Como o processo de secagem funciona com um sistema de bomba de vácuo?

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Muitas vezes, um processo de vácuo abrange várias das regiões mencionadas aqui. Na secagem em lote, o processo pode, por exemplo (consulte a Fig. 2.74), começar na região A (evacuação do reservatório vazio) e, em seguida, passe pelas regiões B, C e D em etapas. Então, o curso do processo seria o seguinte:

Fig. 2.74 Áreas de aplicação para bombas tipo roots e condensadores bombeando vapor de água (sem GB = sem lastro de gás)

A. Evacuar o reservatório por uma bomba de lastro de gás e uma bomba tipo roots.

B. Conectar os dois condensadores devido ao aumento da pressão de vapor produzida pelo aquecimento do material.

A escolha do sistema de bombeamento é decidida pela maior pressão parcial de vapor que ocorre e pela menor pressão parcial de ar na entrada.

C. Desviar o condensador principal

Agora, ele não terá efeito. Em vez disso, só seria bombeado vazio pelo sistema de bombeamento com uma queda adicional na pressão de vapor.

D. Desviar o condensador intermediário.

As bombas tipo roots e a bomba de pré-vácuo (com lastro de gás aberto) podem agora continuar bombeando. Com secagem a curto prazo, a separação do condensador cheio de água condensada é particularmente importante, porque a bomba de lastro de gás continuaria a bombear do condensador o vapor de água anteriormente condensado na pressão de vapor de saturação da água.
Com processos de secagem de longo prazo, basta desligar o coletor de condensados do condensador. Então, apenas o filme de condensado restante nos tubos de resfriamento pode evaporar novamente. Dependendo do tamanho da bomba de lastro de gás, essa re-evaporação ocorre em 30 a 60 minutos.

Secagem de substâncias sólidas

Como indicado anteriormente, a secagem de substâncias sólidas traz uma série de outros problemas. Não basta mais simplesmente bombear um reservatório e esperar até que o vapor de água se difunda da substância sólida. Este método é, de fato, tecnicamente possível, mas aumentaria intoleravelmente o tempo de secagem.

Não é um procedimento técnico simples manter o tempo de secagem o mais curto possível. O teor de água e a espessura da camada da substância de secagem são importantes. Apenas os princípios podem ser declarados aqui. Em caso de dúvidas específicas, recomendamos que você entre em contato com nossos especialistas.

O teor de umidade E de um material a ser seco, cujo coeficiente de difusão depende do teor de umidade (por exemplo, com plásticos) em função do tempo de secagem t, é dado em grande aproximação pela seguinte equação:

(2.31)

E₀ onde E é o teor de umidade antes da secagem
q é o coeficiente dependente da temperatura. Assim, a equação (2.31) serve apenas para a temperatura na qual q foi determinado
K é um fator que depende da temperatura, da pressão parcial do vapor de água nas proximidades do material, das dimensões e das propriedades do material.

Com o auxílio dessa equação aproximada, podem ser avaliadas as caraterísticas de secagem de muitas substâncias. Se K e q tiverem sido determinados para várias temperaturas e pressões parciais de vapor de água, os valores para outras temperaturas serão facilmente interpolados, de modo que o curso do processo de secagem possa ser calculado em todas as condições de operação. Com a ajuda de uma transformação de similaridade, é possível comparar o curso do processo de secagem de um material com propriedades conhecidas de um material com propriedades diferentes.

Regras para a secagem de um material

A experiência mostrou que tempos de secagem mais curtos são obtidos se a pressão parcial do vapor de água na superfície do material for relativamente alta, ou seja, se a superfície do material a ser seco ainda não estiver totalmente livre de umidade. Isso é possível porque a condução de calor entre a fonte de calor e o material é maior em pressões mais altas e a resistência à difusão em uma camada superficial úmida é menor do que em uma camada seca. Para atender às condições de uma superfície úmida, a pressão na câmara de secagem é controlada. Se a pressão parcial de vapor de água relativamente alta necessária não puder ser mantida permanentemente, a operação do condensador será temporariamente interrompida. A pressão na câmara aumenta e a superfície do material torna-se úmida novamente. Para reduzir a pressão parcial do vapor de água no reservatório de forma controlada, pode ser possível regular a temperatura do refrigerante no condensador. Desta forma, a temperatura do condensador atinge valores pré-estabelecidos e a pressão parcial do vapor de água pode ser reduzida de forma controlada.

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