理想干燥器为等焓过程： I1?I2
预热器的输入热量： Qp?L(I1?I0)?LcH(t1?t0) 热量衡算的普遍式（实际干燥器）为
??I1?)?QLQ?Qp?Qd?L(I2?I0)?G(I2或Q?L(1.01?1.88H0)(t2?t0)?Gcm(?2??1)?W(2490?1.88t2?4.187?1)?QL干燥器的热效率 ??
水蒸气汽化所需热量Q汽化干燥器中的总热量QTt1?t2 t1?t0?W（2490?1.88t2?4.187?1)
Qp?Qd理想干燥器的热效率 ??干燥器的热效率愈高表明干燥系统的热利用率愈好，可通过以下措施降低干燥操作的能耗，提高干燥器的热效率：
⑴提高H2而降低t2可提高干燥操作的热效率。 ⑵提高空气的入口温度t1可提高干燥器的热效率。
⑶利用废气（离开干燥器时的空气）来预热空气或物料，回废气中带走的热量。 ⑷采用二级干燥。 ⑸利用内换热器。 4.3干燥动力学 4.3.1干燥速率
U?G?dX Sd? 16
恒速干燥阶段的速率：Uc??4.3.2恒定干燥条件下的干燥时间
恒速阶段：?1?G?dXdW?a??kH(Hs,tw?H)?(t?tw) Sd?Sd?rtwG?(X1?Xc) UcS降速阶段：若将降速阶段的干燥曲线可近似作为直线处理，则干燥条件可表示为
G?(Xc?X*)?Xc?X*? ?2? ln?*?SUc?X2?X?式中：G?——一批操作中绝干物料的质量，kg；S——干燥面积，m2；
UC——恒速干燥阶段的速率又称临界干燥速率，kg/(m2?s)；
XC——物料的临界含水量，kg/kg绝干料；X*——物料的平衡含水量，kg/kg绝干料； X2——降速阶段终了时物料的含水量，kg/kg绝干料。 4.4干燥器的选型与设计
干燥器选型时主要应考虑物料性质、生产能力及干燥程度等要求。在工业上应用最广泛的是对流干燥器。几种典型的对流干燥器为：气流干燥器、沸腾床干燥器、转筒干燥器及喷雾干燥器等。在这几种干燥器中，被干燥的物料均呈悬浮状态与干燥介质接触。
（1）干燥器的性能要求
①能保证生产能力几干燥产品的质量要求。 ②干燥速率快，干燥时间短，能量消耗少。 ③设备尺寸小，辅助设备投资费用低。 ④操作控制方便，劳动条件好。 （2）干燥器的发展趋势
①为提高热效率，发展传导式干燥器。 ②开发组合式干燥器。
③充分利用废热和改进工艺，节约能耗。 ④控制环境污染。
⑤提高干燥过程控制水平。
干燥器设计的基本方程为物料衡算、热量衡算、传热速率方程式。设计的基本原则是物料在干燥器内的停留时间必须等于或稍大于所需的干燥时间。但由于干燥操作是传热、传质并存的过程，机理比较复杂，涉及到固体物料内部的热量和质量传递过程，至今还难于定量地给出物料内部的传递速率方程，所以干燥器的设计仍处于经验法阶段。又因各种类型干燥器在结构和操作上差异很大，对不同类型干燥器进行设计时采用的具体计算方法各不相同。
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第四章 自测试题
一、填空题
1．理论板是指 。 2．以恒摩尔流率为基准的精馏操作线是直线，其原因是： 。 3．已知q=1.3，则加料液体量与总加料量的比是 。 4．恒沸精馏与萃取精馏主要针对 的物系，采用加入第三组分的办法以改变原物系的 。
5．决定精馏塔分离能力大小的主要因素是：物性方面 、设备方面 和操作方面 。
6．连续精馏操作，原工况为泡点进料，由某种原因温度降低，使q>1，进料浓度、塔顶采出率及进料位置均保持不变。试判断：
⑴ 塔釜蒸汽量V?保持不变，则塔釜加热量QR ，xD ,xW ； ⑵ 保持回流比R不变，则塔釜加热量QR ，xD ,xW （变大，变小，不变，不确定）。
7．精馏塔分离某二元物系，当操作强降低，系统的相对挥发度α ，溶液的泡点 ，塔顶蒸汽冷凝温度 （增大，减小，不变）。 8．精馏塔操作中，保持F、xF、q、L不变，而增大V?，则R ，xD ，L/V （增大，减小，不变）。
9．精馏塔分离某二元混合液（F、xF、q），要求塔顶xD，轻组分回收率φ。设计时，若加大回流比R，则精馏段液气比 ，提馏段液气比 ，所需理论板数NT ，塔顶产量D ，塔釜xW ，塔顶冷凝量QC ，塔釜加热量QR ，若R太大，过程的调节余地将 （增大，减小，不变）。
10．在单级萃取过程中，若萃取剂用量减少，则萃取相yAE ,萃余相xAE ,脱去
?溶剂后萃取液y?。 AE ，萃余液xAR （变大，变小，不变，不确定）
11．调节逆流萃取操作过程的主要手段是： 、 和 。 12．纯溶剂单级萃取，xF,xR一定，若溶质分配系数kA越大，则所需溶剂比S/F （变大，变小，不变，不确定）。
13．三角形相图中的联结线是指 。 14．选择溶剂进行萃取操作时，其必要条件是 。
15．某多级逆流萃取操作中，B与S完全不互溶，现增加纯溶剂用量S，则萃余相出口含量 萃取相出口含量 （增大，减小，不变，不确定）。 16．干燥过程是 结合的过程。
17．提高空气的预热温度，可提高干燥操作的热效率，着是因为 。
18．不饱和湿空气的干球温度t，湿球温度tw，露点温度td的大小顺序为： 。
18
19．在101.3kPa下，不饱和湿空气的温度为40oC，相对湿度为60%， （1）若加热至80oC，则空气的下列状态参数如何变化？
