Sušenje i sušare

Danas smo suočeni sa mnogim dilemama oko planiranja svoje budućnosti i mogućnostima ostvarivanja tih planova. To se svakako odnosi na porast broja stanovništva, na potrebe za hranom i vodom i na civilizacijski napredak uopšte. Sa bilo koje tačke da se posmatra rešavanje ovih problema, energija je važan činilac, pojedinačno i zajedno.

Racionalno korišćenje energije nemoguće je bez ovladavanja teorijomtoplotnih procesa i poznavanja osnovnih zakona transformacije energije kojisu po pravilu osnovni u različitim tehnološkim procesima. U vezi sa sve strožim zahtevima ušteda energetskih resursa, problema zaštite okoline značajno je porasla uloga inženjera energetičara.

Sušenje je nestacionarni termodinamički (fizičko-hemijski) i složen tehnološki proces, koji mora da obezbedi ne samo očuvanje kvalitativnih pokazatelja materijala, već i u nizu slučajeva, njihovo poboljšanje.Sušenje je jedna od najvažnijih etapa različitih proizvodnih procesa.Intenzivna primena i razvoj procesa sušenja uslovili su razvoj i postojanjesamostalnih naučnih disciplina kao što su teorija, tehnika i tehnologija sušenja. Poznavanje osobina vlažnog vazduha je neophodno za razumevanjefizičke suštine procesa sušenja, pošto su najveću primenu dobila postrojenjaza sušenje u kojima se odvijaju spregnuti procesi prenosa toplote i materijeizmeđu vazduha i materijala koji se suši. Kod jednih postrojenja, vazduh upija vlagu i odnosi je, dok kod drugih još ima ulogu i izvora toplote neophodneza isparavanje vlage. U procesu sušenja, parametri i svojstva vlažnog vazduha se stalno menjaju. Vlažan gas predstavlja smešu apsolutno suvoggasa i vlage. Najrasprostranjenija postrojenja za sušenje su ona kod kojih je okolinazagrejani atmosferski vazduh ili smeša vazduha i produkata sagorevanja.Pošto atmosferski vazduh uvek sadrži neku količinu vlage u obliku vodenepare, proces sušenja se može razmatrati kao proces uzajamnog dejstvanezasićenog vlažnog vazduha s vlažnim materijalom. U cilju razumevanjatog procesa neophodno je znati svojstva nezasićenog vlažnog vazduha ivlažnog materijala. Inženjer iz ove oblasti u zavisnosti od profila njegovog praktičnog radamora da vlada dovoljno dubokim znanjem u oblasti teorije, tehnike i tehnologije sušenja. Zbog toga se daju osnovi teorije procesa sušenja, koji se razmatra kaosložen fizičko-hemijski proces, daju se rezultati analitičkih i eksperimentalnihistraživanja, uopšteni u obliku osnovnih zakonitosti i računskih izraza, dajeopis načina sušenja i mogućnosti poboljšanja procesa. Takođe su dati načiniinženjerskog proračuna postrojenja za sušenje. Dat je i veliki broj podatakavezanih za režime sušenja različitih materijala u različitim postrojenjima.Tehnički načini ostvarivanja različitih metoda sušenja veoma su raznovrsni, i njih treba proučavati u vezi sa konstrukcionim rešenjima postrojenjaza sušenje. Najširu primenu ima termičko sušenje, pri kojem se vlaga iz materijalana račun dovedene toplotne energije prevodi u gasovito stanje i u oblikupare se odstranjuje iz materijala u okolinu komore za sušenje.U suštini sve fizičko-hemijske pojave na Zemlji, a to znači i processušenja, u većoj ili manjoj meri protiču pod dejstvom različitih polja.Savršeno je jasno da na objekat sušenja (materijal koji se suši) uvekdeluje gravitaciono polje, čiji uticaj može biti pozitivan (na primer, pri premeštanju materijala u komoru šahtne sušare odozgo na dole) ili čiji uticaj semora savladati, na primer pri sušenju u lebdećem stanju. Međutim proces sušenja se može znatno ubrzati ako se koristi energijaodgovarajućeg polja i naročito promenljivog (impulsnog) polja.Pod dejstvom elektromagnetnog polja se odvija termoradijaciono sušenje i sušenje u polju struje visoke i super visoke frekvencije.Sušenje korišćenjem Sunčeve energije se može takođe smatrati kaosušenje pod dejstvom elektromagnetnog polja, pošto Sunčevo zračenjepredstavlja deo spektra elektromagnetnog zračenja. Neka istraživanja su pokazala da se ubrzanje procesa sušenja možepostići na račun dejstva nehomogenog magnetnog polja.Veći interes predstavlja uticaj magnetnog polja na formiranje kristala pri zamrzavanju pre procesa sušenja sublimacijom. Za razliku od konvektivnog načina sušenja u primeni je i kontaktno sušenje i sušenje u tečnim sredinama, sušenje pri pritisku u komori za sušenjenižem od atmosferskog (sublimaciono i vakuum sušenje), sušenje procesomosmoze i drugi načini. Vezano za različite tehnološke procese pa i proces sušenja energija iekologija predstavljaju dva velika uzročno posledična problema budućnostičovečanstva. Kroz njih čovečanstvo dobija nadu da će izbeći moguću katastrofu koja mu preti od načina „proizvodnje“ i „potrošnje“ energije na bazi klasičnih izvora energije. Mogućnosti smanjenja ugljendioksida u atmosferi iglobalnog zagrevanja atmosfere se time povećavaju, kao i šanse da seizbegnu moguće havarije u nuklearnim elektranama. Da bi se to ostvarilo neophodno je savladati mnoge poteškoće. Pre svega ekonomski egoizam (lični i kolektivni) bogatih i moćnih. Treba savladatiprepreku neznanja i zabluda putem permanentnog obrazovanja ljudi u duhukorišćenja novih i obnovljivih izvora energije. Ne treba frontalno napadatitrenutno glavne izvore energije samo zato što su potencijalno štetni, a njihova trenutna suspstitucija bi imala za posledicu ogroman zastoj u industrijskom i tehnološkom razvoju sveta. Zato je neophodno napraviti uravnoteženi egzaktno osnovan pristup i kod uvođenja obnovljivih izvora u eksploataciju.Sve bi ovo doprinelo održivom razvoju koji Svetska komisija Ujedinjenihnacija za životnu sredinu i razvoj, definiše kao: ''Zadovoljavanje potrebasadašnje generacije tako da se ne ugrozi mogućnost budućih generacija dazadovolje svoje potrebe''. Poslednjih godina svet je počeo da shvata da jeekološka kriza još ozbiljnija od energetske. Budući da iz delatnosti vezanihza energetiku proističe glavna pretnja zaštiti čovekove okoline, rešavanjeenergetskog problema postalo je u isto vreme značajno i sa ekološkogaspekta. Autor se nada, da će ova knjiga biti korisna pri osposobljavanju inženjera, pomažući im da na osnovu teorije i tehnike sušenja izaberu racionalnenačine i optimalne režime procesa sušenja, naučno zasnovano urade proračune i projektovanje postrojenja za sušenje. Takođe autor će smatrati da je ostvario svoj cilj, ako ova knjiga obezbedi i doprinese lakšem izučavanju ove problematike a inženjerima, projektantima i konstruktorima olakša rad u njihovim oblastima.