《化工单元操作》干燥器（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《化工单元操作》干燥器-讲义 1、掌握干燥器的选择。 知识点一 干燥器的基本要求和选择 1.对干燥器的基本要求 ①能保证产品的工艺要求。 ②干燥速度快。 ③ 干燥器的热效率高 ④ 干燥系统的流体阻力要小。 ⑤ 操作控制方便，劳动条件良好，附属设备简单。 2.干燥器的选择 选择干燥器时，需要考虑的因素是被干燥物料的性质和形态、对产品产量和质量的要求。 选择干燥器时的原则，可首先根据被干燥物料的性质和工艺要求选用几种可用的干燥器，然后通过对所选干燥器的基建费和操作费用进行经济核算、比较而后决定一种最适用的干燥器。 干燥器的基本要求不包括以下哪一项（ ） A. 满足生产能力和干燥质量要求 B. 能耗高，以保证干燥效果 C. 操作稳定，易于控制 D. 结构简单，便于维护 【答案】B 【解析】干燥器应尽量降低能耗，以减少生产成本，而不是能耗高，故 B 错误。其他选项均是干燥器的基本要求，需满足生产能力和质量要求，操作稳定易控，结构简单便于维护等。 1. 下列干燥器中，属于间歇式干燥器的是（ ） A. 厢式干燥器 B. 转筒干燥器 C. 气流干燥器 D. 喷雾干燥器 【答案】A 【解析】厢式干燥器是将物料放置在厢室内，一批一批地进行干燥，属于间歇式干燥器。而转筒干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器通常可连续进料和出料，是连续式干燥器。 2. 对于热敏性物料的干燥，宜选用（ ） A. 高温快速干燥器 B. 真空干燥器 C. 对流干燥器 D. 传导干燥器 【答案】B 【解析】热敏性物料在高温下易变质、分解等，真空干燥器可在较低温度下进行干燥，能避免物料因高温受到破坏，所以适合热敏性物料干燥。高温快速干燥器会使物料接触高温，不适合热敏性物料；对流干燥器和传导干燥器若不控制好温度，也可能对热敏性物料造成损害。 3. 干燥器选择时，需要考虑物料的形态，对于浆状物料，可选用（ ） A. 厢式干燥器 B. 气流干燥器 C. 转筒干燥器 D. 喷雾干燥器 【答案】D 【解析】喷雾干燥器可将浆状物料喷成雾状，与热空气充分接触进行干燥，适合浆状物料。厢式干燥器更适合块状、粒状等物料；气流干燥器适合颗粒状、粉末状等流动性较好的物料；转筒干燥器一般用于颗粒状、块状物料，对浆状物料不太适用。 1. 以下关于干燥器的说法正确的是（ ） A. 干燥器的热效率越高越好，无需考虑其他因素 B. 干燥器的体积越大，干燥效果一定越好 C. 选择干燥器时要考虑物料的初始含水量和最终含水量要求 D. 所有干燥器都可以在任意温度和压力条件下工作 【答案】C 【解析】选择干燥器时，物料的初始含水量和最终含水量要求是重要的考虑因素，它决定了干燥器的类型和操作参数等，故 C 正确。干燥器热效率越高越好，但也要考虑设备成本、操作稳定性等其他因素，A 错误；干燥效果与干燥器的结构、操作条件等多种因素有关，不是体积越大效果就一定越好，B 错误；不同干燥器有其适用的温度和压力范围，不是能在任意条件下工作，D 错误。 2. 下列干燥器中，干燥速率相对较快的是（ ） A. 厢式干燥器 B. 流化床干燥器 C. 滚筒干燥器 D. 隧道式干燥器 【答案】B 【解析】流化床干燥器中物料颗粒在热气流中呈流化状态，与热空气接触面积大，传热传质效果好，干燥速率相对较快。厢式干燥器物料静止，干燥速率较慢；滚筒干燥器和隧道式干燥器的干燥速率一般也不如流化床干燥器快。 3. 干燥器的热量消耗主要用于（ ） A. 加热物料 B. 加热空气 C. 蒸发物料中的水分 D. 以上都是 【答案】D 【解析】干燥器工作时，热量需要用于加热物料使其温度升高，加热空气以提供干燥所需热量，以及蒸发物料中的水分，所以热量消耗用于以上多个方面，D 正确。 · 满足工艺要求：干燥器应能将物料干燥到规定的含水量。 · 经济性：选择干燥器时要考虑设备投资和运行成本。 · 适应性：干燥器应适应物料的性质和干燥过程的特点。 知识点二 干燥器的比较 间歇干燥器生产能力低，笨重，物料层是静止的，只能适用于干燥小批量或多品种的产品。间歇干燥器已逐渐被连续操作干燥器所代替。连续干燥器可以缩短干燥时间，提高产品质量，操作稳定，容易控制。 对高温不太敏感的块状和散粒状物料的干燥主要用转筒干燥器。干燥糊状物料时，适用滚筒干燥器。 真空干燥器适用容易氧化的有爆炸性危险的或产生有毒蒸气的物料。