Nhận xét chung:
• Trở lực qua lớp hạt tĩnh
Theo cách tính của Blacke - Kozeny, do phạm vi áp dụng Re < 10 nên cho cĩ các hạt muối tinh cĩ kích thước dh = (0,75; 0,45;0,225)mm là thỏa mãn.
Trong cách tính của Ergun đối với các hạt cĩ đường kính hạt càng nhỏ thì tổn áp qua lớp hạt càng lớn.
• Trở lực qua lớp hạt sơi tối thiếu
Áp dụng tính tổn áp theo Ergun, cũng giống như lớp hạt tĩnh, với lớp hạt dải kích thước bé thì trở lực thì tăng dần.
Đồ thị so sánh giá trị tổn thất áp suất qua lớp hạt sơi tối thiểu
0 100 200 300 400 500 600 700 800 225 450 750 953 1050 1350 1650 Đường kính hạt d, m Áp su ất, kg /m2 Ergun (1.37) Pt (1.36) Pt (1.38) Thực nghiệm
Đồ thị so sánh tổn áp qua ghi phân phối khí theo vận tốc
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0.1 0.15 0.25 0.4 0.4 0.5 0.5 Vận tốc, m/s Á p su ất , k g/ m 2 Cơng thức (1.40) Henderson (1.42) Krishnaiah (1.45)
53
Giá trị tổn áp tính theo Federop khác biệt và lớn hơn rất nhiều so phương pháp tính khác và giá trị thực tế. Khác với cách tính của Ergun, tồn áp tăng dần khi tính cho lớp hạt tăng lớn dần.
Giá trị tổn áp qua lớp hạt tính theo Kozeny – Carman tăng dần theo kích thước hạt tăng, cĩ giá trị tương đương với cách tính của Ergun và hợp lý với thực tế.
Khơng cĩ sự chênh lệch về tổn áp cho dịng khí thổi qua các lớp hạt cĩ kích thước khác nhau khi sử dụng phương trình (1.36) và (1.38) để tính. Tổn áp khơng phụ thuộc vào đường kính.
• Tổn áp qua ghi phân phối khí
Tổn áp qua ghi phân phối khí tính theo cơng thức của Henderson (1.42) cho giá trị tương đối bé (do thành phần vận tốc khí qua lớp hạt trạng thái tĩnh phụ thuộc theo kích thước hạt). Tổn áp qua ghi phân phối khí tính theo Henderson chỉ thích hợp cho trường hợp sấy hạt nơng sản.
Tổn áp qua ghi phân phối khí tính theo Krishnaiah cho giá trị hợp lý. Tổn áp sẽ tăng khi đường kính hạt giảm.
Như vậy, sau khi đã xác định được các thơng số hình học cần thiết và hai tính chất thủy động quan trọng là vận tốc hĩa sơi tối thiểu và tổn thất áp suất qua lớp hạt, ta tiến hành q trình tính tốn, thiết kế hệ thống máy sấy muối tinh bằng phương pháp sấy tầng sơi xung khí dạng mẻ, năng suất 5 kg/mẻ. Chuyên đề 2 sẽ trình bày tồn bộ nội dung của q trình tính tốn, thiết kế hệ thống này.
1.5. Kết luận chương 1
Muối tinh được sản xuất từ nguyên liệu muối hạt (muối thơ) cĩ nguồn gốc từ việc phơi nước biển hoặc từ nguồn hịa tan muối để kết tinh lại, ngay cả muối mỏ. Thơng qua cơng nghệ tinh chế đã cho phép nâng cao thành phần NaCl từ 95% lên 98- 99%, loại tối đa thành phần tạp chất khơng tan, các muối Ca2+, Mg2+, SO42-
Độ ẩm của muối tinh là một trong các chỉ tiêu quan trọng của muối tinh sau chế biến. Độ ẩm sau ly tâm nằm trong phạm vi 3,5- 4,5 % và độ ẩm muối tinh sau sấy tuy theo từng vùng miền thường dao động phạm vi < 0,2%.
Các thơng số vật lý của muối tinh theo các tài liệu cơng bố . + Khối lượng riêng = 2160kg/m3
+ Khối lượng riêng thể tích v = 1100-1200 kg/m3
+ Nhiệt dung riêng C= 0,854 kJ/kgK ở 0C và trung bình 0,206 kJ/kg.K ở nhiệt độ bình thường
+ Độ dẫn nhiệt = 6,49 W/m K
+ Đường kính hạt muối tinh sử dụng làm muối ăn 0,8mm + Màu sắng trắng tự nhiên
Đối với đường tinh luyện, qua tìm hiểu trên các tạp chí khoa học cĩ uy tín trong nước và trên thế giới, chủ nhiệm đề tài nhận thấy các nghiên cứu về sấy đường tinh luyện nĩi chung, đặc biệt là sấy tầng sơi xung khí là rất ít. Nguyên nhân cĩ thể là do:
Đường là loại vật liệu cĩ đặc tính kết dính khi tác động nhiệt, rất khĩ sấy ở dạng mẻ nên việc nghiên cứu về sấy đường trước tiên phải giải quyết được chế độ sơi.
54
Thiết bị sấy đường chủ yếu được sử dụng ở quy mơ cơng nghiệp và trong các nhà máy đường lớn ở các nước cĩ nền nơng nghiệp mía đường phát triển. Q trình sấy đường cũng là một khâu nhỏ trong quy trình sản xuất đường.
Các máy sấy đường truyền thống như máy sấy thùng quay, tầng sơi cĩ rung đã được chế tạo và sử dụng ở quy mơ cơng nghiệp rất rộng rãi trên thế giới nên để thay thế chúng cần nghiên cứu chứng minh được tính ưu việt hoặc khả năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống sấy mới.
Do vậy, chủ nhiệm đề tài nhận thấy việc nghiên cứu về kỹ thuật sấy muối, đường tầng sơi xung khí là hướng đi mới cần tiến hành sớm do yêu cầu về mặt chất lượng sản phẩm ngày càng cao và trong tình hình cả thế giới đang hướng đến vấn đề tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững.
55
Chương 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VẬT LIỆU RỜI
2.1. Kỹ thuật sấy muối tinh của thế giới
Do yêu cầu của các ngành sản xuất khác nhau, yêu cầu sử dụng muối tinh cĩ độ ẩm nhỏ (0,2%) nên cần thiết phải sấy [8].
Kỹ thuật sấy và máy sấy muối tinh trên thế giới cho ra đời nhiều mẫu máy, tùy theo trình độ và khả năng đầu tư của mỗi nước mà người ta cĩ thể quyết định lựa chọn các loại máy sấy như: máy sấy rang kiểu hở, máy sấy rang thùng quay kiểu kín, máy sấy thùng quay truyền nhiệt đối lưu, máy sấy rung tầng sơi, máy sấy tầng sơi xung khí.
2.1.1. Sấy muối bằng máy sấy rang
Máy sấy rang kiểu hở hoặc sấy rang thùng quay kiểu kín là loại máy sấy thơ sơ nhất, nguyên lý truyền nhiệt dẫn nhiệt, loại máy sấy này cĩ ở hầu hết các quốc gia chưa phát triển (hiện rất thơng dụng tại các phân xưởng sản xuất muối tư nhân ở Tp. Hồ Chí Minh và các tỉnh duyên hải Việt Nam). Khi sấy phải sử dụng nhiều cơng lao động để đưa muối vào, ra, chảo rang, phải cào, đảo và lấy sản phẩm sấy bằng lao động. Chất lượng sản phẩm sấy thấp, tỷ lệ muối tinh bị vĩn cục cao, tỷ lệ đồng đều về độ ẩm thấp. Việc sấy rang tiếp xúc được thực hiện bằng cách cấp nhiệt trực tiếp từ lị đốt vào chảo rang, hoặc thơng qua mơi chất truyền nhiệt trung gian như dầu trao đổi nhiệt hoặc ngay cả nhớt thải.