湿度H ，相对湿度φ ，湿球温度tw ，露点td ，焓I （变大，变小，不变）。
（2）若在等温条件下使总压减至50.65kPa时，则该空气的下列参数将如何变化？
湿度H ，相对湿度φ ，湿球温度tw ，露点td ，焓I （变大，变小，不变）。
20．若空气中湿含量及温度均提高以保持相对湿度不变，则对同一湿物料，平衡含水量 ，结合含水量 （增大，减小，不变）。 二、选择题
1.两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系（ ）。 A.容易 B.困难 C.完全 D.不完全
2.某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温度为t2，则（ ）。
A. t1＜t2 B. t1=t2 C. t1＞t2 D.不能判断
3.分离某两元混合液，进料量为10kmol/h，组成xF=0.6，若要求馏出液组成xD≥0.9，则最大馏出液的量为（ ）。
A.6.67 kmol/h B.6 kmol/h C9 kmol/h D.不能确定
4.精馏塔中由塔顶往下的第n?1、n、n?1层理论板，其气相组成关系为（ ）。 A. yn?1＞yn＞yn?1 B. yn?1＜yn＜yn?1 C. yn?1=yn=yn?1 D. 不能确定 5.在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使（ ）。
A.平衡线发生变化 B.操作线与q线变化 C.平衡线与q线变化 D.平衡线和操作线变化 6.操作中的精馏塔，若选用的回流比小于最小回流比，则（ ）。 A.不能操作 B. xD、xW均增加 C. xD、xW均不变 D. xD减小、xW增加 7.用精馏塔完成分离任务所需理论板数NT为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际塔板数为（ ）。
A.16 B.12 C.14 D.不能确定
8.在单级萃取中，在保持原料液组成xF及萃余相组成xA不变的条件下，用含有少量溶质A的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相组成yA将（ ）。
A.增大 B.不变 C.降低 D.不一定
9.用萃取剂S对A、B混合液进行单级萃取，当萃取剂用量加大时（F、xF保持不变），则所得萃取液的组成y?。 A将（ ）
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A.增大 B. 减小 C.不变 D.不一定 10.对于一定的物系，影响萃取分离效果的主要因素是（ ）与（ ）。 A.温度 B.原料液量F C.萃取剂量S D.溶剂比S/F
11.在原料液组成及溶剂比相同的条件下，将单级萃取改为多级萃取，如下参数的变化趋势是萃取率（ ）、萃余率（ ）。
A.提高 B. 降低 C.不变 D.不确定 12.萃取中当出现下列情况时说明萃取剂的选择是不适宜的（ ）。 A. kA＜1 B. kA=1 C. ?＞1 D. ?≤1 13.已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数（ ）。 A.H，p B.H，td C.H，t D.I，tas
14.当空气的相对湿度φ=60%时，则其三个温度t（干球温度）、tw（湿球温度）、td（露点）之间的关系为（ ）。
A. t=tw=td B. t＞tw＞td C. t＜tw＜td D. t＞tw=td
15.物料的平衡水分一定是（ ）。
A.结合水分 B.非结合水分 C.临界水分 D.自由水分 16.同一物料，如恒速阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量将（ ）。 A. 不变 B. 减少 C. 增大 D.不一定
17.利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是（ ）。
A.提高干燥介质温度 B.增大干燥面积、减薄物料厚度 C.降低干燥介质相对湿度 D.提高空气的流速
三、简答题
1．在连续精馏操作过程中，如何进行操作条件的优化？ 2．设计和操作时，若R↑并不意味D↓。此话对否？
3．在某种特定的工况下，为提高分离效果，将回流比R提高，结果分离效果更差；相反，将回流比降低，分离效果却有明显改善。是解释其原因何在，并指出此时提高分离效果的最好办法是什么？
4．图解法求理论板时与下列参数F、xF、q、R、xD、xw、α中的哪一个量无关？ 5．在设计萃取塔时为什么会存在着最小溶剂比？决定最小溶剂比的主要因素是什么？ 6．在连续逆流萃取塔操作过程中如何选取分散相？ 7．简述溶剂比对萃取操作过程的影响。
8．简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。 9．如何提高干燥的热效率？
10．某药品欲用气流干燥器干燥，已知干燥器入口温度为140oC，但药品在100oC以上会分解，请问此工艺是否可行？若可行有什么条件？
四、分析题
1．操作中的精馏塔，若进料量增大（设塔仍能正常操作），而保持xF、q、R、D/F不变，
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