Nghiên cứu xử lý khô không khí và đề xuất khả năng ứng dụng trong chế biến, bảo quản các sản phẩm kém chịu nhiệt

Mặt khác căn cứ vào với một khối lượng công việc cần phải nghiên cứu em đã quyết định chọn đề tài:"Nghiên cứu xử lý khô không khí và đề xuất khả năng ứng dụng trong chế biến, bảo quản c

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 7

Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY 8

1.1 Phân tích và đánh giá các phương pháp sấy: 8

1.2 Đánh giá và kết luận: 11

Chương 2 – NGHIÊN CỨU TẠO KHÔNG KHÍ KHÔ DÙNG CHẤT HẤP PHỤ ẨM 17

2.1 Không khí khô 17

2.1.1 Định nghĩa về không khí khô 17

2.1.2 Ứng dụng không khí khô trong đời sống 17

2.2 Phương pháp sản xuất không khí khô 20

2.2.1 Sử dụng máy nén làm khô không khí 20

2.2.2 Sự dụng nhiệt độ thấp làm khô không khí: 20

2.2.3 Sử dụng chất hấp phụ ẩm để tạo không khí khô: 21

2.3 So sánh và đánh giá các phương pháp sản xuất không khí khô: 21

2.4 Phân loại và đặc tính của các chất hấp phụ ẩm: 22

2.4.1 Đặc tính của chất hấp phụ ẩm: 22

2.4.2 Đặc tính kỹ thuật của silicagen 23

Chương 3 – NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KHÔNG KHÍ KHÔ TRÊN QUY MÔ PILOT 27

3.1 Đánh giá và phân tích khả năng hút ẩm và nhả ẩm của silicagel 27

3.1.1 Tiến hành khảo sát khả năng hút ẩm của silicagel 27

3.1.2 Tiến hành khảo sát khả năng nhả ẩm của silicagel: 30

3.1.3 Kết luận cho hai quá trình hút ẩm và nhả ẩm của silicagel: 33

3.2 Tính toán thiết kế hệ thống tạo không khí khô trên quy mô Pilot: 34

3.2.1 Tính toán thiết kế chế tạo Pilot tạo không khí khô: 34

3.2.2 Thí nghiệm đo tổn thất đường ống: 40

3.2.3 Tính các hệ số trở lực trên đường ống và cột silicagel: 45

3.3 Thiết kế phần điện và phần điều khiển cho hệ thống: 50

3.3.1: Tổng quan về hệ thống điều khiển giám sát: 50

3.3.2: Hệ điều khiển giám sát công nghệ: 52

3.3.3 Thiết lập hệ cấu trúc hệ điều khiển cho hệ thống sấy không khí khô: 64

Chương 4 – NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SẤY KẾT HỢP VI SÓNG

TRÊN SẢN PHẨM NHÃN 70

4.1 Nghiên cứu phương án sấy tối ưu kết hợp không khí khô và vi sóng: 70

4.2 Tổng quan về vi sóng và phương pháp sấy kết hợp vi sóng: 70

4.2.1 Vi sóng là gì: 70

4.2.2 Phương pháp sấy kết hợp vi sóng: 71

4.3 Đánh giá kết quả thu được trên sản phẩm nhãn thử nghiệm : 73

4.3.1 Phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm: 73

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

5.1 KẾT LUẬN: 77

5.2 KIẾN NGHỊ: 78

TÀILIỆU THAM KHẢO 79

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Đánh giá chất lượng sản phẩm của các phương pháp sấy 11

Bảng 2: thành phần các chất khí trong không khí khô 17

Bảng 3: bảng thí nghiệm khả năng hút ẩm của silicagel 29

Bảng 4: bảng số liệu thể hiện khả năng nhả ẩm của silicagel 32

bảng 5: sơ đồ đấu nối Input và Output 68

Bảng 6: bảng số liệu thí nghiệm sấy kết hợp Error! Bookmark not defined

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Sơ đồ nguyên lý phương pháp sấy bơm nhiệt 13

Hình 2: Biểu diễn quá trình sấy thăng hoa 14

Hình 3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy chân không 15

Hình 4: Sơ đồ nghiên cứu khả năng hút ẩm của silicagel 28

Hình 5: đồ thì thể hiện khả năng hút ẩm của silicagel 30

Hình 6: sơ đồ thể hiện thí ngiệm nhả ẩm của silicagel 31

Hình 7: đồ thị biểu diễn khả năng nhả ẩm của silicagel 33

Hinh 8: sơ đồ hoạt động của Pilot không khí khô 35

Hình 9: đồ thị I-d không khí ẩm 37

Hình 10 : Sơ đồ đo trở lực đường ống vào cột Pilot tạo không khí khô 41

Hình 11 : Sơ đồ đo trở lực của cột silicagel 42

Hình 12 :Sơ đồ đo tổn thất của đường ống vào buồng sấy 43

Hình 13 : Sơ đồ đo tổn thất trong quá trình hoàn nguyên silicagel 44

Hình 14: Kiến trúc hệ thống SCADA sử dụng phần mềm RSview32 53

Hình 15 Trạm RSview32 với kênh và các nút của nó 54

hình 16: sơ đồ đấu nối cảm biến 67

Hình 17: Màn hình điều khiển 69

Hình 18: sơ đồ nguyên lý máy sấy kết hợp không khí khô và vi sóng 72

Hình 19: đồ thị biểu diễn quá trình sấy kết hợp 75

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực

sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh điển, tham gia chế tạo, lắp đặt, vận hành hệ thống và dưới sự hướng dẫn khoa học của

TS.Nguyễn Minh Hệ

Các bảng số liệu, đồ thị và những kết quả đạt được trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào trước khi trình, bảo vệ và công nhận bởi “ HộiĐồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật”

Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam đoan trên

Học viên

Võ Văn Đại

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn chân thành, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới TS.Nguyễn Minh Hệ người đã định hướng, hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Quá trình thiết bị công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm- Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã truyền dạy cho em những kiến thức quý báu làm nền tảng cho việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng tôi xin được gửi tới cha mẹ, người thân và bạn bè lòng biết ơn sâu sắc - những người đã giúp đỡ, hỗ trợ tôi về tinh thần cũng như vật chất trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Học viên

VÕ VĂN ĐẠI

Do sản phẩm sản xuất ra không những phải cần yêu cầu cao về mặt số lượng

và chất lượng cũng cần phải tuyệt đối đảm bảo Mặt khác, do nước ta có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên quanh năm độ ẩm trong không khí là tương đối cao từ 70% đến 95% do đó trong công nghiệp chế biến cũng như bảo quản các sản phẩm thực phẩm luôn yêu cầu độ ẩm của môi trường luôn luôn phải khô và sạch

Trước yêu cẩu của thực tế sản xuất, các phương pháp bảo quản các sản phẩm thực phẩm bằng không khí khô đã được triển khai Và bước đầu thu được những kết quả hết sức khả quan

Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại sản xuất không khí khô đang gặp trở ngại vì giá thành chế tạo thiết bị khá cao và hiệu suất sử dụng còn hạn chế

Từ những ưu, nhược điểm của từng phương pháp, dựa vào khả năng đầu tư, vào diện tích sản xuất Mặt khác căn cứ vào với một khối lượng công việc cần phải

nghiên cứu em đã quyết định chọn đề tài:"Nghiên cứu xử lý khô không khí và đề

xuất khả năng ứng dụng trong chế biến, bảo quản các sản phẩm kém chịu

nhiệt."cho luận văn của mình với các nội dung nghiên cứu sau:

- Khảo sát và so sánh chi phí năng lượng của các giải pháp sấy nhiệt độ thấp dùng không khí khô cho quá trình sấy các sản phẩm kém chịu nhiệt

- Xác định giải pháp tạo không khí khô cho máy sấy nhiệt độ thấp với chi phí năng lượng tối thiểu cho quá trình sấy sản phẩm kém chịu nhiệt

- Thiết kế, chế tạo Pilot máy sấy nhiệt độ thấp (phần cơ khí và phần điều khiển tự động)

- Nghiên cứu xác định chế độ công nghệ sấy tối ưu quá trình sấy cho một sản phẩm cụ thể

- Đề xuất giải pháp mở rộng quy mô và ứng dụng cho các sản phẩm kém chịu nhiệt khác

Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY

1.1 Phân tích và đánh giá các phương pháp sấy:

Quá trình sấy là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật Tuy nhiên, sấy là một quá trình công nghệ đòi hỏi sau khi sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp Từ đó , có thể phân ra hai phương pháp sấy chính:

a) Phương pháp sấy nóng:

Trong phương pháp sấy nóng, tác nhân sấy và vật liệu sấy được đốt nóng Do tác nhân sấy được đốt nóng nên độ ẩm tương đối φ giảm dẫn đến phân áp suất hơi nước P am trong tác nhân sấy giảm Mặt khác do nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên, nên mật độ hơi trong các mao quản tăng và phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật cũng tăng theo công thức:

{ }

Như vậy, trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường:

 Giảm phân áp suất của hơi nước trong tác nhân sấy bằng cách đốt nóng

 Tăng phân áp suất hơi nước trong vật liệu sấy

Tóm lại, nhờ đốt nóng cả tác nhân sấy và vật liệu sấy hoặc chỉ đốt nóng vật liệu sấy mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật và phân áp

suất hơi nước trong tác nhân sấy tăng lên dẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm

từ trong lòng vật liệu ra bề mặt ra ngoài môi trường

Do đó, hệ thống sấy nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt

 Hệ thống sấy đối lưu:

Vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động…

 Hệ thống sấy tiếp xúc

Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy trong hệ thống sấy tiếp xúc, người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lò, hệ thống sấy tang…

 Hệ thống sấy bức xạ

Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn ẩm dịch chuyển

từ lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường bằng cách đối nóng vật

 Hệ thống sấy dùng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường Khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật

 Ưu điểm của phương pháp sấy nóng:

- Thời gian sấy bằng phương pháp sấy nóng ngắn hơn so với phương pháp sấy lạnh

- Chi phí đầu tư và bảo dưỡng tương đối nhỏ

Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy Ph nhờ giảm độ chứa ẩm d Mối quan hệ đó được thể hiện theo công thức sau:

Trong đó: B- áp suất môi trường (áp suất khí trời)

Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường

có thể dưới nhiệt độ môi trường(t > 0 0

C) và cũng có thể nhỏ hơn 0 0C

c) So sánh phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy nóng:

Khi tiến hành sấy các sản phẩm có yêu cầu về mặt chất lượng cũng như cảm quan về màu sắc, thẩm mĩ thì phương pháp sấy lạnh tỏ ra ưu việt

Bảng 1: Đánh giá chất lượng sản phẩm của các phương pháp sấy

1.2 Đánh giá và kết luận:

Có thể nói, khi căn cứ vào tiêu chí là chất lượng sản phẩm và tiêu chí thẩm mĩ thì các phương pháp sấy lạnh tỏ ra tuyệt đối ưu thế Còn nhìn chung, có một số vật liệu sấy nhiệt độ thấp không hiệu quả như sấy gỗ, các loại hoa quả có vỏ dày thì buộc phải sử dụng sấy nóng Đối với các vật liệu còn lại, nếu vật liệu sấy nhảy cảm với nhiệt, dễ mất màu, dễ mất mùi, chất dinh dưỡng, giá thành

sản phẩm phù hợp, thời gian sấy không yêu cầu phải nhanh thì nên sấy bằng các phương pháp sấy nhiệt độ thấp

Rõ ràng, khi nghiên cứu về chế độ sấy các sản phẩm kém chịu nhiệt, phương pháp sấy bằng không khí khô chứng minh khả năng sấy hiệu quả

