Вологість матеріалу

G –загальна маса вологого матеріалу складається з маси сухого G_с та маси вологи G_в

Вологість, віднесена до загальної маси

Вологість по сухому матеріалу

Зв’язок між вологостями

Рівновага в процесах сушіння.

Залежність = -між вологістю матеріалу і відносною вологістю повітря при рівновазі визначається дослідним шляхом при постійній температурі і є ізотермою

а− зона зволоження.

б− зона сушіння

1− крива рівноваги процесу зволоження; 2 − крива рівноваги процесу сушіння.

(положення кривих рівноваги для процесів сушіння (1) і зволоження (2) не співпадають –розходження кривих - явище гистерезису).

В точці а W_a<W_{рівнов.} φ_а>φ_рівн. Відповідно для досягнення рівноваги вологість матеріалу буже зростати, тобто точки над кривою рівноваги відповідають умовам зволоження, під кривою − сушінню.

Форми зв’язку вологи з матеріалом.

Механізм процесу сушіння в значній мірі визначається формою зв’язку вологи з матеріалом: чим більша енергія зв’язку вологи з матеріалом. тим складніше протікає процес сушіння, при якому порушується зв’язок вологи з матеріалом.

П.А.Ребиндером запропонована наступна класифікація форм зв’язку вологи з матеріалом:

1) хімічний зв’язок;

2) фізико-хімічний зв’язок;

3) фізико-механічний зв’язок.

Хімічно зв’язана волога має найбільшу енергію зв’язку з матеріалом і може бути виділена з нього при нагріванні до високих температур або в результаті проведення хімічних реакцій (в процесі сушіння не виділяється).

В процесі сушіння, як правило, виділяється волога зв’язана з матеріалом фізико-хімічно і фізико-механічно.

Найбільш легко виділяється механічно зв’язана волога, яка в свою чергу ділиться на: 1) макрокапілярів;

2) мікрокапілярів d < 10^-6 см)

Макрокапіляри заповнюються вологою при безпосередньому контакті матеріалу з водою, а в мікрокапіляри – як при безпосередньому контакті матеріалу з водою, так і при поглинанні її з навколишнього середовища.

Фізико-хімічний зв’язок має два види вологи:

1) адсорційно зв’язану вологу;

2) осмотично зв’язано вологу.

Адсорбційно зв’язана волога міститься на поверхні матеріалу і в його каналах. Осмотично зв’язана волога міститься в середині клітин матеріалу за рахунок осмотичних сил.

Енергія зв’язку адсорбційно зв’язаної вологи значно перевищує енергію зв’язку осмотичної вологи.

Для технологічних розрахунків вологість в матеріалах розділяють на два види:

1) на вільну вологу;

2) зв’язану вологу.

Вільна волога випаровується з матеріалу зі швидкістю випаровування води з вільної поверхні. У випадку наявності в матеріалі вільної вологи p_м = p_н.

p_н – тиск насиченої пари води над її поверхнею.

При наявності зв’язаної вологи в матеріалі швидкість її випаровування з нього менше швидкості випаровування її з вільної поверхні води, тобто p_м < p_н.

Гігроскопічна точка розділяє область вільної і зв’язаної вологості.