第一篇：化工原理干燥典型习题..

干

燥

1、干燥实验中，哪些干燥条件应恒定不变？在此条件下进行长时间干燥，最终能否得到绝干物料？

2、结合水与平衡水分有何区别和联系？

答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。

结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。

一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。

3、如何区别平衡水分和自由水分？（5分）

4、请示意性的画出湿空气的湿焓图，对于任意空气状态指出它的状态点：水气分压p，湿度H；焓I；露点td；湿球温度tW；相对湿度φ。

水气分压p，湿度H； 焓I； 露点td； 湿球温度tW； 相对湿度φ

画出图（2分）

并指出上述六个参数。（4分）

5、湿球温度

6、绝热饱和温度

下册 干燥

湿度、相对湿度、焓

带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热器热量【例5－5】

三、请回答下列问题（10分）３、（２０分）某种湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料的流量为1kg/s，初始湿基含水量为3.5%，干燥产品的湿基含水量为0.5%。空气的状况为：初始温度为25℃，湿度为0.005kg水分/kg干空气，经预热后进干燥器的温度为140℃，若离开干燥器的温度选定为60℃，试计算需要的空气消耗量及预热器的传热速率。假设空气在干燥器内经历等焓过程，I=（1.01+1.88H）t+2490H。

一、（20分）采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%，干燥介质是湿空气，初温为20C，湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120C后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40C，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。已知湿空气焓的计算式为I=(1.01+1.88H)t+2490H，试求：（1）水分蒸发量W(kg/s)；

（2）绝干空气消耗量L(kg绝干空气/s)；（3）干燥收率为95% 时的产品量；

（4）如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m3/s。

六、（共20分）解：（1）水分蒸发量

wG1w1w220000.40.050.205Kg/s

（4分）

1w2360010.05w

H2H

1（2）绝干空气消耗量

L

其中

H1=H0=0.009 kg水/kg绝干气

求H2：

因

I1 = I2

(1.011.88H1)t12490H1(1.011.88H2)t22490H

2(1.011.880.009)12024900.009(1.011.88H2)402490H2

解得

H2 = 0.041 kg水/kg绝干空气

0.2056.406kg绝干空气/s

（6分）

0.0410.00920000.2050.351kg/s

（3）G2G1W3600

则

L

或

G2G11w1200010.40.351kg/s

1-w236000.0又

干燥收率的定义为

G2实际产品量

100%100%

理论产品量G2G20.35195%0.333kg/s

（6分）

所以

G2

（4）t020C，H00.009kg水/kg绝干空气 时空气的湿比容为

273t 27327320

(0.7731.2440.009)

27vH(0.7731.244H)

0.842m3/kg绝干空气

体积流量

VLvH6.4060.8425.394m3/s

(4分)

在常压连续理想干燥器中，用风机把空气送至预热器，经120℃饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种湿物料，已知空气状况为：进预热器前湿空气中水气分压P0 = 1.175Kpa，温度为15℃，进干燥器前温度为90℃，出干燥器后温度为50℃，物料状况为：进干燥器前X1 = 0.15Kg水/Kg绝干料，出干燥器后X2 = 0.01Kg水/Kg绝干料，干燥器生产能力为250Kg/h（按干燥器出口产品计），预热器总传热系数为50 w/(m·℃)。求： 1 绝干空气消耗量； 2 风机送风量； 3 预热器传热面积。注：H = 0.622 P0 /(P-P0);υH=(1/29+H0/18)×22.4×(t0+273)/273;IH=(1.01+1.88H)t+2490H 1． 绝干物料流量：G2

G2250 248kg绝干料/h

（1分）

1x210.01水蒸发量：wG(x1x2)248(0.150.01)34.7kg/h

（1分）进预热器前：H00.622p01.175 0.6220.0073kg/kg绝干气（2分）

pp0101.331.175 IH0(1.011.88H0)t02490H0(1.011.880.0073)1524900.007333.5kJ/kg绝干气（2分）进干燥器前：H1H00.0073kg/kg绝干气

IH1(1.011.880.0073)9024900.0073110kJ/kg绝干气

（2分）出干燥器后：IH2IH1110kJ/kg绝干气

即 IH2(1.011.88H2)502490H2110kJ/kg绝干气

得 H20.023kg/kg绝干气

（2分）绝干空气耗量：L2． 风机送风量： w34.7 2210kg干空气/h

（2分）H2H10.0230.0073VLHL(t2731H0)22.401822m3/h

（3分）29182733． 预热器传热面积：

QpL(IH1IH2)2210(11033.5)169100kJ/h47kw

（2分）

tm(12015)(12090)59.9C

12015ln12090Qp47103 S16m2

（3分）KTm5059.9

用热空气干燥某种湿物料，要求干燥产品为0.1kg/s，进干燥器时湿物料温度为15℃，含水量13%（湿基），出干燥器的产品温度为40℃，含水量1%（湿基）。原始空气的温度为15℃，湿度为0.0073kg/kg，在预热器采用200kPa（绝压）的饱和蒸汽加热至100℃进入干燥器，出干燥器的废气温度为50℃，湿度为0.0235kg/kg。求: 1.水分蒸发量W及绝干空气消耗量L。2.单位时间内预热器消耗热量Qp。3.蒸汽消耗量D。

注：200kPa（绝压）饱和蒸汽的汽化焓γ=2205（kJ/kg）;I1-I0=(1.01+1.88H0)(t1-t0)

五（20分）

4． 物料进干燥器时干基含水量：X1分）

物料出干燥器时干基含水量：X2分）

w10.130.149kg/kg

（1

1w110.13w20.010.0101kg/kg

（1

1w210.01)0.099kg绝干料/s

（2绝干物料流量：GG2(1W2)0.1(10.01分）)0.01375kg水分/s（4水分蒸发量：WG(X1X2)0.099(0.1490.0101分）

绝干空气消耗量：Lw0.013750.849kg绝干气/s

（4H2H10.02350.0073分）

5． 单位时间内预热器消耗热量：

QpL(I1I0)L(1.011.88H0)(t1t0)

0.849(1.011.880.0073)(10015)73.9kW

（5分）

3．蒸汽消耗量：DQp73.90.0335kg/s120.6kg/h

（3分）2205

五、（20分）

在常压绝热干燥器中将1500kg湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均为湿基)。t025℃、H00.010kg/kg绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为50℃。试求：（1）完成上述干燥任务所需要的空气量；

（2）预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为2205kJ/kg，忽略预热器热损失）；（3）干燥系统的热效率；

（4）通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量Xc0.1kg/kg绝干料，平衡含水量X*0.01kg/kg绝干料；已知干燥面积为48m2，恒速阶段的干燥速率Uc2.2kg/(m2h)，假定降速阶段干燥速率与自由含水量(XX*)呈直线关系，则所需干燥时间为若干。

解：（1）所需空气量

G'G1(1w1)1500(10.18)1230kg X1X2w1180.2195

1w1100181.50.01532

1001.5WG'(X1X2)1230(0.21950.01523)251.3kg

LW

H2H0（1）

H2 由焓的衡算求得。对于绝热干燥过程，空气进出干燥器的焓值相等，即(1.011.880.01)9024900.01(1.011.88H2)502490H2

解得：H20.02593kg/kg绝干气 将有关数值代入式（1），得到

L253.11.578104kg绝干气

0.025930.01LwL(1H0)1.578104(10.01)1.594104kg新鲜气

（2）预热器中加热蒸汽的消耗量

QpL(1.011.88H0)(t1t0)1.578104(1.011.880.01)(9025)1.05510kJ加热蒸汽消耗量为 6

1.055106Wh478.6kg

r2205（3）干燥系统的热效率

对于绝热干燥过程，可用两种方法计算 QpW(24901.88t2)253.1(24901.8850)0.615761.57% 6Qp1.05510t1t29050100%100%61.54% t1t09025或 (4)干燥时间

 

XX*G'[(X1Xc)(XcX*)lnc]SUcX2X*12300.10-0.01[(0.21950.10)(0.100.01)ln]4.375h482.20.015230.01 温度为20°C、湿度为0.01kg/kg绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至120°C后用于干燥某湿物料。空气离开干燥器的温度为60°C、湿度为0.05kg/kg绝干气，湿物料进出干燥器的温度分别为30°C、50°C，湿基含水量分别为20%、5%，干燥产品流量为60kg/h，湿物料的平均比热容为2.134kJ/(kg湿物料.°C)，忽略干燥系统的热损失。试求：

(注：

'QL(I2I1)G(I2I1')QLL1.01(t2t.0)W(24901.88t2)GCm(21)QL(1）新鲜空气的耗量；（2）干燥系统的热效率。)

六、答：（1）X120%5%0.2 X20.053

120%15%

WG(X1X2)G1G2L(H2H1)

GG1(1w1)60*(120%)48Kg/h)L*(0.050.01)

所以 L236.4Kg绝干气/h

48*(0.250.053（2）干燥的水分量WG*(X1X2)48*(0.250.053)9.46Kg水/h

总干燥的热量：

'QL(I2I1)G(I2I1')QLL1.01(t2t.0)W(24901.88t2)GCm(21)QL236.4*1.01*(6020)9.46*(24701.88*60)60*2.134*(5030)03550.5624622.492560.830733.85KW

