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全流程实验设计思想在干燥实验教学中的应用
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作者 侯雄坡 郝妙莉 +2 位作者 张瑜 伊春海 杨福胜 《当代化工研究》 2025年第8期149-151,共3页
在干燥实验教学过程中引入“全流程实验设计思想”,通过创设复杂工程问题背景,引导学生进行思想实验、完成工程设计和优化实验条件等措施,扩展实验教学的内涵空间,目的是强化学生工程背景和工程思维,提高创新实践能力和复杂工程问题解... 在干燥实验教学过程中引入“全流程实验设计思想”,通过创设复杂工程问题背景,引导学生进行思想实验、完成工程设计和优化实验条件等措施,扩展实验教学的内涵空间,目的是强化学生工程背景和工程思维,提高创新实践能力和复杂工程问题解决能力。 展开更多
关键词 实验设计 干燥实验 思想实验 工程思维
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基于GAMS软件的冷冻干燥多目标优化方法 被引量:1
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作者 高兴 章晓骅 《山东化工》 2025年第1期210-213,共4页
提出了一种求解冻干技术多目标优化问题的有效方法,以升华时间、生产效率和能耗三个因素分别作为目标函数,建立了多目标数学模型。其中将搁板温度、前箱压力、干层厚度和每批小瓶数作为设计变量,利用GAMS软件求解多目标优化问题。通过Pa... 提出了一种求解冻干技术多目标优化问题的有效方法,以升华时间、生产效率和能耗三个因素分别作为目标函数,建立了多目标数学模型。其中将搁板温度、前箱压力、干层厚度和每批小瓶数作为设计变量,利用GAMS软件求解多目标优化问题。通过Pareto分析,改进了加权求和法,提供了最优设计空间方案的选择,在冻干工艺操作阶段之前进行设计,实现缩短升华时间、提高生产效率、节约能耗等多目标优化。 展开更多
关键词 冷冻干燥技术 多目标优化 改进的加权和法 升华时间 生产效率 能耗 设计空间
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冷冻干燥技术在胶原蛋白中的应用进展
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作者 路希 郭桂华 《山东化工》 2025年第9期104-106,共3页
冷冻干燥技术(Freeze-drying Technology),也称为冻干技术,是一种先进的物质干燥方法,通过冷冻和真空干燥过程,将液态样品转变为固态。随着冷冻干燥技术的不断发展进步,在食品工业、生物制药及护肤品领域中表现出独特的优势,冷冻干燥技... 冷冻干燥技术(Freeze-drying Technology),也称为冻干技术,是一种先进的物质干燥方法,通过冷冻和真空干燥过程,将液态样品转变为固态。随着冷冻干燥技术的不断发展进步,在食品工业、生物制药及护肤品领域中表现出独特的优势,冷冻干燥技术被广泛应用。特别是在胶原蛋白的应用中,冻干技术展现出了巨大的潜力和优势。本文旨在综述冷冻干燥技术在胶原蛋白中的应用进展,包括技术原理、应用优势、当前研究热点、遇到的挑战以及未来发展方向。 展开更多
关键词 胶原蛋白 冷冻干燥技术 应用进展
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丁二酸的溶解度与介稳区测定及关联
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作者 朱化雷 吕清林 +3 位作者 包洪洲 韩冰 房畅 李澜鹏 《石油化工》 北大核心 2025年第9期1272-1277,共6页
建立了基于原位反应的衰减全反射傅里叶变换红外光谱法的丁二酸(SA)水溶液含量的在线分析方法,选定1178 cm^(-1)处特征吸收峰与SA含量进行关联,相关系数(R2)为0.9999,可满足分析要求。通过该分析方法测定了SA在纯水中的溶解度,实验值与... 建立了基于原位反应的衰减全反射傅里叶变换红外光谱法的丁二酸(SA)水溶液含量的在线分析方法,选定1178 cm^(-1)处特征吸收峰与SA含量进行关联,相关系数(R2)为0.9999,可满足分析要求。通过该分析方法测定了SA在纯水中的溶解度,实验值与文献值吻合良好。并采用van’tHoff,Apelblat,λh方程对溶解度实验数据进行关联,三者拟合R2分别为0.9990,0.9999,0.9980,相对平均偏差分别为1.616%,1.613%,2.292%,三者中Apelblat方程具有更高的拟合度。以溶解度数据为基础,采用聚焦光束反射测量法根据实验测定的介稳区宽度(ΔT_(max)),考察了降温速率(r)与搅拌转速(n)对ΔTmax的影响,SA的ΔT_(max)与饱和温度和n负相关,与r正相关,并采用自洽Nývlt型方程结合实验数据计算得到成核动力学参数m在3.1~5.3之间。 展开更多
关键词 丁二酸 溶解度 介稳区宽度 成核动力学
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低压环境下固着盐水液滴蒸发特性研究
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作者 刘璐 卢静圆 +2 位作者 王腾 王太 董新宇 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第1期50-58,共9页
文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐... 文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐水液滴蒸发传热传质模型,该模型考虑了液滴的表面曲率及蒸发过程中的活度系数;通过与实验结果的对比,验证了该模型的可靠性。得出结论:当盐水液滴析出晶体形态不再变化时,还有部分水分在晶体缝隙中没有蒸发出来;随着蒸发进行盐水液滴接触角在不断减小,并且压力越低,接触角减小越快,析出的晶体会抑制接触线的铺展与收缩,使接触直径不再变化;液滴盐分浓度越大,蒸发速率越慢;环境压力越低,液滴蒸发速率越快;相比于平表面,凸面基底上液滴铺展面积更大,因此蒸发速率越快。 展开更多
关键词 低压环境 盐水液滴 析晶 蒸发速率
原文传递
蒸发罐中NbCl5-Ar载气蒸发过程的CFD模拟
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作者 王凯 张良 +3 位作者 何宗倍 彭建财 许秋石 杨宁 《过程工程学报》 北大核心 2025年第7期658-668,共11页
在流化床化学气相沉积制备铌金属层包覆颗粒的工艺中,前驱体NbCl5蒸气的流量对涂层质量的影响十分显著。由于NbCl5蒸气具有强酸性,蒸发罐出口蒸气流量难以有效测量,蒸发过程一直是黑箱操作,严重制约了该工艺的稳定运行与优化升级。本工... 在流化床化学气相沉积制备铌金属层包覆颗粒的工艺中,前驱体NbCl5蒸气的流量对涂层质量的影响十分显著。由于NbCl5蒸气具有强酸性,蒸发罐出口蒸气流量难以有效测量,蒸发过程一直是黑箱操作,严重制约了该工艺的稳定运行与优化升级。本工作采用耦合气液界面蒸发模型和壁面沸腾模型的VOF方法,模拟了NbCl5-Ar体系载气蒸发过程,探究了液面高度、Ar气载气流量、加热温度等操作条件对蒸发罐中气液两相流动和热质传递特性的影响规律。模拟结果表明,液位高度主要影响蒸发面积。当液位处于罐底区时,液位高度降低使得蒸发面积减小,进而导致蒸发罐出口NbCl5蒸气流量显著减小。当蒸发罐中通入Ar气后,蒸发罐内部会形成NbCl5蒸气涡和Ar气涡两种不同的涡结构。提高Ar气速度能够实现液面上NbCl5蒸气的快速吹扫、降低液面饱和蒸气温度,进而增加蒸发速率;随Ar气速度由0 m/s增加至2.1 m/s,NbCl5蒸气质量流率由0.047 g/s增加至1.095 g/s。提高加热温度能够提高蒸发界面液体温度,进而加快液体蒸发;随加热温度由533 K增加至543 K,NbCl5蒸气质量流率由0.280 g/s增加至0.359 g/s。模拟结果对实际载气蒸发过程操作条件优化和蒸发罐的结构优化均具有指导意义。 展开更多
关键词 载气蒸发 VOF模型 两相流动 热质传递
原文传递
高COD浓缩液真空干燥与低温蒸发干化对比及其零排放潜力
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作者 高树仁 胡彪 +3 位作者 王志勇 刘海洋 任树伟 张乐乐 《化工生产与技术》 2025年第5期35-39,43,I0004,I0005,共8页
针对煤化工废水近零排放系统的高化学需氧量(COD)浓缩液(COD 5570~13000 mg/L,电导率126900~182000μS/cm)处理难题,开展真空干燥与低温蒸发干化技术的对比试验。结果表明:真空干燥技术(处理量15~50 L/h)实现COD降解率98%以上(最高达99.... 针对煤化工废水近零排放系统的高化学需氧量(COD)浓缩液(COD 5570~13000 mg/L,电导率126900~182000μS/cm)处理难题,开展真空干燥与低温蒸发干化技术的对比试验。结果表明:真空干燥技术(处理量15~50 L/h)实现COD降解率98%以上(最高达99.08%),残渣含水率低至2.17%,其中能效最优装置处理效率较传统设备提升233%;低温蒸发技术(处理量250 L/h)展现出5~16.7倍的通量优势,单位能耗仅0.028 kW·h/L,回收水COD≤100 mg/L,电导率低于100μS/cm。研究表明,真空干燥适用于高含水率控制需求场景,低温蒸发则在规模化处理中更具能效优势。未来可通过吸附材料开发与智能化系统升级,进一步提升资源化水平,为工业废水零排放提供可靠技术支撑。 展开更多
关键词 高COD浓缩液 真空干燥 低温蒸发 零排放 含水率
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柴胡浸膏微波真空干燥动力学及其活性成分变化规律研究
8
作者 任维 卿果 +3 位作者 余春游 张永萍 刘耀 徐剑 《山东化工》 2025年第5期46-49,55,共5页
目的:探索柴胡浸膏在微波真空干燥过程的水分及其活性成分变化规律,以期有效提高其干燥效率和品质。方法:采用不同微波功率密度对柴胡浸膏进行干燥试验,研究干燥过程的水分比和干燥速率变化情况,采用6种常用的薄层干燥经验模型对柴胡浸... 目的:探索柴胡浸膏在微波真空干燥过程的水分及其活性成分变化规律,以期有效提高其干燥效率和品质。方法:采用不同微波功率密度对柴胡浸膏进行干燥试验,研究干燥过程的水分比和干燥速率变化情况,采用6种常用的薄层干燥经验模型对柴胡浸膏干燥过程中水分比曲线进行模型拟合与验证,并运用HPLC测定柴胡浸膏中柴胡皂苷a、柴胡皂苷d的含量。结果:试验范围内,提高微波功率密度可以更有效地缩短干燥时间,模型拟合发现Page方程拟合度最高,柴胡皂苷a、柴胡皂苷d含量均随干燥时间延长而降低,且均表现为功率密度越大,活性成分降解率越大。结论:研究工作为提升柴胡浸膏干燥效率和干燥品质提供了理论基础和技术指导。 展开更多
关键词 柴胡浸膏 微波真空干燥 干燥动力学 活性成分
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退锡废液三效蒸发回收硝酸钠工艺研究
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作者 李璟 张井峰 刘宋然 《印制电路信息》 2025年第9期46-50,共5页
退锡废液中富含锡、铜等具有回收价值的金属资源。通过沉锡、沉铜、脱氨等工艺步骤,分步回收废液中的锡、铜和氨,剩余废液为硝酸钠工业废水。采用三效蒸发工艺,对剩余废液进行浓缩处理,并利用ASPENPlus软件对硝酸钠工业废水的三效蒸发... 退锡废液中富含锡、铜等具有回收价值的金属资源。通过沉锡、沉铜、脱氨等工艺步骤,分步回收废液中的锡、铜和氨,剩余废液为硝酸钠工业废水。采用三效蒸发工艺,对剩余废液进行浓缩处理,并利用ASPENPlus软件对硝酸钠工业废水的三效蒸发过程进行模拟和分析,对比不同蒸发工艺流程对系统能耗的影响。在硝酸钠废水三效蒸发工艺中,逆流操作系统的蒸汽消耗量最低,逆流工况更适合硝酸钠工业废水的蒸发操作。硝酸钠工业废水经过三效逆流蒸发浓缩、冷却结晶和离心分离后,可获得固体硝酸钠产品,产品可采用袋装外售。 展开更多
关键词 退锡废液 三效蒸发 硝酸钠 ASPEN Plus软件
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结晶分离技术在石油化工中的应用
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作者 林启瞧 周应武 +3 位作者 彭鑫鑫 汪小创 谢京燕 李禄建 《广州化工》 2025年第8期44-47,共4页
结晶分离是利用待分离物质溶解度/凝固点的不同使物质结晶析出实现物质分离和提纯的方法,通常适合同分异构体、共沸物系、热敏性物系等用其他方法难以分离的混合物系。目前结晶分离技术已发展成为各种药物、化合物提纯的常用方法,已被... 结晶分离是利用待分离物质溶解度/凝固点的不同使物质结晶析出实现物质分离和提纯的方法,通常适合同分异构体、共沸物系、热敏性物系等用其他方法难以分离的混合物系。目前结晶分离技术已发展成为各种药物、化合物提纯的常用方法,已被广泛应用于精细化工品、医药生产、废水、废酸加工等行业,表现出了非常优秀的分离优势。本文分析了结晶分离技术的原理和特点,阐述了结晶分离技术在石油化工中的应用,展望了结晶分离技术可能的发展方向,希望能为进一步的研究提供一点借鉴。 展开更多
关键词 结晶分离技术 石油化工 应用
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基于格子Boltzmann方法纳米燃油液滴蒸发研究
11
作者 张占鹏 梅德清 +2 位作者 蔡茂春 胡千杰 张煜奇 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2025年第5期59-66,共8页
应用多松驰时间(multiple relaxation time,MRT)伪势耦合颜色梯度多相模型,模拟CeO_(2)纳米燃油单一液滴蒸发过程,探索纳米燃油浓度在蒸发过程中的变化情况和纳米粒子浓度及纳米粒子直径对蒸发过程中浓度场和温度场的影响.结果表明:随... 应用多松驰时间(multiple relaxation time,MRT)伪势耦合颜色梯度多相模型,模拟CeO_(2)纳米燃油单一液滴蒸发过程,探索纳米燃油浓度在蒸发过程中的变化情况和纳米粒子浓度及纳米粒子直径对蒸发过程中浓度场和温度场的影响.结果表明:随着蒸发过程的进行,纳米燃油浓度逐渐升高;当纳米燃油初始浓度从50 mg/L增加到150 mg/L时,液滴蒸发速率提高约12.5%;当纳米粒子直径从80 nm减小至20 nm时,蒸发速率提高约8.7%.此外,液滴蒸发过程中,在液滴表面形成向外扩展的温度边界层,且随着纳米粒子浓度的增加,液滴的瞬时加热时间缩短约17.2%,从而加速相变过程. 展开更多
关键词 MRT伪势模型 颜色梯度模型 纳米燃油 液滴 蒸发
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三种粪菌的冷冻干燥实验研究
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作者 李汝洋 易祖欣 刘宝林 《制冷技术》 2025年第4期64-70,共7页
本文以粪便菌群中的2种益生菌(粪肠球菌和植物乳杆菌)和条件致病菌(大肠杆菌)为研究对象,采用新型的粪菌冷冻干燥保护剂,提高了冻干粪菌的活性及稳定性。结果表明:最佳质量分数复配冷冻干燥保护剂配方为12%海藻糖保护剂、6%谷氨酸钠、6... 本文以粪便菌群中的2种益生菌(粪肠球菌和植物乳杆菌)和条件致病菌(大肠杆菌)为研究对象,采用新型的粪菌冷冻干燥保护剂,提高了冻干粪菌的活性及稳定性。结果表明:最佳质量分数复配冷冻干燥保护剂配方为12%海藻糖保护剂、6%谷氨酸钠、6%脱脂乳和10%乳果糖;复水后的冻干菌粉均能保持85%以上的存活率。16 s rDNA测序结果表明:冻干保存方法与甘油冷冻保存方法对开放阅读框序列保存效果的差距主要体现在0~200和201~400长度区间,2种方法对粪菌多样性和功能片段组成的保护效果无显著性差异。 展开更多
关键词 真空冷冻干燥 粪便菌群 冷冻干燥保护剂 生物多样性
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聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂的微波干燥特性研究
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作者 张禹 李双喜 +2 位作者 张秋翔 蔡纪宁 王瑞泽 《山东化工》 CAS 2024年第21期32-34,37,共4页
分别用119,462,595 W的微波功率,对微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)进行了实验研究,通过测量样品的温度、质量以及相关的实验数据,探索了聚偏二氟乙烯(PVDF)的微波干燥规律。随着微波干燥功率的提高,物料干燥速度加快,实验证明,微波干燥聚... 分别用119,462,595 W的微波功率,对微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)进行了实验研究,通过测量样品的温度、质量以及相关的实验数据,探索了聚偏二氟乙烯(PVDF)的微波干燥规律。随着微波干燥功率的提高,物料干燥速度加快,实验证明,微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)在干燥速度上较传统的烘燥法更为快速,效率更高。拟合聚偏二氟乙烯(PVDF)薄层微波干燥数学模型的结果表明,Page模型的模拟效果最好。此外,还对微波干燥聚偏二氟乙烯(PVDF)进行了经济核算,并讨论了之后的研究方向和内容。 展开更多
关键词 微波 干燥 聚偏二氟乙烯(PVDF)
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硝酸钠废水分段式组合蒸发系统的构建与仿真比选 被引量:1
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作者 李鹃 刘敏 +1 位作者 陈滢 田军超 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期169-175,共7页
硝酸钠废水是一种高沸点升溶液,采用经验图表-吉辛科公式、仿真模拟和杜林直线法则3种方法对比计算硝酸钠废水的沸点升;结合蒸汽压缩机提升二次蒸汽温度的能力,提出分段式组合蒸发工艺,即“MVR+单效”和“MVR+双效”。利用Aspen Plus软... 硝酸钠废水是一种高沸点升溶液,采用经验图表-吉辛科公式、仿真模拟和杜林直线法则3种方法对比计算硝酸钠废水的沸点升;结合蒸汽压缩机提升二次蒸汽温度的能力,提出分段式组合蒸发工艺,即“MVR+单效”和“MVR+双效”。利用Aspen Plus软件对“MVR+双效”系统进行流程模拟,定量分析了进料温度对MVR系统补充蒸汽量的影响,考察了MVR出料浓度与压缩比对蒸发器有效传热温差、换热面积和压缩机能耗的影响;对传统三效蒸发、“MVR+单效”和“MVR+双效”进行经济性分析。结果表明:MVR蒸发器加热蒸汽量和补充蒸汽量随进料温度升高线性下降,当进料温度大于81.5℃时压缩机的喷淋水量可提供MVR系统所需补充蒸汽量;MVR蒸发部分的最优工况为压缩机压缩比1.9,MVR出口硝酸钠质量分数45%;“MVR+双效”系统年运行成本和年总成本最低。 展开更多
关键词 分段式组合蒸发 “MVR+双效” 硝酸钠废水 高沸点升 Aspen Plus
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热泵干燥技术的应用现状及展望 被引量:11
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作者 张派伟 张振迎 +1 位作者 武雨萌 常莉 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期40-46,共7页
热泵干燥是一种新型的环保干燥技术,具有热效率高、节能效果显著以及运行稳定可靠等特点。探讨热泵干燥技术的应用现状及未来发展趋势,对热泵干燥器的分类和应用现状进行分析;介绍不同干燥方法所采用的动力学模型,总结热泵干燥器对物料... 热泵干燥是一种新型的环保干燥技术,具有热效率高、节能效果显著以及运行稳定可靠等特点。探讨热泵干燥技术的应用现状及未来发展趋势,对热泵干燥器的分类和应用现状进行分析;介绍不同干燥方法所采用的动力学模型,总结热泵干燥器对物料颜色和营养成分的影响;对未来热泵干燥技术的发展趋势进行展望。结果表明:热泵干燥器主要有空气源热泵干燥器、地源热泵干燥器和混合式热泵干燥器3种,其中利用可再生能源的混合式热泵干燥器可显著提高干燥过程的能效;另外,热泵干燥技术能有效地缩短干燥时间,改善色泽的同时最大限度地保留物料的营养成分。热泵干燥技术目前在农业、食品、医药等行业得到广泛应用,将进一步扩展到更多的行业和领域,预计会取得更好的应用效果。 展开更多
关键词 热泵 干燥 再生能源 动力学模型
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基于声发射法的热风干燥中稻谷籽粒玻璃化转变行为研究
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作者 左光辉 刘静 +1 位作者 杨镒静 吴中华 《中国粮油学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-7,共7页
