Akışkan yataklı kurutma prosesinin matematiksel modellenmesi

Abstract

Kurutma prosesi buharlaştırma yoluyla üründen sıvının uzaklaştırılması olarak tanımlanır. Akışkan yataklı kurutma prosesinde ürünün kurutucu içinde akışkanlaştırılması sağlanarak madde partiküllerinin homojen dağılımı elde edilmekte ve izotermal işlem meydana gelmektedir. Bu çalışmada, toplam enerji denkliği yöntemi temel alınarak akışkan yataklı kurutma prosesinin modeli oluşturulmuştur. Bu yönteme göre sisteme giren ve sistemden çıkan enerjilerin toplamı sistem içindeki enerji birikimine eşit olacaktır. Çalışma kesikli proses üzerinde odaklanmıştır. Ancak küçük değişikler ile sürekli prosesin modellenmesi için de kullanılabilir. Model, akışkan yataklı kurutma prosesi ile işlenen bütün ürün grupları için kullanılabilir. Bununla birlikte endüstriyel bazda yararlanılabilmesi için kullanılan kurutucunun özellikleri dikkate alınarak geliştirmelerde bulunulması gerekebilir. Akışkan yataktan hava yoluyla istem dışı olarak uzaklaşan maddi ve kurutucunun yapımında kullanılan malzemenin enerji soğurma kapasitesi modele dahil edilmiştir. Modelin simülasyonunun yapılabilmesi için bilgisayar ortamında çalışan bir yazılım geliştirilmiştir. Simülasyon sonuçları gerçek bir sistemden elde edilen veriler ile karşılaştırılarak modelin geçerliliği gözlemlenmiştir.

Drying process is described as removal of liquid from material by means of evaporation. In fiuidized bed drying process, material particles are homogeneously distributed and isothermal operation is carried out by means of fluidization of material in the dryer. In this study, model is constructed using total energy accumulation method. According to this method, the sum of input and output energy to the system is equal to the energy accumulation inside the system. Study is focused on batch process. However, model can also be used for continuous process with employing minor changes. Model can be used for the wide range of products that are handled using fiuidized bed drying process. Some improvements that focus on properties of the dryer used can be needed for the application of the model to the industry. Undesired loss of the material from the fiuidized bed by means of air, and energy absorption capability of dryer's construction material are included in the model. A software is developed in order to simulate the model on computer platform. Validity of the model is observed by comparing simulation results with real data.