干燥系统热效率为W(24901.88t2)9.46*(24901.88*60)*100%*100%80.1%

Q30733.85

七、计算题。（10分）

以空气为干燥介质干燥某种湿物料，新鲜空气用量为2100 Kg新鲜空气/h，温度为20℃，湿度为0.012 Kg水/Kg干气。空气经预热器加热至60℃后进入干燥器，离开时的温度为40℃。湿物料处理量为400 Kg/h，温度由20℃升到35℃，含水量由10%干燥至0.5%（均为湿基），湿物料的平均比热容Cm为3.2 KJ/(Kg绝干料.℃)。干燥器的热损失速率QL为1.2 KW。若干燥过程可视为等焓过程。试求：（1）水分的蒸发量，Kg/h。（2）空气离开干燥器的湿度。（3）干燥器的热效率。

Q1.01L(t2t0)W(24901.88t2)Gccm(21)QL

一、（20分）

在常压间歇操作的厢式干燥器内干燥某种湿物料。每批操作处理湿基含水量为15%的湿物料500kg，物料提供的总干燥面积为40m2。经历4h后干燥产品中的含水量可达到要求。操作属于恒定干燥过程。由实验测得物料的临界含水量及平衡含水量分别为0.11kg水/kg绝干料及0.002kg水/kg绝干料。临界点的干燥速率为1kg水/(m2h)，降速阶段干燥速率为直线。每批操作装卸物料时间为10min，求此干燥器的生产能力，以每昼夜（24h）获得的干燥产品质量计。

一、（20分）

[解] 由题意可知，每批操作处理湿基含水量为15%，即

X1在恒速干燥阶段全部需要时间

15%3

115%17G12.53t1(X1XC)(0.11)0.830h4h（1）

SUC117(10分)由此可知干燥过程还需经历降速干燥阶段 其降速干燥阶段用的时间

GXCX*XCX*（2）t1lnSUCX2X*其中XC0.11，X*0.002

且

（3）做物料衡算得

t1t24h

500G（4）

1X11X2每昼夜获得干燥产品质量

Q24联立(1)(2)(3)(4)(5)解得

G210460

（5）

Q2467.9kg干燥产品/昼夜

（10分）

六、计算题。（10分）

今有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%减至4%（均为湿基）。干燥介质为空气，初温15℃，相对湿度为50%（湿度为H=0.005kg水/kg绝干空气），经预热器加热至120℃进入干燥器，出干燥器时降温至45℃，相对湿度为80%（湿度为H2=0.052kg水/kg绝干空气）。试求：（a）水分蒸发量W；（5分）

（b）空气消耗量L、单位空气消耗量l；（5分）

六、（10分）解：（a）（5分）水分蒸发量W

已知G1=800kg/h，w1=30%，w2=4%，则

Gc=G1（1-w1）=800（1-0.3）=560kg/h（1分）X1w10.30.429（1分）

1w110.3 X2w21w20.040.042（1分）

10.04 W=Gc（X1-X2）=560×（0.429-0.042）=216.7kg水/h（2分）（b）（5分）空气消耗量L、单位空气消耗量l

空气通过预热器湿度不变，即H0=H1。（1分）

WW216.7 L4610kg绝干空气/h（2分）H2H1H2H00.0520.005 l

1.(20分）有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000 kg/h(以干燥产品计）。物料水分由12%降至3%（均为湿基），空气的初温为25℃，湿度为0.01 kg水/kg干空气，经预热器后升温至70℃，干燥器出口废气的干球温度为45℃。设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：（1）在H-I图上表示空气的状态变化过程；（2）初始状态下的空气用量为多少m3/s？（I=（1.01+1.88H)t+2500 H，vH1121.3kg干空气/kg水（2分）

H2H00.0520.005(0.7721.244H0)273t1273）

3（20分）解：（1）（10分）干燥系统示意图见附图1。在H-I图上的空气状态变化见附图2.w1=0.12t0=25oCH0=0.01w2=0.03G2=1000 kg/h附图1

干燥系统示意图

预热器t1=70oC干燥器t2=45oCI1t1t2t020H 附图2

空气状态变化图

（10分）

（2）（10分）求空气用量

蒸发水分量 WG2w1w20.120.031000102.3 kg/ h1w110.12因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以I1=I2，即

（1.01+1.88H1)t2+2500 H1=(1.01+1.88H2)t2+2500 H2

因H1=H0=0.01 kg/kg, t1=70℃, t2=45℃, 故有

（1.01+1.88×0.01)×70+2500×0.01=(1.01+1.88H2)×45+2500H2

解得H2=0.107 kg/kg 干空气用量 L=W/(H2-H1)=102.3/(0.107-0.01)=1054.6 kg/h

（5分）方法1：湿空气质量流量 L’=L(1+H1)=1054.6(1+0.01)=1065.1 kg/h 湿空气的平均分子量 M=1.01/(1/29+0.01/18)=28.8 初始状态下的湿空气的体积流量

