Процесс сушки. Технические способы проведения процесса. Виды связи влаги с материалом.

С. – процесс удаления влаги из твёрдых влажных мат-в путём её испарения и отвода образующихся паров. По способу подвода теплоты к высушиваемому мат-лу различают:

- конвективная (газовая, воздушная) - теплоноситель непосредственно контактирует с высушиваемым мат-лом;

- контактная (кондуктивная) - теплоноситель не контактирует с мат-м, тепло передаётся ч/з разделяющую стенку;

- радиационная – теплота передаётся инфракрасными лучами;

- диэлектрическая – теп-та выделяется в мат-ле в рез-тате воздействия на него токов высокой частоты;

- сублимационная – высушивание мат-ла в заморож-м состоянии при глубоком вакууме.

Виды связи влаги…: 1.Химически связанная влага (входит в состав самого хим-го соед-я: гидроксиды, кристалло-гидраты), сушкой такую влагу не удалить. 2.Физико-химически связанная влага à влага находится в микропорах и связана с мат-лом на молекул-м уровне адсорбционными или осмотическими силами. 3.Механически (капиллярно) связанная влага à влага заполняет макро- и микрокаппилляры и может быть удалена не только сушкой, но и механически.

 

Основные способы сушки. Материальный баланс конвективной сушки.

Обозначим кол-во влажного материала, поступающего на сушку, в кг/ч, кол-во высушенного мат-ла в кг/ч, начальную и конечную влажность мат-ла (вес. %) соответственно через с1 и с2, а кол-во влаги, удаляемой при сушке, чере W кг/ч. Тогда МБ процесса можно представить равенством:

, для количеств сухого вещества: .

МБ по воздуху: L*x1+W=L*x2, где L – общий расход сушильного агента; х1 и х2 – влагосодерж-е сушильного агента до и после сушки. Если L=W/(х2-х1) разделить на W à l= 1/(х2-х1), где l – удельный расход сушильного агента.

1. Однократная сушка. 2. Сушка с частичным возвратом отработанного воздуха и промежуточным нагревом.

 

 

«+»: понижение температуры сушки, большее начальное влагосодерж-е воздуха и большая линейная скорость его в сушильной камере.

3. Сушка с замкнутым циклом сушильного агента

 

АВ – нагрев, ВС – сушка, СД –

конденсация.

 

4. Сушка с рециркуляцией сушильного агента.

5. Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха.

Используя тот или иной вар-т сушки можно лишь ускорить/замедлить процесс массопередачи, сделать более мягкие/жёсткие условия его проведения, но нельзя существенно повлиять на расход тепла, т.к. он опред-ся нач. и конеч. параметрами высушиваемого газа.

33 Диаграмма состояния влажного воздуха (Диаграмма Рамзина)

Она удобна и проста для графич-ого изображ-я процессов, проходящих при сушке в координатах Н-Х(энтальпия-влагосодержание сушильного агента). Она широко использ.при расчете сушильных апп-ов и анализе их работы.

Для более рационального использования площади диаграммы, угол между осями корд. =135, а для удобства расчета на диагональ нанесена вспомогательная ось Х под углом =90. После построения диаграммы величины влагосодержаний спроектированы на гориз.вспом-ую ось. 1ая -линия пост-ого влагосодерж-я(х=const) (II оси Х) х при 90 град.; 2ая- линия пост-ых энтальпий(Н=const) (II оси Х при 135 град); 3- линии постоянных температур(изотермич., Т=const); 4- линии постоянной относительной влажности (фи=const=100%)-самая нижняя линия. 5- линии пост.влажности Фи=100%, соотв-ет насыщенному сост-ю воздуха паром при данной темпер.Делит диагр.на 2части.Выше-обл-ть ненасыщ-ого сост-я. Ниже-обл пересыщ-х сост-й.При t=99.4(t кипен.воды при 745 мм.рт.ст)кривые Фи меняют направл-е и идут вертик-но вверх; 5- линии пост. парциальных давл. Рпар.; 6- линии температур мокрого термометра tм=const

Координатная сетка диаграммы сост. из линий Н=сonst(наклонные прямые) и Х=const(вертик-ые прямые). Влогосодержание(абсол-ая влажность) влажного воздуха Х выражено в кг.влаги на 1кг сухого воздуха. Энтальпия влажного воздуха складывается из энтальпии 1кг сухого воздуха+энтальпия водяных паров, наход-ся в паро-воздушной смеси.

 

 

Изображение в диаграмме Н-х процессов изменения параметров влажного воздуха. Температура точки росы, охлаждение, нагревание, смешивание.

Уравнение рабочей линии сушки. Построение рабочей линии в Н-х диаграмме.

- ур-е рабочей линии сушки

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: