基于低场核磁的青萝卜块低压过热蒸汽干燥机理研究

为揭示果蔬低压过热蒸汽干燥过程水分传输机理,利用低场核磁共振技术对80℃,0.0095 MPa干燥1,2,3 h的青萝卜块水分分布特点进行研究。结果显示,青萝卜块中90%以上的水分为自由水,在干燥过程中T23值由690逐渐降至110,T22值在干燥前2 h由48逐渐升至61,随后降至33,T21值在干燥过程中都处于5以下且变化较小。整个干燥过程青萝卜块边缘位置信号强度快速下降并形成明显的边界,说明在干燥过程中自由水首先蒸发,并有一小部分自由水转变为中度结合水,当自由水降至一定含量时,中度结合水开始蒸发,不易流动水的蒸发主要在干燥后期,且自由水在原位直接以气态形式蒸发。研究结果明确了果蔬低压过热蒸汽干燥过程水分传递特点,为精准建立干燥过程数学模型提供理论基础。

过热蒸汽污泥干燥的机理与经济性分析

污泥产量增加且成分复杂,而传统的污泥干燥热效率低、能耗大,因此低能耗干燥方法是污泥干燥发展的重要方向。介绍了过热蒸汽干燥污泥的基础理论以及干燥特性,作了基本的经济分析计算,证明过热蒸汽干燥污泥存在巨大的优势,并提出了依据干燥机理提高污泥干燥速率、降低能耗的发展方向。

过热蒸汽干燥凝结段的干燥动力学特性

为了深入了解过热蒸汽干燥过程的机理,进而优化干燥操作,开展了褐煤热空气干燥和过热蒸汽干燥对比试验,结果表明:在过热蒸汽干燥的初始阶段存在明显的蒸汽凝结现象,其干燥动力学特性与热空气干燥存在明显不同。通过对过热蒸汽干燥动力学过程的理论分析,研究了过热蒸汽凝结对干燥过程初始阶段的影响。在热空气干燥过程数学模型的基础上,结合过热蒸汽的凝结现象,对过热蒸汽干燥的数学模型进行了改进。经试验结果验证,改进的数学模型具有很好的拟合精度,决定系数大于0.97。研究为优化干燥设备设计和操作条件提供了依据。

耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶系统热力性能分析

机械蒸汽再压缩(MVR)作为目前最先进的蒸发结晶技术得到广泛关注和应用,本文结合过热蒸汽干燥技术的优势,提出一种耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶干燥系统。基于EES软件建立数值模型,通过系统仿真的方法分析闪蒸压力pflash、进料浓度c0、循环倍率CR、换热温差ΔTmhex等对压缩机能耗Wcomp和系统能效系数COP、下降管结晶盐含水率的上限值ω和换热器UA值的影响情况。结果表明:耦合过热蒸汽干燥的MVR系统相比常规系统具有更高的COP、更低的Wcomp,并且能够获得干燥的结晶盐;循环倍率CR增大,压缩机压比π降低,有利于提高COP和降低Wcomp,但同时换热器UAmhex值会增大,设备成本增加;系统COP随pflash的变化关系与循环倍率CR有关,CR较低时,随Pflash的增大,系统COP增大,CR超过某一定值,随着pflash的增大,系统COP呈先升后降趋势,其最大值在pflash为40~50kPa;进入干燥器的下降管结晶盐含水率的上限值ω与进料浓度c0有关,随进料浓度c0的升高而增大;ΔTmhex对MVR系统性能有显著的影响,ΔTmhex每增大1K,COP平均降低5.6%、Wcomp平均升高5.8%、UAmhex平均减少14.4%,ω平均升高1.7%。

空气和过热蒸汽干燥特性的对比

简要介绍了过热蒸汽干燥技术的优点及其在我国的发展潜力·指出过热蒸汽干燥过程和热空气相似 ,并对其恒速阶段的干燥机理进行了对比研究·利用Bond提供的蒸发速率公式 ,计算出过热蒸汽的传质阻力 ,证实其传质阻力非常小·以往的实验表明 ,在过热蒸汽干燥中存在逆转点温度 ,因此从干燥介质所能提供给物料热量的角度 ,计算出逆转点温度 ,从理论上解释了逆转点温度存在的原因·以立式振动输送干燥机为例 ,对热风干燥和过热蒸汽干燥的能耗进行了对比研究计算 ,结果证实以过热蒸汽作为干燥介质可以大大地降低该干燥机的能耗·

