L ỜI MỞ ĐẦ U
4.4.2Phân khối lượng hơi trong vỏ xốp
Trong quá trình sấy, đến một thời điểm nào đó thì vỏ khô được hình thành bên ngoài hạt và chiều dày lớp vỏ này tăng dần chia hạt thành 2 phần: phần lõi bên trong là nhân ướt, phần vỏ bên ngoài là vỏ xốp. Trong các lỗ rỗng chứa hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Hơi nước từ mặt phân chia giữa vỏ và nhân khuếch tán ra bên ngoài trong khí đó không khí khô thì khuếch tán theo chiều ngược lại (từ mặt ngoài cùng vào trong). Gradient thành phần khối lượng của hơi ở trong lớp vỏ xốp là đại lượng đặc trưng cho cường độ của quá trình trao đổi chất giữa nhân ướt và tác nhân sấy. Hình 4.9 thể hiện sự thay đổi phân khối lượng của hơi trong vỏ xốp tại thời điểm độ ẩm tương đối của hạt là 60% và xét trong 2 trường hơp nhiệt độ tác nhân sấy ban đầu bằng 200oC và 300oC với kích thước hạt ban đầu bằng 2mm. Trong quá trình tính toán thì ở bất cứ thời điểm nào cũng phải xác định gradient phân khối lượng hơi ở trong lớp vỏ nhưng ởđây chỉ đưa một trường hợp minh họa
phân chia giữa lớp vỏ xốp và nhân (hình 3.3); Ld là chiều dày của lớp vỏ xốp. Tại bề mặt ngoài cùng của vỏ xốp thì tọa độ không thứ nguyên xét trên Ld bằng 1.
Hình 4.9: Thành phần khối lượng của hơi trong vỏ xốp khi độẩm của hạt X = 0,6, bán kính hạt ban đầu Rdo = 2(mm)
Hình 4.9 cho thấy thành phần khối lượng của hơi trong hỗn hợp không khí khô – hơi nước trong vỏ xốp giảm dần từ bề mặt phân chia giữa nhân ướt và vỏ khô tới bề mặt ngoài của hạt. Tuy nhiên, gradient phân khối lượng của hơi phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ tác nhân sấy, nhiệt độ càng cao thì gradient càng lớn: Nếu nhưở nhiệt độ 200oC thì chênh lệch phân khối lượng giữa trong và ngoài của vỏ là
0,353 0,345 0,008− = thì ở nhiệt độ300oC độ chênh này là 0,62 0,345 0, 275− = . Điều này có thể giải thích qua việc tăng phân áp suất bão hòa của hơi nước tại bề mặt trong của lớp vỏ xốp theo nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì cường độ bay hơi càng lớn, kết quả là làm tăng hàm lượng hơi và gradient phân áp suât hơi trong hang xốp. Điều này cho thấy ảnh hưởng rất lớn của nhiệt độ tác nhân sấy đối với hiệu quả của