Tổng quan quá trình sấy

Một phần của tài liệu Nghiên ứu công nghệ khai thác nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng dầu từ màng gấc (Trang 27 - 30)

1.3. Tổng quan quá trình sấy

1.3.1. Tổng quan quá trình sấy

Theo quan điểm hoá lý, vật ẩm là một hệ liên kết phân tán giữa pha phân tán và môi trờng phân tán. Pha phân tán là một chất có cấu trúc mạng hay khung không gian từ chất rắn phân đều trong môi trờng phân tán (là một chất khác).

Dựa theo tính chất lý học, ngời ta có thể chia vật ẩm ra thành ba loại:

- Vật liệu keo: là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt. Nớc hoặc ẩm ở dạng liên kết hấp thụ và thẩm thấu. Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị co ngót khá nhiều, nhng vẫn giữ đợc tính dẻo. Ví dụ: gelatin, các sản phẩm từ bột nhào, tinh bột...

- Vật liệu xốp mao dẫn: nớc hoặc ẩm ở dạng liên kết cơ học do áp lực mao quản hay còn gọi là lực mao dẫn. Vật liệu này thờng dòn hầu nh không co

lại và dễ dàng làm nhỏ (vỡ vụn) sau khi làm khô. Ví dụ: đờng tinh thể, muối

¨n v.v...

- Vật liệu keo xốp mao dẫn: bao gồm tính chất của hai nhóm trên. Về cấu trúc các vật này thuộc xốp mao dẫn, nhng về bản chất là các vật keo, có nghĩa là thành mao dẫn của chúng có tính dẻo, khi hút ẩm các mao dẫn của chúng trơng lên, khi sấy khô thì co lại. Loại vật liệu này chiếm phần lớn các vật liệu sấy. Ví dụ: ngũ cốc, các hạt họ đậu, bánh mì, rau, quả...

Các liên kết giữa ẩm với vật khô có ảnh hởng rất lớn đến quá trình sấy.

Nó sẽ chi phối diễn biến của quá trình sấy. Vật ẩm thờng là tập hợp của ba pha: rắn, lỏng và khí (hơi). Các vật rắn đem đi sấy thờng là các vật xốp mao dẫn hoặc keo xốp mao dẫn. Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cũng với hỗn hợp hơi khí có thể tích rất lớn (thể tích xốp) nhng tỷ lệ khối lợng của nó so với phần rắn và phần ẩm lỏng có thể bỏ qua. Do vậy trong kỹ thuật sấy thờng coi vật thể chỉ gồm phần rắn khô và chất lỏng.

Có nhiều cách phân loại các dạng liên kết ẩm. Trong đó phổ biến nhất là cách phân loại theo bản chất hình thành liên kết theo cách này, tất cả các dạng lên kết ẩm đợc chia thành ba nhóm chính: liên kết hoá học, liên kết hoá

lý và liên kết cơ lý.

a. Liên kết hoá học

Liên kết hoá học giữa ẩm và vật khô rất bền vững trong đó, các phân tử nớc đã trở thành một bộ phận trong thành phần hoá học của phân tử vật ẩm.

Loại ẩm này chỉ có thể tách ra khi có phản ứng hoá học và thờng phải nung nóng đến nhiệt độ cao. Sau khi tách ẩm tính chất hoá lý của vật thay đổi. ẩm này có thể tồn tại ở dạng liên kết phân tử nh trong muối hydrat MgCl2.6H2O hoặc ở dạng liên kết ion nh Ca(OH)2. Trong quá trình sấy không đặt vấn đề tách ẩm ở dạng liên kết hoá học.

b. Liên kết hoá lý

Liên kết hoá lý không đòi hỏi nghiêm ngặt về tỷ lệ thành phần liên kết.

Có hai loại: liên kết hấp phụ (hấp thụ) và liên kết thẩm thấu. Liên kết hấp phụ của nớc có gắn liền với các hiện tợng xảy ra trên bề mặt giới hạn của các pha (rắn hoặc lỏng). Các vật ẩm thờng là những vật keo, có cất tạo hạt. Bán kính tơng đơng của hạt từ 10-9 - 10-7 m. Do cấu tạo hạt nên vật keo có bề mặt bên trong rất lớn. Vì vậy nó có năng lợng bề mặt tự do đáng kể. Khi tiếp xúc với không khí ẩm hay trực tiếp với ẩm, ẩm sẽ xâm nhập vào các bề mặt tự do này tạo thành liên kết hấp phụ giữa ẩm và bề mặt. Liên kết thẩm thấu là sự liên kết hoá lý giữa nớc và vật rắn khi có sự chênh lệch nồng độ các chất hoà tan ở trong và ngoài tế bào. Khi nớc ở bề mặt vật thể bay hơi thì nồng độ của dung dịch ở đó tăng lên và nớc ở sâu bên trong sẽ thấm ra ngoài. Ngợc lại, khi ta đặt vật thể vào trong nớc thì nớc sẽ thấm vào trong.

c. Liên kết cơ lý

Đây là dạng liên kết giữa ẩm và vật liệu đợc tạo thành do sức căng bề mặt của ẩm trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật. Liên kết cơ học bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ớt.

- Liên kết cấu trúc: là liên kết giữa ẩm và vật liệu hình thành trong quá trình hình thành vật. Ví dụ: nớc ở trong các tế bào động vật, do vật đông đặc khi nó có chứa sẵn nớc. Để tách ẩm trong trờng hợp liên kết cấu trúc ta có thể làm cho ẩm bay hơi, nén ép vật hoặc phá vỡ cấu trúc vật... Sau khi tách ẩm, vật bị biến dạng nhiều, có thể thay đổi tính chất và thậm chí thay đổi cả trạng thái pha

- Liên kết mao dẫn: nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản. Trong các vật thể này có vô số các mao quản. Các vật thể này khi để trong nớc, nớc sẽ theo các mao quản xâm nhập vào vật thể. Khi vật thể này để trong môi trờng không khí ẩm thì hơi nớc sẽ ngng tụ trên bề mặt mao quản và theo các mao quản xâm nhập vào trong vật thể.

- Liên kết dính ớt: là liên kết do nớc bám dính vào bề mặt vật. ẩm liên kết dính ớt dễ tách khỏi vật bằng phơng pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra bằng các phơng pháp cơ học nh: lau, thấm, thổi, vắt ly tâm...

1.3.1.2. Tác nhân sấy

Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lợng ẩm tách ra từ vật sấy. Trong quá trình sấy, môi trờng buồng sấy luôn luôn đợc bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy. Nếu lợng ẩm này không đợc mang đi thì độ ẩm tơng đối trong buồng sấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt đợc sự cân bằng giữa vật sấy và môi trờng trong buồng sấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngấc lại. Do vậy, cùng với việc cung cấp nhiệt cho vật để hoá hơi ẩm lỏng, đồng thời phải tải ẩm đã thoát ra khỏi vật ra khỏi buồng sấy.

Ngời ta sử dụng tác nhân sấy làm nhiệm vụ này. Các tác nhân sấy thờng là các chất khí nh không khí, khói, hơi quá nhiệt. Chất lỏng cũng

đợc sử dụng làm tác nhân sấy nh các loại dầu, một số loại muối nóng chảy... Trong đa số quá trình sấy, tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy, vừa làm nhiệm vụ tải ẩm. ở một số quá trình nh sấy bức xạ, tác nhân sấy còn có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi bị quá nhiệt.

Một phần của tài liệu Nghiên ứu công nghệ khai thác nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng dầu từ màng gấc (Trang 27 - 30)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(89 trang)