= —(7 -z(i)X(72-43) = 3436灯% —070.844 k7(4)空气在干燥器中为等炫降温增湿过程,离开干燥器时,已知相对湿度代=80%,求得温度弓=27°C,炮・=72kJ /kg干气,露点%=24°C,湿度% = 0.018kg水/kg干气。(5)100〃/原空气,在干燥器中,等饮降温增湿过程中,使物料所蒸发的水分量为w= ^-(0. 018 .000沪.1 1境 水°H•[7-6]在去湿设备中,将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°C,空气中水汽分压为6.7kPa,出口处水汽分压为1.33kPa。试计算100n?湿空气所 除去的水分量。解 总压p = 101.3AP“,国=6.7APnpv2= l.33kPa空气进口湿度n6 7=0.622-=0.622x——= 0.0觇奴1p -101.3-6.76空气出口湿度H.)= 0.622"更=0.6~—— = 8.28x103kg~ p- pv,101.3-1.33进口湿空气的比体积t293% =(0.774 + 1.244M)w•利倾74 + 1如%。】。新湿空气中含有的干空气量为端耘(干气),除去的水分量为祟(/一仇)=-(0.0411-0 00828)= 4.02奴 水0.890.89【7-7】湿空度的总压为101.3kPa,温度为10°C,湿度为0.005kg水/kg干气。试计算:(1)空气的相对湿度们;(2)空气温度升到35笆时的相对湿度(p°;(3)温度仍为35笆,总压提 高到115kPa时的相对湿度q);(4)温度仍为第⑴问的10C,若总压从101.3kPa增大到500kPa,试求此条件下的湿空气饱和湿度H.并与原空气的湿度H比较,求出加压后每千克干空气 所冷凝的水分量。解 (1)总压p = 101.3kPo,湿度水=0.005独/kg干气温度t=lffC时水的饱和蒸气压psl= 1.221 kPaLU . yy|£j-Hl)0.005x101.3 “lc相对湿度= T;== 0.6581(0.622 +H)Ph(0.622 + 0.005) x 1.227另一解法:湿空气中水汽摩尔分数r。。嚣岩匕50.005/18.02-|||-水汽的分压 =0.807A(R)_(2)-|||-=yp= .005/18.02+1/28.95相对湿度(p、== ° ° = 0.658L227⑵ 温度t=35°C时,水的饱和蒸气压为p,2 =5.808APq相对湿度(p.> =^ — =0.658 x些I = 0.139px25.808(3)与(2)问相比,总压由p2=101.3MjH5p3=kPa相对湿度伊与总压p成正比,故代=利,典=0.139x」臣=0.158"p.,101.3(4)温度r = 10°C时,水的饱和蒸气压为]入= .227kPa,总压p = 500kPo原空气的湿度H=0 00S#g水奴干气每千克干空气所冷凝的水分量为H-Hx= 0.005-0.00153 = 0.00347kg水/kg干气[7-8]翅气与苯蒸气的混合气体,总压力为102.4kPao在24°C时,混合气体的相对湿度为60%。(I)试计算混合气体的湿度(kg苯蒸气/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Hs;(3)若混合气温度降为1O°C,试计算总压力增加到多大,才能使苯蒸气冷凝70%o苯的饱和蒸气压心用附录十的Antoine方程计算。解 总压p = 102.4好W温度,=24,相对湿度但=0.6。(1)计算湿度M p =102.的防6(p、=.苯在24笆时的饱和蒸气压国计算氮的摩尔质量=28.02kg/如?o/ ,苯的摩尔质量My = 78.11kg/kmol °虬X_________________________________________________________________MgPl/P,】28.02 102.4-0.6x12.1(2)苯蒸气冷凝70%时的饱和湿度计算H _h』一卫= 0.7Hs=(l-Q7)/7. =.0 3H] =0 3x0 213 = 0 0639^苯蒸气/kg氮气%⑶温度r2=10°C,苯蒸气冷凝70%,总压力/% = ?