1065.11038.314(27325)nRT28.833V904.3 m/h0.251 m/s（5分）

P101.325102方法2：空气的湿比容

273t127325(0.7721.2440.01)0.856 m3/kg干空气 273273初始状态下的湿空气体积流量 V0.8561054.6902.7 m3/h0.251 m3/svH(0.7721.244H0)

六、（20分，08考研）如附图所示，某干燥器的操作压强为80kPa（绝压），出口气体的温度t2为59℃，相对湿度φ2为72%。为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于92℃，故将部分出口气体送回干燥器入口与新鲜空气混合，混合后气体相对湿度φm为11%。已知新鲜空气的质量流量为0.49kg/s，温度t0为18℃，湿度H0为0.005kg水/kg绝干空气。试求：（1）空气的循环量LR；（2）新鲜空气预热后的温度t1；（3）预热器需提供的热量QP。（水的饱和蒸气压：59℃时为19.013kPa，92℃时为75.598kPa）

六、（20分，05考研）某并流式干燥器的操作压力为101kPa，湿物料流量为1200kg/h，湿基含水量为15%，要求干燥产品的湿基含水量不超过0.5%。以温度为20℃、湿度为 0.0723kg水/Kg绝干气的新鲜湿空气为干燥介质，在预热器中预热至90℃后送入干燥器，湿空气离开干燥器的温度仍为90℃，湿度为0.239 kg水/kg绝干气。单位干燥面积绝干物料量Gc/S= 20kg绝干料/m2，物料所含水分性质如图1所示，干燥速率曲线如图2所示。水在20℃、90℃时的饱和蒸汽压分别为2.34kPa和70.09kPa。试求：(1)新鲜湿空气消耗量；（2）预热器提供的热量（忽略预热器的热损失）；

(3)在H-I图上作出干燥过程湿空气的状态变化示意图；(4)计算干燥过程所需的时间。

六、（20分，06考研）在常压绝热干燥器中将1500kg湿物料从原始含水量18%降至1.5%(均为湿基)。t025℃、H00.010kg/kg绝干气的空气在预热器中升温至90℃后进入干燥器，离开干燥器空气的温度为50℃。试求：(1)完成上述干燥任务所需要的空气量；（2）预热器中加热蒸汽的消耗量（蒸汽的相变热为2205kJ/kg，忽略预热器热损失）；（3）干燥系统的热效率；（4）通过恒定条件下的干燥实验测得，物料的临界含水量Xc0.1kg/kg绝干料，平衡含水量X*0.01kg/kg绝干料；已知干燥面2积为48m，恒速阶段的干燥速率Uc2.2kg/(mh)，假定降速阶段干燥速率与自由含水量(XX*)呈直线关系，则所需干燥时间为若干。

2六、（20分，07考研）采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料，已知数据标示于附图中。在常压操作中，假设系统热损失可忽略，干燥操作为等焓干燥过程。求（1）新鲜空气体积流量（m3/h）?（2）进入干燥器的湿空气的温度及焓？（3）预热器的加热量？ ［注：I(1.011.88H)t2490H，vH＝（0.772+1.244H）×(273+t)/t×(P0/P)］

第二篇：四川大学化工原理干燥实习报告

本　科　实　习　报　告

学　　院

化学工程

学生姓名

专　　业

化学工程与工艺

学　　号

年　　级

指导教师

教务处制表

二ΟΟ六

年

X

月

X日

对流干燥实验

一、实验目的（1）了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。

（2）掌握物料干燥曲线的测定方法。

（3）测定湿物料的临界含水量XC。

（4）加强对干燥原理的理解，掌握影响干燥速率的因素。

二、实验原理

干燥是以热能为动力，利用分子浓度不同所带来的扩散性去除固体物料中湿份的操作。干燥过程中，物料首先被空气预热，温度上升到空气的湿球温度，干燥速率上升，随后保持平衡，温度不变，干燥速率恒定。当物料中的自由水被干燥完全后，干燥速率下降，最后至为0，到达水分的平衡。实际过程中，物料的预热时间很短，可以被忽略。

（1）干燥曲线。

干燥曲线是物料的湿含量X与干燥时间的关系曲线。它反映了物料在干燥过程中湿含量随干燥时间的变化关系，其具体形状因物料性质及干燥条件而有所不同，干燥曲线的基本变化趋势如图3-15所示。干燥曲线中BC段为直线，CD段为曲线，直线和曲线的交点为临界点，临界点的物料湿含量为临界湿含量XC。

（2）干燥速率曲线。

干燥速率曲线是干燥速率与物料湿含量的关系曲线。它反映了物料干燥过程的基本规律，如图所示。从图中可以明显看出，湿物料在干燥过程中经历了三个阶段：物料预热升温段、恒速干燥段和降速干燥段。常常采用实验的方法来测定干燥速率曲线。干燥速率曲线是工业干燥器设计的依据，因而具有重要的现实意义。

