真空干燥动力学实验平台的设计及测试

真空干燥既能保证干燥后物料品质, 又能提高干燥速率, 且具有干燥温度低, 温差热应力小和适用于热敏性物料干燥等优点。相对于传统热风干燥, 作为热敏性作物的稻谷采用真空干燥可以有效降低爆腰率和提高发芽率。为研究稻谷真空干燥动力学特性, 设计搭建了可准确控制相对压力、温度并实时测量质量的干燥动力学实验平台。该平台包括真空控制模块、温度控制模块、质量称量模块、实时数据采集与控制模块以及数据处理模块。对实验平台的真空控制、温度控制和质量测量性能进行测试分析, 结果表明该平台能够实现相对压力和温度的准确控制并实现干燥数据的实时精确采集。     

稻谷薄层真空脉动干燥特性及含水率预测模型

为探究稻谷的真空脉动干燥特性, 提升干燥品质, 本文研究了不同干燥温度、相对真空度和真空保持时间对稻谷干燥时间和速率的影响;同时根据单因素试验结果进行正交试验确定稻谷真空脉动干燥最佳工艺参数;构建基于最小二乘支持向量机 (LS-SVM) 的稻谷干燥过程含水率预测模型。结果表明:干燥温度和真空度对稻谷干燥时间、爆腰增率均有显著影响, 各因素影响顺序为干燥温度>真空度>真空保持时间, 此时稻谷的最佳干燥工艺为:干燥温度55℃, 真空度80 kPa, 真空保持时间3 min, 干燥过程中有效水分系数为 (1.7371~3.1285) ×10^-10 m²/s, 干燥活化能为35.59 kJ/ (mol·K) 。利用网格搜索和交叉验证的方法进行参数寻优, 建立LS-SVM的含水率预测模型精度高, 平均预测精度达99.4425%, 为稻谷真空脉动干燥应用及含水率在线预测提供理论依据。     

胡萝卜真空干燥特性及动力学

探究胡萝卜真空干燥过程中系统压力和温度对胡萝卜干燥特性的影响。结果表明:在同一系统压力下, 温度越高, 干燥速率越快;在同一干燥温度下, 系统压力越小, 干燥速率越快。通过应用Fick扩散定律描述胡萝卜的水分迁移规律, 在研究的温度范围内其有效水分扩散系数在6.717~18.594×10^-10之间变化。根据Arrhenius方程得到胡萝卜厚度为4和6mm的活化能分别为31.46和33.06 k J/mol。通过非线性回归方法将MR与五个薄层干燥模型进行拟合, 参照评价指标R²、RMSE及χ²等, 对多个模型进行综合分析, 其中Midilli and Kucuk模型显示出更好的拟合效果。     

玉米真空干燥特性的实验研究

研究了供热温度、真空度、物料层厚度等对玉米干燥速率，裂纹率和发芽率的影响。实验结果表明，提高供热温度使干燥速率加快，但玉米裂纹率增加，发芽率下降；真空度对干燥速率的影响主要表现在干燥的初始阶段，压力越低，初始的干燥速率越大；料层厚度的增加使干燥时间增加，但在一定厚度内提高了设备的干燥强度；初始水分低的玉米，干燥后的裂纹率和发芽率要好于初始水分高的玉米。综合分析实验结果，对于初始水分较高（37％）的玉米可以采用真空度为9000Pa，供热温度为70℃的干燥条件；而对于初始水分为25％的玉米可以采用真空度为9000Pa，供热温度为80℃的干燥条件；两者可选5cm为参考料层厚度，以保证干燥后玉米的品质和较高的干燥效率。     

真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究

以扇贝为研究对象，采用二次正交回归组合试验，建立了真空冷冻干燥升华时间和单位厚度升华时间的二次多元回归模型；利用降维法分析了干燥室压强、物料厚度和加热板温度三个主要过程参数对真空冷冻升华干燥时间的影响。结果表明，干燥室压强、物料厚度和加热板温度对升华干燥时间影响显著，呈二次函数规律变化，影响的主次因素依次为：物料厚度、干燥室压强、加热板温度。对单位厚度升华干燥时间进行岭嵴分析，给出了在本试验三因素取值范围内的冻干过程优化参数：干燥室压强为50Pa；物料厚度为9mm；加热板温度为39℃，优化的物料单位厚度升华干燥时间为0.146h。     

真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究

本文以扇贝为研究对象,采用二次正交回归组合试验,建立了真空冷冻干燥升华时间和单位厚度升华时间的二次多元回归模型,利用降维法分析了干燥室压强、物料厚度和加热板温度三个主要过程参数对真空冷冻升华干燥时间的影响。结果表明,干燥室压强、物料厚度和加热板温度对升华干燥时间影响显著,呈二次函数规律变化,影响的主次因素依次为:物料厚度、干燥室压强、加热板温度。对单位厚度升华干燥时间进行岭嵴分析,给出了在本试验三因素取值范围内的冻干过程优化参数:干燥室压强为50Pa;物料厚度为9mm;加热板温度为39℃,优化的物料单位厚度升华干燥时间为0.146h。     

真空干燥动力学实验平台的设计及测试北大核心CSCD

真空干燥既能保证干燥后物料品质,又能提高干燥速率,且具有干燥温度低,温差热应力小和适用于热敏性物料干燥等优点。相对于传统热风干燥,作为热敏性作物的稻谷采用真空干燥可以有效降低爆腰率和提高发芽率。为研究稻谷真空干燥动力学特性,设计搭建了可准确控制相对压力、温度并实时测量质量的干燥动力学实验平台。该平台包括真空控制模块、温度控制模块、质量称量模块、实时数据采集与控制模块以及数据处理模块。对实验平台的真空控制、温度控制和质量测量性能进行测试分析,结果表明该平台能够实现相对压力和温度的准确控制并实现干燥数据的实时精确采集。     

真空干燥过程绝缘材料微量水分在线检测实验研究

介绍了一种在线测量电工绝缘材料真空干燥过程中微量水分的方法，给出了真空干燥系统和以新型氧化铝(Al2O3)湿敏电阻传感器为核心的在线测试系统的结构，对不同温度、真空度下的真空干燥过程的微量水分进行了在线检测，着重用数学方法处理了实验数据，探讨了真空干燥过程微量水分的变化规律。     

LiFePO_4极片真空干燥特性及动力学

探讨了不同温度、不同真空度对LiFePO_4极片材料烘烤水分的影响,并对LiFePO_4极片材料真空干燥实验数据进行线性回归分析,得到LiFePO_4极片材料水分扩散系数以及活化能等动力学参数。结果表明:烘烤系统真空度越高,温度越高,极片的水分比越低,干燥效果越好。烘烤温度越低,系统真空度差异对极片干燥效果有明显的区别。在实验条件下LiFePO_4极片材料水分扩散系数处在(1.11～1.86)×10~(-9) m~2/s,真空度越高,温度越高,水分扩散系数越大,水分的蒸发快慢受制于水分的扩散迁移速度。LiFePO_4极片材料水分活化能在9.70～19.83 kJ/mol,真空度越高,水分活化能越低。应用Fick扩散定律以及Arrhenius方程,薄层干燥模型Henderson(MR=Aexp(-zt))描述LiFePO_4极片水分迁移规律取得良好拟合效果,对预测LiFePO_4极片干燥过程具有重要指导意义。     

熟化甘薯片微波真空干燥特性及其动力学

研究熟化甘薯片微波真空干燥过程中微波功率密度(0.6,0.75,1,1.5,3 W/g)和相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)对其干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测熟化甘薯片微波真空干燥过程中的水分变化。研究结果表明:在不同微波功率密度下,将初始干基含水率为1.61的熟化甘薯片进行干燥,所需时间为22~95 min,明显少于同等试验条件下的热风干燥;且熟化甘薯片的微波真空干燥过程包含有升速、恒速和降速三个阶段;随着相对压力的降低,干燥速率逐渐增大,但相对压力低于-60 kPa后,再次降低压力对于干燥速率影响不显著。熟化甘薯片的微波真空干燥动力学模型满足Page模型。本研究可为实现熟化甘薯片的高效干燥及品质保证提供新思路,为相关设备的开发提供理论依据。     

疏解棉秆微波真空干燥特性及动力学模型

疏解棉秆在进行重组材之前,要进行干燥处理。本研究以疏解棉秆为研究对象,探讨了疏解棉秆在不同微波功率密度(8,10,13,20 W/g)和不同相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)时的干燥情况,研究了不同的微波功率密度和相对压力对疏解棉秆干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测疏解棉秆微波真空干燥过程中的水分变化。结果表明:当初始含水率大约为100%时,不同的微波强度下,干燥所需时间为9~16 min,明显少于同等条件下热风干燥时间;并且在干燥过程只有升速和降速两个阶段,没有明显恒速阶段;随着微波真空相对压力的降低,干燥速率增大,干燥时间缩短,但相对压力低于-60 kPa后继续降低压力对干燥速率影响不显著。疏解棉秆微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述疏解棉秆含水率随干燥时间、微波功率密度的变化关系。本研究可为实现疏解棉秆快速、高效的干燥以及品质保障提供新思路,为相关干燥设备的设计开发提供理论依据。     

变压器真空干燥方法研究

本文以变压器干燥为例,简要描述了在变压器真空干燥过程中的方法,并进一步阐述了“循环压力法”对变压器进行真空干燥处理的原理、所需的设备及真空干燥真正结束的判断依据和判断方法.“循环压力法”真空干燥工艺能使变压器干燥时间缩短三分之一左右,提高了绝缘强度合格率,从而提高了产品质量,节省了能源.     

带辐射的真空冷冻联合干燥系统的实验研究

设计了一套带辐射的真空冷冻干燥系统实验装置,以对虾为物料,进行干燥过程实验,分析研究干燥过程随辐射温度、真空度、含水率及时间等参数的变化规律。实验结果表明:物料中水份的升华干燥阶段与解析干燥阶段具有明显的转折点;辐射温度主要影响升华干燥阶段的水份升华速率,对于解析干燥阶段的水份升华速率只有略微影响,因此较低的辐射温度即能满足解析干燥的要求。     

玫瑰花瓣压花材料真空干燥特性及动力学模型

采用真空干燥获得玫瑰花瓣压花材料,研究真空度、温度等条件对玫瑰花瓣干燥特性、压花艺术美观性的影响,采用差热-热重(TG-DTG)分析、扫描电镜对玫瑰花瓣热变化过程、表面微观形态进行表征,建立干燥过程动力学模型并计算动力学参数。结果表明,温度越高,真空度越大,玫瑰花瓣的干燥越快,但温度过高,玫瑰花瓣的艺术美观性下降,在真空度0.1MPa、45℃、30 min下干燥,可以获得具有较好艺术美感的玫瑰花瓣压花材料。真空干燥下,玫瑰花瓣正面原阵列状的乳突结构和反面的沟回结构逐渐收缩,导致正面乳突腔体塌陷,反面形成浮雕状突起。干燥过程的有效扩散系数为8.119×10-9m2/s,活化能为10.045 k J/mol,动力学模型可用薄层干燥Wang and Singh模型来描述。     

大米真空保鲜包装技术及动力学模型实验研究

大米保鲜包装技术的关键是如何控制和调节包装内氧气和二氧化碳的体积分数,包装材料气透率是影响包装内气体体积分数的主要因素。综合大米呼吸和薄膜透气2个相互交叉的动态过程,提出了一种新的大米包装薄膜透气率的计算方法。在大米真空保鲜包装试验中,测试了不同真空度以及不同保鲜时间下大米的含水量、脂肪酸含量、还原糖含量、黏度等指标。结果表明,大米的保鲜期至少在180 d以上。     

真空干燥潮湿图书

如何使浸湿了的书籍得到干燥通常是一个困难的问题。对于大数量古旧而贵重的图书文献这一工作就更为艰巨,因为这得冒永久损坏的危险。现在,一种适用于此的真空冷冻干燥工艺正得到应用。 去年冬天在荷兰的弗利辛根,一场暴风雪摧毁了该地技术图书馆的屋顶,大约六万册珍贵图书浸泡     

气瓶的真空干燥

通过对比实验，分析了造成气瓶真空度不高的原因，提出了一条真空干燥的工艺路线，在低温（８５℃）下即可对任何气瓶进行处理，达到充装高纯气体的要求。     

硫化锑真空挥发动力学研究

在系统压力较低的条件下,以分析纯硫化锑为原料,利用自制真空失重设备,采用恒温失重法研究了硫化锑挥发动力学。理论分析表明,硫化锑较易挥发,其过程符合液态挥发模型,真空挥发的控制步骤为液面蒸发;试验结果表明,在试验条件范围内,随着蒸馏温度的升高,其挥发速率呈逐渐增大趋势,而随着系统压力的升高,其挥发速率呈逐渐减小趋势;且系统压力一定时,温度恒定则挥发速率常数为一定值,挥发规律遵循零级反应动力学特征;通过分析失重数据,拟合出硫化锑在系统压力为20 Pa条件下的挥发速率方程,计算了表观挥发活化能值为57.6 kJ/mol,获得了实验温度范围内的蒸发系数,其值均较小,且随着蒸馏温度的升高,其值更小。     

真空膜蒸馏-过热蒸汽干燥系统设计与实验

为探索真空膜蒸馏纤维膜组件在干燥领域的新型利用方式,本文针对种子等热敏性物料,设计并搭建了真空膜蒸馏-过热蒸汽干燥系统,分析了系统蒸汽流量和热效率的变化规律,在此基础上选取朝天椒辣椒籽作为典型热敏性物料进行干燥品质的实验研究,探索新型干燥工艺的使用场景.研究结果表明:新型干燥系统传热传质性能与真空膜组件相近,随进料温度...     

真空干燥箱内温度分布特征研究

真空干燥箱可在常温甚至低温下干燥物料,特别适用于热敏性、易分解、易氧化等物品的快速干燥,在食品加工、医药制药等行业得到广泛应用。文章采用经校准的无线温度记录仪测量了真空干燥箱在常压和1 kPa两种工作条件下,工作区域温度分布特点,研究结果表明此两种条件下,真空干燥箱内温度波动度均小于1℃;由于传热方式的改变,1 kPa条件下温场均匀性变差。