苯在10°C时的饱和蒸气压p成计算I.nQn,, 1211.033lgp,2 =6.03055—]()c()79,p2=6.07kPa总压力增加到270.9kPa时,才能使苯蒸气冷凝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笆、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H2o解 操作压力p = 101.3kPo湿物料处理量匕=100奴湿料/h,湿基含水量但=0.1。干基含水量为v幼0.10.1]一1-缶-1-0.1 - 0.9产品湿基含水量co?= 0.02 ,干基含水量为vco.0.020.022'* "1-0.02 "0.98(1)物料的水分蒸发量w湿物料中绝干物料的质量流量为L= L, (1一桃)=1°Q(料°・1) = 90炊水分蒸发量为W=LX}-X2) =90(爵粽=8.16^(2)空气出干燥器时的湿度田计算空气的流量为500kg湿空气/h,温度t=85°C口寸,水的饱和蒸气压ps=58.74^,相对 湿度0 = 0.1空气进干燥器的湿度H, = 0.622=桀人=0 622 x—°」""l— = 0 0383奴kg干气1P~(PPS101.3-0.1x58.74干空气的质量流量为G == ——— = 482奴干气/h出+10.0383 + 1H2的计算如下乩=普+名=畿+ 0.0383 = 0.0552^水/kg干气[7-10]某干燥器的生产能力为700kg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20°C,相对湿度为40%,经预热器加热到100°C ,进入干燥器,从干燥器排出时的相对湿度为9 = 60%。若空气在干燥器中为 等饮过程,试求空气消耗量及预热器的加热量。操作压力为101.3kPa。解 湿物料流量L=700kg湿料/h,湿基含水量气=0.4,则干基含水量为v使0.40.4]一1-/ - 1-0.4_0.6产品湿基含水量co.,= ().05 ,干基含水量为v幼0.050.052一-(02~1-0.05一0.95湿物料中绝干物料的质量流量为L=匕(1一利)=700 (1 - 0.4) = 420kg干料 / /?0.6 0.9 5空气温度/o=2O°C,相对湿度但=0.4,从I-H图上查得湿度乩=0.0057奴水/炕干气。经预热器加热,温度升到4=100°C,湿度未变,为乩==0.0057奴水/Ag干气,粉I】=116kJ /kg干气。空气从干燥器出来时的相对湿度牡=。・6,从空气进干燥器的状态点1沿I = 116(kJ/kg干气)的等I线,直到代=0.6时,空气出干燥器的湿度乩=。.029/^水/kg干气。空气消耗量G= = ^% = 3.曹/预热器的加热量为Qp= Gc〃 ("。)=3.6 x (L0 1+1.8阳°)("o)= 36(1 01 + 1 88x0 0057)(100-20) = 294W【7.11】在常压干燥胀中将某物料从湿基含水量0.05(质量分数)干燥到湿基含水量0.005 (质量分数)。干燥器的生产能力为7200kg干料/h,物料进、出口温度分别 为25°C与65°Co热空气进干燥器的温度为120°C ,湿度为v 60.00552一1一刃2一1-0.005 - 995水分蒸发量为W = Lc(Xl-X2)= 7200x| —一-| = 343^ /h(95 995J= 0.0952^/5(1)干空气消耗量G与空气离开干燥器时的湿度/的计算 空气进、出干燥器的粉为1, =(1.01 + 1.88Il1)r1+24921" = (1.01 +1.88 x 0.007) 120 + 2492 x 0.007= 140妇/kg干气12=(1.01 + 1.88乩)弓+2492/, = (1.01 +1.88 xH2)x80 + 2492 xH.,=80. 8+2642%物料进、出干燥器的粉为
= —(7 -z(i)X(72-43) = 3436灯
% —070.844 k7
