5.5.7 Кинетика процесса конвективной сушки.

Процесс конвективной сушки характеризуется изменением во времени основных параметров влажного твердого материала и влажного воздуха. Закономерности изменения этих параметров во времени называются кинетикой процесса конвективной сушки.

Концентрация влаги в твердом материале больше равновесной, влага, испаряясь, перемещается из твердой фазы в газовую. В начальный момент времени влагосодержание материала постоянно во всем объеме, а в дальнейшем, вследствие испарения, влагосодержание материала у поверхности понижается, то есть в теле возникает градиент влагосодержания. Под их действием влага перемещается от центра тела к поверхности, испаряется в виде пара диффундирует в ядро газовой фазы.

Скорость сушки определяет изменение влагосодержания твердого материала по времени.

Вид кривой сушки для каждого твердого материала индивидуален (рис. 5.67).

АВ – соответствует периоду прогрева влажного материала.

ВС – период испарения поверхностной влаги.

CD – период падающей скорости.

В период прогрева подводимая к телу теплота расходуется на прогрев материала от начальной температуры до температуры мокрого термометра и на испарение части влаги (рис. 5.68).

В периоде постоянной скорости сушки влажность материала интенсивно уменьшается по линейному закону, вся теплота идет на интенсивное поверхностное испарение влаги, и температура материала остается постоянной, практически равной температуре испарения жидкости со свободной поверхности.

В периоде падающей скорости сушки испарение влаги с поверхности материала замедляется, его температура начинает подниматься и может достигнуть температуры газовой фазы . С уменьшением влажности материала вклад внутридиффузионного сопротивления в общее сопротивление процесса увеличивается, общее сопротивление диффузии возрастает, а скорость сушки падает. Снижается также концентрации пара у поверхности испарения, приближаясь к концентрации пара в газовой фазе.

критическое влагосодержание.

1. сушка тонких пористых материалов (бумага, тонкий картон),

2. сушка коллоидных тел,

3. сушка капиллярно-пористых тел,

4. сушка капиллярно-пористых тел сложной структуры.

Нижняя часть 4-кривой – удаление адсорбционной влаги, верхняя часть – удаление капиллярной влаги.