Критическое влагосодержание

Рис. У1П-59. Определение критического влагосодержания при противоточной сушке а — зависимость скорости сушки (местной) от влагосодержания в твердой фазе б — зависимость критического влагосодержания от скорости сушки по опытным данным.

В процессе сушки различают два периода. Для первого периода характерна постоянная скорость сушки, когда перепад между температурой воздуха и температурой поверхности материала имеет постоянную величину, а интенсивность сушки постоянна, для второго периода — непрерывное повышение температуры материала и непрерывное уменьшение скорости сушки — период падающей скорости (рис. 7.1). Влагосодержание материала в конце первого периода сушки называют приведенным критическим влагосодержанием И к.п. Для определения И7к.п используют выражение [c.185]

Исходя из уравнения скорости сушки для первого периода, можно определить зависимость этой скорости (местной) от влагосодержания в твердой фазе (линия а на рис. УП1-59). Если известна зависимость Гкр от скорости сушки (по опытным данным, представленным на рис. УИ1-57), то ее можно нанести на диаграмму в виде линии Ь. Пересечение линий а и Ь соответствует точке критического влагосодержания в условиях сушилки (Гкр). [c.652]

Материал может высыхать, т. е. десорбировать влагу, только если давление водяного пара в нем больше давления пара в среде в противном случае он будет увлажняться — адсорбировать влагу. На рис. 17.1 показаны типичная изотерма адсорбции (десорбции) — кривая равновесной влажности — и области разных состояний влажного материала. Часть кривой при малых значениях относительной влажности ф газа, обращенная выпуклостью к оси влагосодержания материала, характерна для области мономолекулярного слоя влаги, появление которого при адсорбции сопровождается большим выделением теплоты, а удаление требует весьма значительной затраты энергии. На участке изотермы, обращенном выпуклостью к оси ф, процессы идут с меньшим изменением энергии. Точка пересечения изотермы с координатой ф = 100% — гигроскопическая точка Г, соответствующая максимальному гигроскопическому влаго-содержанию называемому также критическим влагосодержанием № р. Если Ж < Жг, то давление пара в материале меньше давления пара над свободной водой и зависит не только от температуры, но и от Ж. Это состояние материала называют гигроскопическим состоянием. Если же > Жг, то давление пара в материале равно давлению пара над свободной жидкостью и, следовательно, не зависит от содержания в нем влаги. Это состояние называют влажным состоянием. При высушивании удаляется вся физико-механически связанная влага и часть гигроскопической, до достижения равновесного влагосодержания [c.358]

Рис. 21-13. Определение по диаграмме Н-х температуры сушильного агента, соответствующей критическому влагосодержанию х,

Ма рис. 11 показано распределение влагосодержания — О — 1с (т)] при различных временах т, соответствующих различным положениям критического влагосодержания Конечно, и имеют только формальный, а не физический смысл. Функция О изменяется от -оо до I 00. [c.146]

Измеряя убыль массы высушиваемой пробы с течением времени, можно определить изменение влагосодержания Т в зависимости от времени т (рис. УИ1-50). Сначала наблюдается прямолинейная зависимость, но после перехода за некоторое значение Гкр, называемое критическим, влагосодержание начинает уменьшаться медленнее, асимптотически приближаясь к значению , которое соответствует равновесию с влагосодержанием сушильного агента (равновесной влажности). [c.642]

Критическое влагосодержание Гкр не является только свойством высушиваемого материала, а зависит от условий проведения процесса, Это обусловлено тем, что первый период заканчивается при [c.645]

Теперь из уравнения (УИ1-137) с учетом формул (УИ1-138) и (У1И-139) получим окончательное выражение для критического влагосодержания Ткр [c.648]

Ход процесса сушки во времени при постоянной температуре и постоянных условиях контакта сушильного агента с материалом легко устанавливают простым опытом, взвешивая через определенные промежутки времени образец материала известного начального влагосодержания кг/кг абс. сухого вещества. По полученным значениям убыли массы строится кривая = (т), на которой в общем случае выделяются три участка (рис. Х1У-16). Первый из них АВ, характеризующийся незначительным пониже-нием влагосодержания, соответствует прогреву материала. Далее следует участок ВС, характеризующийся линейным уменьшением влагосодержания во времени этот участок отвечает периоду удаления свободной влаги, или периоду постоянной скорости сушки. Начиная с точки С, соответствующей критическому влагосодержанию материала протекает п е- [c.666]

