南昌大学无机材料工程基础第三、五、六章的答案.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 5-5 将20℃， 的新鲜空气与50℃， 的热气体混合，且 ， ，且新鲜空气和废气的比热相同，求混合后气体的相对湿度、焓。如将混合气体加热到102℃该气体的相对湿度和焓为多少？ 解：查表,t为20℃和50℃饱和水蒸气分压为2.3379kPa 和12.3338kPa 。 已知 和 。 * 混合后： 将混合气体加热到102℃时：湿空气中水蒸气所能达到的最大分压是湿空气的总压。 * 5-8 一理想干燥器在总压为100kPa下，将湿物料水分由50%干燥至1%，湿物料的处理量为20kg/s。室外大气温度25℃，湿含量为0.005kg水/kg干空气，经预热后送入干燥器。废气排出温度为50℃，相对湿度60%。试求：⑴空气用量；⑵预热温度；⑶干燥器的热效率。 解：（1）干物料的处理量 湿物料进、出干燥器的干基含水量 干燥过程蒸发水分 空气离开干燥器时的状态 t2=50℃， ，查表 空气进入干燥器时 * 干燥过程干空气用量 对应湿空气用量为 ⑵求预热温度 无外加热源的物料干燥过程可以看作是绝热加湿过程。绝热加湿过程中，湿空气的焓保持不变。 空气离开干燥器时的焓 空气进入干燥器时的焓 * ⑶干燥器的热效率 * 5-10 在恒定干燥条件下，将物料由含水量0.33kg/（kg干料）干燥到0.09kg/（kg干料）需要7h，若继续干燥至0.07kg/（kg干料），还需要多少时间？已知物料的临界含水量为0.16kg/（kg干料），平衡含水量为0.05kg/（kg干料）。设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。 解：（1）由于X1＞Xc＞X2，物料含水量从X1下降X2到经历等速干燥和降速干燥两个阶段 （2）继续干燥所需要的时间 设物料从临界含水量Xc，干燥至X3=0.07kg/kg干料所需时间为τ3，则 τ1=4.54 h τ2=2.46 h 继续干燥所需要的时间： * 6-1 若煤质分析表中列出如下成分FCad＝38.6％、Had＝2.6％、Sad＝3.8％、Nad＝0.8％、Oad＝3.1％、Mad＝11.0％、Aad＝40.1％, 而工业分析表明，实际水分Mar＝16％，试求实际燃料的收到基成分及发热量? 解：1kg空气干燥基燃料折合成实际燃料收到基 * * (2)计算煤的发热量 a)无烟煤： * b) 烟煤： 焦炭特性取4级，查表 且 * 6-4 已知某窑炉用煤的收到基组成为： α=1.2，计算：①实际空气量（Nm3/kg）；②实际烟气量（Nm3/ kg）；③烟气组成。 解：基准：1kg煤。 (1)空气量计算 理论空气量Va0： 实际空气量Va： * (2)烟气量计算 理论烟气量V0： 实际烟气量V： (3)烟气组成百分数计算 * 烟气中CO2、H2O、SO2、O2、N2的百分含量分别为：13.37% 、7.69% 、0.03% 、3.34% 、75.55%。 * 6-6 某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其组成为（%）： 燃烧时α=1.2，计算：①燃烧所需实际空气用量（ Nm3/ Nm3煤 气）；②实际湿烟气生成量（Nm3/ Nm3煤气）； ③干烟气及湿烟气组成百分率。 解：（1）计算1Nm3煤气燃烧所需要的空气量 理论空气量： 实际空气量： （2）计算1Nm3煤气燃烧生成的烟气量 * 实际烟气量： （3）干烟气及湿烟气组成百分率 湿烟气组成百分率 * 干烟气组成百分率 * 6-8 某倒焰窑所用煤的收到基组成为： 高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为： 组分 CO2 O2 N2 体积（%） 13.6 5.0 81.4 灰渣分析：含C17%，灰分83% 高温阶段小时烧煤量为400kg，计算该阶段每小时烟气生成量（Nm3）及空气需要量（Nm3）。 解： ①烟气量计算（Nm3/h） 基准：1kg煤 煤中C量： Car 灰渣中C量： 设1kg煤生成的干烟气量为 ， 则烟气中C量： 根据C平衡：煤中C=烟气中C+灰渣中C * 故： 生成的水蒸气量= 湿烟气量=9.55+0.72=10.27 （Nm3/kg煤） 小时湿烟气生成量=400×10.27=4108（Nm3/h） ② 空气量计算（Nm3/h） 基准：1kg煤。 煤中N2量： 烟气中N2量= * 设1kg煤燃烧所需空气量为 ， 则空气中的N2量= 根据N2平衡：燃料中N2+