Bởi vì khả năng hút ẩm vật liệu là tương đối cao Mặt khác, do nhiệt độ sấy các sản phẩm này là thấp (chỉ từ 20 đến 40 0

C) nên các sản phẩm sau quá trình sấy vẫn giữ được chất lượng về màu sắc cũng như hàm lượng các vi chất không bị mất đi

Để so sánh một cách chính xác sự ưu thế của sấy bằng không khí khô so với các phương pháp sấy cho các sản phẩm kém chịu nhiệt khác:

1 Sấy bơm nhiệt:

Bơm nhiệt có quá trình phát triển lâu dài, bắt đầu từ khi Nicolas Carnot

đề xuất những khái niệm đầu tiên Một dòng nhiệt thông thường di chuyển từ một vùng nóng đến một vùng lạnh, Carnot đưa ra lập luận rằng một thiết bị có thể được sử dụng để đảo ngược quá trình đó gọi là bơm nhiệt

Cho đến nay, bơm nhiệt được ứng dụng nhiều và ngày càng trở nên quen thuộc trong các lĩnh vực điều hòa không khí, sấy, hút ẩm, đun nước… Phương pháp này, người ta dùng hệ thống bơm nhiệt để tạo ra môi trường sấy nhiệt độ môi trường sấy có thể điều chỉnh trong giới hạn khá rộng từ nhiệt độ xấp xỉ môi trường đến nhiệt độ âm, tùy thuộc yêu cầu của vật liệu sấy So với các thiết bị nhiệt lạnh khác, khi sử dụng bơm nhiệt để sấy khô và hút ẩm thì cả dàn nóng và dàn lạnh đều được sử dụng hữu ích nên năng suất tiêu thụ ở đây có thể được tận dụng đến mức cao nhất mà nhiệt

độ không khí ở lại chỉ cần duy trì ở mức nhiệt độ môi trường hoặc thấp hơn

Hình 1: sơ đồ nguyên lý phương pháp sấy bơm nhiệt

 Ưu điểm:

- Khả năng giữ màu sắc, mùi vị và vitamin đều tốt

- Tiết kiệm năng lượng nhờ sử dụng cả năng lượng dàn nóng và dàn lạnh, hiệu quả sử dụng nhiệt cao

- Bảo vệ môi trường và vận hành an toàn

- Có khả năng điều chỉnh nhiệt độ tác nhân sấy tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng chịu nhiệt của từng sản phẩm nhờ thay đổi công suất nhiệt của dàn ngưng trong

- Phải có biện pháp xả băng sau một thời gian làm việc

1 Sấy thăng hoa:

Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy trực tiếp từ trạng thái rắn thành trạng thái hơi nhờ quá trình thăng hoa Để tạo ra quá trình thăng hoa, vật liệu sấy được làm lạnh dưới điểm ba thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu t<

0 0C, áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P< 620 Pa Từ đó, vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng để ẩm từ trạng thái rắn thăng hoa thành thể hơi vào môi trường Toàn bộ hệ thống sấy thăng hoa phải tạo được chân không trong vật liệu sấy và làm lạnh vật sấy xuống dưới 0 0

C

Công nghệ sấy thăng hoa luôn trải qua ba giai đoạn

Giai đoạn 1: cấp đông sản phẩm, chuyển ẩm từ thể lỏng sang thể rắn

Giai đoạn 2: sấy thăng hoa thực phẩm, chuyển ẩm từ thể rắn sang thể khí,

kết thúc giai đoạn này khi nhiệt độ nguyên liệu đạt 0 0C và ẩm tự do bay hơi hoàn toàn

Giai đoạn 3: sấy chân không thực phẩm, giai đoạn này chủ yếu làm mất ẩm

liên kết hóa lý ở trong nó, kết thúc giai đoạn này khi xảy ra sự cân bằng nhiệt

độ, nhiệt độ nguyên liệu đạt tới nhiệt độ môi trường sấy và nhiệt độ tấm bức

xạ, độ ẩm cuối cùng của sản phẩm từ (2 4 ) % rất khô

Hình 2: sơ đồ quá trình sấy thăng hoa

 Ưu điểm: phương pháp gần như lưu giữ hoàn toàn các hàm lượng về

vi chất cũng như màu sắc thẩm mĩ của vật liệu sấy

2 Sấy chân không:

Phương pháp sấy chân không là phương pháp tạo ra môi trường gần như chân không trong buồng sấy, nghĩa là nhiệt độ vật liệu t< 0 0C, áp suất tác nhân sấy bao quanh lấy vật P>610 Pa Vật liệu sấy khi nhận được nhiệt

lượng, các phân tử nước trong vật liệu sấy ở thể rắn sẽ chuyển sang thể lỏng, sau đó mới chuyển sang thể hơi và đi vào môi trường

Hình 3: sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy chân không

Hệ thống sấy chân không gồm có buồng sấy, thiết bị ngưng tụ và bơm chân không Vật sấy được cho vào trong một buồng kín, sau đó buồng này được hút chân không (ở áp suất lớn hơn 4,56mmHg) Lượng ẩm trong vật được tách ra và hút ra ngoài

 Ưu điểm: phương pháp này giữ được chất lượng sản phẩm, đảm bảo điều kiện vệ sinh

 Nhược điểm: hệ thống có chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp

- Phương pháp sấy chân không chỉ sấy các sản phẩm quý và dễ biến chất

- Do tính phức tạp và không kinh tế nên các hệ thống sấy thăng hoa và hệ thống sấy chân không chỉ dùng để sấy các vật liệu quý hiếm, không chịu được nhiệt độ cao Vì vậy, các hệ thống sấy này là những hệ thống sấy chuyên dùng và không phổ biến

3 Phương pháp sấy sử dụng máy hút ẩm chuyên dụng kết hợp với máy lạnh: Phương pháp này sử dụng máy hút ẩm kết hợp với máy lạnh, để tạo ra môi trường sấy có nhiệt độ khá thấp, có thể bằng hoặc bé hơn nhiệt độ môi

trường từ 5 0C đến 15 0

C

 Ưu điểm:

- Năng suất hút ẩm của phương pháp này khá lớn

- Khả năng giữ chất lượng, hàm lượng dinh dưỡng sản phẩm này cũng rất tốt

Chương 2 –NGHIÊN CỨU TẠO KHÔNG KHÍ KHÔ DÙNG CHẤT HẤP

PHỤ ẨM

2.1 Không khí khô

2.1.1 Định nghĩa về không khí khô

Không khí khô là không khí không còn chứa hơi nước Trong thực tế không

có không khí khô hoàn toàn, mà trong không khí luôn luôn chứa một lượng hơi nước nhất định

Đối với không khí khô khi tính toán người ta lấy không khí khô lý tưởng Thành phần các chất khí trong không khí khô được phân theo tỷ lệ phần trăm theo bảng sau đây:

78,084 20,948 0,934 0,03 0,004

Bảng 2: thành phần các chất khí trong không khí khô

2.1.2 Ứng dụng không khí khô trong đời sống

Trong nhiều quá trình sản suất, kiểm soát độ ẩm là một khâu cực kỳ quan trọng trọng Độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cũng như thẩm mỹ của các sản phẩm

Do ảnh hưởng trực tiếp của độ ẩm không khí lên sản phẩm là rất lớn, nên các ngành sản xuất đều dành sự quan tâm đặc biệt đến vấn đề này

Chúng ta cùng tìm hiểu các ngành sản xuất quan trọng có liên quan đến độ ẩm

2.1.2.1 Sản xuất lương thực

Ở Việt Nam, với khí hậu quanh năm nóng ẩm, độ ẩm trong không khí thường xuyên ở mức cao Do đó, khi tiếp xúc với độ ẩm tương đối cao, những thực phẩm

quen thuộc như lúa gạo, ngô, khoai, sắn sẽ rất dễ hút nước, một khi các sản phẩm trên hút ẩm trong không khí sẽ làm cho chất lượng sản phẩm sẽ bị biến chất Tiếp đến nó chính là môi trường cho các vi sinh vật và nấm mốc phát triển

Trong chế biến thực phẩm như bột ca cao, gelatin mất nước tập chung, sự hiện diện của độ ẩm trong không khí xung quanh có thể gây ra các hạt nhỏ bột dính, hoặc cụm với nhau, do đó ức chế dòng chảy tự do của nó trong quá trình sản xuất hoặc đóng gói

Máy móc, thiết bị trong thực phẩm cũng có thể bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trong không khí, có thể can thiệp vào hoạt động và cản trở việc di chuyển tự do của thực phẩm

Rõ ràng, độ ẩm có thể có ảnh hưởng sâu sắc tới thực phẩm hoặc máy móc thiết bị, khi đó giải pháp là tạo không khí khô bao quanh khu chế biến và khu vực sản xuất

2.1.2.2 Sản xuất dược phẩm và sản phẩm sinh học:

Sự tiến bộ công nghệ trong ngành công nghiệp dược phẩm và công nghiệp sinh học đã tập chung chú ý một số lượng lớn các vấn đề kiểm soát độ ẩm Kiểm soát chặt chẽ độ ẩm là yếu tố quan trọng trong sản xuất của hầu hết các loại thuốc

Với dược phẩm, dược liệu được sử dụng để sản suất dược phẩm có một mối quan hệ mật thiết với độ ẩm Điều này có thể gây vón cục hoặc đóng cứng vật liệu bột Hơn thế nữa, một số bột được đóng thành viên nang hoặc dưới hình dạng một viên thuốc dưới áp suất cao sẽ đươc tạo thành khi nó ở trạng thái khô Độ ẩm có thể gây ra một số viên thuốc tan ra, và trong một số trường hợp có thể gây ra loại thuốc phân hủy và làm giảm giá trị điều trị của nó

Để đảm bảo nhất quán thuốc có chất lượng cao, khu vực chế biến và máy móc phải được bao quanh bởi không khí khô và được kiểm soát chặt chẽ

2.1.2.3 Sản xuất hóa chất công nghiệp

Cùng tính chất khi gặp ẩm các hóa chất công nghiệm thường biến đổi vón cục và đông cứng cũng là một vấn đề lớn trong ngành công nghiệp hóa chất Một

số hóa chất bị phân hủy khi có sự xuất hiện của hơi nước Trong một tình huống khác, hơi nước có thể gấy ra phản ứng hóa học làm thay đổi đặc tính của hóa chất

Độ ẩm của không khí cũng là kẻ thù của hoạt động nghiền và xay bột Hơi nước tiếp xúc với sản phẩm có thể làm cho nó đàn hồi làm khó khăn trong quá trình xay, làm cho nó bám vào máy nghiền và gây cản của khí nén cho qua trình khác

2.1.2.4 Trong ngành bảo quản và lưu trữ sản phẩm:

Mặc dù nấm mốc, rỉ sắt, ăn mòn kim loại là kẻ thù của mọi hàng hóa trong kho lưu trữ, nó sẽ chấm dứt ngay mối đe dọa này khi độ ẩm giảm đáng kể trong kho bảo quản Nói chung nếu duy trì độ ẩm trong không khí không khí ít hơn 40% thì các vi khuẩn và các quá trình ăn mòn sẽ không xảy ra

Duy trì một trạng thái không không khi luôn khô cũng rất quan trọng cho việc lưu trữ hạt giống Khi hạt giống mà để trong môi trường ẩm ướt theo kết quả thực nghệm cho thấy chỉ có 7% hạt giống sẽ nảy mầm cho vụ sau Ngược lại, khi hạt giống được lưu trữ có độ ẩm thấp và được kiểm soát thì kết quả cho thấy 90% hạt giống nảy mầm trong vụ sau

2.1.2.5 Trong ngành đóng gói:

Thông thường các máy móc thiết bị được sử dụng trong phòng đóng gói sẽ không hoạt động hiệu quả nếu không khí xung quanh là ẩm ướt Ví dụ điển hình như máy gói kẹo, máy đóng goi bột thực phẩm hoặc là gói thuốc Tùy thuộc vào sản phẩm mà nó có thể cần thiết để làm khô phòng đóng gói

2.1.2.6 Ứng dụng của không khí khô để sấy sản phẩm kém chịu nhiệt hoặc cô đặc dung dịch

Việc nâng cao hiệu quả quá trình sấy nông sản, thực phẩm đặc biệt là các sản phẩm kém chịu nhiệt, đang là vấn đề thiết thực có ý nghĩa thực tiễn cao Các sản phẩm kém chịu nhiệt nếu sấy ở nhiệt độ cao sẽ bị biến màu, tổn hao dinh dưỡng, làm giảm đáng kể chất lượng Một trong những giải pháp đang được áp dụng để sấy các sản phẩm kém chịu nhiệt là sấy ở nhiệt độ thấp trên cơ sở ứng dụng công nghệ sấy bơm nhiệt với tác nhân sấy là không khí khô được tách ẩm làm khô nhờ hệ thống lạnh

Công nghệ sấy ở nhiệt độ thấp dùng không khí khô của bơm nhiệt có ưu điểm nổi trội là làm giảm sự tổn thất về chất lượng và dinh dưỡng, cũng như biến đổi về màu sắc của sản phẩm trong quá trình chế biến Tuy nhiên phương pháp này

có nhược điểm là chi phí năng lượng cho hệ thống lạnh tách ẩm sẽ tăng cao khi có nhu cầu sấy sản phẩm đến độ ẩm thấp khi mà điện năng, khí đốt đang trở nên xa xỉ thì một nhu cầu cấp thiết là phải tìm cách hạ chi phí năng lượng hoặc sử dụng các loại năng lượng, vật liệu có thể tái sinh đang là một cách đang diễn ra sôi nổi trên thế giới

Ngoài ra ta còn thấy rất nhiều các ứng dụng của không khí khô mà ta chưa thể kể đến Các ý được nêu ở trên chỉ là những ứng dụng điển hình của không khí

khô

2.2 Phương pháp tạo không khí khô

2.2.1 Sử dụng máy nén làm khô không khí

Khi không khí được nén đến điểm sương, nhiệt độ tại đó nước sẽ ngưng tụ thì hơi nước trong không khí nén sẽ được tách ra khỏi không khí làm cho độ ẩm trong không khí sẽ giảm Vì vậy để có được không khí khô, chúng ta cần phải tìm cách để làm mát không khí nén Tuy nhiên chi phí có được các thiết bị chính và thiết bị phu trợ, thiết bị tách các chất bẩn trong khi nén là quá cao Nhưng nếu không khí nén đã được sử dụng trong hoạt động chính và chỉ một lượng nhỏ không khí khô là cần thiết để kiểm soát độ ẩm, thì máy nén khí là biện pháp khả thi để làm khô không khí

2.2.2 Sự dụng nhiệt độ thấp làm khô không khí:

 Hạ thấp nhiệt độ không khí sẽ làm giảm khả năng giữ độ ẩm của không khí Như vậy, không khí có thể được làm khô bằng cách làm lạnh không khí Thông thường phương pháp này được dành riêng cho các ứng dụng không khí ngoài trời được làm khô đến mức chỉ hơi thấp hơn

so với môi trường xung quanh

 Để loại bỏ loại bỏ một lượng lớn nước trong không khí bằng cách làm lạnh không khí, thì yêu cầu đặt ra là phải làm lạnh và gia nhiệt Nhưng thủ tục này thường có vấn đề với hoạt động và bảo trì, cũng như chu kì kiểm soát Phương pháp này sẽ không phù hợp với yêu cầu sản xuất 1 lượng lớn không khí khô Một hạn chế kĩ thuật nữa là điểm đóng băng của của nước Khi không khí được sấy khô qua làm lạnh, các bề mặt

của các cuộn dây có thể có nhiệt độ đạt dưới mức đông giá Điều này làm nước đá hình thức hình thành, làm giảm hiệu quả của hệ thống làm mát Vì vậy ta phải nghĩ đến thiết bị có hệ thống kép và chu kì rã đông

Để ngăn chặn đóng băng cuộn dây làm lạnh, khi đó quá trình phun nước muối được sử dụng Ngâm nước muối phải được tái tạo định kì hoặc liên tục Điều này đòi hỏi có thiết bị bổ sung, bảo trì và chi phí vận hành Mặc dù phương pháp này khả thi và thỏa đáng nhưng các yếu tố kiểm soát lại bị mất đi Một trường hợp đặc biệt để có được độ

ẩm thấp từ nhiệt độ bình thường thì ngâm nước muối phải được làm mát và tái tạo một cách liên tục hoặc định kì

2.2.3 Sử dụng chất hấp phụ ẩm để tạo không khí khô:

Cách đơn giản nhất để có được không khí khô là sử dụng chất hút ẩm Chất hút ẩm có thể làm mất thêm độ ẩm trong không khí mà không cần thay đổi khích thước hoặc hình dạng của chất hút ẩm Vì vậy chỉ cần một luồng không khí ẩm vượt qua chất hút ẩm thì không khí sẽ trở thành không khí khô

mà không cần làm mát phức tạp, không cần nén khí, không cần nước mát, hoặc hệ thống phức tạp khác và cũng không cần điều khiển phức tạp Sau khi nhiệm vụ sấy xong, chất làm khô được tái sinh thông qua gia nhiệt Sau đó,

chất hút ẩm hút được nhiều khí hơn làm cho không khí được khô nhiều hơn 2.3 So sánh và đánh giá các phương pháp sản xuất không khí khô:

Trong các phương pháp sản xuất không khí khô đã nêu ở trên, ta có đánh giá như sau :

Đối với phương pháp tạo không khí khô bằng máy nén ta phải tốn chi phí cho việc đầu tư thiết bị làm mát không khí và thiết bị lọc dầu và các bụi bẩn trong khí nén, mà chi phí cho các thiết bị này là tương đối cao Chỉ có trường hợp bắt buộc thì ta mới nên dùng phương pháp này

Đối với phương pháp tạo không khí khô bằng nhiệt độ thấp có ưu điểm là ta được không khí khô có độ ẩm tương đối thấp, nhưng lại có nhược điểm là khó bảo trì và vận hành kiểm soát, quá trình làm mát lại phức tạp

Đối với phương pháp tạo không khí khô bằng chất hấp phụ ẩm lại đơn giản không cần quá trình làm mát, không cần nén khí, dễ kiểm soát được độ ẩm Chất hấp phụ có thể tái sinh trở lại thông qua gia nhiệt bằng nguồn năng lượng tái sinh Chi phí đầu tư cho các quá trình này thì tương đối nhỏ

2.4 Phân loại và đặc tính của các chất hấp phụ ẩm:

 Chất hấp phụ được chia làm 2 loại:chất hấp phụ có có ống mao quản nhỏ

và chất hấp phụ có ống mao quản lớn

 Chất hấp phụ cần phân biệt 3 loại khối lượng riêng sau đây:

 Khối lượng riêng xốp x là khối lượng một đơn vị thể tích của lớp chất hấp phụ Chất hấp phụ không đồng nhất có khối lượng riêng xốp lớn hơn so với loại đồng nhất vì các hạt nhỏ nằm xen kẽ vào các khoảng trống giữa các hạt lớn

 Khối lượng riêng biểu kiến h là khối lượng của một đơn vị thể tích các hạt vật liệu xốp khô Khối lượng riêng biểu kiến h có quan hệ với khối lượng riêng xốp x và độ xốp  của lớp chất hấp phụ theo biểu thức sau:

h

 (1-)=x

Khối lượng riêng thực T là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu đặc, không chứa các lỗ xốp mao quản Tính chất này của chất

hấp phụ còn phụ thuộc vào hợp chất hóa học tinh khiết và liên hệ với khối lượng riêng biểu kiến h và độ bền xốp (x) của hạt theo quan hệ sau:

Trong đó: 1 là khối lượng riêng của chất lỏng làm ẩm chất hấp phụ

2.4.2 Đặc tính kỹ thuật của silicagen

Silica gel hay gel axit silixic là một loại hóa chất rất phổ biến trong đời sống Silica gel thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang rỗng li

ti trong hạt) Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O (n<2), nó được sản xuất từ natri silicat (Na2SiO4) hoặc Silic TetraClorua (SiCl4).Hiện nay silica gel có vai trò rất quan trọng trong công nghệ hóa học từ đơn giản đến phức tạp Silica gel được dùng rất nhiều làm xúc tác trong tổng hợp hữu cơ hóa dầu, lọc nước

Độ ẩm là kẻ thù không thể đội đầu chung của các sản phẩm công nghệ nhạy cảm như máy quay phim, máy ảnh, ống kính và vấn đề bảo quản là một yêu cầu thiết thực Silica gel được biết đến là chất hút ẩm, giúp bảo quản các thiết bị, bảo quản lương thực, thực phẩm và nhiều đồ dùng thiết yếu khác

So với các vật liệu hút ẩm mạnh khác như H2SO4 đặc, P2O5… thì silicagel hút ẩm kém hơn nhưng an toàn hơn Các vật liệu khác thì có thể chảy rữa, tái sinh khó khăn hơn và giá thành cũng đắt hơn

Vậy silical gel là gì?

Silica gel là dạng hạt, có cấu trúc rỗng của Silica được tổng hợp từ oxyt silic Được phát minh tại đại học John Hopkins, Baltimore, Bang Maryland, Hoa kỳ trong những năm 1920 Điều chế bằng cách cho natri silicat tác dụng với axit sunfuric:

kết quả tạo thành dạng sol, rồi sol đông tụ lại thành gen, sau khi rửa, sấy khô và nung ta thu được silicagen

Đó là chất rắn có lỗ xốp nhỏ, dạng cục hoặc viên hình cầu tuỳ thuộc phương pháp tạo hạt khi điều chế, có loại trong suốt như thuỷ tinh, có loại đục Độ xốp thay đổi trong giới hạn 20 - 60%, đường kính lỗ xốp khoảng 3 - 10 nm, bề mặt riêng 200 -

800 m2/g Thường là khoảng 800m2/g, có thể tưởng tượng một lượng silica gel cỡ một thìa cà phê có diện tích tiếp xúc cỡ một sân bóng đá

Hạt Silicagel có khả năng hút nước mạnh ngoài ra với đặc tính xốp còn được dùng làm chất mang xúc tác; chất hấp phụ (pha tĩnh) trong phân tích sắc kí Tuy nhiên loại hạt silicagel dùng để hút ẩm không phải là loại dùng làm chất nhồi trong cột sắc

ký

Silicagel là một chất vô cơ bền, không độc, bảo quản và vận chuyển dễ dàng

So sánh hiệu quả của các hóa chất được dùng để hút ẩm

CaCl2 : lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 1,5mg

NaOH: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,8mg

H2SO4 95%: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,3mg

Silica gel: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,03mg

KOH: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,014mg

Al2O3: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,005mg

CaSO4: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,005mg

Vật liệu rây phân tử: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,004

H2SO4 đặc: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,003

Mg(ClO4)2: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,002

P2O5: lượng nước còn lại trong 1 lít không khí 0,00002mg

Trong đời sống hàng ngày, người ta thường gặp silica gel trong những gói nhỏ đặt trong lọ thuốc tây, trong gói thực phẩm, trong sản phẩm điện tử và có dòng chữ «do not eat»

Ở đó, silica gel đóng vai trò hút ẩm để giữ các sản phẩm trên không bị hơi

ẩm làm hỏng Silica gel hút ẩm nhờ hiện tượng mao dẫn ở hàng triệu khoang rỗng li

ti của nó, hơi nước bị hút vào và bám vào chỗ rỗng bên trong các hạt Silicagel có thể hút một lượng hơi nước bằng 40% trọng lượng của nó

