Сушка градієнт вологи - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Сушіння градієнт вологи
І т.п.). Крім того, у початковий період радіаційної сушіння під дією високого температурного градієнта волога може переміщатися в глиб матеріалу до тих пір, поки під дією більшої, протилежно спрямованої рушійної сили (за рахунок градієнта вологості) не почнеться випаровування вологи з матеріалу. У зв'язку з цим терморадіаційне сушіння ефективне в основному для висушування тонколистових матеріалів або лакофарбових покриттів.[c.628]
У період сушіння градієнт вологості всередині матеріалу настільки великий, що швидкість процесу сушіння обумовлюється лише швидкістю випаровування вологи з поверхні (зовнішня дифузія). При значних втрат вологи з матеріалу на його поверхні утворюються сухі острівці, поверхня випаровування зменшується і вже не збігається з геометричною поверхнею матеріалу. Останнє веде до зниження швидкості сушіння, починається період падіння швидкості сушіння (другий період).[c.421]
При контактній односторонній сушці переміщення вологи до поверхні визначається градієнтом (різністю) температур. При сушінні вологих пористих матеріалів в радіаційній або інфрачервоній сушарці під дією перепаду температур перший момент відбувається переміщення вологи всередину матеріалу в напрямку теплового потоку. Через деякий час у центральних шарах матеріалу встановлюється більша вологість, ніж на поверхні, створюється перепад вологості, під дією якого волога починає переміщатися у зворотному напрямку від центру до поверхні. Значні перепади вологості призводять до механічних напруг у матеріалі, тобто до розтріскування. Тому терморадіаційне сушіння для капілярно-пористих матеріалів не рекомендується її.рекомендується поєднувати з іншими засобами підведення тепла. Застосування струмів високої частоти для сушіння дозволило отримати постійний температурний перепад усередині матеріалу та швидко сушити матеріал великої товщини.[c.186]
При радіаційному сушінні (фіг. 5-7 і 5-8,а) г на всьому протязі процесу сушіння. Рух вологи до поверхні матеріалу відбувається у разі за рахунок позитивного градієнта вологості. Негативний градієнт температури запобігає цьому руху.[c.157]
Однак при висушуванні товстошарових матеріалів швидкість сушіння може визначатися не швидкістю підведення тепла, а швидкістю внутрішньої дифузії вологи або вимогами, що пред'являються до якості матеріалу, що висушується (неприпустимість короблення, порушення структури тощо). Крім того, у початковий період радіаційного сушіння під дією високого температурного градієнта волога може переміщатися[c.666]
При температурах у матеріалі більше 100° С, коли по суті відбувається не сушіння, а випарювання, переміщення вологи в рідкій фазі незначне і можливе лише в перший період, при значній вологості матеріалу (вище за гігроскопічну). У практичних розрахунках другий член правої частини рівняння (2-33) також можна не враховувати. Розглянуті диференціальні рівняння масопровідності демонструють їх повний взаємозв'язок. Наприклад, якщо при низькотемпературному сушінні переміщення вологи в матеріалі відбувається головним чином у рідкій фазі і здійснюється за рахунок градієнта концентрацій (вологості) або градієнта температур, а перенесення вологи у вигляді пари незначне, то при високотемпературному сушінні пересування вологи в матеріалі відбувається головним чином у вигляді пара і чинною силою є градієнт тисків. Дія[c.32]
При високочастотнійсушіння внутрішні, більш вологі шари матеріалу нагріваються швидше за зовнішні. При цьому в середній частині матеріалу встановлюється вища температура, ніж на поверхні. Під дією температурного градієнта волога інтенсивно переміщається до поверхні, завдяки чому швидкість сушіння матеріалів збільшується іноді в десятки разів. Однак цей спосіб сушіння не отримав широкого промислового застосування внаслідок значної витрати електроенергії (2,5-4 кВт ч/кг випареної вологи) та високої вартості сушіння (c.228).
Дія потужного внутрішнього джерела тепла призводить до того, що швидкість випаровування у багато разів перевищує швидкість перенесення пари всередині тіла. Внаслідок цього виникає градієнт загального тиску, що є основною рушійною силою перенесення пари всередині тіла. Оскільки температура внутрішніх шарів більша за зовнішні, потік вологи внаслідок термодифузії спрямований до поверхні тіла, на відміну від інших способів сушіння, коли нагрівання здійснюється через поверхню. Розподіл ж влагосодержания має зворотний характер (у поверхневих шарах більше, ніж у внутрішніх) і створює аномальний (зворотний) дифузійний потік вологи, викликаний градієнтом концентрації.[c.166]
Комбінована конвективно-високочастотна сушіння дозволяє змінити градієнт температури в результаті нагрівання поверхні і досягти рівномірного розподілу вологи. Тому витрата електроенергії знижується вдвічі порівняно з витратою при ТВЧ-сушінні.[c.166]
При конвективному сушінні, коли перенесення вологи всередині тіла відбувається під дією градієнтів всіх трьох потенціалів (в, в і Р), граничні умови на межі вологе тіло-сушильний агент зазвичай формулюються таким чином[c.110]
При інтенсивному обігріванні матеріалурадіаційним випромінюванням у матеріалі виникає значний температурний градієнт. Внаслідок цього утворюється термодифузійний потік вологи, який буде перешкоджати міграції вологи з глибини матеріалу до його поверхні. Щоб уникнути цього, необхідно підтримувати уривчастий режим сушіння, що складається з коротких періодів опромінення (2-4 сек) і тривалих періодів (20-80 сек) лежіння без опромінення. У період опромінення до тіла, що висушується, підводиться тепло, а в період відлеження відбувається рух вологи від центру тіла до його поверхні внаслідок падіння температурного градієнта. Уривчасте опромінення знижує кінцеву температуру сушіння, що зменшує витрату енергії. Загальна тривалість сушіння не збільшується.[c.448]
При дифузійному сушінні повинен мати місце градієнт концентрації вологи, тобто концентрація повинна зменшуватися у напрямку руху вологи. При сушінні нескінченно великої плити[c.646]
У другому періоді сушіння порушується рівновага вологи у матеріалі, виникає градієнт вологості по товщині та волога рухається до поверхні. Кількість вологи, що випаровується, безперервно зменшується. Закон переміщення вологи із внутрішніх шарів до поверхні можна описати рівнянням[c.279]
Переміщення вологи всередині матеріалу. При випаровуванні вологи з поверхні матеріалу всередині нього виникає градієнт вологості, що забезпечує подальше переміщення вологи з внутрішніх шарів матеріалу до його поверхні (внутрішню дифузію вологи). В/період сушіння перепад вологості всередині матеріалу настільки великий, що лімітуючий вплив на швидкість сушіння має швидкість поверхневого випаровування (зовнішня дифузія). Однак, після того як вологість на поверхні знижується до гігроскопічної і продовжує зменшуватися, тобто, // період сушіння, що визначаєзначення для швидкості процесу набуває внутрішня дифузія вологи.[c.611]
При сучасних інтенсивних режимах сушіння припущення про те, що молярне перенесення вологи за рахунок градієнта загального тиску, що виникає всередині вологого тіла, зневажливо малий порівняно з перенесенням маси за рахунок градієнтів потенціалу 0 і температури I не завжди відповідає дійсності. Однак розв'язання системи трьох диференціальних рівнянь у приватних похідних другого порядку у загальному випадку становить суттєві труднощі. Отримане з аналітичних рішень[c.249]
Особливості контактної сушіння призводять до того, що середня швидкість видалення вологи виявляється значно вищою, ніж при конвективному сушінні, так як градієнти всіх трьох потенціалів перенесення вологи виявляються спрямованими в основному в один бік. Та обставина, що у безпосередній близькості від гріючої поверхні градієнт вмісту вологи має протилежний знак (рис. 5.7), позначається швидше позитивно, ніж[c.251]
Найбільш просте припущення про поведінку високовологого матеріалу в процесі конвективної сушіння полягає в тому, що рідина може відносно вільно перемішатися всередині пористої структури тіла, яке практично не створює опору процесу масопереносу. При цьому випаровування рідини відбувається тільки на зовнішній поверхні матеріалу, а волога, що видаляється в процесі сушіння, без труднощів підводиться до поверхні випаровування з внутрішніх зон матеріалу при зникаюче малому градієнті вологовмісту. Вважається, що швидкість процесу випаровування вологи із зовнішньої поверхні повністю визначається кількістю тепла, що підводиться до зовнішньої межі матеріалу. Температура вологого матеріалу належить постійної за його товщиною і рівноютемпературі мокрого термометра, що відповідає параметрам довкілля. Таким чином, швидкість видалення вологи з матеріалу (швидкість сушіння) може бути визначена шляхом розподілу кількості тепла, що підводиться, на величину теплоти пароутворення[c.255]
