Основы кинетики процесса сушки

Основы кинетики процесса сушки. Процесс переноса влаги из внутренних зон влажного материала в поток сушильного агента обычно рассматривают как состоящий из двух основных стадий 1) переноса из внутренних слоев к наружной поверхности материала в виде жидкой и паровой фаз 2) переноса паров от наружной поверхности в основной поток сушильного агента. Подвод теплоты в процессах термической сушки может лимитироваться скоростью его переноса от сушильного агента к наружной поверхности материала и скоростью переноса теплоты внутри влажного материала. [c.143]

Основы кинетики процесса конвективной сушки [c.664]

Автором этой книги в 1932 году для анализа кинетики процесса сушки были предложены температурные кривые, на основе которых установлены основные закономерности механизма сушки и, в частности, разработана теория углубления зоны испарения. [c.4]

Таким образом, величина сЫг является основным критерием кинетики процесса сушки. Назовем этот критерий критерием Ребиндера Rb в честь выдающегося ученого, академика П. А. Ребиндера, создателя учения о формах связи влаги с капиллярнопористыми коллоидными телами, являющегося основой теории сушки [c.113]

Таким образом, определение длительности сушки и тепловой расчет сушилки должны производиться с учетом кинетики процесса сушки, т. е. на основе закономерностей нестационарного тепло- и массообмена. Все это заставило пересмотреть основные соотношения теплообмена, осложненного массообменом. [c.10]

В книге рассматриваются основы гидродинамики, тепломассообмена и кинетики процесса сушки материалов во взвешенном состоянии. Основное внимание уделено сушке в псевдоожиженном слое (кипящем и фонтанирующем) сыпучих, жидких и пастообразных материалов на пилотных и промышленных установках. Рассмотрена сушка в пневмосушилках и комбинированных аппаратах. В 3-м издании (2-е изд. — 1968 г.) шире представлены современные конструкции высокопроизводительных аппаратов для сушки материалов во взвешенном состоянии, приводятся данные о действующих промышленных установках, имеются рекомендации по выбору сушилок и их масштабированию. Книга содержит ряд примеров расчета сушилок. [c.4]

Настоящая книга является третьим, переработанным и дополненным изданием книги Сушка во взвешенном состоянии (изд. 2-е, Л., Химия, 1968). В ней рассматриваются основы гидродинамики, тепломассообмена и кинетики процесса сушки во взвешенном состоянии, а также современные конструкции аппаратов, используемых в промышленности для сушки сыпучих, жидких и пастообразных материалов. Основное внимание уделено сушилкам псевдоожиженного слоя (кипящего и фонтанирующего), описаны также комбинированные и пневматические сушилки. Наряду с результатами научно-исследовательских работ приводятся обширные сведения о работе ряда действующих промышленных установок, даются рекомендации по выбору сушилок и их масштабированию. [c.8]

Процесс нагрева влажного материала в значительной степени зависит от кинетики процесса сушки. Теплота д (т), подводимая к высушиваемому материалу в общем случае конвекцией, теплопроводностью и излучением, затрачивается на испарение влаги и на нагрев материала. Количество теплоты, пошедшее на нагрев массы абсолютно сухой основы влажного тела и содержащейся в нем влаги, равно ( т- - вЫ) (й0/йт), а количество теплоты, расходуемой на испарение [c.25]

Расчет процесса сушки и создание рациональных конструкций сушилок возможны лишь на основе совместного решения вопросов статики и кинетики сушильного процесса. [c.447]

Нагрев влажного материала в значительной степени зависит от кинетики процесса его сушки. Теплота (т), подводимая к высушиваемому материалу, расходуется на испарение влаги и на нагрев влажного материала. Количество теплоты, расходуемой на нагрев сухой основы материала и содержащейся в нем влаги, может быть записано согласно правилу аддитивности (с + wu) (И/(1х), а количество теплоты, необходимой для испарения влаги из материала, составляет Ге(—йа/йх). Суммарное количество теплоты, необходимой для обеспечения скоростей нагрева йТ/йх) и сушки (—йи/(1х) влажного материала [c.289]

Общий вид связи безразмерных групп, определяющих интенсивность процесса сушки в зависимости от ряда внешних параметров процесса, установлен на основе анализа уравнения теплового баланса для всего слоя в целом и уравнения кинетики переноса тепла от газа к твердой фазе [c.84]

В специальной литературе излагаются некоторые приближенные и все же довольно сложные методы расчета процессов сушки в периоде убывающей скорости такой анализ проводится также на основе совместного рассмотрения экспериментально получаемых кривых сушки и нагревания, а также уравнений теплового и материального балансов непрерывных процессов. Существуют также методы приближенного расчета процессов обезвоживания материалов при кинетике их сушки и нагревания общего вида, когда за периодом постоянной скорости следует период убывающей скорости сушки. [c.589]

Анализ кинетики сушки позволил предложить гипотезу о постоянстве обобщенного времени сушки, что явилось основой для разработки методов обобщения кривых сушки и скорости сушки, а также методов расчета скорости и длительности процесса. Для расчета интенсивности теплообмена и средних температур тела по данным кинетики сушки во второй период получены данные, характеризующие изменения чисел Ребиндера и температурных коэффициентов в процессе сушки. [c.281]

Рассмотрены теоретические основы и методы расчета важнейших массообменных процессов, происходящих в системах с дисперсной твердой фазой растворение, экстрагирование, кристаллизация, адсорбция, сушка. Анализируется кинетика массообмена применительно к индивидуальной частице и взаимодействию потока сплошной фазы и ансамбля частиц. Учтены последние достижения в области массообменных процессов, приведены примеры, иллюстрирующие методы расчета массообменных аппаратов. [c.2]

Процесс сушки является в основном физическим процессом, научные основы которого, т. е. кинетика и динамика сушки, разработаны А. В. Лыковым [151]. [c.251]

В основу математического анализа экспериментальных материалов принята гипотеза об аналогии процессов теплопроводности и переноса вещества и использовано уравнение теплопроводности Фурье, дополненное членами, учитывающими специфические особенности процесса сушки. Закон переноса вещества учитывает не только диффузию влаги, но и молярное движение жидкости, а также молекулярное течение пара (эффузию). Гипотеза об аналогии процессов диффузии, переноса вещества и теплопроводности получила значительное развитие в работах по теории сушки лауреата Сталинской премии, проф. А. В. Лыкова.. Многолетняя практика доказала закономерность применения этой аналогии и содействовала быстрому и успешному развитию теории ряда отраслей науки химической кинетики, исследования процессов горения, растворения и т. п. [c.59]

В качестве основы кинетики межфазного обмена принимается уравнение адиабатической сушки, при которой движущая сила процесса считается соответствующей разности влагосодержаний сушильного агента (Уг), вычисленной при температуре мокрого термометра, и влагосодержания основной массы сушильного агента (Ус) [c.74]

На основе модельных представлений о внутренней структуре потоков сушильного агента и дисперсного материала предпринята попытка создания модели процесса сушки [2]. Кинетика сушки отдельной частицы считается соответствующей периоду постоянной скорости [c.142]

В известном смысле можно считать, что эти три метода анализа представляют собой разновидности некоторого единого метода макрокинетического анализа процессов взаимодействия дисперсной и сплошной фаз на основе экспериментально определяемой кинетики интегральной отработки материала. Такого рода методы находят применение также и при расчетах иных массообменных процессов (например, сушки, адсорбции, каталитических процессов с твердым зернистым катализатором и т. д.). [c.142]

Изложенные модельные представления о кинетике сушки могут служить основой для расчетов процессов непрерывной и периодической сушки при различных способах организации движения дисперсного материала и сушильного агента в промышленных аппаратах. [c.280]

Полное перемешивание материала. Псевдоожижение материала потоком сушильного агента сопровождается интенсивным перемещением отдельных частиц и их агломератов по всему объему слоя, что в большинстве случаев дает основание принимать полное (идеальное) перемешивание дисперсного материала в псевдоожиженном слое. Для потока сушильного агента обычно предполагается противоположный предельный режим полного вытеснения. На основе этих двух упрощений математическое описание процессов непрерывной сушки дисперсных материалов оказывается наиболее простым и может быть получено как для частных, так и для общих видов кинетики сушки и нагрева индивидуальных частиц влажных материалов. [c.320]

Чтобы математическое описание процесса было замкнутым, необходимо помимо кинетики сушки частиц иметь данные о скорости нагрева частиц сушимого материала. Так, при анализе процесса в случае кинетики сушки частиц в периоде постоянной скорости принималась ступенчатая кривая нагрева каждой частицы. К сожалению, во всех иных случаях кинетика нагрева влажных материалов с трудом поддается расчету, поскольку наряду с нагревом влажной частицы с переменным влагосодержанием из материала происходит испарение влаги с переменной интенсивностью, на что расходуется значительная часть теплоты, получаемой поверхностью частицы от потока сушильного агента. Распределение теплоты на нагрев и на испарение влаги зависит от свойств материала и условий сушки и не может быть определено на основе теоретического анализа. Поэтому наиболее достоверными данными по кинетике нагрева частиц влажного материала в процессе его сушки приходится считать результаты экспериментального исследования скорости нагрева влажных частиц конкретного материала. [c.157]

Теория и техника сушки в своей основе — это теория и практика организации теплообмена между частицами влажного материала и теплоносителем, в большинстве случаев нагретым воздухом или дымовыми газами. Кинетика сушки традиционно рассматривается как ключевая для достижения оптимальной интенсивности и эффективности процесса. [c.33]

Монография Романкова и Рашковской [3] содержит обстоятельный обзор современных представлений о кинетике протекающих в КС сушильных процессов. Отмечается, что результаты описания процессов тепло- и массообмена на основе критериальных зависимостей Ыи = (Ке, Рг) могут иметь только оценочный характер, поскольку сложность явления приводит к весьма значительному расхождению результатов различных авторов. Также оценочно может быть представлен метод расчета в предположении, что сушка в КС протекает только в первом периоде при конвективном подводе теплоты к частице получаемая высота КС, необходимая для передачи заданного количества теплоты, приближается к реальным значениям высоты КС, но в условиях периодического процесса требуемая высота асимптотически стремится к бесконечности. [c.33]

В работах [М] обобщены результаты изучения теории и практики сушильных процессов особое внимание уделено сушке в аппаратах с так называемым активным гидродинамическим режимом, в том числе аппаратам с КС. Кинетика сушки рассматривается на основе общепринятой модели поэтапного протекания процессов прогревания материала, испарения влаги с поверхности частицы с постоянной скоростью и удаления влаги из пор и капилляров материала, протекающего с убывающей скоростью. Эти этапы традиционно изображают экспериментальной кривой сушки. Предложен метод описания кривой сушки обобщенным уравнением, в котором движущая сила процесса представлена, как разность текущей влажности и влажности, соответствующей конечным, равновесным состояниям. Для определения времени сушки, предложена расчетная формула [c.34]

Относительная сложность анализа процесса сушки на основе общих уравнений взаимосвязанного тепломассопереноса и необходимость иметь для этого значительное количество трудноопределяемых и непостоянных коэффициентов переноса приводят к появлению более простых моделей процесса, в которых представления о переносе влаги и теплоты внутри влажного материала значительно упрощаются или используются экспериментальные данные по кинетике сушки и нагрева конкретных дисперсных материалов. [c.90]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

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]

Кинетика десорбции из индивидуального зерна адсорбента также обычно записывается в виде уравнения эффективной массоотдачи типа (4.30), в котором общий коэффициент массоотдачи Ро определяется на основе соответствующих экспериментальных данных в зависимости от степени заполнения частиц адсорбтивом, скорости десорбирующего газа и прочих параметров процесса. Таким образом, и здесь при описании кинетики отработки индивидуальных частиц используется аналог экспернментальной кинетической функции, применяемой в процессах растворения, экстрагирования, сушки и др. [c.247]

В иных случаях полагается [41], что возможное отклонение кривой скорости сушки во втором периоде от прямолинейной зависимости начинается с момента, когда на поверхности влажного материала достигается равновесное влагосодержание, после чего начинается углубление фронта испарения влаги в материале. Анализ кинетики сушки при этом приводит к решению уравнения теплопроводности сухого слоя с подвижной границей методом интегрального баланса. В простом варианте модели принимается линейное квазистационарное распределение температуры и избыточного внутреннего давления поперек сухой зоны материала при непрерывно повышающейся температуре наружной поверхности. Факторами, лимитирующими скорость сушки после точки перелома кривой во втором периоде, считаются внешнее и внутреннее термические сопротивления процессу теплоподвода от сушильного агента к фронту испарения влаги. На основе такого рода представлений получено [40] сравнительно непростое соотношение для времени сушки в пределах второго участка периода убывающей скорости ( <Икри), содержащее помимо опытного значения второго критического влагосодержания кр,, аппроксимационный коэффициент, значение которого может изменяться от 1 до 3. [c.25]

Во втором подходе к расчету кинетики сушки дисперсных материалов в шахтных сушилках (использование подвижной лагранже-вой системы координат, связываемой с центрами частиц, перемещающихся по аппарату) микрокинетика описывается на основе решения взаимосвязанной задачи массо-, теплопереноса в частице при соответствующих начальных и граничных условиях. Этот подход особенно удобен в следующих случаях 1) форма частиц близка к канонической (пластина, цилиндр, шар) 2) имеет место внутридиф-фузионный режим сушки (скорость процесса зависит только от скорости миграции влаги внутри частицы) 3) задача теплообмена является балансовой (ввиду медленной сушки материал достаточно быстро прогревается до температуры сушильного агента, поэтому в каждом сечении шахтной сушилки можно принять приближенное равенство температур материала и сушильного агента) [56]. Последнее обстоятельство исключает необходимость решения взаимосвязанной задачи тепло-, массопереноса для частиц и позволяет опИсать микрокинетику сушки только на основе решения задачи массопроводности (диффузии влаги) в частице. Именно такие условия складываются при глубокой сушке гранулированных полимерных материалов в шахтных сушилках, при- [c.524]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология