Sấy trong công nghệ hóa học

1Khái niệm chung: Tách nước (ẩm) ra khỏi vật liệu Nhằm,Bảo quản vật liệu ,Tiết kiệm năng lượng, Đảm bảo các thông số gia công vật liệu
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sấy trong công nghệ hóa học SẤY TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC1)Khái niệm chung Tách nước (ẩm) ra khỏi vật liệu Nhằm:  Bảo quản vật liệu  Tiết kiệm năng lượng  Đảm bảo các thông số gia công vật liệu• Các phương pháp: - Cơ học: không triệt để - Hóa lý: Silicagel, H2SO4 đặc, CaCl2 khan Triệt để nhưng đắt tiền - Nhiệt: dạng phổ biến trong công nghiệp » Tự nhiên » Nhân tạoCác phương pháp khác còn phân chia: -Sấy đối lưu -Sấy tiêp xúc -Sấy bằng tia hồng ngoại -Sấy bằng dòng điện cao tần Đặc biệt -Thăng hoa• Sấy là quá trình chuyển khối (khuếch tán nội và ngoại) – Quá trình truyền nhiệt• Sấy là một quá trình nối tiếp (nhiều giai đoạn liên tiếp nhau)  vận tốc chung quyết định bởi giai đoạn chậm nhất• Môi trường không khí ẩm là quan trọng2) Các thông số cơ bản của không khí ẩm KK ẩm = KKK + Hơi nướca) Độ ẩm tuyệt đối của không khí, Kg/m3b) Độ ẩm tương đối của không khí, φ %Mức độ bão hòa hơi nước ρh ph ϕ= = (1) ρbh pbhKhi lượng nước trong không khí đạt trạng thái bão hòathì φ = φ max = 1C) Hàm ẩm của không khí ẩm, x, Kg/KKK Là lượng hơi nước chứa trong 1 kg KKK ρh ϕ. pbh x= = 0.622 (2) ρKKK P −ϕ.Pbhd) Nhiệt lượng riêng (NLR) cả không khí ẩm là tổngnhiệt lượng lượng riêng của không khí khô và củahơi nước trong hỗn hợp. I = CKKK.t + x.ih , J/KgKKKih - NLR của hơi nước ih = r0 + Cht I=(1000 + 1,97.103 x)t + 2493.103.x (3)e) Khối lượng riêng của hỗn hợp KK ẩm là tổngKLR của KK khô và hơi nước ρ = ρKKK + ρhn , kg/m33/ Đồ thị I-x của không khí ẩm (KKA) Ramzin ‾ Xác định thông số trạng thái của KKA ‾ Có 4 thông số cơ bản: t, φ, x, I ‾ Dùng đồ thị I-x thì chỉ cần 2 trong 4 là đủ xác định TTKKA ‾ Đồ thị được xây dựng ở áp suất khí quyển 745 mmHg và hệ 3 trục (hình 1)Dựa vào phương trình (3) I=(1000 + 1,97.103 x)t + 2493.103xBiến đổi thành dạng: I=1000.t + 2493.103.x + 1,97.103x.tHoặc dưới dạng: I = a.x + t (4) I=(2493+ 1,97.t)103 x + 1000.tt = 0, x = 0,  I = 0t = 0, x =OB  AB = 2430.103xBC = 1000t = OMCD = MN = (2493 + 1,97t).103xĐặt NP = AB • Đẳng I: PD // OA • Đẳng x: x // OI • Đẳng t: MD có tgα = (2493 + 1,97.t)103 Đường đẳng t0 không // t = 0Đường đẳng ϕ : Ta có pt: ϕ. pbh x = 0.622 (5) P −ϕ. pbh Ví dụ: φ = 60% ; P = 745 mmHg Chọn t1 , t2 , t3 pbh 1, pbh 2, pbh 3 x1, x2 , x3 Nối các giao điểm [xi , ti ] cho ta đường cong φ=cte=60% − Đường φ=cte bắt đầu ở điểm x= 0, t= -273 0C − Ở 745 mmHg, t0 hơi nước bão hòa là 99,4 0C pbh = P = 745 mmHg Thay vào (5) ϕ x = 0.622  1 −ϕRút ra: x ϕ= 0.622 + xVậy t > 99,4 0C  φ = f(x,ph), không phụ thuộc t0. − Đường đẳng φ // đẳng x − Đường đẳng φ = 1 − Áp suất hơi riêng phần của hơi nước − Cách xác định trạng thái KKA bằng đồ thị I-x4) Về thông số nhiệt độĐiểm sương giới hạn làm lạnh KKA có x = cteNhiệt độ bầu ướt và bầu khô + Nhiệt độ bầu khô: Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế + Nhiệt độ bầu ướt Nhằm chọn nhiệt độ sấy thích hợp Ẩm tự bay hơi, lấy nhiệt của không khí xung quanh (đoạn nhiệt) Nhiệt độ không khí giảm; hàm ẩm tăng đến bão hòa hệ đạt trạng thái cân bằng động; t0 không khí không giảmnữa và bằng nhiệt độ nước bay hơi.