Мікрохвильова вакуумна сушарка (барабанного типу) (рис. 15.24) призначена для сушіння штучних матеріалів, де видалення вологи проводиться за допомогою градієнта тиску, температурного градієнта та градієнта вмісту вологи. При цьому кипіння вологи у матеріалі досягається при температурах 50…60 °С.[c.837]
Слід зазначити, що рівняння масопровідності є одним із основних рівнянь кінетики сушіння. Застосування його експериментально перевірено в ізотермічних умовах. У неізотермічних умовах сушіння виникають температурні градієнти за товщиною матеріалу, що викликають додаткові потоки вологи, зумовлені термодифузією. Явище термодифузії при сушінні виявлено А. В. Ликовим.[c.241]
Тривалість сушіння залежить від умов підведення теплоти до матеріалу та від міграції вологи та теплоти всередині тіла. В одному випадку домінуючим фактором є зовнішній тепло- та масообмін, в іншому, навпаки, все залежить від інтенсивності перебігу процесу перенесення теплоти та маси всередині тіла, коли значні градієнти температури та вологості всередині матеріалу. Для цих двох випадків слід рекомендувати різноманітні методи інженерних розрахунків сушильного апарату.[c.250]
Розрахунок для матеріалів з невеликим внутрішнім опором перенесення теплоти та маси. Сушіння таких матеріалів протікає за малих значень критерію Біо (практично В1 100°С) поверхнею відбувається інтенсивне пароутворення. Релаксація надлишкового тиску, що виникає, можлива лише через всю товщувологого матеріалу, значна частина капілярів якого на початку процесу сушіння ще заповнена рідиною. Це призводить до виникнення значного надлишкового тиску, котре не тільки сприяє відведенню вологи з матеріалу у вигляді пари, але й обумовлює також проштовхування рідкої фази у напрямку відкритої поверхні.[c.251]
Для прикладу розглянемо розподіл вологи в нескінченній пластині, що піддається сушінню з обох сторін при постійній швидкості-р кг годину м . Як відомо, швидкість дифузії вологи у твердому тілі пропорційна градієнту вологості. Нехай товшлна пластини дорівнює 2/. Помістимо початок координат у будь-якій точці на поверхні пластини, а вісь ОХ направимо перпендикулярно до цієї поверхні.[c.318]
При сушінні інфрачервоними променями (підведення тепла зверху) напрями потоку вологи та тепла протилежні, що знижує швидкість сушіння в перший момент. Поступово матеріал нагрівається, градієнт температур зменшується, волога двртжеться до поверхні та інтенсивно випаровується.[c.279]
Дифузія при сушінні. При суті рух вологи капілярно-пористому матеріалі відбувається як у вигляді рідини, так і у вигляді пари. Міграція рідини може здійснюватися за рахунок масопереносу під дією різниці капілярних потенціалів, плівкового перебігу, обумовленого градієнтом розклинюючого тиску плівки, поверхневої дифузії в мікропорах р 10 м), циркуляції парогазової суміші в порах, конвективно-фільтраційного перенесення під дією граді (Молекулярного перенесення компонента з більшою масою в область підвищеного тиску) і т. д. [5]. При великому вмісті вологи матеріалу переважає капілярний потік, зі зменшенням вмісту вологи вмісту матеріалу зростає внесок парового і плівкового потоків, а такожповерхневої дифузії.[c.534]
Так як волога може бути видалена з глиняних виробів тільки шляхом випаровування з поверхні, а з внутрішніх частин просувається назовні тільки під дією сили, пов'язаної з градієнтом концентрації, то повне усунення деформації усадки при сушінні неможливо. Вона може бути, однак, зведена до мінімуму при достатній тривалості сушіння та при відповідному контролі температури та вологості, необхідному для усунення нерівномірного розподілу вологи на поверхні. Такий контроль разом із тепловим режимом найкраще досягається при використанні протиточних сушарок, переважно тунельного типу. Чим пластичніша суміш і складніша форма, тим ретельніша повинна бути сушіння.[c.457]
За результатами дослідів для РК-(РК-ЬК)-режиму сушіння була дана орієнтовна кількісна оцінка цих процесів. З виникненням температурних градієнтів, що викликають появу термопотоку вологи, виправленого, як відомо, у бік низьких температур, частина вологи і, отже, мітки уноситься цим потоком в моноліт. Маючи дані щодо втрат вологи в шарах з вологообміном і без вологообміну, можна розрахувати загальний потік вологи[c.387]
Дивитися сторінки де згадується термінСушка градієнт вологи :[c.628] [c.158] [c.244] [c.676] [c.168] Довідник інженера - хіміка том перший (1969) - [c.500]