题目
在连续干燥器中用热空气作干燥介质对晶体物料进行干燥。湿物料的处理量为1600kg/h,进、出干燥器的湿基含水量分别为0.12及0.02;空气进、出干燥器的湿度分别为0.01及0.028。忽略物料损失,试求水分蒸发量、单位空气消耗量及新鲜空气消耗量、干燥产品量。
在连续干燥器中用热空气作干燥介质对晶体物料进行干燥。湿物料的处理量为1600kg/h,进、出干燥器的湿基含水量分别为0.12及0.02;空气进、出干燥器的湿度分别为0.01及0.028。忽略物料损失,试求水分蒸发量、单位空气消耗量及新鲜空气消耗量、干燥产品量。
题目解答
答案
水分蒸发量W
W=G(X1-X2)
其中
故W=1408(0.1364-0.0204)=163.3kg/h
(2) 单位空气消耗量
新鲜空气消耗量
LW=L(1+H1)
式中L=Wl=163.3×55.6=9079kg绝干气/h
则LW=9079(1+0.01)=9170kg新鲜空气/h
(3) 干燥产品量G2,由绝干物料的计算式可得
[知识点窍] 水分蒸发量,单位空气消耗量,新鲜空气消耗量,干燥量。
[逻辑推理] 水分蒸发量W=G(X1-X2),其中绝干物料量;单位空气消耗量;新鲜空气消耗量Lw=L(1+H1);干燥产品量。
W=G(X1-X2)
其中
故W=1408(0.1364-0.0204)=163.3kg/h
(2) 单位空气消耗量
新鲜空气消耗量
LW=L(1+H1)
式中L=Wl=163.3×55.6=9079kg绝干气/h
则LW=9079(1+0.01)=9170kg新鲜空气/h
(3) 干燥产品量G2,由绝干物料的计算式可得
[知识点窍] 水分蒸发量,单位空气消耗量,新鲜空气消耗量,干燥量。
[逻辑推理] 水分蒸发量W=G(X1-X2),其中绝干物料量;单位空气消耗量;新鲜空气消耗量Lw=L(1+H1);干燥产品量。
解析
本题考查连续干燥过程的物料衡算,需掌握以下关键点:
- 湿基与干基含水量的转换:湿基含水量$X$为水分占湿物料质量的比例,干基含水量为水分占绝干物料质量的比例。
- 水分蒸发量计算:通过绝干物料量与干基含水量差计算。
- 单位空气消耗量:根据空气湿度变化与水分蒸发量的关系求解。
- 新鲜空气消耗量:结合单位空气消耗量与空气进口湿度计算。
- 干燥产品量:由绝干物料量与湿基含水量关系确定。
1. 水分蒸发量$W$
- 绝干物料量$G$:湿物料总质量$G_{\text{湿}}=1600\ \text{kg/h}$,湿基含水量$X_1=0.12$,则:
$G = G_{\text{湿}} \cdot (1 - X_1) = 1600 \cdot (1 - 0.12) = 1408\ \text{kg/h}$ - 干基含水量差:进料干基含水量$X_1' = \frac{X_1}{1 - X_1} = \frac{0.12}{0.88} \approx 0.1364$,出料干基含水量$X_2' = \frac{X_2}{1 - X_2} = \frac{0.02}{0.98} \approx 0.0204$。
- 水分蒸发量:
$W = G \cdot (X_1' - X_2') = 1408 \cdot (0.1364 - 0.0204) = 163.3\ \text{kg/h}$
2. 单位空气消耗量$l$
- 空气湿度差:空气进、出口湿度$H_1=0.01$,$H_2=0.028$,则湿度差$\Delta H = H_2 - H_1 = 0.018$。
- 单位空气消耗量:
$l = \frac{W}{\Delta H} = \frac{163.3}{0.018} \approx 9072.22\ \text{kg绝干空气/h}$
3. 新鲜空气消耗量$L_W$
- 新鲜空气总质量:
$L_W = l \cdot (1 + H_1) = 9072.22 \cdot (1 + 0.01) \approx 9170\ \text{kg新鲜空气/h}$
4. 干燥产品量$G_2$
- 湿物料总质量:
$G_2 = \frac{G}{1 - X_2} = \frac{1408}{1 - 0.02} \approx 1436.73\ \text{kg/h}$