báo cáo thực hành hóa học

Thiết bị thí nghiệm:Dung dịch được cô đặc theo từng mẻ, nhập liệu một lần từ thùngchứa dung dịch đầu.. Bước 2: Rửa nóng thiết bị Kiểm tra các van: van mở, các van còn lại đóng  Mở công

 Mục đích của quá trình cô đặc

 Làm tăng nồng độ của chất hoà tan trong dung dịch

 Tách chất rắn hoà tan ở dạng rắn (kết tinh)

 Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước)

2 Cân bằng vật liệu trong hệ thống cô đặc 1 nồi

 Bảo toàn khối lượng

Gc : khối lượng sản phẩm, [kg]; [kg/s]

W : lượng hơi thứ, [kg]; [kg/s]

xđ : nồng độ % chất khô trong nguyên liệu, [ phần khối lượng]

xc : nồng độ % chất khô trong sản phẩm, [phần khối lượng]

Theo định luật bảo toàn vật chất

3 Cân bằng nhiệt lượng

Theo định luật bảo toàn nhiệt

∑Q v=∑Q r

∑Q v=Q1+Q2

∑Q r=Q3+Q4+Q5+Q6+Q7

Trong đó:

Q1 = Gđ.cđ.tđ : nhiệt do dung dịch mang vào

Q2 = D.i: nhiệt do hơi đốt mang vào

Q3 = Gc.cc.tc: nhiệt do dung dịch sau cô đặc mang ra

Q4 = W.i’: nhiệt do hơi thứ mang ra

Q5 = D.cn.tn: nhiệt do nước ngưng mang ra

Q6 = Qcđ: nhiệt do quá trình cô đặc

Q7 = Qmt : nhiệt tổn thất ra môi trường

 Gđ.cđ.tđ + D.i = Gc.cc.tc + W.i’ + D.cn.tn + Qcđ + Qmt

Với:

tđ nhiệt độ nguyên liệu, [độ]

tc nhiệt độ sản phẩm, [độ]

tn nhiệt độ nước ngưng, [độ]

cđ nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ]

cc nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ]

cn nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ]

i hàm nhiệt trong hơi đốt, [J/kg]

i’ hàm nhiệt trong hơi thứ, [J/kg]

Qcđ tổn thất nhiệt cô đặc, [J]; Qcđ=0.01.∆q.Gc

∆q tổn thất nhiệt cô đặc riêng, [J/kg]

Qmt tổn thất nhiệt ra môi trường, [J]

 Lượng hơi đốt tiêu tốn

F: diện tích bề mặt truyền nhiệt, [m2]

: thời gian cô đặc, [s]

∆thi: hiệu số nhiệt hữu ích, [độ]

 Bề mặt truyền nhiệt

F= D.(i−c n t n)

K ∆ t hi

4 Thiết bị thí nghiệm:

Dung dịch được cô đặc theo từng mẻ, nhập liệu một lần từ thùngchứa dung dịch đầu dung dịch sôi trong buồng bốc hơi do nhiệttruyền từ nước nóng bên vỏ ngòi Hơi thứ bốc hơi do nhiệt truyền từnước nóng bên vỏ ngoài Hơi thứ bốc lên từ dung dịch sôi được dẫnqua thiết bị ngưng tụ ống xoắn để ngưng tụ thu hồi và định lượng.Một bơm chân không loại vòng nước được sử dụng để tạo chânkhông cho hệ thống

Hệ thống đặc hai vỏ có thiết bị chính sau:

 Nồi cô dặc hai vỏ có cánh khuấy

 Máy khuấy trộn

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

 Bình chứa nước ngưng

 Bơm chân không loại vòng nước

 Áp kế đo độ chân không

 Nhiệt kế điện tử

 Hệ thống điện

 Xô nhựa chứa dung dịch đầu

 Nồi cô đặc hai vỏ

Nồi chứa dung dịch dường có dường kính D = 250mm

Cao H = 500mm, bề dày  = 5mm

Nồi được chế tạo bằng thép không gỉ AISI304

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

Ống xoắn có đường kính 16 được quấn thành các vòngxoắn có đường kính D = 150mm Ống xoắn được gia công bằngthép không gỉ AISIS304

 Bơm chân không

Hệ thống sử dụng bơm chân không loại vòng nước 1HP

5 Sơ đồ thiết bị

 Các bước tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Rửa nguội thiết bị

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp kế chỉ 0,8at thì tắt bơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Mở cồn tắc khuấy trọn trong thời gian 5 phút

 Mở van 4 xả nước trong nồi ra ngoài

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 2: Rửa nóng thiết bị

 Kiểm tra các van: van mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp kế chỉ 0,8at thì tắt cơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Kiểm tra mực nước trong vỏ áo bằng cách mở van 5 xem nước trànống kiểm tra chưa, nếu chưa tràn thì châm nước them vào phễu

 Mở công tắc điện trở (chú ý phải kiểm tra mực nước trong vỏ áo antoàn mới được mở điện trở)

 Mở công tắc khuấy trộn

 Khi nhiệt độ nước trong nồi đạt 60C thì mở van 4 xả nước trong nồi

ra ngoài

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 3: Pha dung dịch cô đặc

 Pha 5 lít dung dịch cô đặc (15%)

Bước 4: Cô đặc dung dịch

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Hút chân không bằng cách mở bơm chân không và mở van 10 khikim áp kế chỉ 0,6 – 0,8at thì tắt bơm chú ý không được để bơmchân không chạy liên tục Khi máy rú lớn thì phải tắt bơm chânkhông bằng cách khoá van 10 và tắt bơm

 Mở van 1 hút hết 5 lít dung dịch vào trong nồi

 Mở van 9 cấp nước qua ống xoắn

 Mở công tắc khuấy trộn (5 phút khuấy 1 lần, mỗi lần khuấy 30s)

 Kể từ dung dịch trong nồi sôi (62C) thì cứ 10 phút lấy mẫu dungdịch trong nồi đo Bx, lấy nước ngưng tụ ra đo thể tích Cách lấymẫu là: mở van 2 trong thời gian 1s sau đó đóng van 2 lại, và mởvan 3 lấy mẫu Cách lấy nước ngưng tụ: đóng van 6, mở van 7, van

8, lấy nước ngưng xong thao tác các van ngược lại trở về trạng tháiban đầu Chú ý trong lúc lấy nước ngưng tụ không được hút chânkhông

 Khi dung dịch trong nồi đạt 65Bx trở lên thì dừng quá trình cô đặc

 Mở van 1 để thông áp khí trời

 Mở van 4 xả dung dịch sau khi cô đặc trong nồi ra ngoài để cânkhối lượng

 Tắt máy khuấy trộn

Bước 5: Vệ sinh thiết bị

 Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại đóng

 Mở công tắc tổng

 Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

 Hút chân không khi kim áp ké chỉ 0,8at thì tắt bơm

 Mở van 1 hút hết nước sạch vào trong nồi

 Mở công tắc khuấy trộn trong thời gian 5 phút

 Mở van 4 xả nước trong nồi ra

Lượng nước ngưng

tụ thu được V(m)0

10

 Tính nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu

Sau khi pha dung dịch đường nhập liệu ta tiến hành đo nồng độ dung dịch đường bằng chiết quang kế cầm tay, ta được chỉ số Bx của dung dịch đường nhập liệu là Bxđầu từ đó suy ra nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu là xđ

Ví dụ dung dịch đường 15Bx thì xđ = 0,15 (phần khối lượng)

 Tính khối lượng dung dịch đường nhập liệu

Ta tiến hành đo thể tích dung dịch đường nhập liệu: Vđ=

Tra khối lượng riêng của dung dịch đường nhập liệu ở nhiệt

độ T0 = 28C, ta được  = (kg/m3) Vậy khối lượng nhập liệu là:

(giá trị cuối trong bảng số liệu từ phòng thí nghiệm)

ngưng: khối lượng riêng của nước ngưng (kg/m3)

(nước ngưng tra bảng ở nhiệt độ t = 30C)

 Tính phần trăm sai số:

 Tính phần trăm sai số của nồng độ dung dịch sau cô đặc:

% SS X C= ¿ ¿

xc nồng độ chất khô trong sản phẩm sau cô đặc theo lýthuyết, [phần khối lượng]

x*c nồng độ chất khô trong sản phẩm sau cô đặc theo thực tế

đo bằng chiết quang, [phần khối lượng]

 Tính phần trăm sai số của lượng nước ngưng thu được trong quátrình cô đặc:

Lượngnướcngưng V(mL)

Nhiệtđộnướcvào

Nhiệtđộnướcra

Nhiệt

độ vỏngoài

Nhiệt độdd

Nhiệt

độ hơithứ

Thể tích dung dịch đường nhập liệu = 5 (lít)

Thể tích dung dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm = 700(ml) =0.7(lít) với nồng độ 59Bx

 Xử lí số liệu

Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu :

Tại t=0, nồng độ là 21 Bx vậy x=0,21 (phần khối lượng)

Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường thu được:

Nồng độ dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm 59Bx=> xc= 0,59 (phần khối lượng)

1 Khối lượng dung dịch đường nhập liệu:

G đ=V đ ρ đ(kg )=5 10−3.1087,8=5,439(kg)

Trong đó:

- V đ Thể tích dung dịch đường nhập liệu (m3)

- ρ đ=1087.8 (kg

m3) Khối lượng riêng của dung dịch đường nhập liệu ở21Bx (kg/m3)

(được tra theo Sổ tay quá trình và thiết bị tập 1-bảng I.87-trang65)

2 Khối lượng dung dịch đường thu được:

- Tính xc và W:

Áp dụng định luật bảo toàn vật chất:

+ Bảo toàn khối lượng: G đ = G c + W

 W= Gđ - Gc=5,439-0,8988= 4,5402 (kg)

+ Bảo toàn chất khô: G đ x đ = G c x c

 xc= Gđ.xđ / Gc=5,439 0,21/0,8988=1,27 (phần khối lượng)

5 Tính năng lượng và các đại lượng chưa biết:

Tính cân bằng nhiệt cho thiết bị ngưng tụ và xác định lưu lượngnước sử dụng trong giải nhiệt ngưng tụ

 Nhiệt ngưng tụ (j/kg)

r = C n t n= 4200.30=126000 (j/kg)

Với:

- Cn là nhiệt dung riêng của nước ngưng ở 30°C = 4200 j/kg.độ

- tn là nhiệt độ nước ngưng tụ ở 30°C

 Lượng nhiệt ngưng tụ Q nt = W.r

Trong đó :

- W lương hơi nước ngưng tụ (kg)

- r Nhiệt ngưng tụ (j/kg)

 Lưu lượng nước Gn

Xác định lưu lượng nước sử dụng trong giải nhiệt ngưng tụ Theo định luật bảo toàn nhiệt :

Ta có: Q 1 + Q 2 = Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 5 + Q 7

Do: Q6 + Q7 = 10 % (Q1+Q2)

⇒ Gđ.Cđ tđ + Gn.Cn.tn = Gc.Cc.tc + W.i’+ Gn.Cn.tv + 0.1(Gđ.Cđ.tđ + Gn.Cn.tn)

- tn=800C Là nhiệt độ nước nóng ở vỏ áo ( nhiệt độ cài đặt)

- Cc, Cđ= 4189 j/kg.độ Là nhiệt dung riêng của sản phẩm và nguyênliệu ở 63°C

Nhiệt độhơi thứtht(0C)

Lượngnhiệtngưng tụQnt

Nhiệt độnướcvàotv(oC)

Nhiệtđộnước

ra tr(0C)

Lưu lượngnước Gn

• Q1 = Gđ.Cđ.tđ: nhiệt do dung dịch mang vào.

• Q2 = Gn.Cn.tn : nhiệt do nước nóng cung cấp

• Q3 = Gc.Cc.tc: nhiệt lượng do dung dịch đường mang ra

• Q4 = W.i’: nhiệt do hơi thứ mang ra

• Q5 = Gn.Cn.tv: nhiệt còn lại sau khi làm nóng dung dịch đường

• Q6 +Q7 = Qcđ + Qmt = 10 % (Q1+Q2): nhiệt do quá trình cô đặc + nhiệt tổn thất ra môi trường

Bảng 1.3 kết quả tính cân bằng nhiệt thiết bị cô đặc

thời gian cô đặc (phút)

Độ Bx

2 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa lượng nước ngưng thu được và thời gian cô đặc.

0 10 20 30 40 50 60 0

200 400 600 800 1000 1200 1400

lượng nước ngưng

thời gian cô đặc (phút) lượng nước ngưng (ml)

TỔNG KẾT

 Tính sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm

1 Sai số nồng độ cuối của quá trình:

Giải thích kết quả sai số: Sai số là đáng kể

 Vì thời gian có hạn nên cô đặc nước đường chưa tới mức giới hạnđược

 Trong quá trình cô đặc lấy mẫu để thử độ Bx hơi nhiều nên làm mấtsản phẩm

 Trong quá trình rót ra ca để cân nên bị hao hụt một ít

 Sai số thời gian do quá trình thao tác.

