Transcript Püskürtmeli Kurutucu Poster Sunumu

ÇÖZÜNMEYEN KATILARDA KURUTMAYA KRİTİK
ÇAPIN VE KATI YOĞUNLUĞUNUN ETKİSİ
Aygül ERSEZ, Muhammet İSKENDER, Emre KIRCI, Özge BİRDEN, Pakize YILMAZ, Münevver BOZDEMİR
GAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ
TEORİ
GİRİŞ
Yaptığımız dönem deneyi raporunda, püskürtmeli kurutucunun çalışma
prensibi ve kurutma teorisi incelenmiştir. Kurutma teorisine etki eden
parametreler bireysel olarak kurutma süresine etkisi öğrenildi. Sektördeki
mevcut kurutma çeşitleri araştırılarak püskürtmeli kurutucunun diğer
kurutuculara göre avantaj ve dezavantajları incelendi.
Çözünmeyen katı içeren süspansiyon beslemesi için örnek hesaplamalar
incelenerek süspansiyon içindeki söz konusu damlacık çapının kurutma
zamanına etkisi hesaplamalarla gösterilecektir. Bu tip kurutma
sistemlerinde kurutma zamanı iki aşamada hesaplanmaktadır. Bu
KURUTMA PROSESİ
aşamalardan ilki ilk kurutma süresi olarak bilinir. Bu süre kritik damlacık
çapına bağlı olarak havanın ve beslemenin kritik giriş ve çıkış sıcaklıkları
incelenerek belirlenmektedir. Diğer aşama ise ikinci kurutma süresidir ki
bu süre birinci kurutma süresine göre oldukça büyüktür.
Damlacık çapı küçültülerek kurutma süresi azaltılabilmektedir. Fakat
atomizerin çapı çok küçük olması durumunda da içinde çözünmeyen
katılar olacağından atomizerin tıkanmasına neden olmaktadır.
Çalışmamızda çözünmeyen katılarda kurutmaya kritik çapın ve katı
yoğunluğunun etkisini inceleyeceğiz.
TARTIŞMA
Teorik Yöntem
 Püskürtmeli Kurutucuların Avantajları
Isıya hassas maddeleri düşük sıcaklıklarda kurutabilme imkânı
Püskürtmeli kurutucudan alınan ürünlerin homojen boyutlu ve gözenekli yapıda olmaları
Spesifik uygulamalara yönelik püskürtmeli kurutucu tasarımlarının çok çeşitli maddeler için de
kullanılabilmesi
Düzgün küresel şekilli ürün elde edilebilmesi ve hızlı kurutma imkanı
Ürün kontrolü ile homojen partikül boyutu ve nem oranının sağlanması
Madde kuruyuncaya kadar kurutucu donanım yüzeyleri ile temas etmediğinden korozyon probleminin
azaltılması ve önlenmesinin mümkün olması
 Püskürtmeli Kurutucuların Dezavantajları
0.082
Püskürtmeli kurutucular yüksek montaj maliyetine
sahiptirler.
Endüstrideki diğer kurutuculara göre fiziksel olarak daha geniştirler. Bu da püskürtmeli kurutucuların
fabrikasyonunu zorlaştırır.
Eğer giriş sıcaklığı çok yüksek değilse, düşük bir termal etkinliğe sahiptirler.
Kurutma Hızına Kritik Çapın Etkisi
Kurutma Hızına Yoğunluğun Etkisi
Toplam Kurutma
Süresi
Çamur
Yoğunluğu
6.7
544.6
6.89
704.8
7.08
865
7.27
1025
7.46
1185
7.65
Kurutma Hızına Yoğunluğun Kurutma Hızına Kritik Çapın
Etkisi
Etkisi
Dc (mm)
0.082
D1 : 0.29 mm
Dc : 0.256 mm
D1=0.29 mm
Dc : 0.082 – 0.296 mm
0.098
Bulamacın nem
içeriği= 1.5 lb/lb kuru katı
Kurutulmuş ürünün nem
içeriği= 0.0152 kg/kg kuru
katı
Bulamacın nem
içeriği= 1.5 lb/lb kuru katı
Kurutulmuş ürünün nem
içeriği= 0.0152 kg/kg kuru katı
0.128
1346
ΔT log.m = 426
ΔT log.m = 426
7.84
1506
8.03
1666
8.22
1826
Bulamacın
yoğunluğu : 1217 kg/m3
Kurutulan ürünün
Yoğunluğu: 804 kg/m3
8.4
1986
8.59
2146
Bulamacın
yoğunluğu : Değiştiriliyor
Kurutulan ürünün
Yoğunluğu: 804 kg/m3
Ortalama Yoğunluk:
544.6 – 2146 kg/m3 arası
değiştirildi.
0.113
0.143
0.158
0.174
0.189
0.204
0.219
0.235
0.25
0.265
0.28
0.296
Toplam Kurutma Zamanı (saniye)
Toplam Kurutma Zamanı
(saniye)
10.5
10
9.5
9
8.5
8
7.5
7
6.5
6
0
500
1000
1500
2000
2500
Ortalama Çamur Yoğunluğu kg/m3
1. Kurutma Zamanı 2. Kurutma Zamanı Toplam Kurutma Zamanı
3000
3500
KAYNAKLAR
Yalçın H.,Gürü M., “Stokiometri”, Palme Yayıncılık”, 1. Baskı, Ankara, 2000.
Arın, G., “Kimya Mühendisliğinde Ayırma Teknikleri”, Önder Matbaacılık, Sivas, 2006.
Perry R.,H., Gren D.,W., “Perry’s Chemical Engineering Handbook”, 7th. Ed., Mc Graw-Hill Companies, New York,
1999.
http://www.kurutma.net/puskurtmeli_kurutucu.html
Geankoplis C.,J., “Transport Processes and Unit Operations”, Third Edition, Practice Hall International, 1993.
Doğanay, T., “Modern Farmasötik Teknoloji”
İnternet:
“http://trade.indiamart.com/details.mp?offer=1245812788”, 26.07.2011
Yeniova, H., “KYM454 Kimya Mühendisliği LAB-111 Atomizer Deneyi”, “Püskürtmeli Kurutma”
İnternet: http://www.in.all.biz/g42510/, 21.05.2011
Masters, K., “Spray Draying Handbook”, Longman Scientific and Technical Singapore, 1991. Sayfa: 312- 323
4.27
4.155
4.017
3.856
3.671
3.462
3.231
2.976
2.697
2.395
2.07
1.721
1.348
0.953
0.534
0.416
0.626
0.879
1.176
1.515
1.897
2.322
2.79
3.301
3.855
4.452
5.092
5.775
6.5
7.269
4.686
4.782
4.897
5.031
5.186
5.36
5.553
5.766
5.998
6.25
6.522
6.813
7.123
7.453
7.803
8.5
8
7.5
7
6.5
6
5.5
5
4.5
4
0.05
0.1
0.15
0.2
Dc (mm)
0.25
0.3
0.35
TEŞEKKÜR
Bize bu fırsatı sağlayan Ö. Murat DOĞAN hocamıza ve çalışma fırsatı
bulduğumuz Meltem DOĞAN hocamıza teşekkür ederiz.
Bu kapsamda incelenen örnek
hesaplamadan anlaşılacağı üzere
kurutulmuş damlacığın çapı ıslak
haldekine göre % 15’lik bir
daralma göstermiştir. Buna göre ilk
periyodun kurutma süresi 1,2
saniye bulunmuştur.
Kurutmanın ikinci periyodunda ise
damlacık
çapında
%
15’lik
daralma olduğunda kalan nem ve
kritik nem içeriği hesaplanmış ve
buna göre kurutma süresi 5,4
saniye bulunmuştur.
Buradan da anlaşılacağı gibi
damlacık çapında % 15’lik bir
daralma kurutma süresinin 4,5
katına çıkmasına neden olmuştur.
Toplam kurutma süresi ise 6,6
saniye bulunmuştur.
Çalışmamızda, çözünmeyen katı
içeren kurutma sistemlerinde kritik
çapın ve yoğunluğun kurutma
süresine etkisi diğer parametreler
sabit tutularak incelenmiştir.
Yandaki sonuçlardan da görüldüğü
üzere damlacığın kritik çapın
artması ile birlikte toplam kurutma
süresinin arttığı bulunmuştur. Kritik
çap küçültülerek toplam kurutma
süresi düşürülebilir. Bu düşme ve
artma küçük boyuttaki damlacık
çap değişmelerinde (0,224-0,337)
neredeyse lineer gibi (R2=0,997)
davranmaktadır.
Fakat
aralık
büyütüldüğünde
değişme
lineerlikten sapmıştır. (R2=0,97)
Yoğunluk etkisi incelendiğinde ise
kurutma hızı değişimin daha etkili
ve daha lineer olduğu görüldü.