SZÁRÍTÁS Szárításon azt a műveletet értjük, mely során valamilyen nedves szilárd anyag nedvességtartalmát csökkentjük, vagy eltávolítjuk elpárologtatás vagy kigőzölögtetés által. Esetünkben a szárítandó anyag szemcsés (darabos), a nedvesség legtöbbször víz. (de: oldószer elpárologtatás inert gázba, elpárologtatás vákuumba ) A szárítás hőközléssel egybekötött anyagátadási feladat. Hőközlésre legtöbbször meleg levegőt használunk, viszonylag nagy sebességgel áramoltatjuk, és gondoskodunk a szárítandó közeggel való bensőséges érintkeztetéséről.

I. A nedves (szárítandó) anyag: Az anyagok nedvességtartalma megadható nedves (1), vagy száraz (2) anyagra vonatkoztatva: A nedves anyagra vonatkoztatott nedvességtartalom (W): mn : a nedvesség tömege [kg] msz : a (nedvességet nem tartalmazó!)száraz anyag tömege [kg] A gyakorlatban célszerűbb a nedves anyagra vonatkoztatott „W” használata. ( értéke 0…1 közötti, és „ % „- ban is megadható )

(2) A száraz anyagra vonatkoztatott nedvességtartalom (w) : Szárítási feladatokban azonban célszerűbb a száraz anyagra vonatkoztatott „w” használata, mert a szárítás során a száraz anyag tömege ( a vonatkoztatási alap) „msz” nem változik ! Kapcsolat a két nedvesség-megadási lehetőség között:

A száradó, nedvességet tartalmazó szilárd anyag A szárítás során nem változik!

Kapcsolat a paraméterek között:

Az összefüggést átrendezve:

pg : a levegő aktuális (mért) parciális gőznyomása Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram: Esetünkben a nedvesség víz, a kipárolgás vízgőz, => a szárítás a deszorpció speciális esete: φ : a nedves anyaggal érintkező levegő relatív telítettsége, relatív páratartalma pg : a levegő aktuális (mért) parciális gőznyomása pgt : a levegő telítettségéhez tartozó gőznyomás

Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram: A nedves, szilárd anyaggal érintkező levegő relatív nedvességtartalma 1 A levegővel érintkező nedves szilárd anyag nedvességtartalma Ez a nedves szilárd anyag, és a ( nevességet tartalmazó => nedves ) levegő egyensúlyi összefüggése

t2= áll. t1= áll Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram: A hőmérséklet változásának hatása az egyensúlyra 1 t2= áll. t1= áll A szorpciós izotermák felvétele kísérletileg (adszorpciós,vagy deszorpciós úton)

A nedvesség szabatos elnevezései: Higroszkópos pont:a gőztérből maximálisan felvehető nedvesség „csuromvizesség” Szárítással eltávolítható w

A szárítás az egyensúlyi izotermán: w Egyensúly: a szilárd anyagban levő víz gőznyomása egyenlő a levegőben levő vízgőz parciális nyomásával w1 A szilárd anyag kezdeti nedvességtartalma φ1 A levegő kezdeti nedvességtartalma

Szárítási görbe : Méréssel meghatározható: W [%] τ (szárítási idő)

A kísérletekből a száradás időgörbéje és ebből a száradás sebességgörbéje meghatározható! A száradás időgöbéje: w „kiegyenlítődési” szakasz (rövid időtartam) „egyenletes” száradás A száradás egyre „lassuló”

A száradás időgöbéje: w A kísérletekből a száradás időgörbéje és ebből a száradás sebességgörbéje meghatározható! A száradás sebességgöbéje: (Párolgási intenzitás: I ) I

Technológiai szempontból legfontosabb a száradás sebességének ismerete: „kiegyenlítődési szakasz(rövid)” száraz foltok A felületen összefüggő vízhártya van => A párlogtató felület csökken diffúzió => A párolgásnak nincs akadálya Sebességmeghatározó: anyagtranszport a szilárd anyag belselyéből a felületre

II. A szárító közeg ( a nedves levegő ): x: az abszolút nedvességtartalom a száraz levegő tömegegységében levő gőz mennyiségét jelenti; mg : a nedves levegőben levő gőz tömege [kg] mszl : a száraz levegő tömege [kg]

Kapcsolat a szárító levegő nedves és száraz tömegárama között ( a szárítás során a szárító levegő („abszolút ”) száraz részének tömegárama változatlan! ) Kérdés lehet pl: ?

Mérhető: , ρ Mérhető: φ, t, —> (h-x) diagramból Számítható:

1 x

h h = állandó tBE tKI x Δx xBE xKI φ = 1 A szárító levegő állapotváltozása a szárítás során: (mesterséges szárítás) h x φ = 1 h = állandó tBE xBE tKI xKI A szárító közeg nedvességtartalma (a szárítandó közeg rovására) növekedik. Δx

φkörny h tszárítóba belépő tKÖR. x xKÖRNYEZETI = állandó φ = 1 A szárító levegő állapotváltozása a szárítás során: (mesterséges, konvektív szárítás) φkörny A levegő felmelegítése h x φ = 1 tszárítóba belépő xKÖRNYEZETI = állandó tKÖR.

Táblázat kell

többfokozatú szárítás

Szakaszos üzemű, hőáramlásos rendszerű Energia megtakarítás Kíméletes szárítás

Átáramlásos szárító „cserény”

Folyamatos, atmoszferikus szárító

Ellenáramú, direkt fűtésű forgódobos szárító:

Fluidizációs szárítók: Az „árnyékolt” felfekvési felület csökken!