 Nhận xét

1 Đồ thị:

 Đồ thị biểu diễn Bx-τ là một đường thẳng

 Chỉ số Bx tăng dần theo thời gian

2 Kết quả thí nghiệm : có sai số.

 Nguyên nhân:

 Thiết bị cô đặc gián đoạn một nồi sử dụng trong thí nghiệm cô đặc,giúp chúng ta thực hành và hiểu về quy trình cũng như các cáchvận hành của thiết bị cô đặc Quá trình làm tăng nồng độ của dungdịch bằng cách tách một phần dung môi ở nhiệt độ sôi trong môitrường chân không nên nhiệt độ sôi của dung dịch đường giảm,làm giảm sự hao phí nhiệt năng và giúp cho sản phẩm không bịbiến tính khi ở nhiệt độ cao Trong quá trình thực hành thí nghiệm

sẽ không tránh khỏi sự sai xót về thông số, nhiệt độ, thời gian

 Các thao tác kỹ thuật trong quá trình thí nghiệm còn vụng về

 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế

 Sai số làm tròn lớn

 Cân đong dung dịch đường chưa chính xác

 Thông số thiết bị không ổn định

 Thời gian không đồng đều

 Cách khắc phục:

 Kiểm tra thiết bị trước và sau khi làm thí nghiệm Báo ngay cho bộphận sửa chữa nếu có phát hiện hư hỏng

 Cần nắm vững kiến thức trước khi thực hành thí nghiệm

 Vệ sinh và khởi động thiết bị để nhiệt độ và áp suất ổn định

 Thao tác vận hành nhanh, pha dung dịch phải chuẩn

 Tính toán cẩn thận và chính xác

Trả lời câu hỏi chuẩn bị:

1 Mục tiêu bài thí nghiệm là gì?

Trả lời:

 Trình bày được cấu tạo, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm thiết

bi cô đặc gián đoạn một nồi, hoạt động trong điều kiện chân không

 Vận hành được hệ thống cô đặc

 Tính toán được cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng và các đạilượng đặc trưng cho quá trình cô đặc

2 Cô đặc là gì?

Trả lời: Là quá trình làm tăng nồng độ của dung dịch bằng cách

tách một phần dung môi ở nhiệt độ sôi, dung môi tách ra khỏi dung dịch bay lên gọi là hơi thứ

3 Mục đích của quá trình cô đặc là gì?

Trả lời:

 Làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch

 Tách chất rắn hòa tan ở dạng rắn (kết tinh)

 Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước)

4 Các bước chuẩn bị tiến hành thí nghiệm?

Trả lời:

 Tìm hiểu hệ thống thiết bị, các van và tác dụng của nó

 Tìm hiểu thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc

để đo nhiệt độ

 Tìm hiểu các thiết bị đo nồng độ chất khô (Brix kế)

 Xác định các đại lượng cần đo

 Chuẩn bị dung dịch đường đem đi cô đặc

 Chuẩn bị bảng số liệu thí nghiệm

5 Các phương pháp đo nồng độ của dung dịch đường?

7 Mô tả cấu tạo hệ thống thiết bị cô đặc dùng trong thí nghiệm?

Trả lời: hệ thống cô đặc gồm các thiết bị chính sau:

 Máy khuấy trộn.

 Thiết bị ngưng tụ ống xoắn

 Bình chứa nước ngưng

 Bơm chân không loại vòng nước

 Áp kế đo độ chân không

 Nhiệt kế điện tử

 Hệ thống điện

 Xô nhựa chứa dung dịch đầu

8 Nêu các dạng thiết bị cô đặc khác nhau?

Trả lời:

 Dạng thiết bị cô đặc một nồi

 Dạng thiết bị cô đặc nhiều nồi

 Dạng thiết bị cô đặc liên tục

 Dạng thiết bị cô đặc gián đoạn

 Dạng thiết bị cô đặc ở áp suất chân không, áp suất thường hay ápsuất khác

9 Các thông số cần đo trong bài?

10 Viết cân bằng nhiệt lượng cho quá trình cô đặc?

Trả lời: phương trình cân bằng nhiệt lượng trong quá trình cô đặc:

Q v Q r

G đ c đ t đ +D.i = G c c c t c +W.i’+D.c n t n +Q cd +Q mt

Trong đó

tđ: nhiệt độ nguyên liệu [độ].

tc: nhiệt độ sản phẩm, [độ]

tn: nhiệt độ nước ngưng, [độ]

cđ: nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ]

cc: nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ]

cn: nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ]

i: hàm nhiệt trong hơi đốt, [J/kg]

i’: hàm nhiệt trong hơi thứ, [J/kg]

Qcđ: tổn thất nhiệt cô đặc, [J]

Qmt: tổn thất nhiệt ra môi trường, [J]

D: lượng hơi đốt tiêu tốn

11 Viết cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc?

x đ nồng độ % chất khô trong nguyên liệu [ phần khối lượng]

x c nồng độ % chất khô trong sản phẩm [phần khối lượng]

BÀI 2: SẤY ĐỐI LƯU

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Khái niệm chung

Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệtđược cung cấp cho vật liệu nhờ dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, bức xạ nhiệt…

Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấpnhiệt cho ẩm bay hơi Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền

ẩm đều được thực hiện bằng phương pháp đối lưu

Đặc trưng của quá trình sấy

Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không thuậnnghịch và không ổn định Nó diễn ra đồng thời 4 quá trình: truyền nhiệtcho vật liệu, dẫn ẩm trong long vật liệu, chuyển pha và tách ẩm vào môitrường xung quanh

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng

độ bền và bảo quản được tốt

1.1 Tĩnh lực học quá trình sấy

1.1.1.Các thông số hỗn hợp không khí ẩm

1.1.2.Độ ẩm

1.1.3.Hòa trộn hai hỗn hợp không khí ẩm

Trong quá trình sấy vì nhiều lí do mà ta cần phải hòa trộnhai hay nhiều hỗn hợp không khí ẩm, mục đích là làmgiảm nhiệt độ tác nhân, trộn thêm hơi nóng, tăng lưulượng…

Phương pháp hòa trộn dựa trên đồ thị.

Giả sử trộn hỗn hợp 2 loại không khí

+ Không khí 1 có trạng thái A trên giản đồ Ramdzim

+ Không khí 2 có trạng thái B trên giản đồ Ramdzim

Khi trộn A với B được hỗn hợp mới có trạng thái M

Biểu diễn trên giảm đồ Ramdzim

1.1.4.Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy

1.1.4.1 Tính độ ẩm của vật liệu

Trong kỹ thuật sấy có 2 khái niệm về độ ẩm vật liệu:x: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu ướt(kgẩm/kgvlư)

X: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu khô(kgẩm/kgvlk)

d2: độ ẩm tác nhân ra (sau khi mang hơi ẩm từ vật liệusấy ra khỏi buồng sấy)

1.1.5.Cân bằng năng lượng

Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấytheo lý thuyết:

q c=H2−H0

d2−d0 =g(H2 −H0)

HB = HC

1.1.6.Các phương thức sấy

1.1.6.1 Sấy có bổ sung nhiệt trong buồng sấy

Để đơn giản bỏ qua phần nhiệt C.t vld - ∑q

B 1

0 A

C 2

H = Const

d 1

d2

Trường hợp 1: Đường cong A-B1-C: Sấy không có bổ sungnhiệt trong phòng sấy, chỉ có bộ phận đốt nóng Nhiệt độkhông khí vào buồng sấy rất cao tB1.

Trường hợp 2: Đường cong A-B2-C: Sấy có bộ phận đốtnóng và có bổ sung nhiệt trong phòng sấy

- Bộ phận đốt nóng thì đưa nhiệt độ từ A đến B2, và entanpi

từ HA đến HB2

- Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì không làmnhiệt độ của không khí nóng hơn nhiệt độ do bộ phận đốtnóng đưa vào nhưng làm cho entanpi tăng từ HB2 đến HCTrường hợp 3: Đường cong A-B3-C: Sấy có bộ phận đốtnóng và có bổ sung nhiệt trong phòng sấy nhưng nhiệt độsấy giữ không đổi = tC

- Bộ phận đốt nóng thì đưa nhiệt độ từ A đến B3, và entanpi

từ HA đến HB3

- Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì duy trì nhiệt độ

do bộ phận đốt nóng đưa vào = tC và làm cho entanpităng từ HB3 đến HC

B1

B 2 B 3 A

d 1

d2 C

Trường hợp 4: Đường cong A-C: Sấy không có bộ phận đốtnóng, chỉ có bổ sung nhiệt trong buồng sấy entanpi tăng từ

