Khái niệm, động học quá trình sấy, yếu tố ảnh hưởng Công nghệ sx dược

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔBÁO CÁO1ĐẶT VẤN ĐỀ2Dược Liệu SấyPhơi nắngPhụ thuộc thời tiếtTốn nhiều nhân lực,diện tíchKhó điều chỉnh đượcnhiệt độBột 9%Cốm 5%Tiêu chuẩnHoàng SaTrường SaÁp dụng trên toàn quốcI KHÁI NIỆM CHUNGII MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ẨMIII CÂN BẰNG VẬT LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẤYIV ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY3Là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằngI KHÁI NIỆM CHUNGSẤYKếtQuảLà quá trình tách ẩm bằng nhiệtNguyênTắc44I KHÁI NIỆM CHUNGLƯỢNG NHIỆT HỮU ÍTdQ=αqF( tx– tb)Hệ số truyền nhiệt cho vật liệu.Bề mặt truyền nhiệt hay bề mặt bay hơi của vật liệu.Nhiệt độ trong phòng sấy.Nhiệt độ bay hơi của ẩm.Lượng nhiệt mà vật liệu nhận được trong thời gian dt.= ( – )CƠ CHẾ1. Dòng nhiệt qm cấp cho bềmặt vật liệu.2. Dòng nhiệt q dẫn từ bề mặtvào vật liệu.3. Dòng ẩm J di chuyển từ vật liệura bề mặt.4. Dòng ẩm Jm từ bề mặt vật liệutách vào môi trường xung quanh.55II MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ẨM1 Trạng thái không khí ẩm.678%21%1%NitoOxyKhí trơ Trong không khí bao giờcũng có mặt hơi nước. Hỗn hợp của không khí vàhơi nước là không khí ẩm.6V =

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ

BÁO CÁO

I/ KHÁI NIỆM CHUNG

II/ MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ẨM

III/ CÂN BẰNG VẬT LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẤY

IV/ ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY

I/ KHÁI NIỆM CHUNG

I/ KHÁI NIỆM CHUNG

LƯỢNG NHIỆT HỮU ÍT

dQ = αq F ( tx– tb )

Hệ số truyền nhiệt cho vật liệu.

Bề mặt truyền nhiệt hay bề mặt bay hơi của vật liệu.

Nhiệt độ trong phòng sấy

Nhiệt độ bay hơi của ẩm

Lượng nhiệt mà vật liệu nhận được trong thời gian dt.

CƠ CHẾ

1 Dòng nhiệt qm cấp cho bề mặt vật liệu.

2 Dòng nhiệt q dẫn từ bề mặt vào vật liệu.

3 Dòng ẩm J di chuyển từ vật liệu

ra bề mặt.

4 Dòng ẩm Jm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh.

5

II/ MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ẨM

 Trong không khí bao giờ cũng có mặt hơi nước

 Hỗn hợp của không khí và hơi nước là không khí ẩm

V = 𝟏

𝝆

h)Thể tích riêng của không khí ẩm: v (m 3 /kg)

-Là thể tích của 1kg không khí khô và khối lượng hơi

nước chứa trong đó, có nghĩa là:

Entanpy của hơi nước/ kk Entanpy của không khí khô

i)Entanpy của không khí ẩm: I ( j/kg) -Là lượng nhiệt

chứa trong 1kg không khí khô

I = ik + Xih

2/THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA KHÔNG KHÍ ẨM

a) Nhiệt độ bầu khô: ( tk , oC)

-Chỉ rõ mức độ đốt nóng của không khí.

-Đo tk bằng nhiệt kế.

b) Nhiệt độ bầu ướt: (tư , oC)

-Khả năng cấp nhiệt của không khí làm bay hơi nước

cho đến khi không khí bão hoà hơi nước

 t ư là nhiệt độ bay hơi của nước vào không khí.

c) Nhiệt độ điểm sương: (t s , oC)

-Là nhiệt độ của không khí ẩm tương ứng với trạng thái

bão hoà ( φ = 1)

-Chỉ rõ trạng thái hoàn toàn bão hoà hơi nước trong kk

-Nếu giảm nhiệt độ  ngưng tụ hơi nước thành nước

d) Độ ẩm tuyệt đối của không khí: ρh (kg/m 3 )

-Là lượng hơi nước trong 1m3 không khí ẩm, bằng khối

lượng riêng của hơi nước trong không khí ẩm

- Trạng thái bão hoà hơi nước của không khí ẩm là

lượng hơi nước được chứa tối đa trong 1m3 không khí

ẩm ở áp suất và nhiệt độ xác định

e) Độ ẩm tương đối (hoặc mức độ bão hoà) của không khí ẩm: φ (phần đơn vị hoặc bằng %)

-Là tỷ số giữa lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí

ẩm với lượng hơi nước bão hoà của trạng thái không khí

(trong cùng điều kiện áp suất và nhiệt độ).

φ= 𝝆𝒉

𝝆𝒃 Áp suất của hơi bão hoà ở t 0 của hỗn hợp khí.

e) Độ ẩm tương đối (hoặc mức độ bão hoà) của không khí ẩm: φ (phần đơn vị hoặc bằng %)

Áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ở nhiệt độ của hỗn hợp khí

X= ρh

ρk

-Hàm ẩm của không khí có thể tính bằng gram ẩm trong

1kg không khí khô và ký hiệu là: d, (g/kg)

f) Hàm ẩm của không khí ẩm: X Là lượng hơi nước

chứa trong 1 kg không khí khô tuyệt đối.g) Khối lượng riêng của không khí ẩm: ρ (kg/m

3 )

-Bằng tổng khối lượng riêng của không khí khô và khối

lượng riêng của hơi ẩm ở cùng nhiệt độ

Khối lượng riêng của không khí (đktc): ρ 0 = 1,293 kg/m 3

ρ = ρk + ρh

CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, including icons by Flaticon, infographics & images

by Freepik

– Đường I // với trục X Đường X // với trục I.

– Đường nhiệt độ không đổi là những đường nghiêng

có độ dốc tăng khi nhiệt độ tăng.

– Đường độ ẩm tương đối không đổi φ là một chùm

đường cong xuất phát từ một điểm trên đồ thị.

– Đường φ = 100% chia đồ thị thành 2 miền:

Miền dưới là miền quá bão hoà => quá trình sấy

Miền trên là miền chưa bão hoà.

Ví dụ: Trạng thái không khí ẩm có:

• nhiệt độ t = 20 o C

• độ ẩm φ = 0,8 Tìm các thông số vật lý còn lại.

t

φA

1– Theo đường t = 20 o C

= const kéo đến gặp đường φ = 0,8, xác định được trạng thái không khí ẩm ở điểm A.

2– Từ A theo đường

X = const kéo xuống trục hoành phía trên tìm được d = 12g/kg (=0,012kg/kg)

= 14 mmHg

(~190mmH2O)

5– Từ A kéo // với đường I = const đến gặp đường φ =1, từ giao điểm này theo đường t = const đến trục tung tìm được nhiệt độ bầu ướt tư = 17,5 o C

6– Từ A kéo // với đường d = const cho đến đường φ = 1, từ giao điểm này theo đường t = const đến trục tung tìm được nhiệt

độ điểm sương, ts = 16,3 o C

Mối liên kết ẩm III/ Cân bằng vật liệu của quá trình sấy

Phương trình cân bằng vật liệu chung

Trạng thái cân bằng nhiệt ẩm của vật liệu

Ẩm được hút vào trong vật liệu và tạo thànhmối liên kết của các trường hợp khác nhau

‾ Thể hiện dưới dạngliên kết hấp phụ vàthẩm thấu

‾ Độ ẩm không quálớn

‾ Có thể sử dụng bằngphương pháp sấy

LK hóa lý

‾ Gồm các dạng liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn

và liên kết thấm ướt

‾ Có thể tách bằng phương pháp sấy

Ga – khối lượng nước chứa trong vật liệu (kg)

G0 – khối lượng vật liệu khô tuyệt đối (kg)

G – khối lượng vật liệu ẩm (kg)

w - đô ẩm vật liệu so với khối lượng vật liệu ẩm, %

W – độ ẩm vật liệu so với khối lượng vật liệu khô tuyệt đối, % Go

Phương trình cân bằng vật liệu chung

Nếu vật thải ẩm đạt trạng thái cân bằng thì gọi là đường đẳng nhiệt thải ẩm.

Trạng thái cân bằng nhiệt ẩm của vật liệu

03

Động học nhằm nghiên cứu sự biến đổi hàm ẩm

và nhiệt độ trung bình của vật liệu theo thời gian sấy

Phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng không bị ảnh hưởng bởi các chế

độ sấy và phương pháp sấy

Đường cong sấy

Thời gian

Là biểu diễn sự thay đổi

độ ẩm của vật sấy theo thời gian

Đường cong sấy

Các giai đoạn sấy

• Giai đoạn đốt nóng vật liệu

1

• Giai đoạn sấy đẳng tốc

2 • Giai đoạn

sấy giảm tốc

3/ Độ ẩm đầu và cuối của vật liệu sấy

1/ Bản chất vật liệu sấy

Cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm kích thước, chiều dày lớp vật liệu sấy

Độ ẩm ban đầu tỷ lệ thuận thời gian sấy

Nhiệt độ không khí càng cao thì quá trình sấy tiến hành càng nhanh

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

Có thể sấy bằng không khí hoặc bằng khói lò.

Nhiệt độ cuối tỷ lệ nghịch với nhiệt độ trong bình và tốc độ sấy

Phù hợp với từng loại dược phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

1 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi

2 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần

TỔNG KẾT

TỔNG KẾT

Sấy là gì ? Ý nghĩa, mục

đích và cơ chế của việc sấy

Qúa trình sấy sẽ diễn ra

như thế nào ?

Tốc độ sấy và nhiệt độ

sẽ thay đổi ra sao ?

21

Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.

và cuối của tác nhân sấy 7/ Cấu tạo máng sấy, phương thức sấy và chế

3

• Giai đoạn đốt

nóng vật liệu

• Giai đoạn sấy đẳng tốc • Giai đoạnsấy giảm tốc

7

Video tham khảo

a) Lượng hơi nước chứa trong một m3 không khí ẩm;

b) Tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối và độ bão hoà của không khí ẩm;

c) Tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối và lượng hơi nước bão

hoà của trạng thái không khí ở cùng áp suất và nhiệt

độ;

d) a và b đúng

1 Độ ẩm tương đối của không khí là:

• Bài giảng Công nghiệp sản xuất dược phẩm, Trường

Đại học Tây đô, năm 2019

PGS.TS Hoàng Minh Châu, năm 2007

1, Trường Đại học Tây Đô, năm 2020