Hướng dẫn bài thí nghiệm sấy tuần hoàn khí thải

Mục đích thí nghiệm: Thao tác hệ thống sấy bằng khí nóng có tuần hoàn khí thải.Xác định quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu với thời gian sấy (đường cong sấy).Xác định quan hệ tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu (đường cong tốc độ sấy).

SẤY TUẦN HOÀN KHÍ THẢI

I. MỞ ĐẦU

Một trong những phương pháp phổ biến để tách dung môi ra khỏi vật liệu ẩm là sấy bằng không khí nóng (tác nhân sấy).

Khi vật liệu ẩm tiếp xúc với không khí nóng, thì dung môi trên bề mặt vật liệu sẽ bốc hơi và khuếch tán vào trong không khí. Sau đó sẽ xuất hiện sự chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và trong lòng vật liệu và do đó sẽ khuếch tán từ trong lòng vật liệu đến bề mặt vật liệu.

Như vậy, qúa trình tách ẩm của vật liệu gồm hai giai đoạn:

+ Giai đoạn một: chủ yếu khuếch tán ẩm tự do từ bề mặt vật liệu ẩm vào môi trường. Tốc độ sấy (lượng ẩm bay hơi trên một đơn vị thời gian) sẽ không đổi và không phụ thuộc vào độ ẩm vật liệu nếu không thay các điều kiện sấy. Giai đoạn này người ta gọi là giai đoạn “sấy đẳng tốc”.

+ Giai đoạn hai: Khi độ ẩm vật liệu nhỏ hơn độ ẩm tới hạn, lượng ẩm bên trong vật liệu chuyển đến bề mặt vật liệu nhỏ hơn lượng ẩm có thể bốc hơi trên bề mặt vật liệu thì tốc độ sấy bắt đầu giảm. Giai đoạn giảm tốc tiếp tục cho đến khi độ ẩm của vật liệu đạt tới cân bằng.

Biểu diễn sự thay đổi độ ẩm của vật liệu theo thời gian ta có đường cong gọi là “đường cong sấy” (xem hình 1

Nếu biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu ta được đường cong gọi là “đường cong tốc độ sấy”. (xem hình 2)


II. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

< >Làm quen và nắm được phương pháp thao tác hệ thống sấy bằng không khí nóng có tuần hoàn khí thải.Xác định quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu với thời gian sấy (đường cong sấy).Xác định quan hệ tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu (đường cong tốc độ sấy).Tính thời gian sấy theo công thức và so sánh với thời gian sấy thực tế.Ngâm ướt vật liệu: yêu cầu không khuấy đảo, không làm mất mát.Quan sát và kiểm tra hệ thống thí nghiệm theo sơ đồ.Tháo 2 nhiệt kế bầu ướt T2, T4 (2 nhiệt kế đặt phía sau) đem nhúng ướt bầu rồi lắp lại, chuẩn bị dụng cụ đo: các nhiệt kế, thì kế.Mở tủ điện, đóng Atomát điện sau đó kiểm tra các đèn báo ngoài cửa tủ. Nếu các đèn đỏ không sáng hết phải báo cho cán bộ hướng dẫn thí nghiệm để kiểm tra lại hệ thống điện điều khiển.Đóng cửa tủ điện, nhấn nút Bật quạt gió, điều chỉnh lưu lượng khí đI trong thiết bị và lượng khí thải bằng các van 4, 5.Bắt đầu gia nhiệt không khí lần lượt nhấn nút Bật gia nhiệt cấp 1, cấp 2, cấp 3, cấp 4. (Chú ý nếu nhiệt độ không khí trong hệ thống đã sẵn có ở mức cao thì không cần gia nhiệt cấp 3, cấp 4.) Thường xuyên quan sát nhiệt kế bầu khô T1 không để nhiệt độ lên quá cao (>95°C). Khi nhiệt độ lên tới khoảng 80°C, nhấn nút Tắt gia nhiệt cấp 4, cấp 3, cấp 2, duy trì gia nhiệt cấp 1 để đồng thời điều chỉnh lượng không khí thải để làm ổn định nhiệt độ. (Đến khi này các nhiệt kế bầu ướt có thể chênh lệch không nhiều so với bầu khô do bầu nhiệt kế đã bị khô, cần nhúng lại nước T2, T4.)Khi nhiệt độ không khí sấy (tác nhân sấy) đã tương đối ổn định mới cho vật liệu vào. Đọc số chỉ trên cân và trên các nhiệt kế T1, T2, T3, T4.Cứ sau 5 phút (kể từ lúc cho vật liệu vào), lại đọc và ghi số chỉ trên cân và trên cá nhiệt kế một lần. Tiến hành như vậy cho đến khi nào số chỉ trên cân không đổi trong 3 lần đo thì ngừng thí nghiệm.Nhấn nút Tắt gia nhiệt, quạt, ngắt Atomát trong tủ điện (chú ý: phải Tắt gia nhiệt trước, sau đó một lúc rồi mới Tắt quạt). Lấy khay ra quan sát vật liệu không để mất mát vật liệu. Ghi các số liệu thu được vào “Nhật ký thí nghiệm” báo cáo với cán bộ hướng dẫn. Dọn dẹp sạch sẽ nơi thí nghiệm trước khi ra về.Khái niệm độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối của không khí?Thế nào là nhiệt độ bầu ướt?Trình bày các giai đoạn của quá trình tách ẩm từ bề mặt vật liệu sấy?           (g)

 

Trong đó:  -  Khối lượng vật liệu ướt, g

                  -  Khối lượng vật liệu khô tuyệt đối, g

2. Lượng ẩm bay hơi:

           (g)

Gi , Gi-1 - là khối lượng vật liệu ứng với thời gian là i và i-1

3. Lượng ẩm chứa trong vật liệu:

              (g)

4. Phần trăm khối lượng của ẩm trong vật liệu tính theo vật liệu khô tuyệt đối:

                       (%)     

5. Thời gian sấy của giai đoạn đẳng tốc:

Trong đó: K - Hằng số vận tốc của quá trình sấy, 1/s

                 Wd, Wth, Wcb - độ ẩm đầu, độ ẩm tới hạn và độ ẩm cân bằng của vật liệu tính theo vật liệu khô tuyệt đối.

6. Thời gian sấy của giai đoạn giảm tốc:

Trong đó: Wc - độ ẩm cuối của vật liệu, tính theo vật liệu khô tuyệt đối.

Bảng số liệu thí nghiệm và kết quả tính toán

Số lần đo

 

 

Thời gian

t

(ph)

 

Hiệu số thời gian

Dt

(ph)

Số chỉ của nhiệt kế

 

Số chỉ của cân G

(g)

Các đại lượng tính toán

Trước buồng sấy

Sau buồng sấy

Lượng ẩm bay hơi DWi

(g)

Lượng ẩm trong vật liệu W’(g)

Lượng ẩm trong VL tính theo VL khô tuyệt đối W

%

Vận tốc sấy DWi/Dt

Nhiệt kế khô

(°C)

Nhiệt kế ướt

(°C)

Nhiệt kế khô

(°C)

Nhiệt kế ướt

(°C)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

Website công ty: http://thapoxyhoacaotai.com  hoặc http://thietbihoachat68.com

EMAIL: chemicjsc@gmail.com