《化工单元操作》干燥速率（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）

举一反三考点练 干燥速率-课后自测 知识点一 干燥速率和干燥速率曲线 1. （名词解释题）干燥速率曲线 【答案】是在恒定干燥条件下（空气的温度、湿度、流速及物料接触方式不变），描述干燥速率与物料含水量之间关系的曲线。曲线通常包括预热段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段，可反映出干燥过程中干燥速率随物料含水量变化的规律。 2. （简答题）干燥速率的定义是什么？其单位是什么？ 【答案】干燥速率是指单位时间、单位干燥面积汽化的水分量。单位为 kg 水 /（m²・h）或 kg/（m²・s）等。 3. （简答题）简述恒速干燥阶段的特点？ 【答案】恒速干燥阶段的特点有：干燥速率恒定，即 u=uc=const.；物料表面温度为湿球温度 tw；去除的水分为非结合水分；影响干燥速率的因素主要是空气的状态，而与物料种类无关。 4. （简答题）降速干燥阶段的干燥速率主要受哪些因素影响？为什么？ 【答案】降速干燥阶段的干燥速率主要受物料种类、尺寸、形状等因素影响，与空气状态关系不大。因为此阶段实际汽化表面减小，汽化面内移，水分从物料内部向表面的迁移速率成为限制干燥速率的主要因素，而物料的内部结构等性质决定了水分的迁移速率。 5. （简答题）临界含水量受哪些因素影响？如何影响？ 【答案】临界含水量受物料性质、物料层厚度和分散程度以及恒速干燥速率等因素影响。吸水性物料的临界含水量大于不吸水性物料；物料层越薄、分散越细，临界含水量越低；恒速干燥速率越大，临界含水量越高。 知识点二 影响干燥速率的因素 1. （名词解释题）比空气用量 【答案】是指干燥过程中，每蒸发单位质量水分所需的干空气质量，单位为 kg 干空气 /kg 水。它是干燥过程中的一个重要操作参数，与干燥介质的状态和干燥过程的能耗等相关。 2. （简答题）简述物料性质对干燥速率的影响？ 【答案】物料的物理结构、化学组成、形状和大小等会影响干燥速率。例如，多孔性物料比非多孔性物料干燥速率快，因为其比表面积大，水分易于汽化；吸水性强的物料，水分与物料结合力强，干燥速率相对较慢；物料颗粒越小、厚度越薄，干燥速率越快，因为水分扩散路径短。 3.（简答题）干燥介质的温度和湿度如何影响干燥速率？ 【答案】干燥介质温度越高，干燥速率越大。因为温度升高，水分汽化速率加快，且传热推动力增大，有利于热量传递给物料，使物料内部水分更易向表面扩散。干燥介质湿度越低，干燥速率越大。湿度低意味着空气中水蒸气分压小，与物料表面水蒸气分压差值大，传质推动力增大，水分更易从物料表面汽化到空气中。 4.（简答题）为什么在恒速干燥阶段，提高空气流速可加快干燥速率，而在降速干燥阶段效果不明显？ 【答案】恒速干燥阶段，干燥速率主要取决于物料表面水分的汽化速率，属于表面汽化控制阶段。提高空气流速，可增强空气与物料表面的对流传热和传质，加快水分汽化，从而提高干燥速率。降速干燥阶段，干燥速率取决于物料内部水分的迁移速率，属于物料内部迁移控制阶段。此时，空气流速对物料内部水分迁移影响较小，所以提高空气流速对干燥速率的提升效果不明显。 5.（简答题）说明物料初始含水量和临界含水量对干燥过程的影响？ 【答案】物料初始含水量越高，干燥至指定含水量所需时间越长，整个干燥过程的平均干燥速率可能会因前期恒速阶段占比相对较长而有所不同。临界含水量越高，恒速干燥阶段结束得越早，进入降速干燥阶段时物料含水量仍较高，会使降速干燥阶段时间延长，总干燥时间也可能延长，且可能影响干燥设备的选型和操作参数设定。 知识点三 干燥时间 1. （名词解释题）恒速干燥阶段时间 【答案】是指在干燥过程中，从物料开始干燥到其含水量降至临界含水量所经历的时间。此阶段干燥速率恒定，主要去除物料中的非结合水分，干燥速率取决于物料表面水分的汽化速率，与干燥介质的状态有关，而与物料性质关系不大。 2. （名词解释题）降速干燥阶段时间 【答案】是指物料含水量从临界含水量降至平衡含水量所经历的时间。在这个阶段，干燥速率逐渐降低，干燥过程受物料内部水分迁移速率控制，与物料的结构、形状等性质密切相关，干燥介质对干燥速率的影响变小。 3. （简答题）简述干燥时间与物料临界含水量的关系？ 【答案】临界含水量越高，恒速干燥阶段结束得越早，进入降速干燥阶段时物料含水量仍较高，会使降速干燥阶段时间延长，从而导致总干燥时间延长。反之，临界含水量越低，恒速干燥阶段相对越长，降速阶段开始越晚，总干燥时间可能越短。 4. （简答题）说明干燥介质温度对干燥时间的影响？ 【答案】干燥介质温度升高，干燥时间缩短。因为温度升高，水分汽化速率加快，传热推动力增大，能更快地将热量传递给物料，使物料内部水分更易向表面扩散，加速干燥过程，从而减少干燥所需时间。 5. （简答题）为什么物料层厚度会影响干燥时间？ 【答案】物料层厚度增加，干燥时间延长。因为物料层厚，水分在物料内部的扩散路径变长，扩散阻力增大，水分从物料内部迁移到表面的速度变慢。同时，外层物料干燥后会形成一定的阻碍层，进一步阻碍内部水分向外扩散，导致干燥时间增加。反之，物料层薄，水分扩散路径短，干燥时间就会缩短。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 干燥速率-课后自测 知识点一 干燥速率和干燥速率曲线 1. （名词解释题）干燥速率曲线 2. （简答题）干燥速率的定义是什么？其单位是什么？ 3. （简答题）简述恒速干燥阶段的特点？ 4. （简答题）降速干燥阶段的干燥速率主要受哪些因素影响？为什么？ 5. （简答题）临界含水量受哪些因素影响？如何影响？ 知识点二 影响干燥速率的因素 1. （名词解释题）比空气用量 2. （简答题）简述物料性质对干燥速率的影响？ 3.（简答题）干燥介质的温度和湿度如何影响干燥速率？ 4.（简答题）为什么在恒速干燥阶段，提高空气流速可加快干燥速率，而在降速干燥阶段效果不明显？ 5.（简答题）说明物料初始含水量和临界含水量对干燥过程的影响？ 知识点三 干燥时间 1. （名词解释题）恒速干燥阶段时间 2. （名词解释题）降速干燥阶段时间 3. （简答题）简述干燥时间与物料临界含水量的关系？ 4. （简答题）说明干燥介质温度对干燥时间的影响？ 5. （简答题）为什么物料层厚度会影响干燥时间？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$