Quá trình sấy đƣợc thực hiện do sự chênh lệch áp suất hơi nƣớc ở môi trƣờng xung quanh (Pxq) và trên bề mặt của sản phẩm (Psf). Để làm cho lƣợng ẩm trên bề mặt sản phẩm bay hơi cần có điều kiện:
Psf > Pxq Psf - Pxq = P
Trị số P càng lớn thì độ ẩm chuyển ra môi trƣờng xung quanh càng lớn. Trị số Psf phụ thuộc vào nhiệt độ sấy, độ ẩm ban đầu của vật liệu và phụ thuộc vào tính chất liên kết của nƣớc với sản phẩm.
Sự thoát ẩm trên bề mặt tăng lên khi nhiệt độ và tốc độ của lồng không khí tăng, khi độ ẩm tƣơng đối giảm và áp suất không khí giảm. Do vậy, sự thoát ẩm trên bề mặt dẫn đến sự khuếch tán bên trong. Đó là kết quả của sự phá vỡ mối cân bằng tƣơng đối trong sản phẩm cũng là do sự thay đổi nhiệt độ và sự phân chia nƣớc không đồng đều của sản phẩm. Trong sản phẩm sự vận chuyển nƣớc từ nơi có độ ẩm cao sang nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch độ ẩm ở những phần khác nhau của hạt là nguyên nhân của sự khuếch tán bên trong khí sấy.
Quá trình sấy có thể đƣợc xúc tiến nhanh nhờ sự tăng nhiệt độ không khí hoặc nhiệt độ của hỗn hợp không khí và khí lò (t), giảm độ ẩm tƣơng đối của không khí (), tăng vận tốc không khí (v) nhờ sự giảm áp suất không khí trong môi trƣờng.
Trong quá trình sấy, càng về sau hơi nƣớc môi trƣờng xung quanh càng nhiều, tức là Pxq càng tăng và độ ẩm của sản phẩm ngày càng giảm đến một lúc nào đó đạt
chỉ số cân bằng. Khi đó Psf = Pxq và độ ẩm đó gọi là độ ẩm cân bằng. Tại độ ẩm cân bằng trị số P = 0, quá trình sấy ngừng lại.
Hình 1.9 Đồ thị biểu diễn bản chất đặc trƣng của quá trình sấy khô sản phẩm Qua đồ thị 1.9 ta thấy:
- Đƣờng cong sấy (A) đƣợc chia làm ba phần :
Giai đoạn hun nóng sản phẩm, đƣa từ nhiệt độ thấp lên nhiệt độ cao để nƣớc có thể bay hơi đƣợc.
Giai đoạn thể hiện sự bay hơi đều đặn của sản phẩm. Giai đoạn này phụ thuộc rất nhiều vào môi trƣờng thoát ẩm. Nếu thoát ẩm tốt thì quá trình sấy sẽ nhanh.
Giai đoạn thể hiện hơi nƣớc của sản phẩm bay ra chậm dần và cuối cùng đƣờng biểu diễn song song với trục hoành, lúc này đạt đến độ ẩm cân bằng, qua trình sấy ngừng lại. Vì vậy trong quá trình sấy phải rút ngắn giai đoạn đầu bằng cách tăng nhiệt độ. Ở giai đoạn sau phải tạo điều kiện cho thoát ẩm tốt, đoạn cuối cùng tác động rút ngắn nhƣ hai giai đoạn trên.
- Đƣờng cong vận tốc sấy (V) đƣợc chia làm bốn thời kì:
Từ đồ thị 1.9 ta thấy :
Ở gian đoạn đốt nóng của sản phẩm tức là tốc độ sấy tăng dần, nhiệt độ của sản phẩm cũng tăng. Trong giai đoạn này toàn bộ nhiệt cung cấp cho quá trình đốt nóng sản phẩm.
Giai đoạn tốc độ sấy không thay đổi toàn bộ nhiệt cung cấp cho sản phẩm dùng vào việc bốc hơi nƣớc, lúc này nhiệt độ sản phẩm hầu nhƣ không thay đổi. Nhiệt độ đó bằng nhiệt độ hơi nƣớc bốc ra.
Giai đoạn sau là giai đoạn vận tốc sấy giảm dần. Nhiệt độ giai đoạn này một phần để hơi nƣớc tiếp tục bốc hơi và một phần để sản phẩm tiếp tục nóng lên. Tốc độ sấy giảm dần cho đến lúc thủy phân sản phẩm đạt đến mức cân bằng.