Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bò
23
BÀI 4. SẤY ĐỐI LƯU
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
Khảo sát quá trình sấy đối lư u vật liệu là giấy lọc trong thiết bò sấy bằng
không khí đư ợc nung nóng nhằm :
Xác đònh đư ờng cong sấy W = f (T).
Xác đònh đư ờng cong tốc độ sấy
dW
dT
f W ( )
.
II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM :
1.Khái niệm, phân loại & đặc điểm của quá trình sấy :
Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phư ơng pháp nhiệt, kết quả
của quá trình sấy là hàm lư ợng chất khô trong vật liệu tăng lên.
Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lư ợng nhiệt biến đổi trạng
thái pha của lỏng trong vật liệu thành hơi.
Sấy là một quá trình phư ùc tạp, điển hình về quá trình không thuận nghòch
và không ổn đònh. Trong đó hàm ẩm của vật liệu biến đổi theo cả không gian
và thời gian mà bản thân quá trình tư ïtiến dần tới trạng thái cân bằng. Quá trình
sấy xảy ra đồng thời 4 quá trình: Truyền nhiệt cho vật liệu, chuyển pha tư ø lỏng
sang hơi, tách ẩm vào môi trư ờng xung quanh, dẫn ẩm trong lòng vật liệu.
m trong vật liệu tồn tại ở các trạng thái : liên kết hóa học, liên kết hóa lý
và liên kết cơ lý. Sấy chỉ tách đư ợc toàn bộ ẩm liên kết vật lý, một phần ẩm
liên kết hóa lý và không tách đư ợc ẩm liên kết hóa học. Phần ẩm trong vật
liệu tách đư ợc khi sấy gọi là ẩm tư ï do, phần không tách đư ợc gọi là ẩm liên kết.
2. Các giai đoạn sấy :
Phân tích đư ờng cong sấy và đư ờng cong tốc độ sấy cho ta thấy quá trình
A
A '
k
nào đấy thì kết thúc,
W
k
được gọi là độ ẩm tới hạn của vật liệu.
Thời gian sấy trong giai đoạn đẳng tốc :
1
1
W W
N
kqu
(h)
(1)
Trong đó :
W
1
: Độ ẩm ban đầu của vật liệu (%).
W
kqu
: Độ ẩm tới hạn qui ư ớc (%).
N : Tốc độ sấy trong giai đoạn đẳng tốc (%/h).
Giai đoạn sấy giảm tốc : Khi độ ẩm của vật liệu đạt giá trò tới hạn W
k
thì tốc
độ sấy bắt đầu giảm dần và đư ờng cong sấy chuyển tư ø đư ờng thẳng sang
đư ờng cong tiệm cận dần đến độ ẩm cân bằng của vật liệu trong điều kiện của
quá trình sấy. Khi độ ẩm của vật liệu đạt đến giá trò cân bằng W
c
(2)
Dấu (-) chỉ tốc độ sấy giảm dần.
Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bò
25
K gọi là hệ số sấy, phụ thuộc vào chế độ sấy (tốc độ sấy đẳng tốc N) và tính
chất của vật liệu (1/h). K là hệ số góc của đư ờng thảng giảm tốc và đư ợc tính :
K
N
W W
kqư c
(3)
b) Thời gian sấy trong giai đoạn giảm tốc :
2
2 2
1
và một cư ûa hoàn lư u.
2. Dụng cụ và vật liệu:
- Đồng hồ để đo thời gian.
- 3 tấm giấy lọc, mỗi tấm đư ợc ghép tư ø 4 tờ giấy lọc. Mỗi tấm có kích thư ớc
200 x300 x 0.001 (mm).
Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bò
26
II. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
- Đem cân giấy lọc để xác đònh G
0
, sau đó làm ẩm đều.
- Kiểm tra thiết bò sấy: đổ nùc vào chỗ đo nhiệt độ bầu ư ớt.
- Bật công tắc tổng, bật công tắc quạt (chờ một phút cho phòng sấy khô), ấn nút
cài đặt nhiệt độ sấy, bật công tắc điện trở để gia nhiệt.
- Khi nhiệt độ phòng sấy đạt nhiệt độ mong muốn, mở cư ûa phòng sấy, đặt nhẹ
nhàng các tờ giấy lọc lên giá đỡ, ghi nhận giá trò cân.
- Ghi nhận các giá trò: chỉ số cân, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ư ớt trong
phòng sấy sau mỗi thời gian 5 phút.
- Tiến hành thí nghiệm ở các nhiệt độ 40
0
C, 50
0
C, 60
0
C, 70
0
C.
- Đối với mỗi thí nghiệm thì độ ẩm ban đầu W
1
phải bằng nhau.
3. Nguyễn Văn Lụa. Kỹ thuật sấy vật liệu. Trư ờng đại học bách khoa
thành phố Hồ Chí Minh.
4. Đỗ Trọng Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thò
Nhọc Tư ơi, Trần Xoa. Cơ sở quá trình và thiết bò công nghệ hóa học.
Tập 2. NXB đại học và trung học chuyên nghiệp. Hà Nội 1974
Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình và thiết bò
27
1 Thiết bò sấy
2 Calorifer
3 Quạt
4 Cân
5 Buồng sấy
6 Bảng điều khiển
7 Cư ûa hút khí
8 Cư ûa xả khí
1
2
4
6
5
7 8
3