Массопроводность коэффициент при сушке

С. Ф. Гребенников, В. И. Коновалов (Тамбовский институт химического машиностроения). Метод моделирования корпускулярных структур-, развитый в работах Карнаухова [1, 2], может быть легко распространен на модель пор между круглыми стержнями. Такие системы широко применяются в резиновой и текстильной промышленностях. Для расчета коэффициентов массопроводности при сушке и десорбции влаги и растворителей из волокнистых материалов необходимо знать с хорошим приближением размеры и формы пор между волокнами. [c.63]

Для диоксида углерода при той же температуре 0°С наблюдается вторая сингулярная точка — минимум проницаемости в области, близкой к насыщению [3]. Следует отметить, что для СО2 указанные параметры состояния довольно близки к критическим. Для низкомолекулярных соединений (Нг, Не, Аг, N2, О2, СН4), критические температуры которых заметно ниже температуры разделения, проницаемость непрерывно возрастает с повышением давления в порах мембран [3]. Экспериментальный материал по проницаемости пористых мембран различной структуры достаточно ограничен, однако имеется обширная информация по массопроводности пористых тел при сушке и адсорбции [9, 14], при этом обнаруживаются подобные закономерности изменения кинетических коэффициентов. [c.58]

Вполне очевидно, что коэффициент массопроводности не является постоянной величиной. Он зависит от природы проходящего процесса (адсорбция, сушка, выщелачивание), от ряда факторов, определяющих величину коэффициента молекулярной диффузии, и от структуры твердого пористого тела. [c.274]

Вид критериального уравнения (16.41) определяется формой тела и видом зависимости коэффициента массопроводности К от влажности тела, выражаемой уравнением (16.38). Зависимость (16.38) является специфической функцией каждого конкретного материала, а также температурного режима сушки. При переходе к другому температурному режиму произойдет изменение в соотношении скоростей развития концентрационных и температурных полей, что найдет свое отражение в изменении функцион и.ной зависимости t = (р (С), а следовательно, и в уравнении (16.3<Ч). Поэтому для практических расчетов должны быть найдены конкретные уравнения (16.38) и (16.41) для каждого материала и ряда температурных режимов. [c.424]

Вычисляем время сушки материала во второй ступени и т. д. Общее время сушки материала от до Q, очевидно, равно 2 /-Возможность расчетов процессов конвективной сушки по уравнениям вида (16.41) и (16.42) была показана на примере сушки типичного капиллярнопористого тела — гипса. На рис. 16-17 приведена зависимость коэффициента массопроводности от среднеобъемной влажности материала при температуре сушки ЗО"" С. [c.426]

Критериальные зависимости процессов сушки имеют при этом специфический вид, который определяется характером функциональной зависимости коэффициента массопроводности от влажности тела. [c.427]

В модели, которую можно назвать моделью массопроводности [7, 13], предполагается незначительное влияние термоградиентного переноса внутри материала. Кроме того, считается, что для материалов, отдающих влагу медленно, скорость прогрева значительно превышает скорость влагоудаления, а это приводит к развитию процесса сушки внутри материала, практически уже прогретого до постоянной температуры. Влияние температурного уровня процесса учитывается зависимостью коэффициента массопроводности от температуры. [c.279]

В первом периоде интенсивность сушки постоянна при непрерывном углублении поверхности испарения, что объясняется увеличением коэффициента массопроводности Я за счет вытеснения диффузионного механизма переноса пара в пограничном слое эффузионным в поверхностном слое тела (зоне испарения). Остановимся на этом подробнее. В первом приближении можно написать [c.146]

Причем входящие в критерии коэффициенты переноса отнесены к средней температуре потока. Поскольку процесс сушки капель и влажных частиц определяется не только внешним переносом тепла и массы, но и закономерностями внутренней тепло-и массопроводности, то представляет интерес оценка этого влияния. [c.116]

Уточненные расчеты при условии минимизации габаритных размеров аппаратов и общих затрат на сушку возможны только на основе детального изучения реального процесса. Поэтому в книге наибольшее внимание уделено определению кинетических характеристик сушки и вопросам гидродинамики. Для материалов с большим внутридиффузионным сопротивлением необходимое время пребывания в аппарате определяется с учетом коэффициента массопроводности, для материалов с малым внутридиффузионным сопротивлением время пребывания определяется путем графического построения процесса в диаграмме влажного газа в соответствии с динамической сорбционной кривой, учитывающей энергию связи и физико-химическую природу материала. [c.7]

В период постоянной скорости сушки испарение влаги из материала происходит так же, как и со свободной поверхности жидкости. За счет движущей силы, представляющей собой разность концентраций (или разность парциальных давлений пара) у поверхности материала и в окружающей среде, влага в виде пара диффундирует через пограничный слой сушильного агента у поверхности материала. Пар у поверхности материала является насыщенным, температура его равна температуре мокрого термометра. Сопротивление массопроводности внутри материала существенно не влияет на процесс сушки, скорость которой полностью определяется диффузией во внешней области. Поэтому коэффициент массопередачи в газовой фазе равен коэффициенту массоотдачи [c.26]

В тех случаях, когда по всему рабочему объему аппарата поддерживается практическое постоянство параметров сушильного агента (температура, влажность и скорость), например при помощи интенсивной циркуляции сушильного агента, кинетические зависимости для скорости сушки могут быть использованы непосредственно. При этом трудности практических расчетов по общей модели тепломассопереноса состоят в отсутствии справочных данных по коэффициентам переноса и коэффициенту фазового превращения для большинства материалов. Аналогичная ситуация возникает при использовании модели эффективной массопроводности, с той разницей, что здесь нужно иметь информацию о зависимости от концентрации влаги и от температуры только одного коэффициента /)э, но зато и область применения модели массопроводности уже, чем модели тепломассопереноса. То же относится и к другим моделям, где получение информации о коэффициентах переноса пред- ставляет самостоятельную, как правило, непростую задачу. [c.19]

Второй, упрощенный вариант анализа системы (2.169) состоит в использовании только одного уравнения массопроводности. При этом вместо уравнения теплопроводности используется интегральная связь между средними по внутренней координате значениями температуры и влагосодержания частиц, получаемая из предварительных экспериментов по изучению кинетики сушки и нагрева частиц конкретного материала. Метод расчета по последовательным концентрационным зонам здесь используется в принципе так же, как и при анализе полной системы уравнений (2.169), но объем вычислений уменьшается, поскольку температура частицы в данном случае определяется по экспериментальной температурно-влажностной кривой, а не по приближенным аналитическим решениям задачи теплопроводности. Для использования второго способа требуется меньший объем исходной информации, так как для расчета температуры частицы оказываются не нужными теплофизические свойства материала и коэффициент теплоотдачи, которые неявно содержатся в интегральной температурно-влажностной кривой. [c.79]

Считается [7], что предлагаемые упрощения (принятие е. =0 или е. = 1) относятся только к расчету кинетики нагрева материала, но не к расчету кинетики сушки, поскольку анализ кинетики сушки осуществляется через коэффициент массопроводности материала, получаемый экспериментальным путем и, следовательно, интегрально отражающий естественно складывающееся в реальном процессе сушки соотношение потоков влаги в виде жидкости и пара. Поэтому влияние принимаемых предельных допущений на точность расчета кинетики сушки проявляется только косвенно — через неточности в расчете температуры материала. [c.99]

В ряде работ полагается, что кинетика сушки может быть принята как внутренняя диффузия (массопроводность) внутри влажных частиц сферической формы. Уравнение массопроводности решается в предположении о зависимости коэффициента массопроводности от средней температуры частицы, а температура самих частиц принимается равной температуре сушильного агента на выходе из псевдоожиженного слоя [18]. [c.173]

Коэффициент массопроводности при сушке является функцией влажности материала fe =/(w°),-поэтому его нельзя вынести за знаки операторов дифференцирования, но, в частности, когда к = onst, можно записать [c.240]

Коэффициент массопроводности при сушке является функцией влажности материала [k=f( )], поэтому в общем случае его нельзя вынести за знаки операторов дифференцирования д/дх, д/ду, д/дг. В частности, когда /г = onst, имеем [c.28]

Были проведены исследования, нока.давшие возможность расчета процессов сушки, исходя из коэффициенга внутреннего массо-теплопереноса — коэффициента массопроводности К. [c.423]

Эксперименты с различными телами, подвергающимися промышленной сушке, показали, что практически все кинетические коэффициенты в достаточно широком диапазоне изменения влагосодержания и температуры изменяются, причем часто — весьма существенно [1, 7]. Так, коэффициент потенциалопроводности как правило, значительно уменьшается при уменьшении и (рнс. 5.3). Термоградиентный коэффициент для капиллярно-пористых тел по мере уменьшения и вначале увеличивается, а затем уменьшается (рис. 5.4). Аналогичные результаты получены [8] при исследовании массопроводных свойств некоторых адсорбентов (рис. 5.5). [c.245]

Рассмотрим более подробно внешнюю задачу, когда скорость сушки зависит только от величины наружного диффузионного сопротивления (Bi < 1). Поскольку внутреннее сопротивление капиллярно-пористой структуры материала здесь пренебрежимо мало (или, что то же, - велик коэффициент массопроводности в соотношении (10.24)), то это означает пренебрежимо малое значение градиента потенциала переноса влаги (grad 0) внутри материала. Потенциал переноса 0 связан линейной зависимостью с величиной влагосодержания и = с ,0), откуда следует, что влагосодержание материала в глубинных его слоях и на наружной поверхности практически одинаково. Иными словами, убыль влаги с наружной поверхности без каких-либо затруднений компенсируется подводом новых порций влаги из внутренних зон материала, при этом влагосодержание материала и остается практически одинаковым по всей его толш ине, равномерно убывая во времени с той скоростью, с которой влага успевает диффундировать поперек наружного пограничного слоя сушильного агента. Жидкая фаза влаги выходит на наружную поверхность материала, поддерживая ее в смоченном состоянии. [c.574]

Полученное уравнение позволяет определить коэффициенты массопроводности зональным методом из чривых кинетики сушки. [c.115]

Результаты таких расчетов по1казали, что критерий Ыи вычисленный по формуле (4-4), значительно больше по сравнению с критерием Ми, вычисленным по толщине условного пограничного слоя. Эта разница максимальна в первом периоде, а затем по мере убыли влагосодержания уменьшается. При влагосодержаниях, близких к равновесному, критерии Ми, вычисленные по формуле (4-4) и (4-5), совпадают. Это рас.хождение тем большее, чем выше интенсивность сушки, объясняется особым механизмом переноса пара через слой тела (зону испарения). При расчете критерия Ми по формуле (4-4) мы берем коэффициент массопроводности пара из таблиц, что соответствует диффузионному механизму переноса пара в парогазовой смеси. В процессе сушки поверхность испарения углубляется внутрь тела. Перенос пара внутри зоны испарения происходит не только путем диффузии, но и путем эффузии (молекулярное течение), если радиус капилляров тела меньше 10 сж и давление в сушильной камере равно атмосферному. Особенностью молекулярного течения является движение газа от менее нагретых частей капилляра к более нагретым при одинаковом давлении р. В процессе сушки поверхность тела имеет более высокую температуру по сравнению с температурой поверхности в зоне испарения. Поэтому этот [c.149]

Рассматриваются три возможных варианта анализа системы (2.169). Согласно первому варианту, анализируется система обоих нелинейных уравнений переноса влаги и теплоты внутри частиц материала с граничными условиями конвективной массо- и теплоотдачи ос (/ —0 гр) = — А, ( 0/ п) гр+(1 — е ) с ( ы/<3т). Термоградиентный перенос влаги полагается пренебрежимо малым, а величина коэффициента фазового превращения е. считается равной единице во всех точках внутри частиц. Для учета зависимости коэффициента массопроводности от среднего влагосодержания частицы расчет производится по последовательным концентрационным зонам, на которые условно разбивается весь диапазон изменения влагосодержания частиц материала от начального до равновесного. При переходе к каждой последующей зоне меньшего влагосодержания считается, что распределения температуры и влагосодержания частицы успевают становиться регулярными в процессе сушки в предыдущей концентрационной зоне. Использование этого варианта расчета предполагает известными массо- и теплопереносные свойства системы коэффициенты массопроводности, теплопроводности, температуропроводности, массо- и теплообмена и их зависимости от средних значений влагосодержания и температуры материала. [c.79]

Третий способ анализа процесса сушки частицы аналогичен предыдущему, но основан на решении одного только уравнения теплопроводности, а вместо уравнения массопроводности используется температурно-влажностная кривая материала. Здесь для позонного расчета необходимо знать только теплофизические свойства материалов, тогда как вместо информации о массопроводных свойствах и о коэффициенте массоотдачи также используется температурно-влажностная кривая. [c.79]

Разрушение каркаса и ориентация частиц должны оказывать влияние на кинетику сушки. Скорость процесса сушки во втором периоде должна увеличиться в связи с улучшением массопроводных (диффузионных) свойств пастообразных материалов, так как происходит уменьшение коэффициента, учитывающего зигзагообразное перемещение влаги ( л,) в слое материала [c.342]

Коэффициент массопроводности зависит от большого числа параметров порозности слоя, геомефической формы и протяженности пор, размера и формы частиц фанулята, плотности и вязкости пара и т.п. (см. п. 4.5.1). Теоретическое определение коэффициента массопроводности возможно лишь для офаниченного числа случаев, когда слой состоит из частиц правильной изометрической формы и одного размера. По этой причине в практике сублимационной сушки коэффициент массопроводности, как правило, определяется экспериментально для каждого конкретного случая осуществления процесса. В табл. 5.1 приведены значения коэффициентов массопроюдности и теплопроюдности продуктов, полученных сублимацией из растворов в интервале давлений, используемых при вакуумной сублимационной сушке [3]. [c.158]