1. CƠ SỞ KHOA HỌC: 1.1 Định nghĩa Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi mẫu nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi (evaporation) hoặc thăng hoa (sublimation). Cần phân biệt sự khác nhau giữa sấy và cô đặc. Trong quá trình sấy, mẫu nguyên liệu thường ở dạng rắn, tuy nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy cũng có thể ở dạng lỏng hoặc huyền phù. Sán phẩm thu được sau quá trình sấy luôn ở dạng rắn hoặc bột. Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện thoe những nguyên tắc khác nhau. Có thể chia có phương pháp sấy theo những nhóm sau: 1.2 Các phương pháp sấy Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện thoe những nguyên tắc khác nhau. Có thể chia có phương pháp sấy theo những nhóm sau: 1.2.1 Phương pháp sấy nóng. Trong phương pháp sấy nóng tác nhân sấy (TNS) và vật liệu sấy (VLS) được đốt nóng. Do tác nhân sấy được đốt nóng nên độ ẩm tương đối φ giảm dẫn đến phân áp suất hơi nước pam trong tác nhân sấy giảm. Mặt khác, do nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên, nên mật độ hơi trong các mao quản tăng lên do vậy làm cho phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu tăng. Như vậy, trong các hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường: thứ nhất là giảm phân áp suất hơi nước của tác nhân sấy bằng cách đốt nóng nó và cách thứ hai là tăng phân áp suất hơi trong vật liệu sấy. Trong các hệ thống sấy đối lưu người ta sử dụng cả hai cách này. Ngược lại, trong các hệ thống sấy tiếp xúc, sấy bức xạ và hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần chỉ sử dụng cách đốt nóng vật. Hệ thống sấy nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt: + Hệ thống sấy đối lưu: Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò. + Hệ thống sấy tiếp xúc: Trong hệ thống sấy tiếp xúc, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng. Như vậy, trong các hệ thống sấy tiếp xúc người ta tạo độ chênh phân áp suất hơi nước nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy. Trong số này chúng ta thường gặp hệ thống sấy lô và hệ thống sấy tang… + Hệ thống sấy bức xạ: Trong hệ thống sấy bức xạ, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường. Như vậy, trong hệ thống sấy bức xạ người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật. + Các hệ thống sấy khác: Ngoài ba hệ thống sấy trên, trong các hệ thống sấy nóng còn có các hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường để đốt nóng vật. Trong các hệ thống sấy loại này, khi vật liệu sấy đặt trong một trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện và chính dòng điện này đốt nóng vật. Như vậy, cũng như các hệ thống sấy bức xạ và hệ thống sấy tiếp xúc, các hệ thống loại này cũng chỉ tạo ra độ chênh phân áp suất giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt nóng vật. 1.2.2. Phương pháp sấy bức xạ. Phương pháp sấy bức xạ là phương pháp sấy mà trong đó vật liệu sấy nhận nhiệt từ nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường. Như vậy, trong hệ thống sấy bức xạ người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật. 1.2.3. Phương pháp sấy đối lưu. A. Khái niệm. Phương pháp sấy đối lưu là phương pháp sấy dùng không khí nóng hoặc khói lò làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ (t, , w…) phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi theo tác nhân sấy vào môi trường. Trong phương pháp sấy đối lưu nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ tác nhân sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. B. Phân loại hệ thống sấy đối lưu. Người ta thường phân loại hệ thống sấy đối lưu chủ yếu theo cấu tạo của các thiết bị sấy. Có thể gặp các hệ thống sấy đối lưu sau đây: Hệ thống sấy buồng Cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy buồng là buồng sấy. Trong buồng sấy có bố trí các thiết bị đỡ vật liệu sấy mà ta gọi chung là thiết bị chuyển tải (TBCT). Nếu dung lượng của buồng sấy bé và thiết bị chuyển tải là các khay sấy thì người ta thường gọi hệ thống sấy buồng này là tủ sấy. Nếu dung lượng của buồng sấy là lớn và thiết bị chuyển tải là các xe goòng thì người ta gọi là hệ thống sấy buồng kiểu xe goòng. Nói chung, thiết bị chuyển tải trong hệ thống sấy buồng rất đa dạng. Hình 1.1: Hệ thống sấy buồng Hệ thống sấy hầm Khác với hệ thống sấy buồng, trong hệ thống sấy hầm thiết bị sấy là một hầm sấy dài, vật liệu sấy vào ở đầu này và ra ở đầu kia của hầm. Thiết bị chuyển tải trong hệ thống sấy hầm thường là xe goòng hoặc là băng tải. Đặc điểm chủ yếu của hệ thống sấy hầm là bán liên tục hoặc liên tục và cũng như hệ thống sấy buồng nó có thể sấy được nhiều dạng vật liệu sấy. Tuy nhiên, do cấu tạo, năng suất của nó lớn hơn năng suất của hệ thống sấy buồng.