конвективная сушка

При конвективного сушіння фізична сутність процесу зводиться до видалення вологи з матеріалу за рахунок різниці парціальних тисків над матеріалом і в навколишньому середовищі. Процес сушіння відбувається за умови, що. У разі рівного розподілу парціальних тисків настає стан рівноваги і процес сушіння припиняється. При цьому в матеріалі встановиться вологість, звана рівноважної. Якщо сушити матеріал до вологості нижче рівноважної, то неминуче настане стан, при якому. і матеріал почне зволожувати. Цей процес називають сорбцією. Зазвичай сушку ведуть до рівноважної вологості.

При сушінні видалення вологи з поверхні пов'язано з дифузією вологи зсередини матеріалу до поверхні. Ці два процеси повинні знаходиться в суворій відповідності, в іншому випадку можливо пересихання, викривлення поверхні матеріалу і погіршення його якості.

Таким чином, при конвективної сушінні волога переміщається до поверхні за рахунок градієнта вологості, градієнт температури дещо гальмує процес. За рахунок різниці температур на поверхні і всередині матеріалу відбувається рух вологи всередину, в напрямку зниження температури.

Рівноважна вологість, а отже протікання процесу сушіння залежать від властивостей матеріалу, що висушується, характеру зв'язку з ним вологи і параметрів навколишнього середовища. Зв'язок вологи з матеріалом може бути механічною, фізико-хімічної та хімічної.

Капілярно пов'язана волога заповнює макро- і мікрокапіляри. Вона механічно пов'язана з матеріалом і найбільш легко видаляється. Тиск пари над поверхнею матеріалу тим менше, чим міцніше зв'язок між водою і матеріалом. Найбільш міцна цей зв'язок у гігроскопічних речовин. Тиск пари над ними найбільш відрізняється від тиску насичених парів.

Адсорбционно пов'язана волога. Вологість обумовлена ​​адсорбцією води на зовнішній поверхні матеріалу і на поверхні його пір. Осмотично пов'язана волога знаходиться всередині структурного скелета матеріалу і утримується осмотическими силами. У цих двох випадках зв'язок води з матеріалом має фізико-хімічну природу.

Хімічно зв'язана волога. Під хімічно пов'язаної вологою розуміють воду гідроксиду, яка в результаті реакції гідратації увійшла до складу гідроксиду і з'єднань типу кристалогідратів. Зв'язок порушується тільки в результаті хімічного впливу (іноді в результаті прожарювання), і волога не видаляється при сушінні.

Вологому матеріалу притаманні всі форми зв'язку з водою, і дуже важко розмежувати періоди сушки, які відповідають різним видам зв'язку молекул води з молекулами речовини. Тому експериментальним шляхом будують ізотерми сорбції при постійній температурі. Ізотерми сорбції дозволяють встановити зв'язок між вологістю матеріалу і відносною вологістю повітря, а також визначити рівноважну вологість при сушінні.