Uscare
Sub unul Uscare sau Deshidratare (Desicarea) se înțelege în general ca eliminarea lichidelor dintr-o substanță sau obiect, Bunuri uscate, prin evaporare, evaporare, utilizarea desicanților sau alte aplicații tehnice și chimice. Prin urmare, caracteristica uscării este reducerea umidității (Îndepărtarea umezelii, Dezumidificare) printr-o conversie de obicei termico-fizică a lichidului (în mare parte o conversie de fază în stare gazoasă). Acest lichid este în mare parte apă, motiv pentru care cineva se gândește adesea la el Deshidratare vorbește. Cu toate acestea, acest termen nu este congruent cu uscarea, deoarece include și deshidratarea mecanică sau gravitațională (dezumidificare mecanică). Pentru aplicații tehnice, se recomandă utilizarea dezumidificării mecanice în amonte, dacă este posibil, deoarece procesele mecanice sunt de obicei mai ieftine în ceea ce privește consumul de energie (aproximativ 1/10 din costurile energetice).
Domeniul tehnic de aplicare care se ocupă cu uscarea materialelor este tehnologia de uscare. Aparatele pentru sarcini de uscare sunt descrise pe scurt sub termenul de uscător.
Baza uscării cu convecție este presiunea de vapori a lichidului la o anumită temperatură și presiune. Dacă conținutul de lichid din atmosferă corespunde (sau depășește) presiunea vaporilor, uscarea (evaporarea) nu este posibilă. Dacă este mai puțin lichid, depinde de gradientul de concentrație de antrenare și de schimbul de gaze (vânt, suprafață ...) cât de repede se desfășoară uscarea. De regulă, cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai mare presiunea vaporilor, ceea ce favorizează uscarea. Odată cu scăderea presiunii, crește posibila proporție de lichid în atmosferă. Pentru lichidele importante, în special pentru apă, există diagrame și tabele care pot fi utilizate pentru controlul tehnic al uscării. Cea mai importantă diagramă pentru aceasta este diagrama Mollier pentru aerul umed.
Alte cunoștințe de specialitate recomandate
Cântărirea corectă cu balanțele de laborator: ghidul de cântărire
Ghid pentru tehnicile esențiale de măsurare în laborator
Înțelegeți efectele electricității statice asupra scării dvs.
Cuprins
Procese tehnice de uscare
Dependența ridicată a vitezei de uscare de temperatură este utilizată în cuptoare, camere de uscare, dulapuri de uscare și uscătoare. Cu toate acestea, sunt utilizate și procesele de uscare a aluatului, uscarea peliculei și uscarea prin pulverizare asociate cu o creștere a temperaturii. Alte procese sunt procesele de uscare prin congelare, uscare supercritică și uscare cu microunde, prezentate mai jos.
Uscare la rece
În Uscare la rece mărfurile care trebuie uscate sunt mai întâi congelate. Apa se schimbă apoi de la starea solidă direct la starea gazoasă - se sublimează. Unul dintre avantaje este că mărfurile care trebuie uscate sunt conservate în stare înghețată. Liofilizarea a fost utilizată, de exemplu, pentru refacerea hârtiei după inundațiile din Elba în 2002.
Uscare supercritică
Ca și în cazul uscării prin congelare, acest lucru este, de asemenea, posibil uscarea supercritică un ocol în jurul evaporării, dar prin depășirea punctului critic cu presiuni și temperaturi ridicate. Principiul de bază este că substanța este transferată mai întâi din lichid în starea supercritică și apoi, la o temperatură constantă, transferă presiunea la presiunea ambiantă. Spre deosebire de uscare subcritică și uscare prin congelare, limita fazei nu este trecută, deoarece nu este posibil să se facă diferența între gaz și lichid.
Uscare cu microunde
În Uscare cu microunde o structură de clădire umedă este dezumidificată direct. Acest lucru se face prin iradiere cu microunde cu energie ridicată, care determină mișcarea moleculelor de apă în interiorul țesăturii de construcție. Căldura rezultată prin frecare usucă țesătura de construcție din interior spre exterior. Acest proces este fatal în organismele vii.
Procesul de condensare
Plantele (sau chiar clădirile) sunt deseori numite de către Procesul de condensare uscat. În acest proces, aerul de uscare, care este îmbogățit cu umezeală din articolele care urmează să fie uscate, este răcit. Ca urmare, apa se condensează și poate fi evacuată sub formă lichidă (sau sub formă solidă la temperaturi chiar mai scăzute). Deoarece apa a fost luată din aer, acum poate absorbi din nou apă nouă. O parte din energia eliberată prin condensare poate fi returnată fluxului de aer. Temperatura camerei poate fi adaptată nevoilor. (de exemplu: aer uscat 20 ° C, în timpul condensării 0 ° C). Procesul de condensare realizează o uscare mai delicată datorită temperaturilor mai scăzute decât atunci când se usucă prin încălzirea artificială a aerului.
Uscare sub vid
În Uscare sub vid mărfurile uscate sunt expuse la o presiune negativă, care reduce punctul de fierbere și duce astfel la evaporarea apei chiar și la temperaturi scăzute. Procesul este utilizat în principal pentru alimentele și substanțele chimice sensibile la căldură. Acest lucru scade, de asemenea, presiunea de vapori de echilibru, care favorizează transportul capilar. Pentru a îmbunătăți efectul de uscare, materialul care trebuie uscat poate fi încălzit, de ex. în dulapuri de uscare sub vid sau adăugați un desicant, cum ar fi P2O5, cu cantități mici de probă, acest lucru se face în așa-numitele pistoale de uscare.
Uscare prin adsorbție
Similar cu uscarea prin condensare, Uscare prin adsorbție aerul umed este aspirat în dispozitiv. Acesta este apoi trecut printr-un rotor acoperit cu silicat metalic, care elimină umezeala din aer. Aerul dezumidificat este apoi încălzit și returnat în cameră.
Uscare în aer
Uscare în aer - cu restricție și ca uscarea solara - este un termen umbrelă pentru toate procesele de uscare în aer, adică în condiții atmosferice standard. În cazul apei, lichidul este de obicei îndepărtat prin evaporare. Când nu există vânt, este o convecție liberă, cu vânt este o convecție forțată. Factorii care determină viteza finală de uscare sunt, prin urmare, temperatura, viteza vântului, umiditatea aerului și suprafața efectivă a produselor uscate în comparație cu volumul lor. Uscarea cu aer este utilizată într-o mare varietate de zone, de exemplu uscarea ierbii pe fân, uscarea vopselei, lacului, materialelor de construcție (a se vedea cărămizile de lut din dreapta) și rufelor (lesa) sau uscarea corpurilor de apă și bălți.
Uscarea alimentelor la aer
În special, uscarea în aer este înțeleasă a fi o formă de conservare a alimentelor în care apa este îndepărtată din ele la temperaturi normale ale aerului și fără alimentare cu căldură suplimentară. Procedura este, de asemenea, cunoscută sub numele de Uscare. Prin reducerea conținutului de apă la un interval cuprins între 20 și 25%, alimentele pot fi păstrate pentru o perioadă mai lungă de timp și se pot strica sau mucegai mult mai lent. Gustul este păstrat și uneori chiar se intensifică. Mâncarea este întinsă pe un cadru cu lamele, trasă pe fire sau depozitată în alt mod în aerul care circulă, protejată de ploaie și soare direct. Acest cadru cu lamele a fost cunoscut anterior sub numele de cuptor, de unde și termenul „dörren”.
Procedura este utilizată pentru
- Cereale - dacă este posibil uscarea sub 14% umiditate, de obicei în uscătoarele de acoperiș
- Ierburi
- Ciuperci
- Leguminoase - fasole, mazăre, linte
- Fructe - inele de mere, fructe coapte, stafide - vezi și fructe uscate
- Carne - șuncă de Parma, șuncă Serrano, Bündnerfleisch, pemmican
- Pește - pește stoc sau pește clip
Într-un sens mai larg, fumatul tradițional la rece într-un afumător aparține, de asemenea, uscării cu aer, deoarece fumul de aici oferă doar o notă de gust suplimentară.
Majoritatea alimentelor uscate, cu excepția cărnii, trebuie înmuiate înainte de prepararea ulterioară.
Uscarea în aer a structurilor
Când temperatura crește vara, curba presiunii vaporilor de saturație se deplasează la valori mai mari. Dacă componenta conține apă de condens în unele zone, presiunea de abur existentă trebuie să fie în aceste zone presiunea vaporilor de saturație corespunde. Vine la deshidratare. În cazul componentelor cu un singur strat, din motive de simplitate, se presupune că uscarea are loc din centrul zonei de penetrare a umezelii.
În cazul componentelor multistrat cu condens la limitele stratului, se așteaptă ca limitele relevante ale stratului să se usuce. Dacă zona este îmbibată, centrul zonei este ales ca punct de plecare pentru uscare.
În cazul unor diferențe de temperatură foarte mari între exterior și interior, uscarea poate fi însoțită de condens nou în zonele din interior. Ca urmare a vitezei reduse de uscare, se vorbește despre uscare împiedicată.
Conform DIN 4108, partea 5, secțiunea 11.2.3, se poate presupune că condensarea în timpul perioadei de uscare nu trebuie luată în considerare.
De regulă, condițiile climatice simplificate conform DIN 4108 partea 3 sunt utilizate ca bază pentru calculul camerelor fără aer condiționat: