Диффузия влаги из материала

Соотношение между периодом облучения (Тов) и периодом отлежки (Тот) определяется величиной коэффициента диффузии влаги материала. Чем меньше коэффициент диффузии влаги, тем, очевидно, будет больше период отлежки. Необходимо стремиться к такому соотношению Тоб/Тот, при котором зависимость между влагосодержанием материала и временем облучения будет линейна. В этом случае мы в максимальной степени используем энергию излучения для испарения влаги из материала, а свойства самого материала — для перемещения влаги в период отлежки. [c.281]

А — площадь свободной (верхней) поверхности слоя Ад — площадь живого сечения потока на входе в слой а — температуропроводность материала В — коэффициент диффузии влаги в материале й — диаметр частиц йц — гидравлический (эквивалентный) диаметр частиц е — массовый расход газа g — ускорение силы тяжести ка — теплопроводность газа кд — теплопроводность твердого материала Мц — массовый расход твердого материала М — масса материала в слое (в расчете на сухое вещество) [c.519]

Если лимитирующей стадией является внутренняя диффузия влаги, то сушка, в основном, протекает при нисходящем движении материала в кольцевой зоне. При этом тепло для испарения влаги отдает сама частица, на что указывает непрерывное понижение температуры твердого материала — от [c.648]

При сушке удаление влаги с поверхности связано с диффузией влаги изнутри материала к поверхности. Эти два процесса должны находиться в строгом соответствии в противном случае возможно пересыхание, коробление поверхности материала и ухудшение качества последнего. [c.256]

В первом периоде удаляется поверхностная влага материала. При этом все тепло расходуется только на испарение влаги. Температура материала в этот период постоянна и равна температуре мокрого термометра психрометра. После достижения критической влажности начинается второй период сушки, когда удаляется влага, подошедшая к поверхности за счет диффузии внутренних слоев. Температура материала постепенно возрастает и в конце сушки приближается к температуре теплоносителя. Этот период длится до достижения равновесной влажности. [c.256]

Связь факторов, определяющих эффективность изоляционных покрытий, с переходным сопротивлением на первой стадии эксплуатационного периода. Очевидно, что в первый период службы покрытия основным процессом, определяющим электрические свойства изоляционного материала, являются абсорбция и диффузия влаги (электролита). [c.65]

По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Как будет показано ниже, удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружащую среду. Таким образом, процесс сушки является сочетанием связанных друг с другом процессов тепло- и массообмена (влагообмена). [c.583]

Точка О (вторая критическая влажность) соответствует достижению равновесной влажности на поверхности материала (внутри материала влажность превышает равновесную). Начиная с этого момента и вплоть до установления равновесной влажности по всей толще материала, скорость сушки определяется скоростью внутренней диффузии влаги из глубины материала к его поверхности. Одновременно вследствие высыхания все меньшая поверхность [c.609]

Перемещение влаги внутри материала. При испарении влаги с поверхности материала внутри него возникает градиент влажности, что и обеспечивает дальнейшее перемещение влаги из внутренних слоев материала к его поверхности (внутреннюю диффузию влаги). В / период сушки перепад влажности внутри материала столь велик, что лимитирующее влияние иа скорость сушки имеет скорость поверхностного испарения (внешняя диффузия). Однако, после того как влажность на поверхности снижается до гигроскопической и продолжает уменьшаться, т. е, во // период сушки, определяющее значение для скорости процесса приобретает внутренняя диффузия влаги. [c.611]

В дальнейшем поверхностный слой материала постепенно полностью высыхает, внешняя поверхность испарения становится все меньше геометрической поверхности материала и соответственно возрастает значение внутренней диффузии влаги. На стадии неравномерно падающей скорости [c.611]

Коэффициент пропорциональности ) называется коэффициентом влагопроводности. По физическому смыслу он представляет собой коэффициент внутренней диффузии влаги в материале и выражается в м Чч. Коэффициент влагопроводности является аналогом коэффициента температуропроводности в процессах теплопередачи (см. главу VП). Коэффициент влагопроводности зависит от формы связи влаги с материалом, влажности материала и температуры сушки, т. е. различен на разных стадиях процесса и может быть определен только опытным путем. [c.612]

Однако при высушивании толстослойных материалов скорость сушки может определяться не скоростью подвода тепла, а скоростью внутренней диффузии влаги или требованиями, предъявляемыми к качеству высушиваемого материала (недопустимость коробления, нарушения структуры [c.628]

Исследование влияния проницаемости свободных полимерных пленок из поливинилхлорида, полиэтилена и фторопласта на скорость окисления металла при отсутствии адгезионной связи покрытия с подложкой показало, что скорость окисления металла во влажной неагрессивной среде не зави сит от природы защитной полимерной пленки, так как контролирующим фактором процесса окисления металла является не диффузия влаги через пленку, а торможение анодного процесса ионизации металла. Во влажной среде, содержащей химически агрессивные вещества, проникающие через пленку и активирующие анодный процесс, защитные свойства пленок определяются их влагопроницаемостью, т. е. в этом случае защитные свойства покрытий зависят от химической природы и структуры полимерного материала. Из исследованных материалов наиболее плотную упаковку имеет фторопласт, а наименее плотную — поливинилхлорид, повышенная влагопроницаемость которого обусловлена его линейной структурой и присутствием в нем пластификатора. В результате проведенных исследований была предложена количественная оценка защитных свойств полимерных пленок величиной 0., показывающей, во сколько раз скорость окисления металла под защитным покрытием меньше скорости окисления незащищенного металла в тех же условиях. [c.28]

Сушилка с вихревым режимом [12]. На рис. 44 (см. стр. 287) дана схема вихревой сушилки, в которой обработка материала производится методом вихревого пневмотранспорта. Отличительная особенность этого типа сушилок заключается в следующем. При сушке в шкафах процесс состоит из двух периодов 1) испарение поверхностной влаги при постоянной и значительной скорости и 2) испарение внутренней влаги, которое лимитируется диффузией влаги из внутренних слоев к поверхности при падающей скорости. [c.351]

Таким образом, когда имеется разность парциальных давлений пара над материалом и в воздухе (газе), влага испаряется с поверхпости материала. Вследствие этого возникает разность между концентрациями влаги внутри материала и на его поверхпости и происходит диффузия влаги к поверхности материала. Процессы испарения и диффузии хотя и протекают совместно, но в неодинаковой степени влияют во времени на процесс сушки. [c.676]

Многокамерные сушилки состоят из двух и более камер, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Камеры располагаются либо рядом, либо одна над другой. Сушилки этого типа более сложны по конструкции (и соответственно в эксплуатации), чем однокамерные, требуют больших удельных расходов сушильного агента и электроэнергии. Кроме того, процесс в них труднее поддается автоматизации. Применение многокамерных сушилок целесообразно лишь для материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги, требующих длительной сушки, а также для материалов, нуждающихся в регулировании температурного режима (во избежание перегрева). В них удобно совмещать процессы сушки и охлаждения материала. [c.265]

Сушка требует передачи высушиваемому материалу достаточного количества тепла для испарения жидкости (влаги) и обеспечения ее диффузии изнутри материала во внешнюю среду. По своей физической сущности сушка — это совместный процесс тепло- и массопереноса. Влагообмен при сушке зависит от соотношения величин давления пара во влажном материале р , обусловленного присутствием влаги и температурой, и парциальным давлением пара р в окружающей среде. Процесс сушки протекает при условии, что р > р . Если р < р , материал будет поглощать влагу. При равновесной влажности материала (р — р ) процесс прекращается. [c.166]

Интенсивность испарения влаги при сушке инфракрасными лучами благодаря большому удельному тепловому потоку во много раз больше, чем при конвективной и контактной сушке. Однако, как уже известно, в результате теплового излучения происходит быстрое нагревание не всего тела, а лишь его поверхности. По этой причине при терморадиационной сушке очень интенсивно испаряется поверхностная (свободная) влага, а не связанная. Скорость испарения последней, как было подчеркнуто выше, лимитируется не притоком тепла, а диффузией влаги изнутри материала на его поверхность. В связи с этим рассматриваемый метод нашел применение для поверхностной сушки лакокрасочных покрытий, тонколистовых материалов, а также сыпучих материалов в тонком слое. [c.674]

Описанный метод можно легко приспособить и для измерения скорости диффузии влаги и скорости высушивания. Ниже приведены скорости диффузии воды для каучуков при нормальных условиях (в см /с диффузия через 1 см материала толщиной 1 см при разнице в давлении 1 атм) [c.557]

Во время периода 77 скорость сушки уменьшается и выражается кривой, имеющей асимптотический характер. Скорость сушки в этот период определяется скоростью подвода влаги к поверхности высушиваемого материала, т. е. скоростью диффузии влаги в материале. [c.203]

В период падающей скорости течение процесса сушки обусловливается диффузией влаги к поверхности испарения, т. е. внутренней диффузией, скорость которой определяется структурой материала и его температурой, но мало зависит от внешних условий (см. рис. 22-1, участки II и III). [c.180]

