Sấy trong công nghệ hóa học potx

SẤY TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
1)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, H
2
SO
4
đặc, CaCl
2
khan
Triệt để nhưng đắt tiền
- Nhiệt: dạng phổ biến trong công nghiệp
»
Tự nhiên
»
Nhân tạo
Các phương pháp khác còn phân chia:
-Sấy đối lưu
-Sấy tiêp xúc

-Sấy bằng tia hồng ngoại
-Sấy bằng dòng điện cao tần
-Thăng hoa
Đặc biệt
•
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 trọng
2) Các thông số cơ bản của không khí ẩm
KK ẩm = KKK + Hơi nước
a) Độ ẩm tuyệt đối của không khí, Kg/m
3

b) Độ ẩm tương đối của không khí, φ %
Mức độ bão hòa hơi nước
Khi lượng nước trong không khí đạt trạng thái bão hòa
thì φ = φ
max
= 1
bh
h
bh
h

p
p
==
ρ
ρ
ϕ
(1)
C) Hàm ẩm của không khí ẩm, x, Kg/KKK
Là lượng hơi nước chứa trong 1 kg KKK
bh
bh
KKK
h
PP
p
x
.
.
622.0
ϕ
ϕ
ρ
ρ
−
==
(2)
d) Nhiệt lượng riêng (NLR) cả không khí ẩm là tổng
nhiệt lượng lượng riêng của không khí khô và của hơi
nước trong hỗn hợp.
I = C

KKK.
t + x.i
h
, J/Kg
KKK
i
h
- NLR của hơi nước
i
h
= r
0
+ C
h
t

I=(1000 + 1,97.10
3
x)t + 2493.10
3.
x (3)
e) Khối lượng riêng của hỗn hợp KK ẩm là tổng
KLR của KK khô và hơi nước
hnKKK
ρρρ
+=
, kg/m
3
3/ 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 + 1,97.10
3
x)t + 2493.10
3
x
Biến đổi thành dạng:
I=1000.t + 2493.10
3.
x + 1,97.10
3
x.t
Hoặc dưới dạng: I = a.x + t
I=(2493+ 1,97.t)10
3
x + 1000.t
(4)
t = 0, x = 0,  I = 0
t = 0, x =OB  AB = 2430.10
3
x

BC = 1000t = OM
CD = MN = (2493 + 1,97t).10
3
x
Đặt NP = AB
•
Đẳng I: PD // OA
•
Đẳng x: x // OI
•
Đẳng t: MD có tgα = (2493 + 1,97.t)10
3

Đường đẳng t
0
không // t = 0

Đường đẳng :
Ta có pt:
Ví dụ: φ = 60% ; P = 745 mmHg
Chọn t
1
, t
2
, t
3

p
bh
1

, p
bh
2
, p
bh
3

x
1
, x
2
, x
3

Nối các giao điểm [x
i
, t
i
] cho ta đường cong φ=cte=60%

bh
bh
pP
p
x
.
.
622.0
ϕ
ϕ

−
=
(5)
ϕ
−
Đường φ=cte bắt đầu ở điểm
x= 0, t= -273
0
C
−
Ở 745 mmHg, t
0
hơi nước bão hòa là 99,4
0
C
p
bh
= P = 745 mmHg
Thay vào (5)

Rút ra:
ϕ
ϕ
−
=
1
622.0x
x
x
+

=
622.0
ϕ
Vậy t > 99,4
0
C  φ = f(x,p
h
), không phụ thuộc t
0
.
−
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-x
4) Về thông số nhiệt độ
Điểm sương giới hạn làm lạnh KKA có x = cte
Nhiệt 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; t
0
không khí không giảm
nữa và bằng nhiệt độ nước bay hơi.