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流化床干燥机降速干燥阶段过程分析
信息来源:本站 | 发布日期:
2022-06-27
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摘要:干燥过程中,当物料的含水量降至临界含水量疋以后,便转入降速干燥阶段。
干燥过程中,当物料的含水量降至临界含水量疋以后,便转入降速干燥阶段。在此阶段中,干燥速率的变化规律已与物料性质及内部结构有关,总的表现为水分自物料内部向表面转移的速率低于物料表面向空气的汽化速率,蒸发已由表面汽化控制转变成内部扩散控制。降速的原因大致是因为:物料表面逐渐变干、汽化面逐渐向物料内部移动,使得物料内部传热、传质途径加长(其影响表现在于燥曲线上为DE段,也称第二干燥阶段);另外此时物料中的非结合水已基本除尽,当汽化各种结合水时,平衡蒸汽压将逐渐下降,使传质推动力减小;对非多孔性物料(如肥皂、木材、皮革等)汽化表面只能是物体外表面,它不可能内移,当表面水分去除之后,干燥速率就取决于物料内部水分的扩散,而内扩散是个速度极慢的过程,且扩散速度还要随含水量的减少而不断下降。因此,随着物料内部含水量的减少,其温度会不断上升,干燥速率也就越来越低。正因为降速干燥阶段干燥速率的大小主要取决于物料本身的结构、形状和尺寸,而与外部的干燥条件关系不大,故此阶段相对恒速干燥阶段又被称为物料内部迁移控制阶段。
降速干燥阶段的干燥速率曲线的形状亦会随物料内部结构的不同而异。第二临界点即相当于水分在物料内部传递机理发生变化的转折点,就大多数物料而言,此点即为排除吸附水分的开始,而在此之前主要是排除微毛细管水分。出现第二临界点的原因有如下解释:第壹降速阶段是属于物料在干燥中开始形成干外皮,直至干外皮全部形成过程的阶段。一旦干外皮完全形成之后,汽化表面即要全部向物料内部转移,水分汽化就要在物料内部进行j这便为第二降速阶段。在第二降速阶段,随着汽化表面逐步深入内层,干燥速度将迅速下降,直到物料达到平衡湿度,干燥速度即为零。在农产品和食品干燥加工中,物料降速干燥为常见,例如新鲜水果、蔬菜、肉、鱼等的加工制品以及果胶、明胶、酪蛋白等一类胶体性物质均是以降速干燥为主。由于降速干燥阶段的干燥属于水分的内部扩散控制,所以欲强化此种状态下的干燥就必须着眼于改善内部水分扩散的影响因素才行。
降速干燥阶段的干燥速率曲线的形状亦会随物料内部结构的不同而异。第二临界点即相当于水分在物料内部传递机理发生变化的转折点,就大多数物料而言,此点即为排除吸附水分的开始,而在此之前主要是排除微毛细管水分。出现第二临界点的原因有如下解释:第壹降速阶段是属于物料在干燥中开始形成干外皮,直至干外皮全部形成过程的阶段。一旦干外皮完全形成之后,汽化表面即要全部向物料内部转移,水分汽化就要在物料内部进行j这便为第二降速阶段。在第二降速阶段,随着汽化表面逐步深入内层,干燥速度将迅速下降,直到物料达到平衡湿度,干燥速度即为零。在农产品和食品干燥加工中,物料降速干燥为常见,例如新鲜水果、蔬菜、肉、鱼等的加工制品以及果胶、明胶、酪蛋白等一类胶体性物质均是以降速干燥为主。由于降速干燥阶段的干燥属于水分的内部扩散控制,所以欲强化此种状态下的干燥就必须着眼于改善内部水分扩散的影响因素才行。
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