干燥速率是以单位时间内、单位面积上所汽化的水分量来表示，其数学式为

（3-36）

式中：u——干燥速率，；

图3-16干燥速率曲线

W——汽化水分量，kg；

GC——绝干物料量，kg；

X——湿物料的干基含湿量，kg水/kg绝干物料；

A——干燥面积，m2；

——干燥时间，S。

实验中干燥速率可按下式近似计算：

（3-37）

式中：——干燥进行时间，S；

——在时间内湿物料汽化的水分量，kg。

干燥速率受到干燥介质的温度、湿度与流动状态、物料的性质与尺寸以及物料与介质的接触方式等多种因素的影响，若这些因素均保持相对恒定，则物料的湿含量将只随干燥时间而降低，据此可作出：湿含量与干燥时间关系的干燥曲线；干燥速率与物料湿含量关系的干燥速率曲线。

本实验在洞道式循环干燥器内进行，以热空气为干燥介质来加热湿物料，干燥是物料静止、热空气强制对流传热情况下的传质过程。用电子称重传感器与秒表配合，测定物料每失重一定量所需的时间，即可求出该时段内湿分汽化量和干燥速率。

三.实验流程及设备

（1）气流干燥实验流程。

本干燥实验装置为洞道式循环干燥器。空气由风机送出，经电加热器加热变成热空气，通过孔板流量计计量后进人干燥箱体内与湿物料进行热量传递和质量传递，然后返回风机，循环使用。湿物料由称重传感器测其随时间的重量变化，其流程示意如图3-17所示。

图3-17

对流干燥实验装置流程

球阀；2-蝶阀；3、11-热电偶；4、9-重量巡检仪；5、10-称重传感器；6-风机

7-加热器；8-巡检仪；12、13-干燥物料；14-孔板流量计

（2）实验设备及仪表。

干燥箱体：尺寸为，材质为不锈钢。

风机：Y9US-2.其他仪表仪器：高精度数字显示仪DWI-D，称重传感器C1Y3、孔板流量计；巡检仪F&B、热电偶WZC-333、电子表。

四.实验操作步骤

（1）理清流程，熟悉测试仪表的使用。

（2）蝶阀2全开，打开控制箱，依次开启总电源、风机、电加热器和仪表按钮，让空气进人电加热器7，预热空气后进人干燥箱体。

（3）预热空气升温至50℃以上，调节阀门1，保持温度恒定后，放人湿物料进入干燥箱内，记录其总重量，同时计时。

（4）每失重0.5g，记录一次干燥时间，共采集数据13组到15组。

（5）所有实验数据采集完后，经指导教师同意，关闭电加热器、关闭风机和总电源。

（6）在实验操作过程中，注意用电的安全。

五．实验原始数据记录

干燥箱内温度：55℃

物料尺寸：86*108*2mm

湿物料起始量：46g

绝干物料质量：18.2g

45.6

40.8

9＇04

36.0

5＇16

31.2

18＇50

26.4

22＇11

45.2

1＇23

40.4

9＇55

35.6

6＇17

30.8

1＇08

26.0

25＇26

44.8

1＇51

40.0

10＇48

35.2

7＇21

30.4

2＇40

25.6

28＇48

44.4

2＇20

39.6

11＇46

34.8

8＇31

30.0

3＇52

25.2

32＇4

44.0

3＇01

39.2

12＇37

34.4

9＇27

29.6

5＇25

24.8

37＇35

43.6

3＇44

38.8

13＇28

34.0

10＇32

29.2

7＇03

24.4

5＇23

43.2

4＇30

38.4

14＇22

33.6

11＇42

28.8

8＇46

24.0

10＇41

42.8

5＇13

38.0

34.0

33.2

12＇44

28.4

10＇42

23.6

17＇08

42.4

5＇54

37.6

1＇27

32.8

13＇55

28.0

12＇17

23.2

24＇48

42.0

6＇47

37.2

2＇22

32.4

15＇05

27.6

14＇23

22.8

33＇59

41.6

7＇33

36.8

3＇20

32.0

16＇23

27.2

16＇45

22.4

45＇07

41.2

8＇23

36.4

4＇19

31.6

17＇34

26.8

19＇12

质量/g

时间’

表3-18

物料质量随时间变化关系

六．试验数据处理

1、干燥曲线

湿含量

X=(G-Gc)/Gc

以第一组数据为例：X1=(46-18.2)/18.2=152.75%

湿含量X%

时间

t/s

湿含量X%

时间

t/s

湿含量X%

时间

t/s

湿含量X%

时间

t/s

湿含量X%

时间

t/s

152.75

0

126.37

503

100.00

1121

73.63

1916

47.25

3144

150.55

124.18

544

97.80

1178

71.43

1992

45.05

3323

148.35

121.98

595

95.60

1239

69.23

2060

42.86

3518

146.15

119.78

648

93.41

1303

67.03

2152

40.66

3720

143.96

140

117.58

706

91.21

1373

64.84

2224

38.46

3916

141.76

181

115.38

757

89.01

1429

62.64

2317

36.26

4247

139.56

224

113.19

808

86.81

1494

60.44

2415

34.07

4570

137.36

270

110.99

862

84.62

1564

58.24

2518

31.87

4888

135.16

313

108.79

896

82.42

1626

56.04

2634

29.67

5275

132.97

354

106.59

949

80.22

1697

53.85

2729

27.47

5735

130.77

407

104.40

1004

78.02

1767

51.65

2835

25.27

6286

128.57

453

102.20

1062

75.82

1845

49.45

2997

23.08

6954

表3-19

湿含量-累计时间

根据表3-19绘制干燥曲线如下

图3-20

干燥曲线

2、干燥速率曲线

干燥速率

以第一组实验数据为例：

A=2*(86*108+86*2+108*2)mm2=19352mm2=0.019352m2

湿份X/%

速率u*104

126.37

4.5979

100.00

3.5068

73.63

2.9141

47.25

1.4075

150.55

5.0464

124.18

4.4022

97.80

3.6299

71.43

2.7224

45.05

1.1559

148.35

4.9263

121.98

4.0569

95.60

3.3919

69.23

3.1349

42.86

1.0610

146.15

4.9263

119.78

3.9038

93.41

3.2329

67.03

2.8737

40.66

1.0243

143.96

5.1726

117.58

3.9789

91.21

2.9558

64.84

2.8737

38.46

1.0556

141.76

5.0464

115.38

4.0569

89.01

3.6947

62.64

2.2248

36.26

0.6251

139.56

4.8117

113.19

4.0569

86.81

3.1831

60.44

2.1113

34.07

0.6406

137.36

4.4979

110.99

3.8315

84.62

2.9558

58.24

2.0088

31.87

0.6506

135.16

4.8117

108.79

3.8315

82.42

3.3372

56.04

1.7837

29.67

0.5346

132.97

5.0464

106.59

3.7619

80.22

2.9141

53.85

2.1779

27.47

0.4498

130.77

4.7024

104.40

3.7619

78.02

2.9558

51.65

1.9519

25.27

0.3755

128.57

4.4979

102.20

3.5673

75.82

2.6526

49.45

1.2772

23.08

0.3097

表3-21

湿份-干燥速率对应表

图3-22

干燥速率曲线

七．结果与分析

通过图3-15和3-20对比可以看出，实验测定的干燥曲线与理想的干燥曲线较为吻合，实验曲线出现了明显的恒速干燥段BC和降速干燥段CD，未出现AB段的原因可能是物料加热速度太快，很快就加热到了恒速段，因此AB段不明显。

而图3-22干燥速率曲线总体趋势与图3-16理想干燥速率曲线相符合，干燥速率先是在BC段保持平衡，当物料湿含量降到临界湿含量后干燥速率随湿含量降低而降低。但是图3-22受测量误差干扰很大，波动太大。去掉一些误差大的点，可以得到新的平稳的干燥速率曲线：

图3-23

处理后的干燥速率曲线

通过图3-23可以得到，物料的临界湿含量Xc=132%左右。当湿含量大于临界湿含量时，干燥处于恒速段，湿含量小于临界含量时，速率随湿含量降低而降低。

八．实验思考与讨论

1、分析影响干燥速率的因素有哪些？

答：影响干燥速率的因素主要有内因和外因。外因有：干燥气温度，风速大小，干燥气与物料的接触面积，干燥器的·相对湿度等，干燥气温度越高，风速越大，相对湿度越小，接触面积越大干燥速率越大。内因与物料的内部结构性质，与水的结合力，作用力强弱有关。在恒速干燥段，外因起主导作用，降速干燥段，内因起主要作用。

2、为什么在干燥操作中要先开风机，而后再通加热？

答：（1）如果先开加热，静止空气的导热系数很低，导致热量无法散出，容易烧徽设备。（2）风机启动需要很大的电流，如果这时候加热开着容易造成电路过载。

3、在干燥箱内物料干燥相当长的时间后能否得到绝干物料？

答：不能。只有使用绝干空气对物料进行干燥才能得到绝干物料，干燥箱内的空气不是绝干空气，物料只能干燥到相应的平衡水分。

4、实验中的平衡水分为多少？临界干燥速度是多少？

答：当物料干燥至平衡水分时，干燥速率为零，根据图3-23估计，当u=0时，X=6%。

临界干燥速率即临界湿含量时的干燥速率，通过图3-23可以读出，在Xc=132%时，干燥速率uc=5*10-4kg/(m2*s)

