《化工原理》复习题主要涵盖了化工领域中干燥过程的基础理论和相关知识,这些知识点对于理解和设计干燥系统至关重要。以下是对这些知识点的详细说明:
1. **干燥的基本原理**:干燥进行的必要条件是物料表面的水汽压力大于干燥介质中的水汽分压,这是干燥过程发生的基本驱动力。
2. **相对湿度的概念**:相对湿度φ反映了湿空气吸收水汽的能力,φ值大意味着湿空气接近饱和,吸收水汽的能力弱;φ=0表示空气为绝干空气。
3. **干燥速率曲线**:在恒定干燥条件下,干燥速率曲线描述了在固定干燥条件(如温度、湿度、空气速度和接触方式)下,物料水分减少随时间的变化。
4. **物料中水分的分类**:结合水分和非结合水分的划分取决于物料的性质;平衡水分和自由水分的定义则涉及物料性质和接触的空气状态。
5. **干燥方法适用性**:干燥方法能去除的水分主要是自由水,即非结合水分;而平衡水分是物料与环境达到平衡时的水分,无法通过干燥除去。
6. **物料含水量计算**:根据物料的含水量和平衡、临界含水量,可以计算出物料中非结合水、结合水和自由水的量。
7. **湿空气预热的目的**:预热湿空气可以降低其相对湿度,提高其吸湿能力,同时增加其热焓,以提供干燥所需的热量。
8. **干燥阶段**:固体物料干燥通常分为恒速阶段和降速阶段,前者水分主要从物料表面蒸发,后者水分从物料内部扩散到表面。
9. **对流干燥介质**:在对流干燥器中,最常用的干燥介质是不饱和的热空气,它同时承担着传递热量(载热体)和携带水分(载湿体)的角色。
10. **空气的温度关系**:干球温度、湿球温度和露点之间存在t>tw>td的关系,反映了空气的饱和状态和湿度。
11. **恒速干燥阶段**:当物料表面水分汽化速率小于内部水分扩散速率时,进入恒速干燥阶段。
12. **湿空气的焓**:湿空气的焓是1kg绝干空气及其携带的水汽的总能量。
13. **物料水分类型**:吸附水分、毛细管水分和溶胀水分是物料中不同形式的结合水。
14. **湿空气预热的影响**:预热后,湿度不变,但热焓增加,相对湿度减少。
15. **饱和空气冷却**:饱和空气在恒压下冷却,其相对湿度和湿度下降,湿球温度和露点也随温度降低。
16. **恒定干燥条件**:指空气的湿度、温度、速度以及与物料接触的方式保持不变。
17. **露点测量**:测定空气中的水汽分压可以通过测量露点实现。
18. **饱和空气的温度关系**:对于水蒸汽饱和的空气,干球温度、湿球温度、露点温度和绝热饱和温度是相等的。
19. **干燥操作条件**:湿物料表面的水蒸汽分压大于干燥介质中的水汽分压是干燥进行的必要条件,干燥过程是传质与传热的结合。
20. **物料水分分析**:根据平衡含水量和相对湿度,可以计算物料的自由含水量、结合水量和非结合水量。
21. **湿度变化的影响**:若保持湿度不变,提高干球温度,湿球温度上升,露点不变,相对湿度下降。
22. **恒定干燥速率方程**:恒定干燥传质速率方程描述了传质速率与物料水分梯度的关系,恒速干燥传热速率方程则描述了传热速率与温差的关系。
23. **湿空气的计算**:根据给定的湿度和总压,可以计算出湿空气中绝干空气的量。
选择题部分主要考察了干燥速率的影响因素、干燥进行的条件、干燥器性能和能耗等相关知识。
这些知识点涵盖了干燥工程的基本概念,包括干燥机理、湿度与温度的关系、物料水分特性、干燥过程的传热传质分析等,对于理解化工原理中的干燥技术至关重要。掌握这些知识有助于设计和优化干燥工艺,提高生产效率和产品质量。