열건조
열 건조는 고체, 현탁액 또는 과립에서 가열을 통해 수분을 제거하는 공정입니다. 이 공정의 목적은 수분 함량을 정해진 수준으로 낮추는 것입니다.
건조는 다음을 통해 이루어질 수 있습니다 대류, 전도 oder 방사선 이 이루어집니다. 일반적으로 뜨거운 공기, 증기, 불활성 가스 또는 가열된 표면이 사용됩니다. 증발된 수분은 가스 흐름과 함께 배출됩니다.
열 건조는 화학, 식품, 제약, 배터리 및 플라스틱 산업에서 널리 사용됩니다. 이는 제품의 품질, 저장 기간, 반응성 및 유동성에 영향을 미칩니다. 공정 설계를 할 때는 온도, 체류 시간, 수분 함량 및 물질 전달을 고려합니다.
대류 열전달:
Q̇_conv = h · A · (T_s − T_f)
- Q˙conv는 대류 열전달률이다
- h는 대류 열전달 계수이다
- A = 열전달 면적
- Ts = 표면 온도 (K 또는 °C)
- Tf = 유체 온도 (K 또는 °C)
열전도(전도); 푸리에의 법칙:
Q̇_cond = k · A · (ΔT/δ)
- Q˙cond = 열전도율
- k는 물질의 열전도도이다
- A는 단면적이다
- ΔT는 벽 양쪽의 온도 차이입니다
열유속 밀도:
q = Q̇ / A
- δ = 벽 두께
- q = 열유량
복사 열전달; 슈테판-볼츠만 법칙:
Q̇_rad =ε ·σ · A · (T_s^4 - T_sur^4)
- Q˙rad는 복사 열전달률이다
- ε는 표면의 방사율이다
- σ는 슈테판-볼츠만 상수이며, σ = 5.67×10⁻⁸ W/m²K⁴
- A는 복사 면적입니다
- Ts는 표면 온도입니다
- Tsur은 주변 온도입니다