第三篇：化工原理

比容：单位质量的流体所具有的体积，用v表示

剪应力：单位面积上的内摩擦力，以τ

压强：流体的单位表面积上所受的压力，称为流体的压力强度，简称压强

流量：单位时间内通过管道任一截面的流体量

体积流量：单位时间内流体流经管道任一截面的体积，质量流量：单位时间内流体流经管道任一截面的质量，流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离，稳态流动：流体在各截面上的有关物理量仅随位置而变，不随时间改变。

流动边界层：流体流经固体壁面时，由于粘性力的存在，在壁面附近产生了速度梯度，这一存在速度梯度的区域称为流动边界层。

局部阻力：流体流经一定管件、阀门及管截面的突然扩大及缩小等局部地方所引起的阻力。直管阻力：流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力。

绝对粗糙度：壁面凸出部分的平均高度，相对粗糙度：绝对粗糙度与管道直径的比值

水力半径：流体在流道里的流通截面与润湿周边长度之比，（当量直径为4倍的水力半径）气缚：离心泵启动时，泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。轴功率N：单位时间电动机输入泵轴的能量。

压头：也叫扬程，是离心泵对单位重量流体所提供的有效能量。

容积损失：叶轮出口处高压液体因机械泄漏返回叶轮入口所造成的能量损失。

水力损失：黏性液体流经叶轮通道蜗壳时产生的摩擦阻力以及在泵局部处因流速和方向改变引起的环流和冲击而产生的局部阻力。

机械损失：由泵轴和轴承之间，泵轴和填料函等产生摩擦引起的能量损失。

均相物系：物系内部各处组成均匀且不存在相界面。

床层的自由截面积：单位床层截面上未被颗粒占据的面积，流体可自由通过的面积。床层的比表面积：单位体积床层中所具有的固体颗粒表面积。

自由沉降：单一颗粒在粘性流体中不受其他颗粒干扰的沉降。

离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程。

过滤：利用重力或压差使悬浮液通过多孔性过滤介质，将固体颗粒截留，从而实现固液分离。过滤速率：单位四级获得的滤液体积

过滤速度：单位时间通过单位过滤面积的滤液体积。

热传导：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热能传递。

热对流：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程

稳态传热：传热过程中，如果传热系统中各处温度只随位置而变，不随时间而变。等温面：温度场中同一时刻下温度相同的各点组成的面。

温度梯度：等温面法线方向上的温度变化率。

第四篇：化工原理 心得

化工原理实验心得

院系：化学化工学院

专业：应用化学（含职教师范）学号：姓名：

**** ****

2014.12.05

化工原理实验是化工原理中理论与实践相联系、相结合的重要教学环节之一。其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论只是的理解，通过实验操作喝实验现象的观察，使我们掌握一定的基本实验技能。

这个学期我们通过流体流动阻力的测定、离心泵性能、传热系数的测定等实验，通过实验的方式，我觉得让我们对课上的基础理论知识有了更为深刻的理解，更加地了解了化工原理的理论与实践的结合，记忆更加深刻，有助于我们在这一门课程上的学习。

开始的时候我并不是很了解，也不是很理解许多实验仪器的使用方法以及如何通过实验的方法验证课上学的理论知识，虽然说每次实验可前，都有可以参考的书籍，但是在没有真正接触刀实验的时候还是会有一些一头雾水的感觉。我觉得课前老师的讲解非常重要，自己不明白的地方，通过老师的讲解和操作便会豁然开朗。如果不知道或是不明白实验的原理和实验仪器的操作方法，那么是不会真正利用到实验的真正价值的。

让我印象最深的是离心泵特性曲线测定实验。

第一，这个实验的目的是了解离心泵的结构与特性，熟悉离心泵的操作和测定离心泵在一定转速下的特性曲线。

第二，这个实验的原理是离心泵的特性曲线是在恒定转速下泵的扬程，轴功率及效率与泵的流量之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

（1）扬程H的测定与计算

取离心泵进口真空表和出口压力表处为1,2截面，列伯努利方程

z1+（p0-p1）/ρg+u1^2/2g+H=z2+(p0+p2)/ ρg+u2^2/2g+Hf,1-2（2）轴功率N的测量与计算

泵的轴功率=电动机的输入功率×电动机的效率×传动效率=N电η电η传（3）效率η的计算 Η=Ne/N=Hqvρg/N(4)转速改变时的换算

泵的特性曲线是在一定转速下的实验所得，但实际上感应电动机在转矩的改变时，其转速会有变化，因此需换算。一般以4～5人为一小组合作进行实验，实验前必须作好组织工作，做到既分工、又合作，每个组员要各负其责，并且要在适当的时候进行轮换工作，这样既能保证质量，又能获得全面的训练。

