Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình và Thiết bị - Sấy đối lưu

Nội dung text: Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình và Thiết bị - Sấy đối lưu

1. SẤY ĐỐI LƯU 1. Định nghĩa quá trình sấy đối lưu. Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi. Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thực hiện bằng phương pháp đối lưu. 2. Thế nào là truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu ? Truyền nhiệt đối lưu Truyền ẩm đối lưu Sự chuyển động của lưu chất do chênh lệch Sự chuyển động của lưu chất do chênh lệch về mật độ (khối lượng riêng) ở các vùng có vầ độ ẩm. nhiệt độ khác nhau. 3. Kể tên các phương pháp sấy đã học ? Dựa vào các yếu tố nào mà phân biệt các phương pháp sấy ? Tùy theo phương pháp cấp nhiệt cho quá trình sấy mà phân chia: - Cấp nhiệt bằng đối lưu nhiệt: sấy đối lưu. - Cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt: sấy tiếp xúc. Ví dụ: sấy giấy, - Cấp nhiệt bằng bức xạ nhiệt: sấy bức xạ. - Cấp nhiệt bằng dòng điện cao tần: sấy cao tần. - Làm lạnh để tách ẩm ở nhiệt độ thấp: sấy thăng hoa. 4. Các quá trình xảy ra khi sấy vật liệu ? Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không thuận nghịch và không ổn định. Nó diễn ra đồng thời 4 quá trình: a. Truyền nhiệt cho vật liệu. b. Dẫn ẩm trong lòng vật liệu. c. Chuyển pha. d. Tách ẩm vào môi trường xung quanh. 5. Quá trình sấy có mấy giai đoạn ? Đặc trưng nhiệt độ của từng giai đoạn ? u t N A u1 BD t2 No C B BC tư to A C 4 u* D 2 1 D 3 A *  u uth uo u
2. - Đường cong tốc độ sấy là đường cong biểu diễn quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu : N = f(u) (Hình 2) 9. Các yếu tố ảnh hưởng đến đến quá trình sấy? Bài này khảo sát và cố định những yếu tố nào? ➢ Tốc độ sấy phụ thuộc và một số yếu tố chủ yếu sau: - Bản chất của vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hoá học, đặc tính liên kết ẩm, - Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề mặt lớp vật liệu Diện tích bề mặt riêng của vật liệu càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh. - Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật liệu. - Độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ của không khí. - Chênh lệch giữa nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của không khí sấy, nhiệt độ cuối cao thì nhiệt độ trung bình của không khí càng cao, do đó tốc độ sấy cũng tăng. Nhưng nhiệt độ cuối không nên quá cao vì không sử dụng triệt để nhiệt. - Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức và chế độ sấy. ➢ Bài này khảo sát và cố định các yếu tố: 10. Tác nhân sấy là gì? Kể tên các loại tác nhân sấy? Bài này dùng tác nhân sấy là gì? Tại sao? - Tác nhân sấy là những chất dùng để gia nhiệt cho vật liệu sấy, nhằm tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu sấy. - Các loại tác nhân sấy: + Không khí nóng: là loại môi chất phổ biến, rẻ tiền thường dùng làm tác nhân sấy. + Khói lò: có thể dùng than, củi, trấu, dầu, khí để tạo khói lò. + Hơi quá nhiệt: bao gồm : hơi bão hòa ẩm, hơi bão hoà khô, hơi quá nhiệt. - Trong bài này sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy. Vì: + Cần độ sạch. + Rẻ. + Đáp ứng được các yêu cầu của tác nhân sấy: ít tác dụng với vật liệu sấy, + Lượng ẩm ít. 11. Định nghĩa nhiệt độ bầu khô? Cách đo nhiệt độ bầu khô? Nhiệt độ bầu khô có phải là nhiệt độ tác nhân sấy? Tại sao? Nhiệt độ bầu khô tk là nhiệt độ của hỗn hợp khí được xác định bằng nhiệt kế thông thường. Cách xác định: sử dụng nhiệt kế thủy ngân thông thường để đo. Nhiệt độ bầu khô là nhiệt độ của tác nhân sấy vì bầu thủy ngân của nó tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy. 12. Định nghĩa nhiệt độ bầu ướt? Cách đo nhiệt độ bầu ướt? Nhiệt độ bầu ướt có phải là nhiệt độ đọng sương? Tại sao? Nhiệt độ bầu ướt tư : là nhiệt độ ổn định đạt được khi một lượng nhỏ nước bốc hơi vào hỗn hợp khí chưa bão hòa hơi nước ở điều kiện đoạn nhiệt.
3. - Nếu = * : có cân bằng động giữa hút và nhả ẩm. Các cách biểu diễn động lực quá trình sấy: - Dùng thế sấy:  = tk - tư - Dùng - Dùng P - Dùng (t - ) - Dùng x 16. Nêu và giải thích các đại lượng trong phương trình cơ bản của động lực quá trình sấy? Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy: q = (1+ Rb)( oRor)dU/dt q : cường độ dòng nhiệt hay mật đôï dòng nhiệt. 3 o : khối lượng riêng của vật liệu khô, kg/m Ro : bán kính qui đổi của vật liệu, m. r : ẩn nhiệt hoá hơi của ẩm, J/kg U : hàm ẩm hay độ ẩm của vật liệu – tính theo vật liệu khô, Kg ẩm/ Kg vật liệu khô. Rb : Chuẩn số Rebinde đặc trưng cho động học của quá trình sấy Rb = 1+ C/r ( d/dU)  : nhiệt độ của vật liệu, oC 17. Nêu chuẩn số đặc trưng cho động học quá trình sấy ? Ý nghĩa? Chuẩn số đặc trưng cho động học quá trình sấy: chuẩn số Rebinde ( Rb) với: Rb = 1+ C/r (d/dU) Ta thấy: C.d : nhiệt đun nóng vật liệu r.dU : nhiệt bốc hơi ẩm. Do đó chuẩn số Rb là tỷ số giữa lượng nhiệt tiêu hao để đun nóng vật liệu ( vô ích) và làm bốc hơi ẩm trong quá trình sấy . 18. Các loại liên kết ẩm? Quá trình sấy thường tách được loại ẩm nào? DẠNG LIÊN ẢNH HƯỞNG CỦA SẤY KHÁI NIỆM KẾT ĐẾN LIÊN KẾT - Là liên kết của ẩm với vật liệu dưới - Đây là liên kết bền, không dạng OH- hoặc tinh thể ngậm nước. thể tách bằng sấy. Muốn Ví dụ: CaSO4.2H2O, SiO2.7H2O, tách ẩm này phải dùng Liên kết hóa học phương pháp hóa học hoặc nung chảy. Ví dụ: dùng H2SO4đđ để hút, - Do lực hấp phụ, lực điện trường, lực từ - Quá trình sấy chỉ tách Liên trường, tạo nên lớp đơn phân tử ở bề được một phần ẩm này. Liên kết kết mặt vật liệu, dần dần tạo thành lớp đa hấp phụ hóa lý phân tử, có liên kết yếu hơn, cuối cùng chúng gần đến trạng thái ẩm tự do.
4. - Đây là vật liệu dạng bản mỏng, xốp đường cong tốc độ sấy là đường thẳng dễ dàng tính được thời gian sấy (như công thức trong bài đã nêu ra). - Thời gian sấy vật liệu ngắn, phù hợp với thời gian làm thí nghiệm có hạn. 23. Trong thí nghiệm và tính toán xử lý kết quả thu được, thường mắc phải sai số nào? Các phương pháp để tính sai số trong bài thí nghiệm này? ➢ Trong thí nghiệm: - Phơi giấy lọc: khi phơi giấy lọc bên ngoài phải chờ hết nhiễu nước mới bắt đầu chế độ thí nghiệm để xác định được G1 chính xác. - Cách đặt giấy lọc lên lưới sấy: phải theo chiều nếp gấp giấy lọc từ trái sang phải, tức theo chiều tác nhân và phải đặt một cách phẳng phiu không xếp góc. Không được đặt ngược lại, vì khi đó dòng tác nhân thổi qua sẽ bung giấy lọc (do giấy lọc được gấp đôi), thay đổi bề mặt bốc hơi, dẫn đến các thông số sấy sẽ thay đổi và cuối cùng gây sai số thí nghiệm. - Hoạt động của bộ điều nhiệt: luôn theo dõi hoạt động của bộ điều nhiệt để xem có chính xác giá trị nhiệt độ cài đặt hay không. Trường hợp ở chế độ sấy nhiệt độ cao mà nhiệt độ calorife không đạt giá trị cài đặt thì phải khép bớt cửa dòng khí ra (chỉ khép bớt không được đóng kín). - Bầu nước: châm nước liên tục vào bầu nước để đo nhiệt độ bầu ướt. - Quạt: không được mở quạt trần ngay bài thí nghiệm vì sẽ làm kim cân dao động. - Đọc giá trị đo : sai số do quá trình đọc các giá trị khối lượng và nhiệt độ không chính xác. ➢ Trong tính toán và xử lý kết quả thu được: - Sai số thực nghiệm khi dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy. - Sai số khi tính toán các thông số ở “Bảng 4” 24. Để xử lý số liệu thí nghiệm tương đối chính xác, nên dùng phương pháp nào để giảm sai số? Dùng phương pháp “Bình phương cực tiểu” 25. Các thông số tính toán trong bài thí nghiệm được tính theo lý thuyết hay thực nghiệm? Được tính theo lý thuyết 26. Tại sao nói thế sấy đặc trưng cho động lực quá trình sấy? Động lực quá trình sấy: là chênh lệch về áp suất giữa áp suất hơi của nước (ẩm) trên bề mặt vật liệu (Pm) và áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm (Ph). Thế sấy: là chênh lệch về nhiệt độ giữa nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt. Mà khi chênh lệch về áp suất tăng thì chênh lệch về nhiệt độ cũng tăng. Cho nên thế sấy đặc trưng cho động lực của quá trình sấy. 27. Tại sao gọi quá trình sấy là sấy đối lưu? Đặc trưng nhận biết. Ta gọi quá trình sấy là sấy đối lưu vì ta cấp nhiệt bằng đối lưu nhiệt. Đặc trưng nhận biết: có calorife để làm nóng tác nhân sấy.