![](/user_photo/_userpic.png)
- •1. Приведите примеры применения сушки в химической промышленности.
- •2. К какому классу процессов относится сушка? Какие физические параметры материала и окружающей среды влияют на механизм её протекания?
- •3. Виды сушки. Их краткая характеристика.
- •4. Влажность материала и способы её выражения.
- •5. Материальный баланс процесса сушки. Основные расчётные формулы, полученные из уравнений материального баланса. (Касаткин, стр. 593)
- •6. Формы связи влаги с материалом. Свободная, связанная и гигроскопическая связь.
- •7. Понятия о равновесии и равновесной влажности материала.
- •8. Движущая сила процесса сушки. Почему движущую силу процесса сушки можно выражать через разность парциальных давлений водяного пара?
- •9. Кривая сушки. Критические влажности. Периоды сушки и причины их существования.
- •12. Расчёт времени первого и второго периодов сушки.
- •15. Интенсивность испарения влаги из материала и пути повышения её величины.
- •1 6. Основные характеристики влажного воздуха, методы их определения.
- •18. Уравнение теплового баланса реальной сушилки.
- •1 9. Физический смысл «теоретического» процесса сушки. Расчёт непроизводительных расходов теплоты на сушку.
- •20. Изображение основных вариантов конвективной сушки на I – X диаграмме.
- •22. Физический смысл точки росы. Её определение с помощью I – X диаграммы. Почему на практике важно знать температуру точки росы?
- •2 3. Понятие температуры мокрого термометра. Её определение с помощью I – X диаграммы и психрометра.
- •24. Физический смысл потенциала сушки. Методы определения его значения.
- •26. По каким признакам классифицируются сушильные аппараты?
- •28. Достоинства и недостатки сушилки кипящего слоя по сравнению с другими конструкциями конвективных сушилок.
1. Приведите примеры применения сушки в химической промышленности.
Сушка – процесс удаления влаги из твердых влажных, пастообразных или жидких материалов (суспензий) путем ее испарения и отвода образующихся паров. Этот процесс широко распространен в химической, пищевой и других отраслях промышленности с целью улучшения качества продукта, его сохраняемости, удешевления транспортирования и т.д.
2. К какому классу процессов относится сушка? Какие физические параметры материала и окружающей среды влияют на механизм её протекания?
Сущность процесса сушки состоит в переходе влаги из жидкой фазы в газовую и существенно определяется температурным режимом, сушка относится к тепло-массообменным процессам.
Основные факторы, влияющие на процесс сушки: температура сушильного агента, скорость воздушного потока, относительная влажность воздуха, давление, степень измельчения материала, толщина слоя.
3. Виды сушки. Их краткая характеристика.
Конвективная сушка – теплота подводится при непосредственном соприкосновении высушиваемого материала с потоком сушильного агента, в качестве которого чаще всего используют нагретый в калорифере воздух или смесь топочных газов с воздухом.
Контактная сушка – теплота от горячего теплоносителя к материалу передается через разделяющую их стенку, т.е. высушиваемый материал контактирует с нагретой твердой поверхностью.
Терморадиационная сушка – теплота подводится с помощью инфракрасных лучей, которые поглощаются высушиваемым материалом и преобразуются в нем в тепловую энергию.
Диэлектрическая сушка – теплота генерируется внутри материала токами высокой частоты.
Сублимационная сушка – материал высушивается при низких температурах и глубоком вакууме, когда влага, находящаяся в виде льда, переходит в пар, минуя жидкое состояние.
4. Влажность материала и способы её выражения.
Основные параметры влажного ГАЗА: (не по теме вопроса)
В большинстве случаев влагой материала является вода, которая в виде водяного пара переходит в сушильный агент. Однако при сушке может испаряться любая жидкость, содержащаяся в материале (например, летучие растворители).
Влажный воздух (смесь сухого газа и водяного пара) как влаго- и теплоноситель характеризуется следующими основными параметрами: абсолютной и относительной влажностью, влагосодержанием и энтальпией (теплосодержанием).
Абсолютная
влажность
определяется количеством водяного пара
в кг, содержащегося в 1 м3
влажного воздуха. Абсолютная влажность
равна массе 1 м3
пара, или плотности водяного пара
(в кг/м3)
при температуре воздуха и парциальном
давлении pп
(Парциальное
давление
— давление, которое имел бы газ, входящий
в состав газовой смеси, если бы он один
занимал объём, равный объёму смеси при
той же температуре).
Относительной
влажностью,
или степенью насыщения воздуха
,
называется отношение массы водяного
пара в 1 м3
влажного воздуха
,
при данных условиях, температуре и общем
барометрическом давлении к максимально
возможной массе водяного пара в 1 м3
воздуха
(плотности насыщенного пара) при тех же
условиях:
.
Относительная влажность
является одной из характеристик воздуха
как сушильного агента, определяющая
его влагоемкость,
т.е. способность воздуха к насыщению
парами влаги.
Масса водяного
пара (в кг), содержащегося во влажном
воздухе и приходящегося на 1 кг абсолютно
сухого воздуха, называется влагосодержанием
воздуха:
где
и
—
масса водяного пара и масса абсолютно
сухого воздуха в данном объеме влажного
воздуха;
— плотность абсолютно сухого воздуха.
Энтальпия
влажного воздуха относится к 1 кг
абсолютно сухого воздуха и определяется
при данной температуре воздуха t
(в °С) как сумма энтальпий абсолютно
сухого воздуха
и водяного пара
,
(Дж/кг сухого воздуха):
, где
– средняя удельная теплоемкость
абсолютно сухого воздуха,
– энтальпия водяного пара.
Влажность материала и изменение его состояния в процессе сушки:
Влажность материала
может быть рассчитана по отношению к
его общей массе
или по отношению к массе находящегося
в нем абсолютно сухого вещества
.,
причем
, где
— масса содержащейся в материале влаги.
Влажность,
отнесенная к общему количеству материала
(в %):
Влажность,
отнесенная к количеству абсолютно
сухого материала (в %):
Масса абсолютно
сухого материала не меняется в процессе
сушки, и для упрощения расчетов обычно
пользуются величинами
.
Влажность, отнесенная к массе абсолютно
сухого материала
,
и влажность, рассчитанная на его общую
массу
,
связаны между собой зависимостью (в %):
или
.