HA đến HC, nhiệt độ sấy nhỏ nhất trong quá trình sấy nhiệt độ

ra lớn nhất cũng chỉ bằng tC

Nhận xét: trong các trường hợp sấy nếu tốc độ bay hơi vàlượng ẩm bay ra vẫn như nhau thì chọn nhiệt độ sấy nhỏ tốtcho quá trình sấy nông sản

Quá trình sấy tốt cho nông sản thực phẩm theo thứ tự ưutiên trường hợp 4-3-2-1 Tuy nhiên điều khiển quá trình thìkhó theo thứ tự khó nhất là trường hợp 4-3-2-1.1.1.6.2 Sấy có đốt nóng giữa chừng

1.1.6.3 Sấy hồi lưu một phần khí thải

Không khí tại A được đun nóng lên B1 và được sấy xuống

C xả ra một phần còn một phần hồi lưu trở lại trộn với Ađược trạng thái M và qua caloriphe lên đến nhiệt độ sấytB1 rồi lại về C

độ cài đặt xuống tB1 thì độ ẩm tuyệt đối cũng tăng từ d1đến d2 và vẫn thực hiện được quá trình sấy Đường congsấy bây giờ là A-M-B1-C

- Các quá trình sấy hồi lưu đều tiết kiệm được năng lượngtrong cùng một khoảng thời gian Tuy nhiên thời gian sấydài hơn khi không hồi lưu vì độ ẩm tương đối tăng

1.2.2.Các giai đoạn sấy

Người ta chia các quá trình sấy ra làm các giai đoạn:

Giai đoạn tăng tốc: Giai đoạn đun nóng vật liệu nhiệt độ vật liệutăng lượng ẩm bay hơi chậm

Giai đoạn sấy đẳng tốc: Là giai đoạn vật liệu sấy bay hơi đều(tốc độ không đổi) theo thời gian nhiệt độ vật liệu sấy khôngtăng và bằng nhiệt độ vật liệu ướt

Giai đoạn giảm tốc: Nhiệt độ vật liệu sấy tăng lượng ẩm bay hơichậm dần

t1, t2: Là thời gian sấy từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 2

Thời điểm mới bắt đầu sấy lượng ẩm bay ra là 0 (kg)

Giai đoạn tăng tốc:

1.2.4.Tính thời gian sấy

Thời gian sấy tính toán lý thuyết của từng giai đoạn được tínhbằng công thức

Đẳng tốc

Tăng tốc N

X

Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp sấy rất khác nhau nên cónhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách phân loại sấynhư sau:

Dựa vào tác nhân sấy:

- Thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò,ngoài ra còn các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệtnhư sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằngdòng diện cao tần

Dựa vào áp suất làm việc:

- Thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thườngDựa vào phương thức làm việc:

- Sấy liên tục hay sấy gián đoạn

Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy

- Thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bứcxạ

Dựa vào cấu tạo thiết bị

- Phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùngquay, sấy phun, sấy tầng sôi

Dựa vào chiều tác động của tác nhân sấy và vật liệu sấy

- Cùng chiều, nghịch chiều và giao chiều

3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị

(các số liệu G trên bao gồm cả khối lượng khay sấy)

Khối lượng cái khay sấy =755(g)

Khối lượng vật liệu khô ban đầu =300(g)

Ph (mmHg) : Áp suất hơi ẩm trong tác nhân sấy.

(được tra trên giản đồ không khí ẩm)

 Thời gian sấy :

 Thời gian sấy đẳng tốc:

= 75−44.674.7357 =6.405 (h)

 Thời gian sấy giảm tốc:

=44.67−34.7357 ln44.67−3

18.67−3=¿8.606 (h)Wcuoi : Độ ẩm cuối quá trình sấy

 Thời gian sấy tổng cộng gần đúng của quá trình sấy.

Tsấy = T+T2 = 6.405+8.606=15.011 (h)

Bảng 4.3 số liệu theo lí thuyết

Jm(kg/

m2.h)

Nth(%/h)

W

(h)

T2(h)

Tsấy(h)

15.011

 Vẽ đồ thị :

1 Đồ thị thực nghiệm đường cong sấy (W-T)

đường cong sấy

đường cong sấy

T (phút) W(%)