(4)空气在干燥器中为等炫降温增湿过程,离开干燥器时,已知相对湿度代=80%,求
得温度弓=27°C,炮・=72kJ /kg干气,露点%=24°C,湿度% = 0.018kg水/kg干气。
(5)100〃/原空气,在干燥器中,等饮降温增湿过程中,使物料所蒸发的水分量为
w= ^-(0. 018 .000沪.1 1境 水
°H•
[7-6]在去湿设备中,将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°C,空气中水汽分压为6.7kPa,出口处水汽分压为1.33kPa。试计算100n?湿空气所 除去的水分量。
解 总压p = 101.3AP“,国=6.7APnpv2= l.33kPa
空气进口湿度
n6 7
=0.622-=0.622x——= 0.0觇奴
1p -101.3-6.76
空气出口湿度
H.)= 0.622"更=0.6~—— = 8.28x103kg
~ p- pv,101.3-1.33
进口湿空气的比体积
t293
% =(0.774 + 1.244M)w•利倾74 + 1如%。
】。新湿空气中含有的干空气量为端耘(干气),除去的水分量为
祟(/一仇)=-(0.0411-0 00828)= 4.02奴 水
0.890.89
【7-7】湿空度的总压为101.3kPa,温度为10°C,湿度为0.005kg水/kg干气。试计算:
(1)空气的相对湿度们;(2)空气温度升到35笆时的相对湿度(p°;(3)温度仍为35笆,总压提 高到115kPa时的相对湿度q);(4)温度仍为第⑴问的10C,若总压从101.3kPa增大到500kPa,试求此条件下的湿空气饱和湿度H.并与原空气的湿度H比较,求出加压后每千克干空气 所冷凝的水分量。
解 (1)总压p = 101.3kPo,湿度水=0.005独/kg干气
温度t=lffC时水的饱和蒸气压psl= 1.221 kPa
LU . yy|£j-Hl)0.005x101.3 “lc
相对湿度= T;== 0.658
1(0.622 +H)Ph(0.622 + 0.005) x 1.227
另一解法:
湿空气中水汽摩尔分数r。。嚣岩匕5

相对湿度(p、== ° ° = 0.658
L227
⑵ 温度t=35°C时,水的饱和蒸气压为p,2 =5.808APq
相对湿度(p.> =^ — =0.658 x些I = 0.139
px25.808
(3)与(2)问相比,总压由p2=101.3MjH5p3=kPa
相对湿度伊与总压p成正比,故
代=利,典=0.139x」臣=0.158
"p.,101.3
(4)温度r = 10°C时,水的饱和蒸气压为
]入=\ .227kPa,总压p = 500kPo
原空气的湿度H=0 00S#g水奴干气
每千克干空气所冷凝的水分量为
H-Hx= 0.005-0.00153 = 0.00347kg水/kg干气
[7-8]翅气与苯蒸气的混合气体,总压力为102.4kPao在24°C时,混合气体的相对湿
度为60%。(I)试计算混合气体的湿度(kg苯蒸气/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Hs;(3)若混合气温度降为1O°C,试计算总压力增加到多大,才能使
苯蒸气冷凝70%o
苯的饱和蒸气压心用附录十的Antoine方程计算。
解 总压p = 102.4好W温度,=24,相对湿度但=0.6。
(1)计算湿度M p =102.的防6(p、=.
苯在24笆时的饱和蒸气压国计算
氮的摩尔质量=28.02kg/如?o/ ,苯的摩尔质量My = 78.11kg/kmol °$
虬X_________________________________________________________________
MgPl/P,】28.02 102.4-0.6x12.1
(2)苯蒸气冷凝70%时的饱和湿度计算
H _h
』一卫= 0.7Hs=(l-Q7)/7. =.0 3H] =0 3x0 213 = 0 0639^苯蒸气/kg氮气%
⑶温度r2=10°C,苯蒸气冷凝70%,总压力/% = ?
苯在10°C时的饱和蒸气压p成计算
I.nQn,, 1211.033
lgp,2 =6.03055—]()c()79,p$2=6.07kPa
总压力增加到270.9kPa时,才能使苯蒸气冷凝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笆、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H2o
解 操作压力p = 101.3kPo
湿物料处理量匕=100奴湿料/h,湿基含水量但=0.1。干基含水量为
v幼0.10.1
]一1-缶-1-0.1 - 0.9
产品湿基含水量co?= 0.02 ,干基含水量为
vco.0.020.02
2'* "1-0.02 "0.98
(1)物料的水分蒸发量w
湿物料中绝干物料的质量流量为
L= L, (1一桃)=1°Q(料°・1) = 90炊
水分蒸发量为
W=L\X}-X2) =90(爵粽=8.16^
(2)空气出干燥器时的湿度田计算
空气的流量为500kg湿空气/h,温度t=85°C口寸,水的饱和蒸气压ps=58.74^,相对 湿度0 = 0.1
空气进干燥器的湿度
H, = 0.622=桀人=0 622 x—°」""l— = 0 0383奴kg干气
1P~(PPS101.3-0.1x58.74
干空气的质量流量为
G == ——— = 482奴干气/h
出+10.0383 + 1
H2的计算如下
乩=普+名=畿+ 0.0383 = 0.0552^水/kg干气
[7-10]某干燥器的生产能力为700kg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20°C,相对湿度为40%,经预热器加热到100°C ,进入干燥器,从干燥器排出时的相对湿度为9 = 60%。若空气在干燥器中为 等饮过程,试求空气消耗量及预热器的加热量。操作压力为101.3kPa。
解 湿物料流量L=700kg湿料/h,湿基含水量气=0.4,则干基含水量为
v使0.40.4
]一1-/ - 1-0.4_0.6
产品湿基含水量co.,= ().05 ,干基含水量为
v幼0.050.05
2一\-(02~1-0.05一0.95
湿物料中绝干物料的质量流量为
L=匕(1一利)=700 (1 - 0.4) = 420kg干料 / /?
0.6 0.9 5
空气温度/o=2O°C,相对湿度但=0.4,从I-H图上查得湿度乩=0.0057奴水/炕干气。
经预热器加热,温度升到4=100°C,湿度未变,为乩==0.0057奴水/Ag干气,粉
I】=116kJ /kg干气。
空气从干燥器出来时的相对湿度牡=。・6,从空气进干燥器的状态点1沿
I = 116(kJ/kg干气)的等I线,直到代=0.6时,空气出干燥器的湿度乩=。.029/^水/kg干气。
空气消耗量G= = ^% = 3.曹/
预热器的加热量为
Qp= Gc〃 ("。)=3.6 x (L0 1+1.8阳°)("o)
= 36(1 01 + 1 88x0 0057)(100-20) = 294W
【7.11】在常压干燥胀中将某物料从湿基含水量0.05
(质量分数)干燥到湿基含水量0.005 (质量分数)。干燥
器的生产能力为7200kg干料/h,物料进、出口温度分别 为25°C与65°Co热空气进干燥器的温度为120°C ,湿度为
v 60.0055
2一1一刃2一1-0.005 - 995
水分蒸发量为
W = Lc(Xl-X2)
= 7200x| —一-| = 343^ /h
(95 995J
= 0.0952^/5
(1)干空气消耗量G与空气离开干燥器时的湿度/的计算 空气进、出干燥器的粉为
1, =(1.01 + 1.88Il1)r1+24921" = (1.01 +1.88 x 0.007) 120 + 2492 x 0.007
= 140妇/kg干气
12=(1.01 + 1.88乩)弓+2492//, = (1.01 +1.88 xH2)x80 + 2492 xH.,=80. 8+2642%
物料进、出干燥器的粉为
题目解答
答案
E 78 ・ 1 、 ° ・ 6x12.1