Формы связи влаги с материалом

1. Механическая - охватывает поверхностную влагу смачивания и капиллярную, удаляется наиболее легко.

2. Физико- химическая связь характерна для всех видов внутриклеточной влаги: а/ адсорбционно -связанной, б/ осмотически - удержанной /влага набухания/, в/ структурной. Этот вид влаги удаляется значительно труднее.

3. Химическая связь характерна для гидратной или кристаллизационной влаги. Эта влага в процессе сушки обычно не удаляется.

Независимо от характера связи влагу, прочно связанную с материалом, называют гигроскопической. Эта влага не может быть полностью удалена из материала в процессе сушки. Вся влага, удаляемая из материала в условиях тепловой сушки, называется свободной. Влажный материал отдает вначале менее прочно связанную влагу - поверхностную, а также влагу из макрокапилляров. Затем удаляется часть гигроскопической влаги из мелких капилляров - адсорбционно связанная и осмотически удерживаемая за счет набухания, внутриклеточная влага.

Влажность воздуха

Процесс сушки зависит не только от свойств материала, но и от свойств окружающей среды, т.е. сушильного агента. Воздух выполняет двойную роль:

1/ Он является горячим теплоносителем, с помощью которого материал нагревается;

2/ Он является средой, в которую переходит влага. Таким образом, в сушильных установках воздух влажный и характеризуется

следующими параметрами: температурой, влажностью, влаго- и теплосодержанием. Влажный материал можно сушить холодным воздухом, но горячий воздух способствует более быстрому прогреву материала и легкому испарению влаги. Влажность воздуха различают абсолютную и относительную.

Абсолютная влажность - количество водяных паров / в килограммах/, содержащихся в 1 м³ влажного воздуха. При понижении температуры или увлажнении воздуха находящийся в нем пар становится насыщенным.

Относительная влажность - отношение абсолютной влажности при той же температуре и давлении к максимально возможному количеству пара в условиях насыщения. Относительную влажность воздуха можно выразить отношением плотностей пара или отношением давлений:

( 1 )

где,

 - относительная влажность,

P₁ P₂ - парциальное давление пара при данных условиях и насыщенного,

₁ и ₂ - плотность пара при данных условиях и насыщенного.

Для выражения относительной влажности в процентах значение умножается на 100. Доводить значение относительной влажности до 100% не следует во избежание выделения капельножидкой фазы. Влагосодержание воздуха - количество содержащихся в воздухе водяных паров / в килограммах /, отнесенное к 1 кг абсолютного сухого воздуха.

( 2 )

где,

Х - влагосодержание воздуха,

P, - общее давление влажного воздуха,

P₂ - давление насыщенного пара

 - относительная влажность.

0,622 - отношение молекулярных масс водяного пара и сухого воздуха.

Влагосодержание и теплосодержание

Влагосодержание характеризует процесс массообмена. Между влажностью и влагосодержанием существует прямая зависимость. Однако, в отличие от влажности, влагосодержание не зависит от температуры.

Теплосодержание /энтальпия/ влажного воздуха выражается суммой энтальпии сухого воздуха и водяного пара. Без учета тепловых потерь теплосодержание воздуха в процессе конвективной сушки остается постоянным. Воздух отдает тепло материалу на испарение влаги. Пар переходит в воздух, увеличивая его влагосодержание, и приносит то же количество тепла, которое затрачено на его испарение.