Контактная сушка

При контактной сушке термодиффузия и диффузия за счет разности концентрации влаги одинаково направлены, что способствует некоторой интенсификации процесса в первом периоде сушки. Во втором периоде разность температур уменьшается, поэтому несколько снижается интенсивность сушки.

При сушке инфракрасными лучами направления потока влаги (градиент влагосодержания D U) и потока тепла (градиент температуры D t) противоположны, что несколько снижает скорость сушки в первый момент. При постепенном прогреве тела влага перемещается внутрь слоя материала, влагосодержание отдаленных от поверхности слоев возрастает и возникает значительный перепад влагосодержания в теле. К концу периода облучения тело прогревается, D t уменьшается, влага движется к поверхности и начинает интенсивно испаряться. Интенсивность испарения повышается в десятки раз.

При сушке в поле токов высокой частоты материал помещается между двумя электродами, к которым по проводам подводится переменный ток

высокой частоты. Под действием электрического поля ионы и электроны в материале меняют направление движения синхронно с изменением знака заряда электродов, дипольные молекулы приобретают вращательное движение, а неполярные молекулы поляризуются в результате смещения их зарядов. Эти процессы, сопровождаемые трением, приводят к выделению тепла. Выделяющееся тепло нагревает материал, способствуя продвижению влаги к периферийным слоям и испарению ее с поверхности тела.

При сушке в поле токов высокой частоты материал изнутри имеет более высокую температуру, чем на поверхности; последнее интенсифицирует процесс сушки, т.к. градиенты диффузии и термодиффузии направлены в одну сторону.

Применение нагрева в поле токов высокой частоты создается возможностью обеспечить равномерность нагрева всего объема тела. Внутренние слои нагреваются сильнее периферийных, потому что поверхность материала охлаждается в результате поверхностного испарения влаги и потерь тепла в окружающую среду. Но при сушке в поле токов высокой частоты расход энергии относительно высок. Этот способ применяется лишь для изделий, особенно чувствительных к растрескиванию, перегреву и т.д.

Во влажном состоянии материал при давлении парогазовой смеси меньше 4.58 мм рт. Ст. Имеет температуру ниже 0 оС. При этом свободная влага замерзает и ее испарение происходит без плавления (сушка сублимацией). Удаление влаги в основном происходит путем углубления поверхности испарения внутрь тела. Перенос пара от поверхности испарения через слой тела происходит путем диффузии, т.к. при этом давлении радиус капилляров тела меньше средней длины свободного пробега молекул. Адсорбционно связанная влага находится в переохлажденном состоянии, она удаляется путем превращения жидкости в пар. В конце процесса сушки сублимация льда заканчивается и дальнейшая сушка происходит при температуре выше 0 оС. Следовательно, сублимационная сушка включает в себя сублимацию льда (сушка путем испарения льда), испарение переохлажденной жидкости внутри тела и испарение связанной жидкости при температуре выше 0 оС к концу процесса сушки.

Обычно под сублимацией понимают испарение твердого тела без плавления его, т.е. сублимация равнозначна возгонке. Применительно к процессу сушки сублимация влажного материала является процессом сушки его в замороженном состоянии (сублимация льда, находящегося внутри материала).

Таким образом, при сушке различных материалов следует выбирать метод сушки и конструкцию сушилки в соответствии с техническими условиями на процесс.