水分蒸発量

Question

６５℃の一定温度下での水分蒸発量を教えてください。
0.6ｍ*0.6ｍ*Ｈ1.5ｍの樹脂製容器で20μｍの粒子で下から上へ向けてノズル噴射しています。容器上部にφ200の蒸発水分を逃がす為の穴を開けて実験の準備をしています。
宜しくご教授の程お願い致します。

ノズルの向きは気化した物は上昇するとの素人考えです。
温度の６５℃は養分が分解しないＭＡＸ温度で、温度を一定に保つ為、ボイラーの廃熱（150,000ｋcal/h)を利用しています。
20μｍのノズルは、気化するのに水溶液の粒子が細かいほど気化し易いとの考えで使用しています。

*蒸発させる水溶液の水分と養分の分離を行う目的で始めました。
　現在、６５℃の一定雰囲気の容器内で一応分離は出来るのですが、水溶液内　の養分が30％しか採れなくて、試行錯誤しております。
　養分は噴霧するノズル下にパウダー状で蓄積し、水分は結露させて捕水して　います。
　捕水した水分中には多くの養分が残り、課題がかなり残っている現状です。
宜しくご指導の程、お願い致します。

Answer

減圧については試した上でのご質問だった訳ですね。これは失礼致しました。

養分というのがどんな物質か判りませんが、有る程度揮発性の物質と言うことなんですね。なおさら難しい。
残念ながら私の知識ではこれ以上のアドバイスは出来ませんが、ご検討をお祈り致します。
しかし、50%というのはこの内容ですとかなり回収できた方ではないかと思います。かなりご苦労されたんでは・・・

Answer

http://www.s-ohe.com/index.htm

↑この辺が参考にならないでしょうか？

質問者さんは何気なく難解な部分に直面していると思います。テスト容器内での蒸発量は実際には関係するパラメータが
多すぎて、計算出来たとしても、恐らく思い通りの結果にはならないかもしれません。

今のところ、決まっているのは粒径と容器の大きさと温度だけです。実際には、溶液の物性(比熱とか蒸気圧)・粒子表面の
気流・粒子温度・粒子の速度・噴霧量・容器内の湿度(蒸気圧)・加熱方法(容器内で空気循環か容器壁の輻射か)・蒸気と
なった水分の回収方法・粒子の自由移動距離・容器内の気流・それらの条件の中での蒸発速度・容器内壁への付着要素・・・
ざっと考えるだけでもこれだけのパラメータが考えられます。蒸発というプロセスが、65℃という条件で一意に決まるのではな
く、65℃の熱が徐々に粒子に伝わって少しづつ蒸発していくというイメージです。ですから65℃の気体がふれている面積・時
間・気流・伝熱速度・蒸気圧などを突き止めていかないと計算で求めるのは無理です。実際のところ、上のURLで当たりをつけ
て実験で詰めていくしかないのではないでしょうか？どれくらいの噴霧量・噴霧速度なのか判りませんが、私の感覚では実験
容器が小さすぎて、粒子が充分蒸発するまでに容器の内壁に当たって付着・結露する様な気もします。また、容器内空気を
攪拌する様な加熱方法では粒子が蒸発する前に加熱器へ吸い込まれるでしょうから(結露回収も同じ)、効率は悪くなりますし
計算もさらに大変になります。

後、全く考え方を変えて、溶液自体を噴霧するのではなく溶液を65℃付近まで加熱し、さらに容器内を真空ポンプなどで減圧
することによって蒸発量を制御すると言うことは考えられます。残渣がパウダー状にはならないかもしれませんが、こちらの方
が蒸発量制御は容易に出来、100%近く養分を回収出来るのではないでしょうか？

Answer

Ｑ；６５℃の一定温度下での水分蒸発量
は、先日のアドバイスで求まりますよね。

さて、小生の質問内容が？？でした。
貴殿のテスト目的は、
＊ 蒸発の水分を利用して、何かをするのでしょうか？
＊ 温水を65℃一定温度にして、昇温時と恒温時の廃熱量を一定にする
　 または、蒸発の気化熱で、恒温させる？？
等々が考えられますが、実際は何ですか？

Answer

20μｍの粒子で下から上へ向けてノズル噴射しなくても、
水分蒸発量は、略同じです。

気化熱の補充程度の効果は、あるかな？

ノズルの使用目的が？？です。

Answer

この森のNo.10401を確認して下さい。

また、蒸気圧等の用語は、サイト検索して下さい。

20μｍの粒子で下から上へ向けてノズル噴射が気になります。
湿度が、略100％なのでは？？それなら、零に近くなります。

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