Сушка капиллярная теория

А. В. Лыко в. Теория сушки капиллярно-пористых материалов, Пищепромиздат, 1948. [c.345]

А. В, Лыков, Л. Я. А у э р м а н, Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов пищевой промышленности, Пищепромиздат, 1946. [c.327]

Усадка материала обусловлена коллоидным капиллярнопористым строением материала и удалением влаги при сушке. Наиболее распространенными в настоящее время теориями, объясняющими природу усадки, являются капиллярная и коллоидная теории. Согласно капиллярной теории сжатие скелета твердого тела происходит вследствие уменьшения содержания влаги в порах и капиллярах сохнущего тела, которое приводит к изменению сил капиллярного давления, вызывающему стягивание твердого тела. По коллоидной теории усадка происходит вследствие высыхания коллоидной студенистой массы — основной составляющей набухшего коллоидного капиллярнопористого тела. [c.40]

При математическом описании процессов десорбции и сушки капиллярно-пористых тел обычно используется теория связанного тепло- [c.91]

Капиллярная теория сушки [c.877]

Дополнительная трудность при использовании аналитических результатов теории состоит в том, что отсутствуют достаточно полные справочные данные по величинам коэффициентов переноса для большого числа материалов, подлежащих промышленной сушке. Несмотря на это, теория внутреннего переноса в настоящее время является по существу единственной стройной системой взглядов на физику процесса сушки, применимой к всевозможным влажным капиллярно-пористым материалам. [c.254]

А. В. Лыковым предложена теория, которая получила название углубления зоны испарения. Согласно этой теории в процессе сушки во влажном теле образуются зона испарения и влажная зона, которые изменяются во времени. Испарение происходит не только на поверхности, но и по всей толщине поверхностного слоя. Наибольшее количество жидкости испаряется на поверхности влажной зоны, а по мере приближения к поверхности тела испарение постоянно уменьшается. Причем в зоне испарения преобладает адсорбционная влага, а во влажной-капиллярная (испарение здесь происходит с поверхности менисков). Полагают, что на границе влажной зоны и зоны испарения газ полностью насыщен (ф = 100%), а в зоне испарения влажный газ находится в равновесии с влагой материала таким образом, можно связать влагосодержания материала и газа законом равновесия и выражать движущую силу сушки через газовую фазу. [c.234]

Иная точка зрения изложена в работах Брауна [16], считающего, что силы поверхностного натяжения не являются главными при образовании пленки, так как поверхностное натяжение на границе полимер — вода колеблется в пределах от О до 1 10- н/м и меньше, чем на границе полимер — воздух. Более эффективными согласно этой теории являются капиллярные силы. В процессе сушки частицы дисперсии сближаются друг с другом, и удаление воды из промежутков между частицами зависит от величины капилляров. Сближению частиц препятствуют силы остаточной деформации, выполняющие роль, аналогичную роли вязкости в уравнении, приведенном выше. Пленка образуется только в том случае, когда капиллярные силы больше сил деформации. Капиллярная сила определяется по уравнению [c.195]

Указанные теории определяют общую качественную картину процессов, которые могут протекать при формировании пленок из дисперсий полимеров и не позволяют установить взаимосвязь между строением частиц, структурой и свойствами пленок на их основе. В связи с этим целый ряд экспериментальных закономерностей, наблюдаемых при формировании пленок из дисперсий полимеров, не могут быть объяснены существующими теориями пленкообразования. Величина капиллярного давления в соответствии с расчетными данными значительно превышает прочность пленок и возникающие в них при формировании внутренние напряжения, причем между радиусом частиц и скоростью пленкообразования не всегда соблюдается установленная теорией закономерность. При астабилизации частиц дисперсий в процессе сушки пленок или при воздействии электролитов частицы сохраняют границы раздела даже в пленках каучуковых латексов, находящихся в высокоэластическом состоянии, что свидетельствует о протекании более сложных физико-химических процессов при формировании пленок из дисперсий полимеров. Свойства пленок из дисперсий полимеров как физико-механические, так и водопоглощение не определяются однозначно модулем эластичности полимера или другими критериями, вытекающими из указанных теорий, а зависят от целого ряда факторов. Наиболее важными из них являются химический состав полимера, определяющий его полярность, степень разветвленности, характер и распределение функциональных групп на поверхности частиц, а также коллоидно-химическая природа дисперсий. Эти факторы существенно влияют на структуру частиц и распределение на их поверхности активных групп, скорость структурообразования, структуру и свойства пленок. [c.200]

Полученные результаты мо гут быть непосредственно использованы для уточнения технологии сушки, и при проектировании радиационных сушилок. Анализ и обобщение полученных результатов позволяют уточнить и дополнить некоторые вопросы общей теории сушки коллоидных капиллярно-пористых материалов, на основе которой производится выбор оптимального режима сушки. [c.226]

Поэтому теория сушки в основном базируется на двух научных дисциплинах тепло- и массообмене и учении о связи влаги с коллоидными капиллярно-пористыми телами. Наряду с этими дисциплинами в теории сушки широко используются основные закономерности технологии материаловедения, физико-химической механики (учение о структурно-механических и реологических свойствах капиллярно-пористых, коллоидных тел) и биохимии. [c.7]

Капиллярная теория. В приведенных выше рассуждениях принималось, что перенос влаги вызван градиентом концентраций и что капиллярные и гравитационные силы ничтожны. При соответствующих размерах пор (или каналов) в высушиваемом материале влага может двигаться из области с высокой ее концентрацией в область с низкой скорее вследствие сил капиллярности, чем диффузии. Сигльске и Хоуген чтобы объяснить этот механизм переноса влаги в слое зернистого материала при сушке с поверхности, предложили капиллярную теорию , которая была развита Невиттом и др. . [c.507]

Кривую скорости сушки (рис. VII-32,6) можно проанализировать с точки зрения капиллярной теории. На отрезке ВС происходит потеря влаги с постепенным увеличением всасывания и удалением влаги из оснбв- ной части крупных каналов. На отрезке СЕ всасывание увеличивается пЬ мере уменьшения влагосодержания и открываются более мелкие каналы. Отрезок ЕО характеризует условия,. в которых влага удаляется путем диффузии пара изнутри слоя, хотя в слое еще имеется достаточно влаги, чтобы привести в действие капиллярные силы. [c.507]

Таким образом, если известны Р1, и у, можно вычислить скорость сушки. Для слоев силикатной муки и стеклянных шариков Невитт нашел хорошее соотношение между экспериментальными значениями скорости сушки и значениями, рассчитанными по измерениям потенциалов всасывания. Позднее Невитт дал объяснение кривым сушки с точки зрения капиллярной теории. [c.508]

В книге обсуждается роль поверхностных сил не только в статике, но и в кинетике. На основе неравновесной термодинамики проводится рассмотрение процессов переноса в тонкопористых телах и тонких пленках жидкостей. В таких системах дальнодействие поверхностных сил приводит к появлению новых кинетических эффектов, таких, например, как капиллярный осмос, обратный осмос и диффу-зиофорез, лежащих в основе ряда технологических процессов. Особенности течения жидкостей в тонких порах и пленках важны для понимания закономерностей фильтрации, капиллярной пропитки и диффузионного извлечения, сушки и многих других массообменных процессов. Совместный анализ процессов тепло- и массопереноса позволил развить теорию термоосмоса, а также теорию термокристаллизационного течения незамерзающих прослоек и пленок воды в промерзших пористых телах. Эта теория дала объяснение известных явлений морозного пучения грунтов и разрушения пористых тел при промораживании. [c.5]

Оба основных механизма транспорта йлаги капиллярное течение (или, как его принято называть в теории сушки, молярный перенос) и диффузия обычно сочетаются в любом процессе сушки. При низком влагосодержании проходит преимущественно диффузия паров, ото [c.212]

Согласно теории углубления зоны испарения, разработанной А. В. Лыковым, во влажном теле в процессе сушки образуются зона испарения и влажная зона, изменяющиеся во времени, причем распределение влагосодержания и температур во влажной зоне удов-летворительно описывается уравнением параболы, а в зоне испарения— линейным законом. Испарение происходит не только на поверхности (x = d/2—б), но и по всей толщине поверхностного слоя. Паи-большее количество жидкости йена-ряется на поверхности влажной зоны по мере приближения к поверхности тела (x=d/2) оно постепенно уменьшается. В зоне испарения преобладает адсорбционная влага, Ор во влажной зоне — капиллярная жидкость, испарение здесь происходит с поверхности менисков жидкости. Естественно, что у поверхности влажной зоны (x = d/2—б) газ полностью насыщен (ф=1,0) в зоне испарения влажный газ находится в равновесии с материалом. Таким образом, можно связать параметры материала в бесконечно тонком поверхностном слое с параметрами равновесного ему слоя газа, находящегося с ним в контакте, при температуре поверхности материала (i =4i). [c.19]

Теоретически наиболее полно изучен процесс сушки твердых капиллярно-пористых тел. Этот процесс является частным случаем совместного тепло- и массообмена, протекающего одновременно и взаимосвязанно внутри высушиваемого влажного материала. Аналитическая теория переноса тепла и массы внутри капиллярнопористого материала, разработанная акад. БАССР А. В. Лыковым и его школой [1], в настоящее время является в значительной мере законченной. Следует отметить, что это относится к случаю, когда кинетические коэффициенты переноса можно считать постоянными. В литературе, однако, имеется немало данных, свидетельствующих о значительных изменениях коэффициентов переноса в процессе сушки материала. [c.247]

Теоретически наиболее полно изучен процесс сушки твердых капиллярно-пористых тел — частный случай совместного тепломассообмена, протекающего одновременно и взаимосвязанно внутри высушиваемого влажного материала. Аналитическая теория переноса теплоты и массы внутри капиллярно-пористого материала, разработанная акад. АН БССР А. В. Лыковым и его школой [1], в настоящее время в значительной мере закончена. Следует отметить, что это относится к случаю, когда кинетические коэффициенты переноса можно считать постоянными. [c.60]

Внутренний массоперенос. В теории адсорбции, следуя Викке и Калленбаху, различают следующие четыре вида массопереноса в порах (рис. 5.1.13) свободную диффузию в газовой фазе кнудсеновскую (или стесненную) диффузию, поверхностную диффузию и твердотельную диффузию. Последняя происходит тогда, когда диаметр пор настолько мал, что потенциальные поля их противоположенных стенок перекрываются. Поверхностная и твердотельная диффузии формально подобны. Какая из четырех названных видов диффузии определяет скорость перемещения сорбируемых молекул сорбата в зерне, зависит от пористой структуры. Миграция сорбата в порах адсорбента под действием капиллярных сил аналогична миграции при сушке [55]. [c.469]

Затруднительность высушивания бумаги в присутствии пропитывающих веществ объясняется, согласно теории этих авторов, тем, что влага задерживается капиллярными силами. При сушке тех сортов бумаги, какие применяются в электротехнике, первая порция выделяющейся влаги увлекает большую часть поглощенных газов, после чего давление паров воды в порах бумаги будет равно Ра = 1-Ь (2Х// ), где Р[—давление в окружающей среде, А. — поверхностное натяжение пропитывающего вещества, R — эффективный радиус пор бумаги, а Ра — давление внутри пор, соответствующее точке на равновесной изотерме десорбции для данной системы. На основе этой теории Мак-Лин и Коман [29] пришли к заключению, что если влажную бумагу выдерживать в вакууме под слоем жидкости с низким давлением насыщенною пара, то ее конечная равновесная влажность будет соответстмвать не давлению Р(, а давлению, превышающему Р на величину 2K R. [c.10]

Существует несколько теорий для объяснения гистерезиса влаги в капиллярных телах. По одной из них причиной гистерезиса является присутствие воздуха в капиллярах, воздух сорбируется стенками капилляров и уменьшает смачивание их жидкостью. Экспериментальным подтверждением этого являются опыты, в которых навеска сухого материала предварительно выдерживается в глубоком вакууме, так что воздух удаляется из пор материала. В этих случаях площадь гистерезиса уменьшается и даже совсем исчезает, т. е. кривая поглощения (сорбции) приближается к кривой при сушке и даже совпадает с ней. Другая теория объясняет меньшуюравновеснуювлажностьприпоглощении задержкой образования мениска в капилляре. [c.64]