化工原理答案 第七章 干燥.docx

第七章干燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为km3阳八(1)试计算空气为40C、相对湿度为8=60%时的湿度与熔；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa,求该空气在50C时的相对湿度>与湿度Ho解湿空气总压P=101.3j(1)3=0.6,40C时水蒸气的饱和蒸气压A=7,375*>rt湿度H=0.622卫=O622面臀笑:FT=O.028他水,依干气p-p.101.3-0.6×7.37t>ft/(1.01+1.88”2492(1.01.+1.88×0.0281)x40+2492×0.0281=113.3W(2)湿空气中水汽分压a=93S,50'C时水的饱和蒸气压几.12.3伙尸相对湿度联生黑.0.754湿度H=0.622=0j622×=0.0629依水/依干气P-PK101.3-9.37-2空气的总压为101.33kPa,干球温度为303K,相对湿度>=70%,试用计算式求空气的下列各参数：(D湿度H；(2)饱和湿度.；(3)露点Q；(4)玷1：(5)空气中的水汽分压解总压P=IOI.33*j=303X=30C.0-0.7(1)30时，水的饱和蒸气压p,=t24M¾湿度H=0.622-=OX>22×0"f-=0Q188水/J干气P一夕见101.33-0.7x4,241(2)饱和湿度/,三0.622黄J-0j622×而；：；.“-0.0272依水/总干气(3)露点。时的饱和湿度也=0.018J¾水/依干气H=0.622P-P.P,101.33x0.0188p三a=2.91kPa,0.622+H10.622+0.0188从水的饱和蒸气压为2.97kPa查得水的饱和温度为23.3,故空气的露点Q=233C(4) ,=30CH=0.018水j干气时，空气的焰为H=(1.01+1.88H)f+21.92M=(1.01+1.88x0.0188)x30+2492x0.0188=78.2U/依干气(5) t=30C时的0,=4211*水汽分压PV=p,=0.7X4.241=2.97W7-3在总压为101.3kPa下测得湿空气的干球温度为50,湿球温度为30,试计算湿空气的湿度与水汽分压。解湿球温度e=50C时，水的饱和蒸气压0=123W¼,比汽化热,三2378W*J?湿球表面处的湿空气，在总压P=IO1.&Pa与湿球温度Q=5叱时的湿度为H*=0622上一=022x-u3-=Ox)863加水/加干气P""101.3-14.34空气在,=50C时的湿度为H=Hv-(ITW)=0.0863-(50-30)=0.077融水/依干气k×Jj23J8湿空气的水汽摩尔分数为0.077/18.02aiiV三®0.110.077/18.02+1/28.95水汽分压a，)w=0.11x101.311.1W7-4利用湿空气的/-图填写下表的空白。干球温度/C湿球温度/CH咬¼,F气相对湿度/%烧/Ukg1干气水汽分压ZkPa露点/C5030(0.018)(23)(97)(2.75)(24)40(26)(0.0145)(31.5)(76)(2.3)2020(16)(0.0087)60(43)(1.3)(12)(55)(39)0.04(39)160(6.1)(36)30(20)(0.01)(37)(56)1.5(14)7-5空气的总压力为101.3kPa,十球温度为20.湿球温度为15X：0该空气经过一预热器，预热至50C后送入干燥器。热空气在干燥器中经验等给降温过程。离开干燥器时相对湿度展80%。利用I-H图，试求：(D原空气的湿度、露点、相对湿度、焙与水汽分压；(2)空气离开预热器的湿度、相对湿度与焰；(3)100m''原空气经预热器加热，所增加的热量：(4)离开干燥器时空气的温度、焰、露点与湿度；(5)10OIn'原空气在干燥器中等熔降温增湿过程中使物料所蒸发的水重量。解空气总压P=KH3W,干球温度t=20C,湖球温度b=15T°(1)原空气的湿度=0.00854aK干气，露点1.=IZ，相对湿度=60%,培0=13yg干气，水汽分压出f1.=1.3*。(2)空气离开预热器的温度t=50C,求得湿度M=/,=。.Oo85总杷依干气，相对湿度3=12%,焰4=72HMg干气。(3)原空气的比体积f,=(0.774+1.2444)卷=(0.774+1.241x0,01)220=O8M0r'湿气/总干气1(Xw原空气在侦热器所增加的热量为<?=(/.-4)77×(72-43)=3436W(4)空气在干燥器中为等给降温增湿过程，离开干燥器时，已知相对湿度6=80%，求得温度2TC,焰j72y依干气，露点2C,湿度Hz=0.01胸水/总干气。(5) IOM，原空气，在干燥器中，等焰降温增湿过程中，使物料所蒸发的水重量为W=(H.-H1)=y(0.018-0.0085)=I.I26水【7-6】在去湿设备中，招空气中的部分水汽除去，操作压力为101.3kPa,空气进口温度为20,空气中水汽分压为6.7kPa,出口处水汽分压为1.33kPa°试计算100nI'湿空气所除去的水重量。解总压P=101.