ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепло- и массообмен в процессе сушки сублимацией из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" Прежде чем перейти к выяснению механизма внешнего теп-ло- и массообмена, рассмотрим основные э-к-опериментальиые закономерности по кинетике сублимации льда. [c.335] Интенсивность сушки сублимацией зависит от следующих режимных и технологических параметров а) температуры материала б) температуры конденсатора в) температуры и общего давления паровоздушной смеси в сущильной камере. [c.335] Экспериментальная установка состояла из сублимационной камеры, конденсатора, ротационно-масляных вакуумных насосов и измерительных приборов (фиг. 9-6). Сублимационной камерой являлся стеклянный цилиндрический колпак диаметром 270 мм и высотой 320 мм, установленный на стеклянной плите. Плотность прилегания колпака к плите осуществлялась тщательной пришлифовкой их опорных поверхностей. Сублиматор соединялся коротким патрубком с конденсатором. Конструкция конденсатора предусматривала охлаждение его как жидкими хладоаген-тами, так и твердой углекислотой. [c.336] Методика экспериментов предусматривала создание в сублиматоре строго определенных заданных соотношений парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара. Для этой цели был предусмотрен кран, через который воздух подавался непосредственно в пространство сублиматора. Если необходимо было добавить в камеру сухой воздух, он пропускался предварительно через ловушку, погруженную в жидкий азот. [c.336] Установка была герметична, что исключало случайные при-сосы. Вследствие этого возможно было создание паровоздушной смеси с необходимым для опыта содержанием пара и воздуха. [c.336] Подвод тепла осуществлялся конвективным и радиационным путем. Для уменьшения влияния радиации колпак-сублиматор был оклеен оловянной фольгой в два слоя с воздушной прослойкой между ними. [c.336] Конструкция установки позволяла изменять температуру среды в сублиматоре от —25° С до +80° С. [c.336] При нагревании паровоздушной смеси внутри колпака последний помещался в воздушный термостат, устанавливаемый на опорной плите. Температура в термостате регулировалась при помощи терморегулятора. [c.336] Измерение температуры в сушимом материале производилось при помощи медно-константанавых термопар с термоэлектродами диаметром 0,08—0,1 мм. Измерение общего давления в камере и давления сухого воздуха осуществлялось при помощи термопарных ламп и компрессионного манометра. [c.336] На фиг. 9-7 дана зависимость интенсивности испарения льда от температуры парогазовой смеси в сублиматоре для разных остаточных давлений от 0,1 до 0,7 мм рт. ст. [c.337] В процессе сушки сублимацией при температуре среды, близкой в комнатной, температура льда равна равновесной температуре фазового превращения для соответствующего давления согласно кривой равновесия. При понижении температуры окружающей среды такое соответствие между давлением и температурой льда сохраняется только до известного предела охлаждения среды. При дальнейшем понижении температура льда становится меньше равновесной температуры на 14—16° С. Интенсивность испарения при этом также уменьшается. Следовательно, в случае недостаточного подвода тепла из окружающей среды сублимация льда происходит в значительной степени за счет теплоты самого льда (фиг. 9-8). [c.337] На фиг. 9-10 показано влияние общего давления на интенсивность испарения при одинаковой разности температур М = = 50,0° С (температура конденсатора была равна —70° С). [c.338] Парциальное давление воздуха очень мало (/ =0,008), так что общее давление примерно.рав но парциальному давлению пара. Фиг. 9-10 показывает, что вначале интенсивность испарения увеличивается с повышением давления, а затем, примерно с давления2,0лжрт. ст., мало изменяется. На кривой д = 1(Р) при давлении около 2,25 мм рт. ст. имеет место максимум интенсивности испарения. [c.338] Анализ экспериментальных данных, представленных на кривых фиг. 9-7 и 9-10, показывает, что давление пара в сублиматоре близко к давлению насыщенного пара льда. Отсюда следует важный вывод, что в данных условиях движущей силой массообмена не является разность давления пара у поверхности материала и в окружающей среде, как это имеет место в процессах испарения жидкости при диффузионном переносе пара через пограничный слой парогазовой смеси. [c.338] Из фиг. 9-11, а видно, что с увеличением разности (4 ) (понижение температуры конденсатора) интенсивность испарения возрастает вначале быстро, а затем медленно. При низких температурах значительное понижение температуры конденсатора мало влияет на интенсивность испарения. Поэтому применение низкотемпературных хладоагентов нецелесообразно для интенсификации процесса. [c.339] Др = /(Д ) аналогична кривой = /(Д/ ).Отсюда следует, что разность давлений Др можно принять в качестве движущей силы внешнего массообмена при испарении льда в условиях вакуума. [c.340] Д/= С 3 — pJ = А мм рт, ст. Д/ = 31,0°С (парциальное давление воздуха рд = 0,008 мм рт. ст.). [c.340] Вернуться к основной статье