BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC
🙧🙥

BÁO CÁO THỰC HÀNH
MƠN THỰC HÀNH Q TRÌNH & THIẾT BỊ HÓA HỌC

BÀI TH: SẤY ĐỐI LƯU
GVHD: Trương Văn Minh
Sinh viên: Phan Thị Nguyễn Nhi
Lớp: DHHC14A
MSSV:18077131 – Tổ 4
Ngày thực hành: 14/03/2022

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 3 năm 2022
1


1. GIỚI THIỆU
1.1. Khái niệm
Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.
1.2. Mục đích thí nghiệm
 Khảo sát về tĩnh lực học quá trình sấy đối lưu trong thiết bị sấy bằng khơng khí nhằm:
 Xác định sự biến đổi thơng số vật lý khơng khí ẩm và thành phần vật liệu sấy của q
trình sấy.
 Xác định lượng khơng khí khơ cần sử dụng và lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy.
 So sánh và đánh giá sự khác nhau giữa quá trình sấy lý thuyết và sấy thực tế.
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lượng khơng khí khơ đi trong máy sấy:

L
Trong đó:

W
Y2
Y1

W
 Y 2 Y 0

L: lượng khơng khí khơ đi trong máy sấy (kg/h).
W: lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu (kg/h).
Y 0 : hàm ẩm ban đầu của tác nhân sấy (kg/kghhh).
Y 1 : hàm ẩm sau khi được đốt nóng của tác nhân sấy (kg/kgkkk)
Y 2: hàm ẩm sau khi được đốt nóng và sấy của tác nhân sấy (kg/kgkkk)
2.2.

Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình:
QS = L.( H1 - H0 )

Trong đó:
QS: lượng nhiệt cung cấp cho quá trình sấy (kJ/h).
Ho: hàm nhiệt ban đầu của tác nhân sấy (kg/kgkkk).
H1: hàm nhiệt sau khi được đốt nóng của tác nhân sấy (kg/kgkkk).
3.

BÁO CÁO KẾT QUẢ

2



3.1. Kết quả khảo sát động lực cho quá trình sấy khi thay đổi nhiệt độ
T= 40OC, 50OC, 60OC v=2,5m/s, G k tuyệt đối = 0.075 kg/kkk, G0 = 45 (g)
Bảng 3.1 Kết quả thu được khi sấy ở 40OC
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
36
39
42
45
48
51

tk
( C)
1
38
37
37

40
36
36
37
36
36
36
35
34
35
36
36
35
35
O

0
33
32
32
33
32
32
32
32
32
32
32
32
32

32
32
32
32

tư
( C)
1
30
30
30
30
30
29
30
29
29
29
29
28
28
28
28
29
28
O

2
32
32

31
33
31
30
31
31
31
30
30
30
30
30
31
30
30

0
28
27
27
27
27
27
27
27
27
27
26
26
26

26
27
26
26

3

2
29
29
29
30
29
29
29
29
29
29
29
28
28
29
29
29
28

G
(kg)
0,078
0,076

0,075
0,074
0,072
0,070
0,068
0,063
0,062
0,062
0,059
0,056
0,054
0,051
0,049
0,049
0,049


Bảng 3.2 Kết quả thu được khi sấy ở 50OC
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

33
36
39

0
33
33
32
33
32
32
33
32
33
33
33
33
34

tK
(OC)
1
43
43
43
43
42
41
42
42

42
42
42
42
50

2
35
35
35
35
35
34
35
35
45
45
45
45
39

0
27
27
26
26
26
26
26
27

26
26
26
26
27

4

tư
(OC)
1
30
30
31
31
31
31
30
30
30
30
30
30
33

2
30
30
30
30

31
30
30
31
30
30
30
30
32

M
(kg)
0,062
0,061
0,060
0,058
0,057
0,056
0,052
0,048
0,047
0,047
0,047
0,047
0,047


Bảng 3.3 Kết quả thu được khi sấy ở 60 OC
T
( phút)

3
6
9
12
15
18
21
24
27

tK
( C)
1
50
51
50
51
51
49
50
51
51
O

0
34
34
34
34
34

33
33
33
33

tư
( C)
1
33
33
33
33
33
33
33
33
33
O

2
39
39
39
40
40
39
39
39
39


0
27
27
27
27
27
26
26
26
26

2
32
32
33
33
33
33
33
33
33

M
(kg)
0,059
0,057
0,054
0,052
0,05
0,049

0,047
0,045
0,045

3.2. Kết quả khảo sát động lực cho quá trình sấy khi thay đổi tốc độ sấy
Bảng 3.4 Kết quả thu được khi sấy ở 60OC v = 2,2 m/s
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

0
33
33
33
32
33
33
34
33
34
33


tk
(OC)
1
50
49
50
49
50
49
50
49
50
49

2
39
38
39
38
38
37
37
37
37
37

0
26
26

26
26
26
26
27
27
27
27

tư
(OC)
1
34
34
34
35
34
34
34
34
34
34

2
33
32
32
32
32
32

32
32
32
32

G
(kg)
0,06
0,058
0,057
0,054
0,052
0,049
0,048
0,046
0,046
0,046

Bảng 3.5 Kết quả thu được khi sấy ở 60℃ v= 1,9 (m/s)
T
(phút)
3
6
9
12
15

tk
( C)
1

50
51
50
51
50
O

0
33
34
33
33
33

tư
( C)
1
34
34
34
34
34
O

2
38
38
38
38
38


0
27
27
27
28
27

5

2
32
32
32
32
32

G
(kg)
0,062
0,06
0,056
0,055
0,05


18
21
24
27

30

33
32
33
33
33

49
49
49
49
49

37
37
37
37
37

27
27
28
28
28

33
34
33
33

33

32
32
32
32
32

0,048
0,047
0,045
0,045
0,045

3.3. Các giá trị hàm ẩn và hàm nhiệt
Bảng 3.6 Các giá trị hàm nhiệt và hàm ẩm của không khí tại 40 OC
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
36

39
42
45
48
51

Điểm 0

Điểm 1

(Kg/kg)

𝐻0
(kJ/kgkk)

Y¯ 1
(kg/kg)

0,022
0,0205
0,020
0,0205
0,0205
0,0205
0,0205
0,0205
0,0205
0,0205
0,019
0,019

0,019
0,019
0,0205
0,019
0,019

90
85
85
85
85
85
85
85
85
85
80
80
80
80
85
80
80

0,024
0,02405
0,02405
0,023
0,025
0,023

0,02405
0,023
0,023
0,023
0,02305
0,02105
0,02103
0,021
0,021
0,02305
0,02103

Y¯ 0

Điểm 2

𝐻1
(kJ/kgkk)

Y¯ 2
(kg/kg)

100
100
100
100
100
95
100
95

95
95
95
90
90
90
90
95
90

0,02405
0,02405
0,025
0,026
0,025
0,02505
0,025
0,025
0,025
0,02505
0,02505
0,02305
0,02305
0,02505
0,025
0,02505
0,02305

𝐻2
(kJ/kgkk)

95
95
95
100
95
95
95
95
95
95
95
90
90
95
95
95
90

Bảng 3.7 Các giá trị hàm ẩm và hàm nhiệt của khơng khí tại 50OC
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24


Y¯ 0

Điểm 0

(Kg/kg)
0,02
0,02
0,0185
0,0183
0,0185
0,0185
0,0183
0,0205

𝐻0
(kJ/kgkk)
85
85
80
80
80
80
80
85

Y¯ 1
(kg/kg)
0,022
0,022
0,024

0,024
0,0242
0,0248
0,0223
0,0223
6

Điểm 1

𝐻1
(kj/kgkk)
100
100
105
105
105
105
100
100

Y¯ 0
(Kg/kg)
0,0252
0,0252
0,0252
0,0252
0,027
0,0255
0,0252
0,027


Điểm 2

𝐻0
(kJ/kgkk)
100
100
100
100
105
100
100
105


27
30
33
36
39

0,0183
0,0183
0,0183
0,0183
0,0196

80
80
80

80
85

0,0223
0,0223
0,0223
0,0223
0,021

7

100
100
100
100
115

0,021
0,021
0,021
0,021
0,0275

100
100
100
100
110



Bảng 3.8 Các giá trị hàm ẩm và hàm nhiệt của khơng khí tại 60℃ , v= 2,5 (m/s)
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27

Y¯ 0

Điểm 0

(Kg/kg)
0,0197
0,0197
0,0197
0,0197
0,0197
0,0182
0,0182
0,0182
0,0182

Điểm 1


Y¯ 1

𝐻0
(kJ/kgkk)

(kg/kg)

85
85
85
85
85
80
80
80
80

0,0256
0,026
0,0256
0,026
0,26
0,0262
0.0256
0,026
0,026

𝐻1
(kj/kgkk)
118

118
118
118
118
118
118
118
118

Y¯ 0
(Kg/kg)
0,0275
0,0275
0,032
0,03
0,03
0,032
0,032
0,032
0,032

Điểm 2
𝐻0
(kJ/kgkk)
110
110
110
118
118
118

118
118
118

Bảng 3.9 Các giá trị hàm ẩm và hàm nhiệt của khơng khí tại 50OC, v= 2,2 (m/s)
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

Y¯ 0

Điểm 0

(Kg/kg)
0,0182
0,0182
0,0182
0.0186
0,0182
0,0182
0,0197

0,0202
0,0197
0,0202

𝐻0
(kJ/kgkk)
80
80
80
80
80
80
85
85
85
85

Điểm 1

Y¯ 1
(kg/kg)
0,028
0,0283
0,028
0,0311
0,028
0,0283
0,028
0,0283
0,028

0,0283

8

𝐻1
(kj/kgkk)
122
122
122
130
122
122
122
122
122
122

Y¯ 0
(Kg/kg)
0,032
0,028
0,0275
0,028
0,028
0,0282
0,0282
0,0282
0,0282
0,0282


Điểm 2
𝐻0
(kJ/kgkk)
118
110
110
110
110
110
110
110
110
110


Bảng 3.10 Các giá trị hàm ẩm và hàm nhiệt của khơng khí tại 50OC, v = 1,9 (m/s)
T
(phút)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

Y¯ 0


Điểm 0

(Kg/kg)
0,0202
0,0197
0,0202
0,0221
0,0202
0,0202
0,0207
0,0221
0,0221
0,0221

Y¯ 1

𝐻0
(kJ/kgkk)

Điểm 1
𝐻1
(kj/kgkk)
122
122
122
122
122
118
122

118
118
118

(kg/kg)
0,028
0,0275
0,028
0,0275
0,028
0,0262
0,0283
0,0262
0,0262
0,0262

85
85
85
90
85
85
85
90
90
90

Y¯ 0

Điểm 2


(Kg/kg)

𝐻0
(kJ/kgkk)

0,028
0,028
0,028
0,028
0,028
0,0282
0,0282
0,0282
0,0282
0,0282

110
110
110
110
110
110
110
110
110
110

3.4. Tính tốn kết quả
Vì phịng sấy có dạng hình hộp chữ nhật nên ta có : F = a.b

a Chiều rộng mặt bên của phòng sấy ( a=0,25 m)
b Chiều cao mặt bên của phòng sấy ( b=0,39 m)
F= 0,25 . 0,39 = 0,0975 m2
Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu:
W =Gđ −Gc =0.05 9−0.0 57=0,002(kg /h)

Lượng khơng khí khơ đi trong máy sấy:
L=

W
0.002
=
=0 ,256 (kg /h)
Y¯ 2−Y¯ 0 0.02 7 5−0.0 197

Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình:
Q=L¿ . (H 2−H 0 )=0 , 256 .(1 10−8 5)=6 , 4( kJ /h)

Độ ẩm vật liệu:
X ( % )=

G 1−G k
0.05 9−0.0 4 5
.100=
.100=31, 11(% )
Gk
0.0 45

Hệ số trao đổi nhiệt:
α q=3,6 × ¿ ¿

9


Cường độ bay hơi:
Jm=

αq
0 ,502
−3
2
. ( ¯t k −¯t u )=
. ( 41−30,67 )=2,14. 10 (kg /m . h)
r
24 24 , 8

Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu:
f=

F 0,0975
3
=
=2,15(m /kg)
Gk 0,0 45

Tốc độ sấy đẳng tốc
−3

N=100. J m . f =100× 2,14.10 × 2,15=0 , 46(%h)

Độ ẩm tương đối của vật liệu:

¯ t đ=
X

3.5.

G1
0.085
×100=
×100=131 , 11(%)
Gk
0.058

Kết quả tính tốn và biểu đồ
Bảng 3.11 Các giá trị của quá trình sấy tại 40OC

T tktb
(P) (℃)
3

34.33

6

tutb
(℃)

X
(%)

̅ ̅𝑡̅đ

𝑋
(%)

R
(Kj/Kg)

Jm
(kg/m2.h)

N
(%/h)

0.004

1.95

9.75

73.33 173.33

2427.9

0.0009513

0.2045

33.66 28.66

0.006


1.69

16.90

68.88 168.88

2428.6

0.0008926

0.1919

9

33.33 28.66

0.007

1.4

14

66.66 166.66

2428.6

0.0008336

0.1792


12

35.33

29

0.008

1.45

21.81

64.44 164.44

2427.9

0.0011277

0.2424

15

33

28.66

0.01

2.22


22.22

2428.6

0.0007745

0.1665

18

32.66 28.33

0.012

2.63

26.37

55.55 155.55

2429.4

0.0007747

0.1665

21

33.33 28.66


0.014

3.11

31.11

51.11 151.11

2428.6

0.0008336

0.1792

0.019

4.22

42.22

2429.4

0.0008338

0.1792

24

33


29

W
L
Q
(kg/h) (kg/h) (kJ/h)

28.33

60

40
10

160

140


27

33

28.33

0.02

4.44

44.44


37.77 137.77

2429.4

0.0008338

0.1792

30

32.66 28.33

0.02

4.39

43.95

37.77 137.77

2429.4

0.0007747

0.1663

33

32.33


0.023

3.80

57.02

31.11 131.11

2430.1

0.0007749

0.1666

28

11


36

32

27.33 0.026

6.41

64.19 24.44 124.44


2431.6

0.0008345 0.1794

39 32.33 27.33 0.028

6.91

69.13

2431.6

0.0008936 0.1921

42 32.66 27.67 0.031

5.12

76.85 13.33 113.33

2430.9

0.0008934 0.1920

45

33

20


120

28

0.033

7.33

73.33

8.88

108.88

2430.1

0.0008931 0.1920

28

0.033

5.45

81.81

8.88

108.88


2430.1

0.0007749 0.1666

51 32.33 27.33 0.033

8.14

81.48

8.89

108.88

2431.6

0.0008936 0.1921

48 32.33

Độ ẩm vật liệu X(%)

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn độ ẩm vật liệu X% theo thời gian t = 40 ℃

80
70
60
50
40
30

20
10
0
0

10

20

30

Thời gian (phút)

40

50

60

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn độ ẩm vật liệu X% và tốc độ sấy N (%/h) tại t=40℃

Tốc độ sấy N(%h)

0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0

0

20

40

Độ ẩm vật liệu X(%)

12

60

80


Độ ẩm cân bằng dựa vào đường cong tốc độ sấy, từ điểm tốc độ sấy đẳng tốc, xác định được
X cb= 5,111%
Độ ẩm tới hạn dựa vào đường cong tốc độ sấy, xác định được X k= 18,555%
Vì X c< X k nên thời gian sấy đẳng tốc là τ 1 =

X 1− X k 32−18,555
=
= 141,53 (p)
0,095
N

Vì X c= X cb nên khơng có thời gian sấy giảm tốc
Bảng 3.12 Các giá trị của quá trình sấy ở 50℃

3


tktb
(℃
)
37

tutb
(℃
)
29

6

37

9
12

T
(P)

̅𝑋̅𝑡̅đ
(%)

r
(Kj/Kg)

Jm
(kg/m2.h)


N
(%/h)

17.30 37.77

137.78

2427.86

0.00142

0.184634

1.34

20.19 35.56

135.56

2427.86

0.00142

0.184634

0.008

1.19

23.88 33.33


133.33

2427.86

0.001362

0.177047

0.01

1.44

28.98 28.89

128.88

2427.86

0.00142

0.184634

W
(kg/h)

L
(kg/h)

0.006


1.15

29

0.007

36.6

29

37

29

Q
(kJ/h)

X
(%)

15

36.3 29.3

0.011

1.29

32.35 26.67


126.67

2427.10

0.001245

0.161798

18

35.6

0.012

1.71

34.28 24.44

124.44

2427.86

0.001186

0.154228

21

36.6 28.6


0.016

2.31

46.37 15.56

115.56

2428.61

0.001421

0.184687

24

36.3 29.3

0.02

3.07

61.53

6.67

106.67

2427.10


0.001245

0.161798

29

27

40

28.6

0.021

7.77

155.5

4.44

104.44

2428.61

0.002001

0.260079

30


40

28.6

0.021

7.77

155.5

4.44

104.44

2428.61

0.002001

0.260079

33

40

28.6

0.021

7.77


155.5

4.44

104.44

2428.61

0.002001

0.260079

36

40

28.6

0.021

7.77

155.5 4.444

104.44

2428.61

0.002001


0.260079

39

41

30.6

0.021

2.65

66.45

104.44

2424.09

0.001824

0.237144

4.44

13


Độ ẩm vật liệu X(%)


Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn độ ẩm vật liệu X% theo thời gian t = 50 ℃
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0

10

20

30

40

50

Thời gian (phút)

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn độ ẩm vật liệu X% và tốc độ sấy N (%/h) tại t = 50℃
0.3
0.25
0.2

Tốc độ sấy

N(%h)

0.15
0.1

0.05
0
0

5

10

15

20

25

30

35

40

Độ ẩm vật liệu X(%)

Độ ẩm cân bằng dựa vào đường cong tốc độ sấy, từ điểm tốc độ sấy đẳng tốc, xác định được
X cb= 0,11%
Độ ẩm tới hạn dựa vào đường cong tốc độ sấy, xác định được X k= 0,4%

Vì X c< X k nên thời gian sấy đẳng tốc là τ 1 =

X 1− X k 26,667−0,4
=
= 312,7 (p)
0,0 84
N

Vì X c= X cb nên khơng có thời gian sấy giảm tốc

14


15


Bảng 3.13 Các giá trị của quá trình sấy ở 60℃
T
(P)
3
6
9
12
15
18
21
24
27

tktb

(℃
)
41
41,33
41
41,33
41,33
40,33
40,67
41
41

tutb
W
L
Q
X
̅𝑋̅𝑡̅đ
(%)
(℃ (kg/h) (kg/h) (kJ/h) (%)
)
30,67 0,002 0,256
6,4
31,11 131,11
30,67 0,003 0,384
9,6
26,67 126,67
31
0,002 0,162 4,05
20

120
31
0,002 0,194 6,402 15,56 115,56
31
0,001 0,097 3,201 11,11 111,11
30,67 0,002 0,145 5,51
8,89 108,89
30,67 0,002 0,145 5,51
4,44 104,44
30,67
0
0
0
0
100
30,67
0
0
0
0
100

r
(Kj/Kg)

Jm
(kg/m2.h)

N
(%/h)


2424,08
2424,08
2423,34
2423,34
2423,34
2424,08
2424,08
2424,08
2424,08

2,14.10-3
2,2.10-3
2,07.10-3
2,14.10-3
2,14.10-3
2.10-3
2,07.10-3
2,14.10-3
2,14.10-3

0,46
0,473
0,445
0,46
0,46
0,43
0,445
0,46
0,46


Bảng 3.14 Các giá trị của quá trình sấy lọc tại 60℃ , v = 2,2 (m/s)
T
(P)
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

tktb
(℃
)
40,67
40
40,67
39,67
40,33
39,67
40,33
39,67
40,33
40,33

tutb

W
L
Q
X
̅𝑋̅𝑡̅đ
(kg/h)
(kg/h)
(kJ/h)
(%)
(℃
(%)
)
31
0,002 0,145 5,51 33,33 133,33
30,67 0,001 0,102 3,06 28,89 128,89
30,67 0,01 0,107 3,21 26,67 126,67
31
0,003 0,32
9,6
20
120
30,67 0,002 0,204 6,12 15,56 115,56
30,67 0,003
0,3
9
8,89 108,89
31
0,001 0,117 2,925 6,67 106,67
31
0,002 0,25

6,25
2,22 102,22
31
0
0
0
2,22 102,22
31
0
0
0
2,22 102,22

r
(Kj/Kg)

Jm
(kg/m2.h)

N
(%/h)

2423,34
2424,08
2424,08
2423,34
2424,08
2424,08
2423,34
2423,34

2423,34
2423,34

1,85.10-3
1,78.10-3
1,91.10-3
1,66.10-3
1,85.10-3
1,72.10-3
1,78.10-3
1,66.10-3
1,78.10-3
1,78.10-3

0,397
0,382
0,41
0,357
0,397
0,369
0,382
0,357
0,382
0,382

4. BÀN LUẬN
Quá trình sấy lý thuyết, nhiệt lượng bổ sung trong quá trình sấy bằng với nhiệt lượng tổn
thất. Trong quá trình sấy thực tế thì nhiệt lượng bổ sung khác nhiệt lượng tổn thất.
Hàm nhiệt của khơng khí sau khi ra khỏi thiết bị của q trình sấy thực tế mỗi trường
hợp có những yếu tố gây sai số khác nhau.

So với thực tế ta đã bỏ qua giai đoạn đun nóng do nó quá nhỏ nên lượng nhiệt so với lý
16


thuyết có sai lệch.
Trong q trình sấy ta nhận thấy nhiệt độ tăng thì tốc độ sấy cũng tăng theo và thời gian
giảm xuống, tốc độ dòng khí được cố định nên không ảnh hưởng.
5. KẾT LUẬN

Trong quá làm thực nghiệm, em đã có cơ hội tiếp xúc với các thiết bị mới, tích lũy thêm
cho mình những kiến thức mới về khởi động và vận hành thiết bị, cũng như đo đạc các thông
số cần thiết để tránh được sự thiếu sót trong cơng việc sau này. Tích lũy thêm kinh nghiệm
trong việc đảm bảo an tồn phịng thí nghiệm cũng như trong quá trình làm việc và sản xuất.
Bài báo cáo này cũng giúp em tiếp thu thêm được rất nhiều kiến thức ngoài những kiến thức
mà em đã được học trên lớp.
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Văn Lụa, kỹ thuật sấy vật liệu, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2014.
[2]. Nguyễn Văn May, Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB KHTN, 2007
[3]. Nguyễn Bin, Các q trình thiết bị trong cơng nghệ hóa chất và thực phẩm, tập 4: Phân
riêng dưới tác dụng của nhiệt, NXB KHTN, 2013

17