148623. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nedves anyagok szárítási jellemzőinek, különösen egyensúlyi relatív páratartalmának meghatározására és készülék az eljárás megvalósítására

Megjelent: 1961. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.623. SZÁM 42. 1. 9—12. OSZTÁLY — IE—160. ALAPSZÁM Eljárás nedves anyagok szárítási jellemzőinek, különösen egyensúlyi relatív páratartalmának meghatározására és készülék az eljárás megvalósítására Feltaláló: Imre László, oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1960. február 19. A találmány eljárás nedves anyagok szárítási jellemzőinek, különösen egyensúlyi relatív páratartalmának meghatározására és készülék az eljárás megvalósítására. , A nedves anyagok nedvességtartalma az őket környező levegő relatív nedvességtartalmától és hőmérsékletétől függő mértékben változik. A nedves anyag bármely nedvességtartalma mellett található azonban olyan légállapot, amelyben az nem vesz fel és nem ad le nedvességet : nedvességi egyensúlyban van, tehát nedvességtartalma egyensúlyi. Ezt az elméletileg és gyakorlatilag egyaránt fontos légállapotot a levegő relatív nedvességtartalmával szokás jellemezni és az anyag egyensúlyi relatív páratartalmának (rövidítve: ERP) nevezik. Az ERP az anyag nedvességtartalmától és hőmérsékletétől függő érték, de függvénye az anyagiban levő nedvesség kötésimódjának (az anyagszerkezetnek) is, így anyagonként is más és más. Valamely anyag ERP értékei tehát kétváltozós függvénykapcsolattal adhatók meg. E függvény teljes, vagy bizonyos értéktartományban való ismerete a nedves anyagokkal kapcsolatos feladatok helyes megoldásának egyik elengedhetetlen alapfeltétele. Az említett feladatok folyamatai azonban rendszerint meghatározott — optimálisnak tartott — hőmérsékleten játszódnak le. Ezért a szárítástechnikai gyakorlat a kétváltozós függvénykapcsolat helyett az állandó hőmérséklet melletti egyváltozós függvény ismeretére szorítkozik, mely a kérdéses anyag különböző nedvességtartalmának és ERP értékeinek összefüggését adja meg. E függvérfy grafikus ábrázolása szolgáltatja az úgynevezett izothermát. A szárítástechnikai feladatok eredményes és gazdaságos megoldása, a szárítóberendezések helyes és korszerű méretezése és tervezése, a nedves anyagok — pl. egyes élelmiszerek — gyártási eljárása, az élelmiszerek és egyéb romlékony növényi vagy állati eredetű anyagok tartósítása, eltarthatóságának feltételei, raktározása stb. tekintetében egyaránt nagyjelentőségű, sőt elengedhetetlen az izothermák ismerete. Az izothermák felvétele értékpárok meghatározásával történik. A meghatározásnál rendszerint az anyag különböző nedvességtartalom értékeihez tartozó ERP értéket állítják elő és mérik meg. Attól függően, hogy a keresett ERP értékek az anyag száradása (deszorpció), vagy nedvesedése (adszorpció) során jöttek-e létre nevezik a felvett izothermát az anyag deszorpciós ill. adszorpciós izothermájának. Az adszorpciós és; a deszorpciós izothermák nem egyeznek meg (adszorpciós hys-Az ERP értékek meghatározására — izothermafelvételre — a laboratóriumi gyakorlatban több módszer ismeretes. A tenzimetrikus módszernél az anyagmintát olyan exszikkátorba helyezik, amelyben — nyitott edényben — megfelelő koncentrációjú kénsavoldat van. (A kénsavoldat felett koncentrációjának megfelelő, meghatározott gőznyomás alakul ki, tehát valamely koncentrációnak meghatározott levegő relatív nedvességtartalom felel meg.) Az állandó hőmérséklet biztosítása céljából az exszikkátort thermostatban tartják. Az anyagminta nedvességtartalma az exszikkátorban levő levegő relatív nedvességtartalmának (a kénsavöldat töménységének) megfelelően változik mindaddig, amíg az egyensúlyi értéket el nem éri. Amennyiben többszöri súlymérés is súlyállandóságot mutat, akkor szárítószekrény segítségével meghatározzák az anyagminta nedvességtartalmát, amely az adott viszonyok között az egyensúlyi. A kénsavöldat által beállított levegő relatív nedvességtartalom érték ezáltal az ERP érték lesz. A mérést különböző kénsavkoncentrációk mellett ismételve a nyert értékpárokból izotherma rajzolható. A tenzimetrikus eljárás több szempontból előnytelen. Hátrányos, hogy a mérés közvetett úton történik, vagyis a kénsavkoncentrációkhoz tartozó levegő relatív páratartalmat (amely az ERP értéke lesz) még valamilyen külön eljárással meg kell határozni. A külön eljárás mérési hibája az egyéb mérési hibát növeli. A külön eljárás helyett gyakran egyes kutatók által megadott táblázatokat használnak, amelyek a különböző töménységű