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将200kg湿物料在恒定干燥条件下的间歇式干燥器内 由27%干燥到5%（均为湿基)。已测得干燥条件下降速阶段的干燥

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将200kg湿物料在恒定干燥条件下的间歇式干燥器内，由27%干燥到5%(均为湿基)。已测得干燥条件下降速阶段的干燥速率曲线为直线，物料的临界含水量为0.20kg水/kg干物料，平衡含水量为0.05kg水/kg干物料；等速阶段的干燥速率为1.5kg水/(m2·h)，干燥表面积为0.025m2/kg干物料。试确定干燥所需时间。

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答案解析

难度★★☆ 搜索

  • (1)恒速阶段的干燥时间
       τ1=[qm,c/(uCA)](X1-XC)
       其中qm,C=200×(1-0.27)kg
       =146kg
       A=0.025×146m2/kg干物料
       =3.65m2/kg干物料
       uC=1.5kg水/(m2·h)，XC=0.20kg水/kg干物料
       X1=ω1/(1-ω1)
       =0.27/(1-0.27)kg水/kg干物料=0.3698kg水/kg干物料
       得τ1=[146/(1.5×3.65)]×(0.3698-0.2)h=4.53h
       (2)降速阶段的干燥时间
       τ2=[qm,C(XC-X*)/uCA]ln[(XC-X*)/(X2-X*)]
       其中X2=ω2/(1-ω2)
       =0.05/(1-0.05)kg水/kg干物料
       =0.0526kg水/kg干物料
       X*=0.05kg水/kg干物料
       得τ2=[146×(0.2-0.05)/(3.65×1.5)]ln[(0.2-0.05)/(0.0526-0.05)]h
       =4×4.055h=16.22h
       因此，该批物料在间歇干燥器内所需干燥时间为
       τ=τ1+τ2
       =(4.53+16.22)h
       =20.75h