Изотерма сорбции = / (ф), построенная в логарифмических координатах, характеризуется [П8] двумя прямолинейными участками (рис. И,2). Точка излома соответствует некоторому уровню равновесного влагосодержания вещества, названному критическим влагосодержанием 4 р,ир. Соответствующая ей относительная влажность воздуха названа критической гигроскопической точкой ф р. Наличие излома на изотерме указывает на изменение в этой точке механизма сорбции. Левая ветвь характеризует адсорбцию воды, а правая — образование насыщенного раствора на поверхности зерен вещества. ф .р приближается по своему значению к гигроскопической точке насыщенного раствора ф . Критическая гигроскопическая точка ф1ф и критическое влагосодержание вещества кр являются характеристиками гигроскопических свойств вещества. [c.276]

Начальное и конечное влагосодержание материала, а также его критическое влагосодержание (см. ниже), так как от них зависит снижение во времени скорости сушки [c.677]

Аналогично может быть решена задача о периодической сушке слоя монодисперсных сферических частиц, кинетика сушки которых соответствует двум последовательным периодам. Полагается, что при высушивании частицы до критического влагосодержания Ыкр процесс происходит с постоянной скоростью, определяемой значениями температуры сушильного агента и температурой материала, равной температуре мокрого термометра. Величина убывающей скорости сушки пропорциональна текущему значению влагосодержания частицы и локальной температуре сушильного агента. [c.295]

Величина коэффициента скорости сушки К легко определяется графическим методом после того, как из тех же опытных кривых устанавливается значение критического влагосодержания ы,ф и величина и. [c.260]

Численное значение коэффициента К определяется в основном внутренними переносными свойствами капиллярно-пористого влажного материала. Действительно, при изменении внешних условий меняется величина наружного сопротивления переносу влаги от поверхности влажного материала к сушильному агенту, а следовательно, и значение интенсивности сушки в первом периоде N. При этом величина критического влагосодержания, зависящая от соотношения внешнего и внутреннего сопротивлений, также изменяется. [c.260]

На рис. 21-10 отчетливо видны зоны прогрева (АВ), период постоянной скорости сушки (ВС) и период падающей скорости сушки (СВ). Влагосодержание, соответствующее точке перехода от горизонтальной прямой линии к кривой на границе между периодами постоянной и падающей скоростей сушки, называется критическим влагосодержанием (и р). Следует отметить, что кривые (1 — 4), соответствующие падающей скорости сушки, могут быть различной конфигурации. [c.236]

Значение влагосодержания газа д р, соответствующее критическому влагосодержанию материала, определяется по уравнению [c.254]

Определение продолжительности первого периода сушки. Время Ti, отсчитанное по кривой сушки, всегда ниже требуемого в реальных условиях, так как перепады температуры и влагосодержания теплоносителя в лабораторной модели всегда меньше, чем в сушильной камере промышленного аппарата. Для теоретического расчета величины Tj допустим, что в сушилку подается Gi кг/с влажного материала с влагосодержанием Wi кг/кг абс. сухого вещества и критическим влагосодержанием кг/кг. Процесс сушки протекает в режиме противотока, причем расход абсолютно сухого воздуха составляет L кг/с, а его начальное и конечное влагосодержания соответственно равны и d , кг/кг (рис. XIV-17). Количество свободной влаги, удаляемой в сушилке (в кг/с), составляет по уравнению (XIV. 1а) [c.667]

Первый период сушки — до критического влагосодержания [0-2] [c.647]

Второй период сушки — после критического влагосодержания [c.647]

Процесс сушки кристаллогидратов распадается на три периода, в каждом из которых влагоперенос описывается характерной для этого периода кинетической моделью. Так, в первом периоде, когда скорость сушки до критического времени, соответствующего критическому влагосодержанию, остается постоянной, зависимость влагосодержания от времени получается в результате решения уравнения д.и [c.330]

Из рис. ХП1-5 ясно, что критическое влагосодержание, при котором меняется определяющий механизм процесса, приблизительно описывается соотношением [c.365]

Из рис. Х1П-5 также видно, что критическое влагосодержание сильно зависит от высоты слоя и скорости газа. Это приводит нас к заключению, что является не только функцией характеристик частиц Вт и р, но также функцией условий сушки и геометрии слоя. [c.365]

Рассмотрение сушки отдельной частицы позволяет прийти к выводу, что критическое влагосодержание достигается в момент, когда давление пара у поверхности становится ниже давления паров чистой жидкости при условиях сушки, определяемых газовым потоком на входе. Более того, теоретический анализ сушки при постоянных условиях показывает, что при больших Вт, малых йр и медленной сушке Осг мало. [c.365]

Рис. 5.15. Динамика изменения среднего влагосодержания слоя материала 1) и положения фронта критического влагосодержания (2) при сушке частиц в двух последовательных периодах.

Соотношения (5.5) и (5.6) получены в опытах по определению интенсивности тепло- и массообмена между сушильным агентом и материалом, поверхность которого поддерживается во влажном состоянии за счет непрерывного подвода влаги из внутренних зон материала. Однако по мере освобождения от влаги крупных капилляров ее подвод из внутренних зон к поверхности материала перестает компенсировать убыль влаги с внешней поверхности. Влага начинает превращаться в пар во внутренних зонах капиллярно-пористого материала, а температура его наружной поверхности увеличивается, и коэффициенты тепло- и массообмена могут изменять свои значения. По опытным данным [3] изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от уменьшающегося влагосодержания тела мол<но учесть отношением текущего влагосодержания материала и к критическому влагосодержанию икр, при котором заканчивается так называемый период постоянной скорости сушки и поверхность материала перестает быть полностью смоченной. [c.269]

Из соотношения (5.65) при Ь = Н и и — и р находится время Ткр. я достижения фронтом критического влагосодержания верхней границы слоя, после чего расчет процесса на любой высоте может быть продолжен по уравнению (5.65) для периода убывающей скорости. [c.296]

Ha рис. 5.14 в качестве иллюстрации приведенных расчетных соотношений показаны нестационарные профили влагосодержания и температуры частиц. На рис. 5.15 представлен график изменения среднего влагосодержания всего слоя и координаты фронта критического влагосодержания на всех трех последовательных этапах процесса. Температура материала в нижней зоне на втором этапе и по всей высоте слоя на третьем этапе [c.296]

Анализ показывает, что вверх по слою теперь перемещается не один фронт равновесного или критического влагосодержания, а два или более фронтов переходных влагосодержаний материала ( 1, 2, 3, соответствующих точкам излома на кривой сушки. [c.298]

Второй период сущки — после критического влагосодержання [c.647]

Значение Гпов можно отсчитать с некоторым приближением по кривой равновесия (см. рис. У1П-43), когда чр падает ниже 100% и когда именно это явление (а не частичное высыхание поверхности) является причиной возникновения второго периода. Среднее влагосодержание в материале в конце первого периода, или критическое влагосодержание Гкр, будет тем больше отличаться от Гпов, чем выше скорость сушки. Все зависимости здесь определяются экспериментально. Тогда для материалов, в которых влага диффундирует (диффузионная сушка), можно рассчитать отклонение Гкр от значения Гдоб, характеризующего конец первого периода (как было указано, Гпов отсчитывается по кривой равновесия сушки). [c.646]

Из уравнения (3—375) может быть также определена скорость сушки первого периода. Согласно кривой, изображенной на рис. 336, скорость сушки в период постоянной скорости равна скорости сушки в критической точке. Следовательно, вместо величины с в уравнение для перво1 о периода должно быть подставлено с —критическое влагосодержание и тогда [c.684]

I — для сырого 2 — для обезвоженного после центрифугирования I, И, III —соответственно первое, второе, третье критическое влагосодержанне АВ — участок нагрева осадков ВВь BBj — участкн постоянной скорости сушкн ABi, ABi и BiE, BiE — соответственно первый и второй период сушкн осадков [c.250]

Пусть имеется прямоточная сушилка (рис. 21-14), в которой высушиваемый материал (на тележках) и воздух движутся прямоточно с известными начальными (л , w ) и конечными (Х2, 2< Wj) параметрами. Кроме того, заданы расход абсолютно сухого газа L, расход влажного и высушенного G2 материала, температура мокрого термометра и критическое влагосодержание материала w p. При этом количество сухого воздуха, проходящего через сушилку, не меняется (L= onst). [c.254]

Период падающей скорости сушки нач1шается при достижении критического влагосодержания Ыкр, когда на поверхности материала образуются сухие островки. Если считать, что в этом периоде все сопротивление массо-переносу сосредоточено внутри материала и подводимая к поверхности влага моментально отводится, то механизм массопереноса можно описать уравнением нестационарной диффузии в сферических координатах ди д и 2 ди [c.326]

Активный рост напряжений во всех опытах наблюдается при г/г, что соответствует приблизительно первому критическому вла-госодержанию на графиках скорости сушки (см. рис. 2). До первого критического влагосодержания удаляется влага макрокапилляров и иммобилизованная [10]. И хотя при этом происходит усадка материала, напряжения в образце малы (см. рис. 1). Это связано с релаксацией напряжений. По мере испарения влаги на поверхности тела возрастают лапласовы силы. Такое же давление устанавливается и в пленке влаги, окружающей частицу. Это давление передается на скелет частицы торфа и приводит к его сжатию при этом из частицы выжимается часть иммобилизованной и капиллярной влаги [10], что приводит к утолщению пленки и изменению кривизны капиллярных менисков. Кроме того, капиллярное давление, приложенное к частицам, стремится их сблизить. Это также ведет к уменьшению кривизны мениска, так как вода выдавливается из зазора между частицами. Таким образом, капиллярное давление на поверхности образца саморегулируется и при больших влаго-содержаниях поэтому невелико. [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология