10. fejezet Szárítás

Hivatkozások A vegyészmérnöki egység műveletei: W.L. McCabe, J.C. Smith és P. Harriott (7. kiadás) 24. fejezet

A szárítás hasznossága Legtöbbször: Víz eltávolítása szilárd közegből Egyéb folyadékokra is alkalmazható Szárítás: kis mennyiségű víz eltávolítása Párologtatás: nagy mennyiségek eltávolítása Probléma a szárítással: Hőkezelés és költséges Azonban gyakran elkerülhetetlen

Általános szárítási módszerek Szárítási szakaszos szárítás: A szárítóba helyezett anyag Szárított egy bizonyos ideig Folyamatos szárítás: Az anyagot folyamatosan helyezik be és távolítják el Háromféle szárítás: Hő hozzáadása légköri nyomáson levegővel Hő hozzáadása vákuumban Hideg szárítás

Rekeszszárító Szilárd pépes vagy agglomerátumokkal perforált fémfelületre helyezve Mélység 10-100 mm A levegőt vízgőz melegíti Ventilátor keringteti A tartályok mozgathatóak Perforálhatóak: Növeli az érintkezési felületet

Rekeszszárító - vákuum Ugyanaz a koncepció, mint az előző Kivéve, hogy a kialakítás vízálló.

Alagútszárító (folyamatos) Folyamatos szárító A szilárd anyagokat elhelyezik: Szállítószalagon Fémtartályban Levegő keringtethető: Egyenáram, ellenáram vagy kombináció Részecske szilárd anyagok használata esetén: A szállítószalag alsó része perforált

Rotációs dobszárítók Henger üres középponttal Enyhén hajlik a kimenet felé A szilárd anyagokat a legmagasabb részen keresztül vezetik be. A kimeneti nyílással történő forgással haladnak A forró gáz ellenáramban kering

Dobszárítók A henger itt megtelt. A szárítandó szilárd anyagot a felületre helyezzük. A szilárd anyagot megszárítjuk, majd késsel összekaparjuk a felületről Hasznos: Iszap és paszták Finom szuszpenziók

Permetszárítás A folyékony vagy iszapos oldatot forró gázáramban cseppenként elpárologtatjuk. Az érintkezési terület növekszik: A folyadék gyorsan elpárolog. A szilárd anyag marad bennünk. A forró gáz hozzáadható: Egyenáram, ellenáram, kombinációban Egy pont: Meg kell akadályozni, hogy a cseppek a felszínre tapadjanak

A növények és a gabona szárítása Gabona szárításához: Az eredeti biomassza 30-35% nedvességet tartalmaz. 13% tárolást igényel a tároláshoz A szárító az első részben melegítést tesz lehetővé, majd a második részben lehűti a szemeket

A víz gőznyomása Párásítás: A víz folyadékból gázba történő átvitelét eredményezi. Páramentesítés fordított átvitelt eredményez. Mindkét kifejezés más folyadékokra is vonatkozik

Fázisdiagram

Páratartalom és táblázatok A levegő-víz keverék nedvességtartalma: kg víz/kg levegő Ez a páratartalom a következőktől függ: A levegőben lévő vízgőz részleges nyomása a P össznyomástól is függ. Feltételezzük, hogy ez utóbbi 101,325 kPa-nak felel meg A következő egyenletekhez: A víz moláris tömegét használjuk: 18,02 g/mol A levegő moláris tömegét használjuk: 28,97 g/mol

A páratartalom kiszámítása A következő egyenletre támaszkodunk: A telített levegő levegő vagy a vízgőz egyensúlyban van a folyadék- és gőzfázis között, meghatározott körülmények között.

% páratartalom A következő hányados 100-szorosának felel meg: Légnedvesség (H) Telített levegő páratartalom (Hs) Mindez ugyanazon a hőmérsékleten és nyomáson, relatív páratartalom is:

Tipikus probléma Páratartalom egyszerű adatok alapján: A helyiség levegője 26,7 oC, nyomása 101,325 kPa, és 2,76 kPa parciális nyomású vízgőzt tartalmaz. Számítsa ki a következő paramétereket: A páratartalom H A telítettség páratartalma Hs és a páratartalom százaléka A relatív páratartalom százaléka

Harmatpont A levegő és a vízgőz keverékének telített hőmérséklete 26,7 oC-on a telített gőznyomás 3,50 kPa. A levegő-víz gőzkeverék harmatpontja 3,50 kPa szükségszerűen 26,7oC. Megmagyarázza a harmat képződését

Nedves hő Az 1K levegő + vízgőz keverék felemeléséhez szükséges hőmennyiséget (joule-ban) jelenti. A levegő és a víz hőteljesítménye állandónak tekinthető: 1,005kJ/kg (levegő) * K 1,88 kJ/kg (gőz) * K

Nedves térfogat 1 kg levegő teljes térfogatának felel meg azzal a gőzzel, amelyet ez a levegő tartalmaz. 101,35 kPa nyomáson és a gáz hőmérsékletén. Az egyenlet a ritka gázok egyenletéből származik:

Tipikus probléma a páratartalom-diagram használatával: A szárítóba belépő levegő hőmérséklete 60 ° C, harmatpontja 26,7 ° C. A páratartalom-diagram segítségével határozza meg a H páratartalmat, a páratartalom százalékát (Hp), a nedves térfogatot, valamint a nedves hőt (cS).