探索热及湿敏性物料吸附式除湿干燥特性研究

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1、华南理工大学硕士学位论文热及湿敏性物料吸附式除湿干燥特性研究姓名：赵义申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：丁静20050501摘要摘要低温吸附式除湿干燥技术以其显著的节能和环保优势成为热及湿敏性物料干燥的首选技术之一，其中吸附式除湿干燥过程中传热传质特性及其强化途径是其实用化的关键。本文对热及湿敏性物料吸附式除湿于燥过程中热质传递机制及其强化机理进行了深入的实验研究和理论探讨，建立了一套多功能的可视化干燥实验台，选取鲜陈皮和生姜等有代表性的植物性热及湿敏性含湿物料进行吸附式除湿干燥特性的实验研究，采用正交实验方法分析了不同

2、干燥过程对于制品有效成分含量及复水性的影响，确定了物料干燥过程中内部湿分的有效扩散系数及相关物性参数。从热及湿敏性含湿物料干燥过程中内部水分的热湿传递规律出发，建立了基于Fick扩散定律和质能守恒方程的薄层干燥简化传热传质模型，给出了方程的定解条件，利用有限差分法对方程进行离散，并编制了计算机程序进行求解，模拟计算了生姜干燥的特性曲线和内部温度场分布。最后，分析了吸附式除湿干燥系统内外的传热传质过程，探索了强化吸附式除湿干燥系统干燥性能的途径与方法。结合物料干燥特性，合理的改变了干燥过程内、外条件，采用吸附式除湿干燥与红外辐射联

3、合干燥的变温干燥工艺对干燥系统性能进行优化，强化过程的传热传质，以提高过程能量的利用率和干燥速率，并保持较好的干燥质量。关键词热及湿敏性物料；吸附式除湿干燥；传热传质模型；联合干燥；有效成分华南理工大学ABSTRACTLowtemperatureabsorptiondryingtechnologyhasbeenoneoftheprimarytechnologiesfordryingthermalsensitivematerialswithitsremarkablesuperiorityinenergyconservationan

4、denvironmentalprotection．Thekeyproblemwhichcommercializesthesystemsischaracteristicsofheat＆masstransferandwaysofenbancement．Thecharacteristicsofheatandmasstransferanditsenhancingmechanismintheabsorptiondryingprocesshavebeeninvestigatedtheoreticallyandexperimentally．T

5、hedevelopmentofdryingtheory＆experimentalstudyinunsaturatedporousmediawasreviewed．Asetofimprovedmultifunctionalandvisualdryingexperimentalplatformhasbeensetup．Thenfreshly—harvestedorangepeelandgingerareselectedtodoexperimentsfordryingcharacteristicsanddryingdynamic．Al

6、sotheeffectsofdifferentoperationparametersonthedried-qualitystandardssuchashydrospicpropertiesandeffectivecompositionloseareanalyzebytheorthogonaltestmethod．TheireffectivediffusioncoefficientWasdetermined．BasedontheinteriorheatandmasstransfermechanJsmofmoistureinthed

7、ryingprocessesofthermalsensitivematerialsaswellasFick’Sdiffusionlawandmass&energyconservationlaw，modelhasbeensetuptOdescribetheheatandmasstransferinthin—layerdrying．Andalsobymakinguseoffinitedifferencemethodandrelevantcomputerprograms，anumericalsolutionisobtainedtosi

8、mulatethedryingcharacteristiccurvesandtemperaturedistribution．Theheatandmasstransferintheabsorptiondryingsystemwasanalyzedtoelucida