Để chỉ thị tình trạng ngậm hơi nước của silicagel, người ta đưa một lượng muối coban clorua vào trong các mao quản của silicagel Khi còn khô muối coban clorua sẽ có màu xanh dương, khi bắt đầu ngậm hơi nước, nó chuyển dần sang màu xanh nhạt, rồi màu hồng

Loại silicagel này có giá cao hơn silicagel không tẩm màu Gần đây có nhiều

ý kiến cho rằng coban clorua là nguyên tố có thể gây ung thư khi vô tình để xâm nhập vào cơ thể tuy nhiên quan điểm này chưa nhận được sự đồng tình của nhiều nhà khoa học do nguyên nhân ung thư vẫn chưa được hoàn toàn sáng tỏ thì không thể kết luận một yếu tố nào đó là gây ung thư được

Cơ chế gây ung thư hiện nay vẫn chủ yếu dựa trên các mô hình thống kê truyền thống và chưa thấy có báo cáo có hệ thống nào về coban clorua Tuy nhiên cũng cần lưu ý tới điều này và thực hiện đúng chỉ dẫn « do not eat » vì coban clorua không bay hơi ở điều kiện thường nên cũng không cần quá băn khoăn

Khi silica gel đã ngậm no nước, ta có thể tái sinh một cách đơn giản nó bằng cách giữ nó ở nhiệt độ khoảng 180 oC trong khoảng ba giờ (phụ thuộc vào độ đồng đều nhiệt độ, bề mặt tiếp xúc…) hoặc cho vào lò vi sóng để chế độ Medium trong khoảng 10 phút hoặc cho tới khi nào nó trở về màu xanh dương với các loại có chất chỉ thị coban clorua

Tuy nhiên để hiểu thấu đáo được quá trình hấp phụ và nhả hấp phụ là vấn đề có tính khoa học và rất phức tạp

Một cách đơn giản thì quá trình sấy là quá trình giải hấp phụ bên trong hạt silicagel, phải sấy ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài thì mới hiệu quả Nếu sấy ở nhiệt độ thấp hoặc trong thời gian ngắn thì silicagel sẽ nhanh chóng hút đầy nước và

sẽ nhanh phải sấy lại hơn

Lưu ý rằng nhiệt độ sấy cao hoặc có sự tác động của ngoại lực có thể dẫn đến việc hạt silicagel bị vỡ vụn và số lần hoàn nguyên silicagel khá thấp, sau vài lần sấy

ta phải thay silicagel mới

Khả năng hút ẩm của silica gel phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của môi trường chứ nó không thể hút tới kiệt hơi ẩm trong không khí và tuân theo quy tắc cân bằng

Độ ẩm tương đối của không khí: 20% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 12%

Độ ẩm tương đối của không khí: 50% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 23%

Độ ẩm tương đối của không khí: 90% thì có thể hút đến độ ẩm khoảng 31% Như vậy trong điều kiện thời tiết Việt Nam độ ẩm tương đối (RH) khoảng 80% thì khi đậy kín bình trong khoảng 12 tiếng độ ẩm sẽ đạt khoảng 30% như vậy đây là một RH khá lý tưởng đề bảo quản các thiết bị số đắt tiền và nhạy cảm

Một lưu ý khi tái sinh hạt silica gel về dạng khan bằng cách làm nóng đó là, cần phải làm nguội về nhiệt độ phòng trước khi cho lại bình hút ẩm (thông thường

sẽ mất khoảng 90 phút tùy thuộc vào nhiệt độ bên ngoài), không nên cho trở lại bình khi hạt còn đang nóng

Chương 3 –NGHIÊN CỨU TẠO KHÔNG KHÍ KHÔ TRÊN QUY MÔ PILOT 3.1 Đánh giá và phân tích khả năng hút ẩm và nhả ẩm của silicagel

3.1.1 Tiến hành khảo sát khả năng hút ẩm của silicagel

Để đánh giá chính xác khả năng hút ẩm của silicagel, tôi đã tiến hành thí nghiệm silicagel trên quy mô pilot Từ đó đưa đến cái nhìn tương đối chính xác về khả năng hút ẩm của silicagel

a) Chuẩn bị thí nghiệm:

 1 kg silicagel

 Quạt 3 pha công suất 0,75kW

 Một pilot chứa vật liệu ẩm

 Một pilot chứa silicagel

 Cùng hai cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm

 Được kết nối vào PLC và giám sát quá trình bằng PC

b) Các bước tiến hành:

1 Sơ đồ thí nghiệm:

Hình 4: Sơ đồ nghiên cứu khả năng hút ẩm của silicagel

c) Tiến hành thí nghiệm

Cho bơm khí hoạt động thổi khí ngoài trời vào ống dẫn khí Ta điều chỉnh van cho khí vào Pilot chứa ẩm là 1 (atm) và để được độ ẩm đầu vào Pilot chứa silicagel là 100% Hai cảm biến được lắp vào hai đầu của cột Pilot chứa silicagel Cảm biến 1 được nối vào phần đầu khí vào cột silicagel, cảm biến 2 được nối vào phần cuối của cột silicagel Dựa vào cảm biến được nối với PLC và máy tính để xem kết quả về độ ẩm, nhiệt độ được hiển thị trên máy tính khi đó ta sẽ tính được khoảng thời gian hút ẩm của silicagel và khả năng ngậm nước của silicagel

Thời gian (phút) Nhiệt độ vào ( 0

 Đồ thị:

Hình 5: Đồ thì thể hiện khả năng hút ẩm của silicagel

Nhận xét:

Từ dữ liệu thu đƣợc và kết quả đƣợc biểu diễn trên đồ thị ta có nhận xét sau:

 Với 1 kg silicagel áp suất khí đi vào là 1 atm Ta thấy khi độ ẩm đầu vào silicagel là 100% thì độ ẩm của khí đi ra khỏi cột silicagel là 21% trong thời gian 3 h Ngoài ra ta còn thấy nhiệt độ đầu ra tăng lên khoảng 20 0C so với đầu vào Điều đó chứng tỏ là khi silicagel hút ẩm

có sinh ra nhiệt, và ở mức nhiệt độ này ta thấy khả năng hút ẩm của silicagel lại nhanh hơn

 Sau khoảng thời gian 3h, lƣợng khí đi vào silicagel đã tăng nhiệt độ

Từ đó làm cho nhiệt độ của bản thân silicagel cũng tăng lên

Khi silicagel tăng nhiệt độ làm cho khả năng hút ẩm của silicagel bị giảm đi

3.1.2 Tiến hành khảo sát khả năng nhả ẩm của silicagel:

Độ ẩm vào(%)

Độ ẩm ra(%)

- Bơm khí

-Van điều chỉnh khí

-Caloriphe gia nhiệt

- 2, 8 kg silicagel đã no ẩm

- Pilot chứa silicagel

-Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm

ra mơi trường Dựa vào kết quả hiển thị độ ẩm và nhiệt độ trên máy tính nhờ vào cảm biến nhiệt độ mà ta tính được thời gian nhả ẩm của silicagel

Lớp silicagel Cảm biến

 Kết quả thí nghiệm Bảng số liệu:

Thời gian (phút) Nhiệt độ ra(0

Hình 7: đồ thị biểu diễn khả năng nhả ẩm của silicagel

Nhận xét:

Từ bảng dữ liệu và đồ thị ta nhận xét nhƣ sau:

- Trong thời gian 2h độ ẩm trong 2,8 kg silicagel từ 46% xuống 18%, nhiệt độ đầu

ra trong quá trình sấy silicagel tăng lên từ 400C đến 530

C

- Với 2, 8kg silicagel đã bão hòa ẩm ta đem đi hoàn nguyên ta thấy đƣợc: Khi sấy silicagel ở nhiệt độ 1800C thì ta chỉ cần 2h để hoàn nguyên silicagel đƣợc trở lại Tuy nhiên, khả năng hoàn nguyên của silicagel sẽ tăng lên nếu chúng ta áp dụng cơ chế tự đảo trộn hạt silicagel, làm cho các hạt silicagel đƣợc tiếp xúc luân phiên và luôn đảm bảo là trên mỗi đơn vị diện tích bề mặt silicagel đều có mặt tiếp xúc nhƣ nhau

3.1.3 Kết luận cho hai quá trình hút ẩm và nhả ẩm của silicagel:

-Qua quá trình thí nghiêm về khả năng hút ẩm của silicagel và khả năng nhả

ẩm của silicagel ở trên Ta thấy rằng hoàn toàn có thể chế tạo thành công hệ thống Pilot tạo không khí khô sử dụng chất hút ẩm silicagel với các điều kiên dã thu đƣợc

3.2 Tính toán thiết kế hệ thống tạo không khí khô trên quy mô Pilot:

3.2.1 Tính toán thiết kế chế tạo Pilot tạo không khí khô:

a) Thiết kế chế tạo Pilot:

 Chọn kích thước đường ống và cột silicagel:

+ chọn đường ống dẫn khí:21 mm + chọn đường kính cột chứa silicagel:  60mm + chiều cao cột silicagel:2000mm

 Cấu tạo:

+ Bơm khí PUMA + Van điều chỉnh :9 van + Caloriphe gia nhiệt

+ Pilot chứa silicagel: 2 cột

ở cột Pilot 1 Chu trình này sẽ đƣợc lặp lại liên tục thì quá trình tạo khơng khí khơ sẽ liên tục

Lớp silicagelLớp silicagel

T.l? S.lg k.lg

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TẠO KHÔNG KHÍ KHÔ Bm:Máy và Thiết bị CNSH-TP

1

d) Tính toán thiết kế:

 Tính toán quy trình hoàn nguyên silicagel:

-Để hoàn nguyên silicagel ta đem silicagel đi sấy ở nhiệt độ cao 180

0C Vậy thực chất quá trình hoàn nguyên này là quá trình sấy silicagel -Theo quy trình thí nghiệm quá trình hoàn nguyên silicagel ta được những thông số sau đây:

+ khối lượng của silicagel ban đầu: m1=2, 8 kg +khối lượng của silicagel cuối: m2 =2 kg +nhiệt độ đầu vào caloriphe t0= 300C + độ ẩm đầu vào caloriphe 

0 = 24 % +nhiệt độ đầu vào cột silicagel: 1800

C +nhiệt độ ban đầu ở đầu ra cột silicagel là: 1 = 46%

+nhiệt độ ban đầu ở đầu ra cột silicagel là 400

C +nhiệt độ cuối ở đầu ra cột 0silicagel: 530

C +độ ẩm cuối ở đầu ra cột silicagel : 2 = 19%

 Tính khối lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy silicagel:

Phương trình cân bằng ẩm:

G1.d1 + m1 1 = G2.d2 + m2 2 G1.d1 + u = G2.d2

G1, G2 là khối lượng của không khí vào, ra cột silicagel

u là lượng ẩm bay hơi Theo thí nghiệm ta thu được: u =0.9kg G1=G2 =G

G = u/(d2-d1) G‟ =1/(d2-d1)

G‟ là lƣợng không khí cần thiết để làm bay hơi 1kg ẩm

t2 =530C, 2 =18% =>d2 =0, 015(g/kg không khí khô),

I2 =75 (kJ/kg không khi khô)

t1 =1800C, d1=d0 =0, 006 (g/kg không khi khô),

I1 =190 (kJ/kg không khi khô)

lƣợng không khí khô cần thiết để làm bay hơi 1kg ẩm:

.00367

180.00367

Qcal = 0,44

95,0

42,0





cal k Q

Trong đó:

Qt là lƣợng nhiệt cấp cho cột sấy

cal

 là hiệu sất của calorife

-Xác định bề mặt truyền nhiệt của calorife

F=

tb

cal cal t k