干燥液状或浆状物料常用滚筒干燥器或喷雾干燥器。 滚筒干燥器也适用于浓稠物料。 喷雾干燥器对于制取粉状产品时最有效，干燥后产品不需要再粉碎，使用烟道气时，还可提高干燥效率，并减小干燥器的尺寸。 干燥器中气体和物料采用逆流操作的优点是（ ） A. 传热推动力大 B. 物料干燥均匀 C. 出口物料含水量低 D. 以上都是 【答案】D 【解析】逆流操作时，热空气与湿物料在进口处接触，此时物料含水量高，空气温度高，传热传质推动力大；随着过程进行，物料含水量降低，空气温度也降低，可使物料干燥更均匀，且出口物料能达到较低的含水量，所以 A、B、C 选项均正确。 1. 下列干燥器中，属于连续式干燥器的是（ ） A. 厢式干燥器 B. 转筒干燥器 C. 冷冻干燥器 D. 真空干燥器 【答案】B 【解析】厢式干燥器是间歇式操作；转筒干燥器可连续进料和出料，属于连续式干燥器；冷冻干燥器和真空干燥器根据具体设备类型，有间歇也有连续的，但通常常见的小型冷冻干燥器多为间歇式，真空干燥器也有很多是间歇操作的，从常见类型来看，转筒干燥器是典型的连续式干燥器，所以选 B。 2. 与其他干燥器相比，气流干燥器的主要特点是（ ） A. 干燥速率快 B. 适用于热敏性物料 C. 热效率高 D. 设备体积小 【答案】A 【解析】气流干燥器是利用高速流动的热气流使湿物料颗粒分散并悬浮其中，进行干燥的设备。由于物料与气流接触面积大，传热传质速率快，所以干燥速率快是其主要特点。它并不特别适用于热敏性物料（因气速高，物料停留时间短但温度可能较高），热效率不一定比其他干燥器高，设备体积也不一定小，故 A 正确。 3. 对于含水量高、颗粒度小的粘性物料，适宜选用的干燥器是（ ） A. 带式干燥器 B. 耙式干燥器 C. 流化床干燥器 D. 喷雾干燥器 【答案】D 【解析】带式干燥器适合块状、粒状物料，对于粘性大的物料容易粘带，不太适用；耙式干燥器适合膏状、糊状物料，但处理颗粒度小的物料时，可能存在搅拌不均匀等问题；流化床干燥器要求物料具有一定的粒度和流动性，含水量高、粘性大的物料易导致床层堵塞；喷雾干燥器是将物料喷成雾状，与热空气接触干燥，适用于含水量高、颗粒度小的粘性物料，可快速干燥成粉末状，所以选 D。 1. 下列关于干燥器热效率的说法，正确的是（ ） A. 热效率越高，干燥单位质量物料消耗的热量越少 B. 提高空气进口温度，热效率一定降低 C. 采用废气循环会降低干燥器的热效率 D. 热效率与干燥器的类型无关 【答案】A 【解析】干燥器热效率是指用于干燥物料的有效热量与输入干燥器的总热量之比，热效率越高，说明有效利用的热量越多，干燥单位质量物料消耗的热量就越少，A 正确；提高空气进口温度，若其他条件不变，会使传热推动力增大，有利于干燥，一般会提高热效率，B 错误；采用废气循环可提高空气预热温度，减少空气用量，通常能提高热效率，C 错误；不同类型的干燥器，由于传热传质方式、热损失等不同，热效率是不同的，D 错误。 2. 厢式干燥器的缺点是（ ） A. 干燥不均匀 B. 生产能力低 C. 热效率低 D. 以上都是 【答案】D 【解析】厢式干燥器内物料静止，空气流动情况相对较差，会导致干燥不均匀；其为间歇操作，每次装卸物料等操作耗时较长，生产能力低；而且设备保温等性能有限，热损失较大，热效率低，所以 A、B、C 选项都是其缺点，选 D。 3. 以下干燥器中，干燥介质与物料接触最充分的是（ ） A. 转筒干燥器 B. 厢式干燥器 C. 流化床干燥器 D. 红外干燥器 【答案】C 【解析】转筒干燥器中物料在转筒内滚动，与气体有一定接触，但不如流化床充分；厢式干燥器中物料静止，气体主要在物料表面流过，接触面积有限；流化床干燥器中物料颗粒在气流作用下呈流化状态，与干燥介质充分接触，接触面积大；红外干燥器主要是利用红外辐射传热，干燥介质（空气等）与物料接触不是其主要特点，相比之下流化床干燥器中干燥介质与物料接触最充分，选 C。 · 干燥器类型：常见的干燥器有箱式干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器等。 · 选择依据：根据物料的性质（如粒度、含水量、热敏性等）、干燥要求（如干燥速度、最终含水量等）及操作条件（如温度、压力等）选择合适的干燥器。 · 性能比较：箱式干燥器适用于小批量、多品种物料；气流干燥器适合热敏性物料，干燥速度快；喷雾干燥器适用于液态或浆状物料，干燥效率高。 知识点三 流化干燥器的操作 (1)开炉前首先检查送风机和引风机，检查其有无摩擦和碰撞声，轴承的润滑油是否充足，风压是否正常。 (2)对流化干燥器投料前应先打开加热器疏水阀、风箱室的排水阀和炉底的放空阀，然后渐渐开大蒸汽阀门 进行烤炉，除去炉内湿气，直到炉内石子和炉壁达到规定的温度结束烤炉操作。 (3)停下送风机和引风机，敞开人空孔，向炉内铺撒物料，料层高度约250mm, 此时已完成开炉的准备工作。 (4)再次开动送风机和引风机，关闭有关阀门，向炉内送热风，并开动给料机抛撒潮湿物料，要求进料由少渐 多，物料分布均匀。 (5)根据进料量，调节风量和热风温度，保证成品干湿度合格。 (6)经常检查卸出的物料有无结块，观察炉内物料面的沸腾情况，调节各风箱室的进风量和风压大小。 (7)经常检查风机的轴承温度、机身有无振动以及风道有无漏风，发现问题及时解决。 (8)经常检查引风机出口带料情况和尾气管线副食程度，问题严重应及时解决。 流化干燥器中，气体速度达到（ ）时，固体颗粒开始流化。 A. 临界流化速度 B. 噎塞速度 C. 终端速度 D. 空塔速度 【答案】A 【解析】当气体速度达到临界流化速度时，固体颗粒开始流化，形成流化床，故 A 正确。噎塞速度是气固并流输送时，随着气速减小，颗粒开始在管内沉积的速度；终端速度是颗粒在气流中沉降时的最大速度；空塔速度是气体通过床层截面的表观速度，均与颗粒开始流化无关。 1. 下列关于流化干燥器的说法，正确的是（ ） A. 只能干燥颗粒状物料 B. 干燥过程中物料容易出现局部过热 C. 传热传质效率高 D. 设备体积大，占地面积大 【答案】C 【解析】流化干燥器不仅可干燥颗粒状物料，对粉末状等物料也有较好效果，A 错误。由于物料在流化床中处于悬浮状态，与热空气充分接触，不易出现局部过热，B 错误。流化干燥器中气固接触面积大，传热传质效率高，C 正确。其设备结构紧凑，相比一些其他干燥器，占地面积并不一定大，D 错误。 2. 流化干燥器操作中，若出现沟流现象，主要原因是（ ） A. 颗粒粒度大 B. 气流速度大 C. 分布板开孔率小 D. 床层高径比大 【答案】C 【解析】沟流产生的原因主要是颗粒粒度小、气流速度小、分布板开孔率小等。颗粒粒度大、气流速度大、床层高径比大是节涌产生的原因，故 C 正确。 3. 流化干燥器中，为了使上升的热空气分布均匀，通常在进气口安装（ ） A. 分布板 B. 旋风分离器 C. 加热器 D. 冷凝器 【答案】A 【解析】分布板的作用是使气体均匀分布，让固体颗粒均匀流化，保证干燥效果，故 A 正确。旋风分离器用于分离尾气中的颗粒；加热器用于加热气体；冷凝器在流化干燥器中一般不用于气体分布相关，所以 B、C、D 错误。 1.以下哪种情况会使流化干燥器的干燥速度增大（ ） A. 降低进气温度 B. 减小气体流速 C. 增加物料初始含水量 D. 提高进气温度 【答案】D 【解析】提高进气温度，可增加气固间的传热温差，使水分蒸发加快，干燥速度增大，D 正确。降低进气温度会减小干燥速度，A 错误。减小气体流速，气固接触变差，干燥速度减小，B 错误。物料初始含水量不直接影响干燥速度，而是影响干燥时间，C 错误。 2.在流化干燥器的恒速干燥阶段，物料表面温度近似等于（ ） A. 干球温度 B. 湿球温度 C. 露点温度 D. 绝热饱和温度 【答案】B 【解析】在恒速干燥阶段，物料表面始终保持湿润，其温度近似等于湿球温度，故 B 正确。干球温度是空气的实际温度；露点温度是空气冷却至水汽饱和时的温度；绝热饱和温度是空气在绝热条件下与水充分接触达到平衡时的温度，均不符合题意。 3.流化干燥器操作时，若进口空气的性质恒定，预热器的出口温度越高，则（ ） A. 干燥速度越低 B. 临界湿含量越低 C. 干燥速度越高 D. 平衡湿含量越高 【答案】C 【解析】预热器出口温度越高，进入干燥器的热空气温度越高，提供给物料的热量越多，干燥速度越高，C 正确，A 错误。临界湿含量主要与物料性质、气固接触状况等有关，与进口空气温度关系不大；平衡湿含量与空气的湿度和温度有关，温度升高，平衡湿含量降低，故 B、D 错误。 · 流化状态的控制：确保物料在流化干燥器中处于良好的流化状态，以提高传热和传质效率。 · 温度和流量的调节：根据物料的性质和干燥要求，合理控制干燥气体的温度和流量。 · 物料的加入和排出：均匀加入物料，及时排出干燥后的物料，防止物料在干燥器内过度停留。 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 $$