32.Способи сушіння

Сушінням називається процес видалення вологи з матеріалу шляхом випаровування за рахунок підведеної теплоти.Обладнання, у яких здійснюється процес сушіння, називаються сушильними установками, або сушарками.Робоче тіло, за допомогою якого віддаляється волога, що висушується, називається сушильним агентом. Найпоширенішим сушильним агентом: є повітря. Розрізняють природнє й штучне сушіння. Природнє сушіння проводиться за рахунок теплоти атмосферного повітря який переміщається під дією природніх факторів — вітру, якщо, сушіння здійснюється під навісом на відкритому повітрі, або різниці щільності повітря, якщо сушіння відбувається в сушильній установці. Природнє сушіння застосовується для масової обробки матеріалів. До недоліків природнього сушіння ставиться необхідність у великій площі для розміщення матеріалу, тривалість процесу й залежність від стану | атмосферного повітря При штучному сушінні сушильний агент переміщається примусово за допомогою вентилятора або ежектора.По виду підведення теплоти розрізняють конвективну, контактне сушіння й сушіння в електромагнітному полі. При конвективному сушінню теплота необхідна для випаровування вологи, передається від сушильного агента конвекцією. У якості сушильного агента застосовується повітря, топкові гази, перегріта пара або інертні гази.Контактне сушіння (кондуктивне)- здійснюється при передачі теплоти теплопровідністю від нагрітої поверхні до матеріалу, що висушується. Нагрівання контактної поверхні може походити від повітря, води або пара.Сушіння в електромагнітному полі. Залежно від діапазону довжини хвиль сушіння в електромагнітному полі розділяють на радіаційне сушіння, сушіння в поле струмів високої частоти (ТВЧ), сушіння в поле надвисокої частоти (СВЧ).Комбіноване сушіння широко застосовується в легкій промисловості. Так, для сушіння шкіри застосовуються контактно-вакуумний і конвективно-радіаційний способи, для сушіння взуття — радіаційно-вакуумний спосіб, для сушіння трикотажу й шкіри — контактно-конвективний спосіб.Механізм сушіння вологих матеріалів у значній мірі визначається формою зв'язку вологи з матеріалом. 3 основу класифікації форм зв'язки вологи з матеріалом прийнята запропонована академіком

П. А. Ребіндером схема, згідно з якою при розгляді зв'язку вологи з матеріалом визначальним фактором є значення енергії зв'язки; відповідно, класифікація здійснюється по вільній енергії зневоднювання. За цією схемою в порядку убування енергії розрізняють:хімічний зв'язок — зв'язок у точних кількісних співвідношеннях;фізико-хімічний зв'язок — зв'язок у різних, не строго певних співвідношеннях;фізико-механічний зв'язок— зв'язок у невизначених співвідношеннях. Хімічно зв'язана волога може бути вилучена тільки при хімічній взаємодії або при прожарюванні, при сушінні вона не віддаляється.Фізико-хімічний зв'язок буває адсорбційної И осмотичної. Адсорбційно зв'язана волога являє собою мономолекулярний або полімолекулярний шар, утримуваний на внутрішніх і зовнішніх поверхнях тіла. Поглинання адсорбційно зв'язаної, вологи супроводжується виділенням теплоти, видалення вимагає відповідної витрати енергії.Осмотично зв'язана волога перебуває в замкнених гніздах і їй відповідає досить мала енергія зв'язку. Тому осмотично зв'язана волога звичайно віддаляється на початку процесу сушіння.Волога, відповідна до фізико-механічної форми зв'язку, перебуває капілярах. Волога мікрокапілярів — вода, утримувана в капілярах (порах), середній радіус яких більше 10-5 див. Волога мікрокапілярів заповнює вузькі пори, середній радіус яких менше 10-5 див. Капілярна волога може переміщатися в тілі у вигляді рідини або пари. Крім перерахованих форм зв'язку вологи з матеріалом необхідно враховувати воду, механічно утримувану в тілі.Залежно від кількості поглиненого речовини й форм зв'язки вологи з матеріалом вологі матеріали розділяють на три групи: колоїдні, капілярно-пористі й капілярно-пористі колоїдні.