Uscarea - îndepărtarea umidității din materialele solide

I. CONSIDERATII TEORETICE

Uscarea este operatia unitara de transfer bazata pe difuziunea lichidului dintr-o mixtura solida inspre aerul atmosferic. in studiul ingineriei mediului uscarea intervine in faza de depozitare a deseurilor solide, la recuperarea unor lichide cu potential poluant din materiale absorbante, in etapele de degajare a unor poluanti din materialele in care au fost captate etc. Datorita specificului obiectului de studiu al ingineriei mediului, agentul de uscare este aerul atmosferic, iar de multe ori materialul uscat este namolul generat de statiile de tratare sau deseurile depozitate in halde. Din aceasta cauza, din punct de vedere tehnologic exista putine optiuni in eficientizarea operatiilor. Din punctul de vedere al utilizarii surselor alternative de energie, uscarea este o faza principala in lantul tehnologic.

In termeni curenti, uscarea este operatia de indepartare a apei dintr-un amestec solid prin aport de caldura si indepartarea vaporilor generati.

Termenul de evaporare deseamneaza trecerea unui lichid in stare de vapori la presiuni si temperaturi sub cele normale de fierbere. Vaporizareaeste trecerea unui lichid in stare de vapori la temperatura de fierbere corespunzatoare presiunii de lucru. Ambele operatii solicita absorbtie de caldura latenta. Din variatia caldurii latente cu temperatura rezulta ca evaporarea necesita intotdeauna mai multa caldura decat vaporizarea, deoarece se executa la temperaturi inferioare celei de saturatie. In schimb, forta motrice la evaporare, diferenta intre temperatura materialului si a agentului de uscare, este mult mai mica decat la vaporizare. Evaporarea este un proces natural si respecta legea entropiei pe cand vaporizarea este "fortata" adica poate fi controlata tehnologic. Termenul de umiditate se refera la cantitatea de lichid din materialul solid, iar cel de umezeala se refera la cantitatea de vapori de lichid din aer.

Operatia poate fi numita uscare naturala, daca se utilizeaza aerul in conditii atmosferice si uscare artificiala, cand apare controlul temperaturii si umezelii aerului de uscare. Factorii de care depinde uscarea sunt legati de material, agentul de uscare si operatia de uscare.

Dupa modul in care este legata apa de materialul solid se poate deosebi:

- apa legata chimic, prin legaturi covalente sau ca apa de cristalizare. Aceasta nu se poate indeparta prin uscare fara sa afecteze structura chimica a materialului, care-si pierde astfel calitatile si compozitia initiala.