苹果渣过热蒸汽-热风联合干燥及干粉品质分析

果渣传统干燥存在干燥时间长、能耗大、果渣褐变严重等问题。尝试采用联合干燥方法对苹果渣进行脱水:前段(果渣含水率81%~63%)采用过热蒸汽干燥,后段(果渣含水率63%~7%)采用热风干燥。为了研究苹果渣过热蒸汽干燥特性,选取蒸汽温度和流速为试验因素,设计了2因素4水平全面正交试验;苹果渣热风干燥条件固定:70℃、1.5 m/s。结果表明,苹果渣过热蒸汽干燥存在预热冷凝和恒速干燥段;苹果渣过热蒸汽干燥速率随蒸汽温度上升而加快,蒸汽流速对干燥速率的影响不显著;经过热蒸汽干燥后,苹果渣热风干燥时间显著减少;联合干燥所得苹果渣干粉色度值a和b较小,颜色较浅,苹果渣干粉持水力和吸油力范围分别为4.82~7.77和0.83~1.32,平均果胶提取得率9.3%;与单一热风干燥相比,采用过热蒸汽联合热风干燥苹果渣可大大减少干燥时间,且干燥所得苹果渣干粉褐变得到了较好地抑制,果胶提取率较高。

低压过热蒸汽干燥青萝卜片的逆转点温度研究

低压过热蒸汽干燥与其他传统干燥方法相比,能够较好地保留果蔬类物料中的营养成分,但只有当干燥温度超过逆转点温度时,过热蒸汽干燥才具有干燥效率优势。为了研究果蔬类物料在低压过热蒸汽干燥过程中是否存在逆转点温度,本文以青萝卜为试验物料,分别基于第一降速干燥阶段与整个干燥阶段平均干燥速率,对其低压过热蒸汽干燥过程逆转点温度进行求解。研究结果表明:基于上述2种计算方式,青萝卜片在低压过热蒸汽干燥过程中都存在逆转点温度。在干燥压力为0.009 5 MPa时,基于整个干燥阶段与第一降速干燥阶段计算的逆转点温度分别为92.7℃和86.1℃,当干燥温度为100℃时(逆转点温度以上),低压过热蒸汽与真空干燥的青萝卜片中维生素C的保留率分别为35.13%和33.29%。低压过热蒸汽干燥在逆转点温度以上不仅干燥效率要高于真空干燥,而且青萝卜片中维生素C的保留率也高于真空干燥。

玉米过热蒸汽薄层干燥数学模型

在自行设计的过热蒸汽干燥试验台上进行了各种工况下玉米的薄层干燥试验,用数理统计中优化的方法,建立了薄层干燥方程,用来定量地描述玉米过热蒸汽干燥规律。结果表明,尽管过热蒸汽和热风为不同的干燥介质,薄层干燥方程仍可用与热风干燥相同的方法来建立。对所建立的薄层干燥模型进行了试验验证,证明了模型的正确性。

过热蒸汽-热风联合干燥制备马铃薯颗粒全粉

采用过热蒸汽干燥+热风干燥工艺制备马铃薯颗粒全粉:前段(含水率50%~78%)采用过热蒸汽干燥完成淀粉熟化和部分脱水,后段(含水率7%~50%)采用65℃热风干燥。其中,过热蒸汽干燥试验选取过热蒸汽温度、蒸汽流速和马铃薯片厚度为试验因素,设计三元二次回归正交组合试验,研究过热蒸汽温度、蒸汽流速和切片厚度对马铃薯过热蒸汽干燥特性和后续热风干燥特性的影响,以及马铃薯全粉松散堆积密度和水合能力与过热蒸汽干燥阶段干燥参数间的关系式。结果表明,马铃薯过热蒸汽干燥速率随蒸汽温度和蒸汽流速的增加而提高,随切片厚度的增加而降低;不同条件的过热蒸汽干燥所得半干马铃薯其后续热风干燥特性无明显差异,但与传统加工工艺相比,总干燥时间明显缩短;建立的马铃薯颗粒全粉松散堆积密度和水合能力与过热蒸汽干燥阶段控制参数间的回归模型显著,决定系数R^2分别为0.820和0.662,验证试验所得马铃薯颗粒全粉松散堆积密度和水合能力实测值与回归模型模拟值相对误差分别19.93%和29.07%。研究结果显示,过热蒸汽干燥联合热风干燥制备马铃薯颗粒全粉可减少操作环节,缩短总干燥时间,该技术具有推广应用价值。

香蕉低压过热蒸汽-真空组合干燥研究

针对低压过热蒸汽干燥香蕉时高干燥速率与高品质难以同时保证的问题,提出了低压过热蒸汽真空组合干燥方法,以提高干燥速率、降低物料温度,实现提高产品品质的目的。通过第一降速阶段和全阶段计算的香蕉逆转点温度分别为88.75℃和89.06℃。在高于逆转点的90℃进行低压过热蒸汽真空组合干燥研究,结果表明:低压过热蒸汽-真空组合干燥香蕉最高温度比低压过热蒸汽干燥降低8.5℃,干燥时间比真空干燥降低30 min。相比低压过热蒸汽干燥和真空干燥,第1次断裂衰减量分别下降了7.37%和36.03%,峰个数分别增加了38.27%和41.77%,香蕉干制品的脆性及脆性层次感增强,干制品的孔隙结构丰富。组合干燥的维生素C保留率达到67.9%,比低压过热蒸汽干燥和真空干燥分别提高了255%和191%。

玉米过热蒸汽干燥特性及干燥模型构建

研究玉米过热蒸汽干燥特性,构建玉米过热蒸汽干燥模型,为玉米过热蒸汽干燥技术的应用提供理论依据。以农户田间收获的玉米样品为供试材料,采用自制的过热蒸汽干燥装置,通过改变玉米籽粒初始含水率、过热蒸汽温度、风速等工艺技术参数,研究玉米过热蒸汽干燥过程中降水规律。结果表明,玉米过热蒸汽干燥过程仅有预热和降速干燥两个阶段,无明显的恒速干燥阶段。在预热阶段有明显的蒸汽冷凝现象,提高过热蒸汽温度和风速能够显著抑制蒸汽冷凝现象的发生。在降速干燥阶段,过热蒸汽的温度和风速增加有利于玉米籽粒中水分的去除。对玉米过热蒸汽干燥试验数据进行拟合并构建单扩散模型,试验值与预测值误差较小,可以较好地预测和控制玉米过热蒸汽干燥过程。

过热蒸汽干燥的机理与特性

依据国外文献介绍了过热蒸汽干燥新技术,重点是其逆转点、理论和干燥特性的研究.最后,给出了进一步研究的建议.

过热蒸汽间歇干燥酒精糟研究

以高湿物料酒精糟为研究对象,进行了过热蒸汽间歇干燥实验研究。利用自行设计的间歇干燥实验台,酒精糟的初始含水质量分数为66.7%,研究了不同实验条件对干燥速率的影响。结果表明:随着干燥介质温度的升高,干燥速率明显加快;被烘物料质量越少,烘干时间越短;随着物料颗粒直径的减小,恒速段的干燥速率基本不变,而降速段的干燥速率明显增加;过热蒸汽质量流量越大,干燥速率越高。因此随着蒸汽过热度的升高、质量流量的增大,过热蒸汽干燥速率加快,干燥效率越高;随着进料质量的增加、颗粒直径的增大,过热蒸汽干燥速率却有所降低。

樟木过热蒸汽干燥工艺初探

为探索樟木锯材过热蒸汽干燥工艺,笔者在干燥介质温度为110、120、130℃及140℃条件下进行樟木过热蒸汽干燥,系统研究了干燥介质的过热温度对樟木锯材干燥过程传热、传质及干燥质量的影响,并初步得出了樟木锯材过热蒸汽干燥工艺,为樟木高温过热蒸汽干燥产业化应用提供了基础数据。

食品过热蒸汽干燥技术

介绍了过热蒸汽干燥的原理,对比分析了过热蒸汽和热风干燥在热利用效率、干燥成品品质及在热敏性食品中的应用、干燥速率及设备要求方面的优缺点,论文还论述了过热蒸汽干燥模型的建立,介绍了过热蒸汽干燥的理论研究现状。

木材真空-过热蒸汽干燥的预热特性

在真空状态下 ,分别对过热蒸汽和空气为干燥介质时木材干燥预热阶段进行对比试验 ,探讨了木材在真空 -过热蒸汽干燥中预热阶段的工艺特性。结果表明 :过热蒸汽干燥的预热阶段进行得非常迅速 。

过热蒸汽流化床干燥流动特性实验

在对过热蒸汽流化床干燥过程中干燥室内过热蒸汽和颗粒物料之间流动特性的理论分析基础上,以油菜籽颗粒为实验物料,在小型实验装置上进行了过热蒸汽和热空气的流态化对比实验。实验结果分析表明,相同条件下过热蒸汽流化床干燥的操作速度比传统热空气流化床干燥的操作速度更大,在给定的实验工况条件下,油菜籽过热蒸汽流化床干燥的临界流化速度为1.26 m/s。

食品过热蒸汽干燥的研究进展

介绍了过热蒸汽干燥的基本理论和特点。从模拟研究和实验研究两个方面综述了食品过热蒸汽干燥的研究进展,重点介绍了过热蒸汽在各种干燥机上对不同物料的干燥,以及与其他干燥方式相结合对不同物料的干燥,并提出进一步研究的建议。

过热蒸汽干燥技术在脱水蔬菜的应用与展望

本文介绍了过热蒸汽干燥原理、干燥特点及近年来国内外对于过热蒸汽干燥技术在蔬菜脱水中的研究及运用现状。分析了过热蒸汽干燥技术存在的问题,并对过热蒸汽干燥今后的发展方向作了简单的阐述。

常压下过热蒸汽干燥和热空气干燥能量利用的比较分析

本文首先简要解释了常压过热蒸汽干燥的基本概念,并和常见的常压热空气干燥进行了操作温度的对比。在此基础上,对常压的过热蒸汽干燥和热空气干燥进行了能量分析和比较。结果表明:常见的热空气干燥热效率很低,采用过热蒸汽干燥,热效率则可成倍提高;而且从过热蒸汽干燥器排出的废热更容易再利用。