稻谷热风干燥过程中,玻璃化转变行为将导致籽粒内部微结构和物性变化,进而导致干燥应力和内裂纹,甚至爆腰。本研究利用稻谷干燥数学模型模拟籽粒玻璃化转变过程;建立稻谷籽粒内裂纹声发射实时检测实验平台,监测籽粒干燥过程中的破裂声... 稻谷热风干燥过程中,玻璃化转变行为将导致籽粒内部微结构和物性变化,进而导致干燥应力和内裂纹,甚至爆腰。本研究利用稻谷干燥数学模型模拟籽粒玻璃化转变过程;建立稻谷籽粒内裂纹声发射实时检测实验平台,监测籽粒干燥过程中的破裂声波。结果表明:稻谷籽粒在热风干燥过程中,其玻璃化转变时间点随干燥温度的降低而提前,等温干燥温度在35~45℃内时,籽粒在升温段由玻璃态快速向橡胶态转变,而在干燥阶段则由橡胶态逐渐向玻璃态转变,并且干燥温度越低籽粒玻璃化转变速率越快,当干燥温度大于44℃时,籽粒将维持橡胶态至干燥结束。等温干燥温度在37~41℃时籽粒的声发射信号比较丰富,籽粒在主干燥阶段的玻璃化转变行为会促进其裂纹的产生,在39℃左右,籽粒因破裂动作产生的声波信号最为强烈;在37~41℃的干燥温度下,稻谷籽粒的玻璃化转变行为存在时间顺序,其破裂声发射信号集中区时间段与玻璃化转变时间段存在重合和跟随现象。 展开更多
关键词 玻璃化转变 声发射法 裂纹 数值模拟
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基于单液滴蒸发的离心喷雾干燥数值模拟 被引量:1
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作者 祝妍妮 王维 +2 位作者 孙闫晨昊 魏岗 张大为 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1700-1710,共11页
为了分析离心式喷雾干燥塔内物理场分布和液滴运动规律,采用欧拉-拉格朗日法,耦合单液滴干燥模型,建立了喷雾干燥过程的三维稳态数学模型。以70%(湿基)麦芽糊精溶液为原料液,在中试喷雾干燥系统上进行实验,测定了塔内温度分布。结果表明... 为了分析离心式喷雾干燥塔内物理场分布和液滴运动规律,采用欧拉-拉格朗日法,耦合单液滴干燥模型,建立了喷雾干燥过程的三维稳态数学模型。以70%(湿基)麦芽糊精溶液为原料液,在中试喷雾干燥系统上进行实验,测定了塔内温度分布。结果表明,模拟的塔内特征点温度与实验结果吻合良好,平均相对误差为1.84%,验证了模拟结果的准确性和可靠性。考察塔内连续相传递过程发现,三维物理场分布不是轴对称的,塔中心区域具有较高的温度、较低的水蒸气含量和较大的气流速度。分析液滴运动轨迹和干燥过程发现,较大的液滴干燥时间较长,较小的液滴干燥时间短但由于发生回旋返混停留时间较长。模拟研究了进风温度、雾化盘转速和进风角度对塔内物理场分布和液滴干燥行为的影响,分析了喷雾干燥过程的传质传热机理。 展开更多
关键词 喷雾干燥 数值模拟 单液滴干燥动力学 运动轨迹 传质传热
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干燥介质相对湿度对胡萝卜片热风干燥特性的影响 被引量:78
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作者 巨浩羽 肖红伟 +5 位作者 郑霞 郭秀良 刘嫣红 张卫鹏 袁婧 高振江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期296-304,共9页
为了探究相对湿度和阶段降湿对热风干燥过程的影响,该文在干燥温度60℃、风速3.0 m/s条件下,研究了相对湿度(20%、30%、40%、50%)及第一阶段相对湿度50%保持不同时间(10、30、60、90 min),第二阶段相对湿度20%下,胡萝卜片的干燥特... 为了探究相对湿度和阶段降湿对热风干燥过程的影响,该文在干燥温度60℃、风速3.0 m/s条件下,研究了相对湿度(20%、30%、40%、50%)及第一阶段相对湿度50%保持不同时间(10、30、60、90 min),第二阶段相对湿度20%下,胡萝卜片的干燥特性和温度变化规律;利用Weibull分布函数对干燥曲线进行拟合并分析干燥过程,结合尺度参数估算水分有效扩散系数;基于复水比、色泽、干燥时间和能耗对不同相对湿度条件下的干燥过程进行评价。研究结果表明:相对湿度保持恒定条件下,干燥速率先上升后下降,且相对湿度越低干燥速率越大。