ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ v Основные законы фазового равновесия и диффузии из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 4 (низкое качество)" В настоящей главе будут рассмотрены процессы удаления влаги из веществ при помощи тепловой энерщи, называемые сушкой. [c.392] По этому определению сушка принципиально не отличается от выпаривания. Однако основное различие между этими процессами состоит в том, что в результ ате с шки всегда получаются твердые вещества, даже в том случае, есди исходные материалы были жидкими, в то время как в результате выпаривания остается раствор, из которого удалена та или ин ая часть малоценного растворителя. Соответственно этому конструкции аппаратов для сушки совершенно отличны ог выпарных аппаратов. [c.392] Сушка является процессом теплоемким, связанным с большими затратами тепловой энергии, и более дорогим по сравнению с механическими способами удаления влаги. Стоимость сушки 1 кг про укта, , очевидно, будет зависеть от степени влажности высушиваемого мате-риала и будет тем меньше, чем меньшее количество влаги необходимо удалить для получения 1 кг готового сухого продукта с заданным конечным влагосодержанием. I Так как удаление влаги сушкой обходится значительно дороже удаления влаги механическими способами, необходимо стремиться предварительно (перед сушкой) доводить механическим способом влажность материала до минимума. [c.393] При мелкозернистом строении водонепроницаемых тел, например кварцевого песка, и влажных твердых тел клетчатого строения (растительные волокна),, некоторая часть воды может находиться в виде водяных капилляров, закрытых со всех сторон твердыми стенками. Эта часть воды под действием капиллярных сил стремится из внутренних слоев к поверхности тела. При испарении или вьшаривании капиллярной жидкости необходимо, чтобы температура влаги была несколько выше те м п е ра т у р ы к и п е н и я еёпри дaн-н о м д а в л е н и и. [c.394] Испарение жидкости, заключенной в разбухших клеточках тела, затруднено. Хотя стенки клеточек и проницаемы для воды и водяного пара, однако выравнивание давления по обе стороны стенок не всегда имеет место. [c.394] Проницаемость стенок клеточек основывается на явлении диффузии воды и водяных паров, причем испарение воды, заключенной в разбухших клеточках, возможно только после полного или частичного испарения капиллярной воды и воды, соединенной с телом силами сцепления. [c.394] Вл1ажные и гигроскопические тела. При удалении влаги различают тела влажные и гигроскопические. Если парциальное давление паров над поверхностью тела, содержащего влагу, при бесконечно малой скорости сушки равно давлению насыщенного пар а при той же температуре, то тело называется влажным. Если же парциальное давление паров над поверхностью высушиваемого тела при бесконечно малой скорости сушки меньше давления насыщенного пара чистой жидкости при той же температуре, то тело называется гигроскопическим. [c.394] В последнем случае тело обладает некоторым сродством к влаге как бы притягивает ее к себе , вследствие чего и происходит понижение упругости пара влаги. [c.395] Поэтому при сушке влажных тел необходимо знать, насколько гигроскопично данное тело и какова его гигроскопическая точка, и доводить влажность только до этой точки. Если условия дальнейшей обработки материала требуют уд аления влаги ниже гигроскопической точки, высушенный материал необходимо помещать в герметические сборники. [c.395] Основные свойства влажных газов. Так как в большинстве случаев удаление влаги при сушке осуществляется путем насыщения парами влаги горячего воздуха и топочных газОв, остановимся прежде вСего на основных свойствах влажных газов. По своим свойствам топочные газы мало отличаются от воздуха, поэтому все наши рассуждения будем вести только по отно1шению к воздуху. [c.395] Атмосферный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара, причем при данных условиях температуры и да-вления содержание водяного пара в воздухе ограничено вполне определенными пределами. [c.395] Пары воды могут насыщать воздух до парциального давления паров в смеси, равного давлению насыщенного водяного пара при данной температуре. [c.395] Го — теплосодержание водяного пара при 0° С в ккал/кг. [c.396] Абсолютная влажность. Вес водяного пара, приходящийся на 1 кг сухого воздуха, называют а б с о л ю т н о й влажностью или влагосодержанием и обозначают через х. [c.396] Как видно из схемы, материал, подлежащий сушке, поступает в сушильную камеру 2, являющуюся собственно сушилкой, где благодаря подведению тем или иным способом тепла из генератора 1 поддерживается некоторая повышенная температура. При взаимодействии между тепловым потоком и поверх юстью высушиваемого материала в последнем начинается испарение влаги, поглощаемой заполняющим сушилку газом (обычно воздухом). В результате этого высушиваемый материал уходит из сушилки с меньшим влагосодержанием, газ, насыщенный в той или ИНОЙ степени парами влаги, удаляется из сушилки при помощи вентилятора 3, либо насоса, либо естественной тягой. [c.398] Кроме того, сушильная установка снабжается соответствующими трубопроводами с арматурой, контрольно-измерительными приборами и приспособлениями для загрузки, разгрузки и перемещения высушиваемого материала. [c.398] Принцип действия воздушной сушилки. При сушке влажных материалов в токе воздуха или газов высущив аемый материал приводится во взаимодействие с теплоносителем, который, соприкасаясь непосредственно с поверхностью влажного материала, вследствие испарения и диффузии насыщается в той или иной степени парами влаги и затем отводится из сушилки. [c.398] В качестве теплоносителя в этом случае чаще применяют предварительно подогретый атмосферный воздух и реже — топочные газы. [c.398] Расход воздуха. В сушилке без потерь количество абсолютно сухого воздуха, проходящего через сушилку, так же как и количество абсолютно сухого материала, остаются неизменными как при входе в сушилку, так и при выходе из нее. [c.401] Теоретическая сушилка. Для исследования процесса сушки рас- смотрим так называемую, теоретическую сушилку, в которой добавочно сообщенное тепло в сушильной камере полностью компенсирует - V- лотери тепла в окружающукз среду, на нагрев транспортных приспособлений и сухого материала. [c.403] Вернуться к основной статье