水分蒸発量

質問

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。

回答No.6

noname#230359

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・・・

お礼

ご心配を頂きまして、有難う御座います。
皆様からのアドバイスを頂くたび毎に、挫折しかかる自分に勇気が出てまいります。
益々精進してまいりたいと思います。

回答No.5

noname#230359

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？

お礼

大変ご丁寧に解説いただきまして、有難う御座います。
今更ながら、此れだけのパラメータをと驚いております。一つ一つ理解を深めて行きたいと思います。
真空については当初試した事がありまして、蒸発分に養分がそっくり残り、分離する事ができず、今のノズル噴霧に切り替えた次第です。
連休中に１５L/hの噴霧量でテストをし、結露する事無く養分の50％回収、水分は噴霧量の70％の回収まで進むことが出来ました。
皆様のご協力に感謝いたしますと共に、今後のご指導を賜りますようお願い申上げます。

回答No.4

noname#230359

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？

お礼

度々ご回答頂き、有難う御座います。
一定温度６５℃の水分蒸発量が良く理解できませんので、改めてご教授頂けませんか。
他のご質問には制約が御座いますが、質問欄に追記いたします。
宜しくお願い申上げます。

回答No.3

noname#230359

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。

お礼

有難う御座います。
ご回答頂きました中でのご質問は、私の質問欄に追記いたしました。
宜しくアドバイス頂けますよう、お願い致します。

回答No.2

noname#230359

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。

お礼

有難う御座います。
現在、テストの際ノズルは上向きでつけておりますが、下向きのほうが良いのでしょうか。
蒸発は、上へ昇ると決め付けておりました。
また、宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

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。

お礼

回答を有難う御座います。
水溶液の水分のみ蒸発させるテストを行っていますが、次はノズルを下向きで行って見ます。