В случае сушки материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги скорость процесса при данной влажности материала, как отмечает И. М. Федоров [3], зависит в основном только от его температуры. Поэтому для обеспечения максимальной скорости сушки следует на всем протяжении процесса сушки поддерживать температуру материала возможно более близкой к предельно допустимой с точки зрения сохранения его качества. Чем равномернее нагрев материала, тем меньше может быть разность между средней его температурой и предельно допустимой. Условия сушки в кипящем слое вследствие практически идеального перемешивания материала весьма благоприятны в этом отношении, и средняя температура может почти равняться предельно допустимой. [c.79]

Однако тот факт, что относительная конечная влажность продукта с большим сопротивлением внутренней диффузии влаги при глубокой сушке оказалась обратно пропорциональной первой степени высоты кипящего слоя, дает основание считать, что слой является работоспособным по крайней мере до исследованной высоты (270 мм). Видимо, частины материала, получившие запас тепла в такой рабочей зоне, продолжают терять [c.88]

В громадном большинстве случаев гидравлическое сопротивление сушилки не превышает 300—400 мм вод. ст. (при высоте слоя до 400—500 мм). Иногда приходится прибегать к более высоким слоям, например в некоторых случаях при сушке пастообразных материалов и растворов, при сушке сыпучих материалов с большим сопротивлением внутренней диффузии влаги. И. М. Федоров показал, что в этом случае более высокие слои выгоднее, так как уменьшается расход газов на 1 кг материала, а следовательно, и потеря тепла с отходящими газами расход энергии будет увеличиваться из-за повышения гидравлического сопротивления слоя и уменьшаться из-за понижения удельного расхода газов. Однако в конечном счете с увеличением высоты слоя расход энергии будет уменьшаться. [c.238]

В первом случае движение влаги внутри твердого вещества уже больше не может поддерживать состояние насыщения на всей поверхности сушки. Скорость сушки на ненасыщенной части поверхности уменьшается и, следовательно, уменьшается по всей поверхности высушиваемого материала. В некоторых случаях скорость сушки является линейной функцией влагосодержания твердого материала (см. отрезок СЕ на рис. УП 32). Обычно, однако, скорость сушки зависит от скорости диффузии влаги с поверхности испарения в воздух и от переноса влаги виутри твердого вещества. [c.506]

Точка (вторая критическая влажность) соответствует достижению равновесной влажности на поверхности материала (внутри материала влажность превышает равновесную). Начиная с этого момента и вплоть до установления равновесной влажности по всей толще материала, скорость сушки определяется скоростью внутренней диффузии влаги из глубины материала к его поверхности. Одновременно вследствие высыхания все меньшая поверхность материала остается доступной для испарения влаги в окружающую среду и скорость сушки падает непропорционально уменьшению влажности материала. [c.609]

Скорость второго периода сушки при установившемся состоянии процесса. Определение скорости второго периода сушки как функци времени, когда скорость постепенно падает, чрезвычайно затруднительно. В этом случае, при незначительной толщине слоя высушиваемого материала по сравнению с его поверхностью, можно считать, что испарение происходит за счет диффузии влаги, направленной по нормали к этой поверхности, и можно вычислить скорость сушки при помощи уравнения диффузии. [c.422]

Сушкой называется процесс удаления влаги из материала при помощи тепловой энергии путем испарения влаги и отвода образующихся парО В. Согласно этому определению сушка принципиально не отличается от выпаривания, но по существу сушка является процессом диффузионным, так как переход влаги материала в окружающую среду совершается путем поверхностного испарения влаги и диффузии ее из внутренних слоев к поверхности материала. Протекание пр-оц-есса сушки определяется, главным образом, сопротивлением диффузии удаляемой влаги. [c.446]

Вследствие этого создается разность концентраций влаги внутри материала и на его поверхности и происходит диффузия влаги к поверхности материала. Процессы испарения и диффузии хотя и протекают совместно, но в неодинаковой степени влияют во времени на процесс сущки. [c.470]

В течение второго периода сушки, наоборот, скорость сушки полностью обусловливается скоростью диффузии влаги изнутри материала к его поверхности. Поэтому во втором периоде скорость сушки зависит от толщины слоя высушиваемого материала и его влагосодержания и практически не зависит от скорости воздуха и его влажности. В этот период скорость сушки уменьшается и при достижении материалом равновесной влажности становится равной нулю. [c.473]

В течение второго периода сушки, наоборот, скорость сушки полностью обусловлена скоростью диффузии влаги изнутри материала к его [c.540]

Многокамерные сушилки более сложны по конструкции (и соответственно в эксплуатации), чем однокамерные, требуют больших удельных расходов сушильного агента и электроэнергии. Кроме того, процесс в них труднее поддается автоматизации. Применение многокамерных сушилок целесообразно лигаь для материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги, требующих длительной сушки, а также для материалов, нуждающихся в регулировании температурного режима сушки (во избежание перегрева). В них удобно совмещать процессы сушки и охлаждения материала. [c.621]

Некоторые свойства влажных материалов. Удаление влаги из материала при его конвективной сушке можно представить как сочетание двух последовательных процессов 1) диффузии влаги изнутри частицы материала на ее поверхность и 2) диффузии влаги с поверхности частицы в поток сушильного агента (воздуха, других газов). На характер и скорость протекания этих процессов, помимо метода и режима сушки, оказывают большое влияние механические и физико-химические свойства высушиваемых материалов, предопределяющие форму связи влаги с ними. Форма этой связи определяется затратой энергии на отрыв 1 моль влаги от абсолютно сухого вещества при определенном его влагосодер-жании. По величине затрачиваемой энергии различают четыре формы связи влаги с твердыми веществами химическую, адсорбционную, капиллярную и осмотическую. [c.664]

Процессом сушки называется удаление влаги из различных сыпучих, пастообразных, кристаллических и волокнистых материалов. Разделение материала и влаги может проводиться механическими способами — отстаиванием, отжимом. Но достаточно полного .азде-ления этими методами получить нельзя, и более полного удаления влаги из материала достигают путем ее испарения при затрате тепловой энергии. В некоторых случаях при проведении естественной сушки иапользуется солнечное тепло, но в химической промышленности применяется только искусственная сушка —нри подводе тепла от различных теплоносителей. По своей физической сущности сушка — сложный тепло- и массообменный процесс, скорость которого в основном определяется скоростью диффузии влаги в материале. [c.196]

В. Ф. Фроловым и авторами [2] было проведено исследование тарельчатой сушильной колонны, работающей с кипящим слоем. Известно, что при глубокой сушке материалов с большим сопротивлени-ем внутренней диффузии влаги в одноступенчатом аппарате расходные коэффициенты повышены вследствие малой насыщенности и высокой температуры отработанного сушильного агента. Если этот отработанный газ, обладающий большим сушильным потенциалом, использовать для подсушки влажного материала, то к. п. д. сушильной установки повысится. Кроме того, в таком аппарате материал будет обрабатываться более равномерно, что было. показано ранее (см. стр. 54). Кинетика процесса глубокой сушки сыпучих материалов была изучена в аппаратах с одним и несколькими кипящими слоями. [c.83]

Скорость газа в подъемной трубе должна быть достаточной для транспортирования наиболее крупных частиц. Она рассчйтывается по методам, приведенным в гл. И первого тома. Для приближенных расчетов часто используется скорость, равная 23 м/сек, рассчитанная при температуре отходящего газа. Если в материале присутствует главным образом поверхностная влага и твердые частицы не надо подвергать предельному высушиванию, то движущая сила процесса приближается к значению логарифмической разности температур входящего и выходящего тазов. Если же достигается полное высушивание, то температура твердого материала приближается к температуре отходящего газа (температуре сухого термометра). В большинстве случаев, когда внутренняя диффузия влаги не имеет большого значения, для приближенных расчетов принимается средняя логарифмическая разность температур газа на входе и на выходе из аппарата. [c.291]

Лимитирующее сопротивление массопередачи может изменяться за время пребывания частицы в сушилке, так что сушка может начаться при условии внешнего контроля, затем сказывается влияние диффузии и наконец процесс переходит во внутридиффу-зионную область. Положение в непрерывных сушилках усложняется тем фактом, чтб в каждый момент времени разные частицы слоя могут подвергаться супше в различных режимах. Как показал Романков с сотрудниками [199, 201], при этих условиях обычный метод выбора кинетического режима из кривых скорости сушки, полученных в периодических опытах, становится ненадежным и для фонтанирующего, и для кипящего слоев. Из-за этих факторов редко можно успешно сформулировать теоретически обоснованные уравнения скорости сушки для промежуточных случаев для сушилок твердого материала любой сложности. Очевидно, необходимый подход должен заключаться в том, чтобы либо рассматривать процесс супши в промежуточном режиме как контролируемый диффузией, либо прибегать к полной эмпирике. В первом случае коэффициент диффузии влаги, например в уравнении (9.18), теряет свое основное значение и принимает вид произвольного коэффициента скорости. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология