матеріал при будь-якому методі сушіння перебуває в контакті з вологим газом (в більшості випадків повітрям). При конвективної сушінні вологого газу належить основна роль у процесі. Тому вивчення властивості вологого газу необхідно при расмотрения процесів сушіння та їх розрахунках
Рівновага при сушінні
Механізм процесу сушіння в значній мірі визначається формою зв'язку вологи з матеріалом: чим міцніше цей зв'язок, тим важче протікає процес сушки. При сушінні зв'язок вологи з матеріалом порушується.
П.А. Ребиндером запропонована наступна класифікація форм зв'язку вологи з матеріалом: хімічна, фізико-хімічна та фізико-механічна. Фізико-хімічний зв'язок, в свою чергу, підрозділяється на адсорбційну і осмотичну, до якої також відносять і структурну вологу. Механічна зв'язок може бути підрозділена на зв'язок в макрокапилляров і мікрокапілярів.
При сушінні видаляється фізико-хімічно і механічно зв'язана волога. Хімічно пов'язана волога зазвичай не віддаляється, тому що це могло б призвести до руйнування матеріалу. Завданням сушки в більшості випадків є видалення вологи із збереженням всіх цінних фізико-хімічних властивостей і якостей матеріалу.
Навколишнє вологий матеріал середу містить або водяна пара, або суміш водяної пари з газами. Позначимо парціальний тиск водяної пари, якщо він в суміші з газами або без них є навколишнім середовищем.
вологу, що міститься в матеріалі, відповідає певне рівноважний тиск водяної пари над вологим висушувати матеріалом. Рівноважний тиск водяної пари над матеріалом залежить від вологості матеріалу, температури і характеру зв'язку вологи з матеріалом. Якщо Pм> pn, то відбувається процес сушіння, інакше має місце зволоження матеріалу.
З ростом температури і швидкості руху газу щодо вологого матеріалу Pм зростає. Абсолютне значення цієї величини залежить від характеру зв'язку вологи з матеріалом. Чим сильніше цей зв'язок, тим менше Pм.
Вологість матеріалу, що відповідає умові Pм=Pп, відповідає досягненню рівноваги.
Розрізняють декілька форм зв'язку вологи з матеріалом. Розглянемо їх у порядку спадання енергії зв'язку.
Хімічно пов'язана волога. Міститься в матеріалі у вигляді хімічних сполук типу гідрооксидів або кристалогідратів. Зв'язок може бути порушена при проведенні хімічної реакції або прожаренні. При сушінні ця волога не видаляється.
Адсорбційно пов'язана волога. Вологість матеріалу обумовлена ??адсорбцією води зовнішньою поверхнею матеріалу поверхнею його пор.
Осмотично пов'язана волога (волога набухання) міститься всередині структурного скелета матеріалу і утримується осмотическими силами.
У цих двох випадках зв'язок води з матеріалом має фізико-хімічну природу.
Капілярно пов'язана волога знаходиться в макро-і мікрокапілярів. Має механічну зв'язок з матеріалом, тому найбільш легко видалимих.
Тиск пари над поверхнею матеріалу тим менше, чим міцніше зв'язок між водою і матеріалом.
вологими матеріалами притаманні всі форми зв'язку з водою. Важко при цьому розмежувати періоди сушки, відповідні різним видам зв'язку молекул води з молекулами речовини. Тому експериментальним шлях...