第三，实验流程

泵将水箱中的水吸入泵体，吸入导管上装有泵进口压力传感器，吸入导管的底端装有底阀，其作用是防止灌泵时水漏出，实验中通过软件改变电动调节阀开度调节流量，流量值由涡轮流量计测，离心泵进，出口处的压力由压力传感器测。

第四，实验数据处理

（1）根据所测数据计算对应流量下的H,N, η。

（2）根据比例定律，求出转速为2900r/min时，对应流量下泵的H’，N’，η’。

数据处理过程中应注意实验中由于水的循环使用，温度会不断升高，这样水的密度会随着变化，所以密度应取对应温度时的值。还有绘图时应尽量使各曲线在同一区域，是美观并便于分析。

最后，通过做这个实验发现做此实验应注意以下这些事项

（1）实验设备的启动操作，应按教材说明的程序逐项进行，设备启动前必须检查：

（a）对泵、风机、压缩机、真空泵等设备，启动前先用手扳动联轴节，看能否正常转动。

（b）设备、管道上各个阀门的开、闭状态是否合乎流程要求。上述两点皆为正常时，才能合上电闸，使设备运转。

（2）操作过程中设备及仪表有异常情况时，应立即按停车步骤停车并报告指导教师，对问题的处理应了解其全过程，这是分析问题和处理问题的极好机会。

（3）操作过程中应随时观察仪表指示值的变动，确保操作过程在稳定条件下进行。出现不符合规律的现象时应注意观察研究，分析其原因，不要轻易放过。

我认为实验的过程是一个既快乐而又充满理性知识的过程，就像书本上的知识能够用到实处，不再那么枯燥无味。通过自己动手操作和计算将原理进行证明，自己亲身奖励去学习化工原理的相关知识。

例如流动阻力的测定实验目的是让我们了解流动阻力的测定方法，确定摩擦系数与雷诺准数的关系以及局部阻力。由于一开始对这个试验不是很了解，所以流体的流量过小达不到实验的预期效果。

化工原理实验最重要的是将理论付诸实践当中，平时我们上化工原理课的时候，只能通过老师的讲解，自己的想象了解知识，许多时候我们甚至不能知道为什么就能有这样的结论。而化工原理实验就提供给我们这样一个平台，我们可以通过实验锻炼动手能力，团队合作能力不再读死书，死读书。学习化工原理实验课程，可以在学习化工原理理论知识的基础上，进一步理解一些比较典型的或已被应用的化工过程与设备的原理和操作，巩固的深化化工原理理论知识

以上是我对这学期的几个实验的总结，通过这些实验我也确实从中学到了不少知识，对我的生活和学习都有很大的帮助。希望在这些实验的基础上能把下学期的实验做的更好。

第五篇：化工原理大纲

1、流体流动：

流体静力学、流体流动中的守恒原理、流体流动的内部结构、阻力损失、输送管路计算、流速与流量的测定。

2、流体输送设备：

离心泵、往复泵和通风机、鼓风机，真空泵工作原理。

3、液体的搅拌：

混合机理、搅拌器的性能和搅拌功率。

4、流体通过颗粒层的流动：

颗粒床层的特性、流体通过固定床层的压降、过滤原理及设备、过滤过程计算和过滤过程的强化。

5、颗粒的沉降和流态化：

颗粒的沉降运动、重力与离心沉降设备、固体流态化技术。

6、传热：

热传导、对流给热、无相变时对流给热过程分析及数学描述、相变（沸腾与冷凝）给热、热辐射、传热计算和换热器。

7、吸收：

气液相平衡、传质机理与吸收速率、低含量气体吸收的计算。

8、液体精馏：

两组分溶液的气液平衡、平衡蒸馏与简单蒸馏、双组分连续精馏的设计型计算、双组分连续精馏的操作型计算、间歇精馏、恒沸精馏和萃取精馏。

9、气液传质设备：

对板式塔和填料塔的设计有一定的了解。

10、液液萃取：

液液相平衡、萃取过程计算、萃取设备。

11、固体干燥：

干燥静力学、干燥速率与干燥过程计算、干燥器。

12、化工原理实验:

单相流动阻力实验；离心泵的操作和性能测定实验；传热系数测定实验；精馏塔实验；吸收塔实验；干燥速率曲线测定实验。

二、考试说明

1、考试形式均为笔试，考试时间为三小时，考试满分为150分。

2、考试大体上分化工原理课程部分和化工原理实验二大部分。化工原理课程部分总计125分，考题题型包括填空题（约占15%）、选择题（约占25%）、计算题（约占50%）及公式推导题（约占10%）。化工原理实验部分总计25分，考题题型包括选择题和简答题。