佛香热泵干燥过程实验与分析

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1、集美大学硕士学位论文佛香热泵干燥过程实验及分析成品在颜色上、气味上和外形上都有较为严格的要求，因此严格选择佛香干燥生产的过程参数并进行精确控制就显得十分必要。对佛香进行干燥实验，测定佛香最适宜的干燥温湿度条件，将有助于规范其生产过程，对生产过程参数相对准确的控制也将使产品的质量得以保障，并且也有助于发扬这一极具民族特色的传统产业。另外，干燥过程控制参数确定后，将减小生产中的能源消耗，也适应《福建省建设海峡西岸经济区纲要》这一政策的要求，此方面的研发也必将得到政府、能源部门以及相关制香企业的支持和关注。1．2典型含湿多孔材料干燥的研究现状1．2．1干燥技术多

2、孔介质是空间多相物质共存的一种组合体，其中固相部分称作固体骨架，没有固体骨架的那部分空间称作孔隙，由液体或气体或气液两相占有。多孔介质涵盖范围广，矿物、陶瓷、建筑材料、保温材料、植物的根茎叶以及各种农产品、食品等都属于多孔介质的范畴。事实上，除了密实的金属材料和某些密实的岩石以及一些塑料，几乎所有固体和类固体材料都是不同程度的多孔体【5】。因此，绝大部分工业干燥过程的对象就是多孔介质。多孔介质中物质和能量的输运是地球生物圈内普遍存在的自然现象，是构成众多现象的基本过程，其中包括煤炭的储运与燃烧、高温元件的发热与烧蚀冷却、太阳能集热与蓄热、化学反应与催化填充

3、床传热传质、地下冷热水的勘探与开发、石油开采与土地盐碱化、建筑材料中的传热传质、物品干燥、甚至动物或人体的体液的扩散与输运等等。上述过程不仅包括了与人类生存息息相关的能量开发与利用，也关系到工农业生产和人类生活的方方面面。因此，对多孔介质干燥热质迁移规律的研究具有重要的理论意义和广泛的实用前景【6】o特殊的生物特性决定了该类物料的干燥过程是一个复杂的传热传质过程。谷物、玉米、种子、蔬菜和木材(包括佛香)的干燥都是典型的含湿多孔材料。二十世纪20年代以来，在多孔介质干燥领域已开展了大量的研究工作【71。迄今，己形成了包含干燥理论、干燥技术和干燥工艺三个主要组

4、成部分的学科体系。其中，干燥理论主要阐述干燥过程的基本规律与干燥机理；干燥技术包括实施干燥的基本方法和干燥设备的设计计算；干燥工艺则以物料特性、干燥程序、干燥方式及干燥条件等为研究对象。传统的工业生产采用的干燥方式主要有：流化床干燥、喷雾干燥、气流干燥、真空冷冻干燥、太阳能干燥、微波和高频干燥、红外热辐射干燥等。此外，各行业也形成了例如谷物、水果和蔬菜、木材、茶叶、乳品、中药材等具有鲜明特点的干燥技术捧J。近年来，相继研发了许多新型干燥技术，以实现节能，提高产品质量和产量，减少环境污染及易于控制操作等方面的目的【9】。相应的干燥机有些已经投入市场，运用于工

5、业化生产；有些虽然还处于实验研究阶段，甚至还只是一种新颖的设想，但是从技术和经济层2集美大学硕士学位论文佛香热泵干燥过程实验及分析次上考虑具有很大的吸引力，比较有代表性的有：(1)热泵干燥技术。热泵是利用一定量的低温热能来获得较高温度、热能的热力系统。热泵与常规的干燥设备一起组成的热泵系统称为热泵干燥机或除湿干燥机，主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。热泵干燥又称为除湿干燥，与传统热风干燥的区别在于空气循环方式不同，干燥室空气除湿的方式也不同。热泵干燥时空气在干燥室与热泵干燥机间进行闭式循环，利用热泵干燥机的制冷系统使来自干燥室的湿空

6、气降温除湿。与常规的对流干燥相比，熟泵干燥具有节能环保、温湿度参数调控方便，干燥品质好等优点。因此除了较早用于木材干燥，还应用于粮食、陶瓷、水产品、纺织、茶叶、污泥处理等多个领域。其中，国内许多学者和研究人员做了不同物料的热泵干燥研究，在节能和干燥品质方面积累了宝贵的经验和实验数据。目前，热泵干燥技术的发展主要倾向于环保工质和高效干燥介质的研发、热泵组合干燥技术和新型热泵的研发以及智能测控模块的开发llⅢ。(2)对撞流干燥。利用两股(或多股)相向气流对撞所形成的高度湍流，以及湿物料在对撞区内的快速非稳态运动来增强传热传质过程，具有快速、高强度干燥、设计与运

7、行简单、设备紧凑，且可以在干燥的同时结合粉碎、冷却和化学反应等工艺操作的特点，并能很好保持产品的品质【¨】。目前，白俄罗斯、以色列和加拿大等国家在这一领域取得了显著进展，并将其应用于药品、谷物、城市污泥等的干燥，取得了很好的效果。国内在这方面的研究近几年才刚刚开始，还处于初步探索阶段【I引。(3)过热蒸汽干燥，指利用过热蒸汽直接与被干物料接触而去除水份的一种干燥方式。过热蒸汽干燥以水蒸气作为干燥介质，安全无污染，且干燥机排出的废气全部是蒸汽，利用冷凝的方法可以回收蒸汽的潜热再加以利用，因而热效率较高。根据国际干燥协会主席Mujumdar介绍，过热蒸汽干燥的

8、单位热耗仅为普通热风干燥热耗的1／3，是一种很有发展前景的干燥新技