Sušenie

Pod jeden Sušenie alebo Dehydratácia (Vysušenie) sa všeobecne chápe ako odstránenie tekutín z látky alebo predmetu, Suchý tovar, odparovaním, odparovaním, používaním desikantov alebo inými technickými a chemickými aplikáciami. Charakteristickým znakom sušenia je preto zníženie vlhkosti (Odstránenie vlhkosti, Odvlhčovanie) obvykle tepelno-fyzikálnou premenou kvapaliny (väčšinou fázovou premenou na plynný stav). Táto kvapalina je väčšinou voda, a preto na ňu človek často myslí Dehydratácia hovorí. Tento výraz však nezodpovedá sušeniu, pretože zahŕňa aj mechanické alebo gravitačné odvodnenie (mechanické odvlhčovanie). Pre technické aplikácie sa odporúča použiť mechanické odvlhčovanie, pokiaľ je to možné, pretože mechanické procesy sú zvyčajne lacnejšie z hľadiska spotreby energie (asi 1/10 nákladov na energiu).

procesy sušenia

Technickou oblasťou použitia sušenia materiálov je technológia sušenia. Prístroje na sušenie sú stručne opísané pod pojmom sušička.

Základom sušenia pomocou konvekcie je tlak pár kvapaliny pri určitej teplote a tlaku. Ak obsah kvapaliny v atmosfére zodpovedá (alebo presahuje) tlak pár, sušenie (odparovanie) nie je možné. Ak je menej kvapaliny, závisí to od gradientu jazdnej koncentrácie a od výmeny plynov (vietor, povrch ...), ako rýchlo prebieha sušenie. Spravidla platí, že čím vyššia je teplota, tým vyšší je tlak pár, ktorý podporuje sušenie. So znižujúcim sa tlakom sa zvyšuje možný podiel kvapaliny v atmosfére. Pre dôležité kvapaliny, najmä pre vodu, existujú schémy a tabuľky, ktoré je možné použiť na technickú kontrolu sušenia. Najdôležitejším diagramom je Mollierov diagram pre vlhký vzduch.

Ďalšie odporúčané odborné znalosti

Správne váženie s laboratórnymi váhami: Sprievodca vážením

Sprievodca základnými technikami merania v laboratóriu

Pochopte účinky statickej elektriny na vašu váhu

Obsah

Technické procesy sušenia

Vysoká závislosť rýchlosti sušenia na teplote sa používa v peciach, sušiarňach, sušiarňach a sušičkách bielizne. Používajú sa však aj procesy sušenia sušenia cesta, sušenia filmu a sušenia rozprašovaním spojené so zvýšením teploty. Ďalšími procesmi sú procesy lyofilizácie, superkritického sušenia a mikrovlnného sušenia uvedené nižšie.

Lyofilizácia

V Lyofilizácia tovar, ktorý sa má sušiť, sa najskôr zmrazí. Voda potom prechádza z tuhého skupenstva priamo do plynného skupenstva - sublimuje. Jednou z výhod je, že tovar, ktorý sa má sušiť, sa uchováva v zmrazenom stave. Lyofilizácia sa používala napríklad na obnovu papierov po povodniach v Labi v roku 2002.

Superkritické sušenie

Rovnako ako pri lyofilizácii je to tiež možné superkritické sušenie obchádzka okolo odparovania, ale prekročením kritického bodu pri vysokých tlakoch a teplotách. Základným princípom je, že látka sa najskôr prevedie z kvapaliny do superkritického stavu a potom pri konštantnej teplote prevedie tlak na tlak okolia. Na rozdiel od podkritického sušenia a lyofilizácie fázová hranica neprechádza, pretože nie je možné rozlišovať medzi plynom a kvapalinou.

Mikrovlnné sušenie

V Mikrovlnné sušenie mokrá stavebná konštrukcia sa odvlhčí priamo. To sa deje ožarovaním vysokoenergetickými mikrovlnami, ktoré spôsobujú pohyb molekúl vody vo vnútri budovy. Výsledné trecie teplo vysušuje stavebnú tkaninu zvnútra von. Tento proces je v živých organizmoch fatálny.

Proces kondenzácie

Rastliny (alebo dokonca budovy) často nazýva Proces kondenzácie sušené. V tomto procese sa suší vzduch, ktorý je obohatený o vlhkosť zo sušených vecí, ochladený. To spôsobí, že voda kondenzuje a môže sa vypúšťať v kvapalnej forme (alebo v tuhej forme pri ešte nižších teplotách). Pretože bola voda odobratá zo vzduchu, môže teraz znova absorbovať novú vodu. Časť energie uvoľnenej kondenzáciou sa môže vrátiť späť do prúdu vzduchu. Teplotu miestnosti je možné prispôsobiť potrebám. (napr .: suchý vzduch 20 ° C, počas kondenzácie 0 ° C). Kondenzačným procesom sa dosiahne jemnejší proces sušenia pri nižších teplotách ako pri sušení umelým ohrevom vzduchu.

Vákuové sušenie

V Vákuové sušenie suchý materiál je vystavený podtlaku, ktorý znižuje teplotu varu a vedie tak k odparovaniu vody už pri nízkych teplotách. Tento proces sa používa hlavne pre potraviny a chemikálie citlivé na teplo. To tiež znižuje rovnovážny tlak pár, ktorý podporuje kapilárny transport. Na zlepšenie efektu sušenia sa materiál, ktorý sa má sušiť, môže ohrievať, napríklad vo vákuových sušiarňach, alebo sa môže pridať sušidlo, ako je P2O5, pri malom množstve vzorky sa to robí v takzvaných sušičkách.

Adsorpčné sušenie

Podobne ako pri kondenzačnom sušení, aj Adsorpčné sušenie do prístroja sa nasáva vlhký vzduch. Ten potom prechádza rotorom potiahnutým kremičitanom kovu, ktorý odvádza vlhkosť zo vzduchu. Odvlhčený vzduch sa potom zahreje a vráti do miestnosti.

Sušenie na vzduchu

The Sušenie na vzduchu - s obmedzením tiež ako solárne sušenie - je zastrešujúci výraz pre všetky procesy sušenia vo vzduchu, to znamená za štandardných atmosférických podmienok. V prípade vody sa kvapalina zvyčajne odstráni odparením. Ak je bezvetrie, je to otázka voľnej konvekcie, v prípade vetra je to nútená konvekcia. Faktory, ktoré určujú konečnú rýchlosť sušenia, sú teda teplota, rýchlosť vetra, vlhkosť vzduchu a efektívna plocha suchého tovaru v porovnaní s ich objemom. Sušenie na vzduchu sa používa v najrôznejších oblastiach, napríklad na sušenie trávy na seno, sušenie farieb, lakov, stavebných materiálov (viď hlinené tehly vpravo) a bielizne alebo vodných tokov alebo kaluží.

Sušenie potravín na vzduchu

Sušením na vzduchu sa rozumie najmä forma konzervácie potravín, pri ktorých sa z nich odoberá voda pri normálnych teplotách vzduchu a bez dodatočného prívodu tepla. Postup je tiež známy ako Sušenie. Znížením obsahu vody na typicky 20 až 25% je možné potraviny uchovávať dlhšiu dobu a oveľa pomalšie sa kaziť alebo plesnivieť. Chuť je zachovaná a v niektorých prípadoch dokonca zosilnená. Potraviny sú rozložené na lamelovom rošte, natiahnuté na nite alebo inak uložené v cirkulujúcom vzduchu, chránené pred dažďom a priamym slnkom. Tento rošt bol predtým známy ako pec, preto sa mu hovorilo „dörren“.

Postup sa používa pre

  • Zrno - pokiaľ je to možné sušenie na vlhkosť nižšiu ako 14%, zvyčajne v strešných sušičkách
  • Byliny
  • Huby
  • Strukoviny - fazuľa, hrášok, šošovica
  • Ovocie - jablkové krúžky, pečené ovocie, hrozienka - pozri tiež sušené ovocie
  • Mäso - parmská šunka, šunka Serrano, Bündnerfleisch, pemmican
  • Ryba - ryba obyčajná alebo klipy

V širšom slova zmysle patrí k sušeniu vzduchom aj tradičné údenie za studena v udiarni, pretože dym tu dáva iba dodatočnú chuťovú poznámku.

Väčšina sušených potravín, s výnimkou mäsa, by mala byť pred ďalšou prípravou namočená.

Sušenie konštrukcií vzduchom

Keď teplota v lete stúpa, krivka tlaku nasýtených pár sa posúva k vyšším hodnotám. Ak komponent obsahuje v niektorých oblastiach kondenzovanú vodu, musí v nich byť existujúci tlak pary tlak nasýtených pár korešpondovať. Prichádza k dehydratácii. V prípade jednovrstvových komponentov sa pre jednoduchosť predpokladá, že k vysychaniu dochádza zo stredu zóny prieniku vlhkosti.

V prípade viacvrstvových komponentov s kondenzáciou na hraniciach vrstiev sa predpokladá, že príslušné hranice vrstiev vyschnú. Ak je oblasť premočená, ako východiskový bod pre sušenie sa zvolí stred oblasti.

V prípade veľmi veľkých teplotných rozdielov medzi exteriérom a interiérom môže byť vysušenie sprevádzané novou kondenzáciou v oblastiach ďalej vo vnútri. V dôsledku zníženej rýchlosti sušenia sa hovorí o sťaženom sušení.

Podľa DIN 4108, časť 5, oddiel 11.2.3, sa dá predpokladať, že kondenzácia počas doby sušenia nemusí byť zohľadnená.

Spravidla sa ako základ pre výpočet pre neklimatizované miestnosti používajú zjednodušené klimatické podmienky podľa DIN 4108 časť 3: