化工原理(第四)习题解 第七章 干燥.doc

第七章 干 燥 湿空气的性质 【7-1】湿空气的总压为， 1 试计算空气为40℃、相对湿度为时的湿度与焓； 2 已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa，求该空气在50℃时的相对湿度与湿度H。 解 湿空气总压 1 ，40℃时水蒸气的饱和蒸气压 湿度 干气 焓 2 湿空气中水汽分压 50℃时水的饱和蒸气压 相对湿度 湿度 干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa，干球温度为303K，相对湿度，试用计算式求空气的下列各参数： 1 湿度H； 2 饱和湿度； 3 露点； 4 焓I； 5 空气中的水汽分压。 解 总压 1 30℃时，水的饱和蒸气压 湿度 干气 2 饱和湿度 干气 3 露点时的饱和湿度干气 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 4 干气时，空气的焓为 干气 5 t 30℃时的 水汽分压 【7-3】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 湿球温度时，水的饱和蒸气压，比汽化热 湿球表面处的湿空气，在总压及湿球温度时的湿度为 干气 空气在时的湿度为 干气 湿空气的水汽摩尔分数为 水汽分压 【7-4】利用湿空气的图填写下表的空白。 干球温度/℃ 湿球温度/℃ 湿度干气 相对湿度/% 焓干气 水汽分压 露点/℃ 50 40 20 （55） 30 30 （26） （16） （39） （20） （0.018） （0.0145） （0.0087） 0.04 （0.01） （23） （31.5） 60 （39） （37） （97） （76） （43） 160 （56） （2.75） （2.3） （1.3） （6.1） 1.5 （24） 20 （12） （36） （14） 【7-5】空气的总压力为101.3kPa，干球温度为20℃．湿球温度为15℃。该空气经过一预热器，预热至50℃后送入干燥器。热空气在干燥器中经历等焓降温过程。离开干燥器时相对湿度。利用1-H图，试求： 1 原空气的湿度、露点、相对湿度、焓及水汽分压； 2 空气离开预热器的湿度、相对湿度及焓； 3 100m3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、焓、露点及湿度； 5 100m3原空气在干燥器中等焓降温增湿过程中使物料所蒸发的水分量。 解 空气总压，干球温度t 20℃，湿球温度。 1 原空气的湿度干气，露点，相对湿度，焓干气，水汽分压。 2 空气离开预热器的温度t 50℃，求得湿度干气，相对湿度，焓干气。 3 原空气的比体积 干气 原空气在预热器所增加的热量为 4 空气在干燥器中为等焓降温增湿过程，离开干燥器时，已知相对湿度，求得温度，焓干气，露点，湿度干气。 5 原空气，在干燥器中，等焓降温增湿过程中，使物料所蒸发的水分量为 水 【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℃，空气中水汽分压为6.7kPa，出口处水汽分压为1.33kPa。试计算100m3湿空气所除去的水分量。 解 总压 空气进口湿度 干气 空气出口湿度 干气 进口湿空气的比体积 干气100m3湿空气中含有的干空气量为（干气），除去的水分量为 水 【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： 1 空气的相对湿度； 2 空气温度升到35℃时的相对湿度φ。； 3 温度仍为35℃，总压提高到115kPa时的相对湿度φ； 4 温度仍为第 1 问的10℃，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分量。 解 1 总压干气 温度t 10℃时水的饱和蒸气压 相对湿度 另一解法： 湿空气中水汽摩尔分数 水汽的分压 相对湿度 2 温度t 35℃时，水的饱和蒸气压为 相对湿度 3 与 2 问相比，总压由 相对湿度与总压成正比，故 4 温度时，水的饱和蒸气压为 饱和湿度 干气 原空气的湿度 干气 每千克干空气所冷凝的水分量为 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%。 1 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； 3 若混合气温度降为10℃，试计算总压力增加到多大，才能使苯蒸气冷凝70%。 苯的饱和蒸气压用附录十的Antoine方程计算。 解 总压，相对湿度。 1 计算湿度 苯在24℃时的饱和蒸气压计算 氮的摩尔质量，苯的摩尔质量。 苯蒸气/kg氮气 2 苯蒸气冷凝70%时的