三.P,i=6.7kPt.Pe=1.33空气进口湿度H1=0.622P,'=0.622X=0.0M1.依水/依干气p-p”101.3-6.7空气出口湿度H,=0.622p'i=0622X=828x10水/4干气P-Pg101.3-1.33进口湿空气的比体积t,=(0.774+1.244JW=(0.774+1.24,IX(WHM)警=089M湿气/依干气100m,湿空气中含有的干空气量为线依(干气)，除去的水重量为(Ht-H.)=-(0.0111-00828)=1.O2*3f水0.89【7-7】湿空度的总压为101.3kPa,温度为10.湿度为0.005kg水kg干气。试计算：(D空气的相对湿度夕：(2)空气温度升到35C时的相对湿度6。；(3)温度仍为35C,总压提高到115kPa时的相对湿度;(4)温度仍为第(1)问的IO-C,若总压从101.3kPa增大到500kPa,试求此条件下的湿空气饱和湿度,，并与原空气的湿度H比较，求出加压后每千克干空气所冷凝的水重量。解(1)总压=101.3W¾,油ttM=0.005依依干气0.005×101.3=0.658温度t=度C时水的饱和蒸气压=221kPa(O.622+H)>t1.(Oj622+0.005)X1.227另一解法:湿空气中水汽摩尔分数0.005718.020.005/18.02+1/28.95水汽的分压p,=yp=两黑翟。-相对湿度p,=Ab三.o.658(2)温度t=35C时.，水的饱和蒸气压为%=5.808*/¾相对湿度.=,1.三0.658×兰E=0.139P125.oUo与问相比，总压由p.=101.3JtP>p,=115W相对湿度伊与总压P成正比，故值=如匹=0.139X-=O.158P：101.3(4)温度,=1g时，水的饱和蒸气压为P1=-1.227kP(b总HW=500"Ia饱和湿度H1=0.622上-=0.622XP-P,1227500-1.227=0.00153粒水出干气原空气的湿度=0.005依水/打干气每千克干空气所冷凝的水重量为H-/,=0.005-0.00153-0.00347AszK干气7-8氮气与苯蒸气的混合气体，总压力为102.4kPa.在24时，混合气体的相对湿度为60机（1）试计算混合气体的湿度（kg茉蒸气kg氮气）；（2）试计算使混合气中的苯蒸气冷凝70%时的饱和湿度/,：（3）若混合气温度降为Ioe,试计券总压力增加到多大，才能使蒸蒸气冷凝70%d苯的饱和蒸气压亿用附录十的Antoine方程计算。解总压/>=Q2kPa.S1Vfiir=2C»相对"湿度S=0.6。（1）计算湿度，I>1=102.4W,«=0.6米在24。C时的饱和蒸气压外计算Igp,=6.03055-1211.03324+220.79=2kPa氮的摩尔质量M,-28.02依h>>1.,苯的摩尔质量Ao=78.1.1./hn>!0=0.213总苯蒸气kg氮气M.K中J%=7UQ.61.2.1.*>1.-p1.28.02102.1.-0.GX12.1（2）苯蒸气冷凝70%时的饱和湿度也计算H-=0.7",=(1-0.7)M=O,3M=O.3x0.213=0.0639j茉蒸气kg氮气（3）温度4=oe,苯蒸气冷凝70%,总压力生=?笨在IOC时的饱和蒸气压计算1.gpC:=6.03055-1211.03310,220.79=6.07/0.0639=78.116.0728.02Xp,-6.07总压力增加到270.9kPa时，才能使茶蒸气冷凝70%干燥过程的物料衡算与热量衡算7-9某干燥器的湿物料处理量为100kg湿料h,其湿基含水量为10%（质量分数），干燥产品湿基含水量为2%（质量分数）。进干燥器的干燥介质为流量500kg湿空气/h、温度85、相对湿度10%的空气，操作压力为101.3kPa°试求物料的水分蒸发量和空气出干燥器时的湿度乩。解操作压力=101.3W湿物料处理量=1。依湿料h,湿基含水量但=0.1°干基含水量为X1-U11->11-0.10.9产品湿基含水量叫=。2,干基含水量为V,0.020.02(1)物料的水分蒸发量W湿物料中绝干物料的质量流量为1.rZI(I-100(1-0.1)=9(必干科/It水分蒸发量为W=ZJK-XJ=9O提-黑=816融水分/1v.yv.v*o(2)空气出干燥器时的湿度H?计算空气的流量为50Okg湿空气h,温度t=85°C时，水的饱和蒸气压p58.74Aft/9相对湿度夕=0.1空气进干燥器的湿度w“喀悬1.mX而MrOQ叫水内干气干空气的质量流量为500500H1+1-0.0383+1182依干气/hHZ的计算如F½,=G(W1.-W1)H2=+/,=要+0,0383=0.0552融水kg干气G4827-10某干燥器的生产实力为70Okg湿料h,将湿物料由湿基含水量0.4（质量分数）干燥到湿基含水量0.05（质量分数空气的干球温度为20C,相对湿度为40随经预热器加热到100C,进入干燥器，从干燥器排出时的相对湿度为0=3%。若空气在干燥器中为等熔过程，试求空气消耗量与预热器的加热量。操作压力为101.3kPa.解湿物料流量1.=700kg湿料h,湿基含水量9=0.4,则干基含水量为1.-<1-0.10.6产品湿基含水量例=0.05,干基含水量