Kurutma Teknii

Kurutma Kinetii

Kurutmann Temelleri

ENERJ NEM

letimle Tanmla Radyasyonla Mikrodalga ve Radyo frekans ile

Sv difzyonu ile Buhar difzyonu ile Klcal kanal ak ile Knudsen difzyonu ile Yzey difzyonu ile Poiseuille ak ile

Kurutma ileminde

nce kurutulacak rn yzeyindeki su buharlar,

Sonra rn ierisinde bulunan nem yzeye tanarak buharlama gerekleir.

Buharlama hz;

rnn fiziksel zelliklerine, boyutuna ierdii su miktarna, kurutma artlarna gre deimektedir.

rn nemi

Nem rnde eitli hallerde ve farkl fiziksel-kimyasal balarla tutulur. Nemin bulunduu duruma bal olarak uzaklatrlmas iin farkl proses artlarn gerektirir. zellikle nemin buharlama basnc dolays ile s ve ktle geii etkilenir. Nem rnde sv ve kat hallerde bulunur. rndeki sv haldeki nem, nem ile rn arasnda ba kuvvetlerine gre; d yzeyde, kapiler kanallarda, hapsedilmi veya kimyasal balarla balanm ekilde bulunabilir.

rn nemi ls

rn nemi ls (X veya M ile gsterilir) : Kurutulacak rnlerde bulunan nem miktarnn ifadesinde ya baz (y.b) kuru baz (k.b) olmak zere iki yntem kullanlr.

Ya baza gre nem, Mt,yb , materyaldeki su arlnn materyalin toplam arlna oran olarak ifade edilir.

Kuru baza gre nem ise, Mt,kb , materyaldeki su arlnn materyalin kuru arlna oran olarak ifade edilir.

rn nemi ls

Kurutmada ksmi basn ilikisi Kurutma tekniinde toplam basn, evre basnc dolaylarnda yani 1 bar dolaylarnda, havann su buhar konsantrasyonu ok dktr. Dolaysyla, doymam hava, kuru hava ve su buharnn karmndan oluan ideal gaz karm olarak deerlendirilir. rn zerinden geen havann doymam olmas yani buhar ksmi basnc pb , doymu ksmi basntan pb den kk olmaldr.

Kurutmada rn ile basn ilikisi rnn d yzeyindeki snr tabakasndaki ksmi buhar basnc Pb, havann buhar ksmi basnc Pvden daha byk olmaldr.

P v < P d,T

Pb > Pv

rnlerin kuruma zelliklerine gre snflandrlmas

Higroskopik Olmayan rnler Higroskopik olmayan rnler de nemin buharlamas rn tarafndan etkilenmez. Dier bir deyile nemin buharlamas iin etkin olan doyma basnc rn tarafndan etkilenmez. Bu zellik suyun serbest yzeyde buharlamasna benzerlik gsterir. Dolaysyla bu tip rnler neminin doyma basnc da sadece scaklkla deien zellie sahiptir. Kurutma esnasnda nemin buharlat snr tabakada deimeyen doyma buhar basnc salanr. Bu doyma basnc rn neminin tamamen kurtulmasna dek devam eder.

Higroskopik rnler Higroskopik rnlerde nemin buharlamas yani nemin doyma basnc etkilenir. rnn azalan nemine bal olarak doyma basncda der. Buharn den doyma basnc kurutucu akkannn ksmi buhar basncna eitlendiinde kurutma prosesi durur. rnn daha fazla kurutulmas iin kurutucu akkann bal nemi dolaysyla ksmi buhar basncnn drlmesi gerekir. Bu neden ile higroskopik rnlerin tamamen kurutulmas mmkn olamaz.

Higroskopik olmayan rnlerin kurutulmas

Denge nemi

Herhangi bir ortam iinde bulunan bir materyalin, o ortam iinde ulaabilecei nem deeridir. Dier deyile denge nemi, ele alnan rnn o koullarda kazanaca ya da kaybedecei nem miktarn belirler.

Tipik sorbsiyon izotermi

rn nemi tipleri

Sorbsiyon izotermleri

Kuruma evreleri

A-B blgesinde rn yzeyi ile kurutma havasnn dengeye geldii blmdr. rnn snma evresi de denilebilir. Genellikle kurutma ilemlerinde gz ard edilir. B-C blgesinde ise kuruma sabit hzl periyodda srd blmdr. Bu periyodda buharlama hz ayn artlar altnda bulunan bir svnn yzeyinde meydana gelen buharlama debisine eittir. C noktasnda kuruma hz dmeye balamaktadr. C noktasnda gda maddesinin ihtiva ettii nem, kritik nem olarak adlandrlmaktadr. C-E blgesinde azalan hzla kurutma olay devam etmektedir. Gda maddesinin i ksmlarndan yzeye doru nemin tanma hz giderek dmektedir. Azalan hzla kurutma periyodu da genellikle kurutma olaylarnda iki blmde seyretmektedir. C-D birinci azalan hzla kurutma periyodu ve E-D ikinci azalan kurutma periyodu.

Kuruma Kinetii

Kuruma Kinetii

Kuruma kinetii

Kuruma kinetii

Kuruma zaman

rnek Hesap

Grafik iziminde kullanlan formller

Grafik iziminde kullanlan formller

Grafikler

Kuruma hzna etki eden faktrler

Balca faktrler;

Kurutma scakl

Gaz (hava) hz

Kurutucu akkann nemi

Kurutma basncnn drlmesi (vakum)

rn tipi ve boyutlar

eklinde sralanabilir.

rnek- Sabit Kuruma Hz

rnn Ls /A deeri 21,5 kg/m2, t1 = 1.68 h

annda nem miktar M1= 0.35, t2 = 2.04 h annda nem miktar M2= 0.325 olarak belirlenmitir. Kuruma hzn (orann) belirleyiniz.

rnek-Sabit kuruma hz periyodunda zaman hesab

Ls /A deeri 21,5 kg/m2 , rnn sabit kuruma hz

R=1.51 kgsu/h.m2 ise rnn kuruma esnasnda

nem deerinin M1= 0.38 den M2= 0.25 kgsu/kgkuruktle deerine gelinceye kadar geen sreyi hesaplaynz.

Kuruma esnasnda difzyon