化工原理第二版讲述.doc

第3章 干燥 1.已知湿空气的总压强为50kPa，温度为60℃相对湿度40％，试求：（1）湿空气中水气的分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度 解：（1）查得60℃时水的饱和蒸汽压PS = 19.932kPa ∴ 水气分压 P水气 = PSф= 19.932×0.4 = 7.973kPa （2）H = 0.622 P水气 / （P-P水气）=0.622×7.973/（50-7.973） = 0.118 kg/kg绝干 （3）1kg绝干气中含0.118kg水气 x绝干 = (1/29)/[(1/29)+(0.118/18)] = 0.84 x水气 = (0.118/18)/[(1/29)+(0.118/18)] = 0.16 ∴ 湿空气分子量M0 = 18x水气 + 29x绝干气 = 18×0.16 + 29×0.84 = 27.249 g/mol ∴湿空气密度 ρ= MP/RT = （27.24×10-3×50×103）/（8.314×333） = 0.493 kg/m3湿空气 2.利用湿空气的H-I图查出本题附表中空格内的数值，并给出序号4中各数值的求解过程 序号 干球温度 湿球温度 湿 度 相对湿度 焓 水气分压 露点 ℃ ℃ kg/kg绝干 ％ kg/kg绝干 kPa ℃ 1 60 35 0.03 22 140 5 30 2 40 27 0.02 40 90 3 25 3 20 18 0.013 75 50 2 15 4 30 28 0.025 85 95 4 25 3.干球温度为20℃，湿度为0.009 kg/kg绝干的湿空气通过预热器加热到50℃，再送往常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为80％。若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求： 1m3原湿空气在预热器过程中焓的变化； 1m3原湿空气在干燥器中获得的水分量。 解：（1）原湿空气的焓： I0 = (1.01 + 1.88H0)t + 2490 H0 = (1.01 + 1.88×0.009)×20 + 2490×0.009 = 43 kJ/kg绝干 通过预热器后空气的焓 I1 = (1.01 + 1.88×0.009)×50 + 2490 ×0.0009 = 73.756 kJ/kg绝干 焓变化ΔH = I1 - I0 = 30.756 kJ/kg绝干 空气的密度 ρ= MP/RT = （29×10-3×101.33×103）/（8.314×293） = 1.21 kg/m3 ∴ 1m3原湿空气焓的变化为 ΔH = 30.756×1.21/1.009 = 36.9 kJ/kg湿气 （2）等焓干燥 I1 = I2 = 73.756 kJ/kg绝干 假设从干燥器中出来的空气湿度t = 26.8℃，查得此时水蒸汽的饱和蒸汽压 PS = 3.635 kPa ∴ H2 = 0.622φ PS / （P-фPS） = 0.622×0.8×3.635/(101.33-0.8×3.635) = 0.0184 kJ/kg绝干 由 I2 = 73.756 = （1.01 + 1.88H2）t2 + 2490 H2 试差 假设成立 ∴ H2 = 0.0184 kJ/kg绝干 获得水分量 ：ΔH = H2 - H0 = 0.0184-0.009 = 0.0094 kJ/kg绝干 = 0.0094×1.21/1.009 = 0.011 kJ/kg湿气 4.将t0 = 25℃，ф0= 50％的常压新鲜空气，与干燥器排出的t2 = 50℃，ф2= 80％的常压废气混合，两者中绝干气的质量比为1：3。分别用计算法和做图法求混合气体的湿度和焓。 解：（1）查得25℃时和