降低相对湿度有利于缩短干燥时间,热风相对湿度20%比50%条件下干燥时间缩短了27.6%;分段降湿干燥条件下,热风相对湿度50%保持30min后降低为20%,其干燥时间比相对湿度恒定为20%条件下缩短了18.5%,干燥过程出现2个升速阶段;Weibull分布函数可以很好地描述胡萝卜恒定湿度和阶段降湿干燥过程。尺度参数α范围在1.864~3.635 h之间,形状参数β值在1.296~1.713之间,水分有效扩散系数在1.17×10-9~2.92×10-9 m2/s之间。对绿红值、复水率、能耗和干燥时间进行综合评价显示,热风相对湿度50%保持30 min干燥条件下绿红值最高为41.4,能耗相比于恒定相对湿度20%条件下减少了6.0%,复水比较高为3.81,综合评分较高为0.91。该文揭示了干燥介质相对湿度对胡萝卜片干燥特性的影响规律,对于优化干燥介质湿度控制策略以提高干燥速率和品质,降低干燥能耗提供了科学依据和技术支持。 展开更多
关键词 湿度控制 干燥 模型 胡萝卜 Weibull函数 水分有效扩散系数
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基于Weibull函数不同干燥方式下的茯苓干燥特性 被引量:71
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作者 张卫鹏 高振江 +3 位作者 肖红伟 郑志安 巨浩羽 谢龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期317-324,共8页
为缩短干燥时间,克服茯苓块干燥后表面龟裂、易于破碎的缺陷,改善干燥品质;将自然晾晒、普通热风干燥、气体射流冲击干燥、真空脉动干燥4种技术应用于茯苓块的干燥,研究了茯苓的干燥特性;利用Weibull函数对其干燥曲线进行拟合并分... 为缩短干燥时间,克服茯苓块干燥后表面龟裂、易于破碎的缺陷,改善干燥品质;将自然晾晒、普通热风干燥、气体射流冲击干燥、真空脉动干燥4种技术应用于茯苓块的干燥,研究了茯苓的干燥特性;利用Weibull函数对其干燥曲线进行拟合并分析干燥过程,结合尺度参数、形状参数计算茯苓块的水分有效扩散系数、干燥活化能,并与Fick第二定律进行比较;测定了不同干燥条件下的破碎率、浸出物质量分数;并基于能耗、尺度参数、破碎率、浸出物质量分数对3种人工干燥方式进行了综合评价。结果表明:1)茯苓块在4种干燥方式下均表现为降速干燥,但普通热风干燥、真空脉动干燥前期存在升速段;2)Weibull 函数能够准确拟合不同干燥方式下的干燥曲线;尺度参数随着温度、风速的增加而减小;形状参数与干燥方式有关,普通热风、真空干燥的形状参数值均大于1,气体射流干燥的形状参数值均小于1;3)基于Weibull函数计算水分有效扩散系数、干燥活化能,可克服Fick第二定律只适用于降速干燥的缺陷;估算的水分扩散系数范围为3.90^10-9~20.40^10-9m2/s;干燥活化能为29.45~40.09 kJ/mol,且不同干燥方式间的活化能存在差异;4)不同干燥方式下茯苓块破碎率存在显著性差异(p〈0.05);真空脉动与自然晾晒的破碎率均低于5.00%;试验参数范围内,气体射流的温度、风速与破碎率无相关关系,破碎率均值为62.68%;普通热风干燥方式下,破碎率随温度的升高而增大;5)真空脉动干燥方式下浸出物质量分数最高,为4.54%~4.75%;综合评价结果表明茯苓块的干燥宜采用真空脉动干燥技术。该研究探索了不同干燥技术下茯苓块的干燥特性和品质,为选择合适的干燥工艺提供了理论依据。 展开更多
关键词 干燥 模型 温度 茯苓 Weibull函数 评价
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基于Weibull分布函数的马铃薯丁薄层热风干燥特性 被引量:51
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作者 尹慧敏 聂宇燕 +4 位作者 沈瑾 吴文福 窦建鹏 成荣敏 陈俊轶 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期252-258,共7页
为了实现马铃薯的规模化热风干燥,提高脱水制品的品质、降低生产能耗和成本,该文以薄层干燥试验为基础,研究了鲜切马铃薯丁在不同热风温度(40、50、60、70、80、90℃)、风速(0.5、1.0、1.5、2.5、3.5 m/s)和切丁长度(2.5、5、10、1... 为了实现马铃薯的规模化热风干燥,提高脱水制品的品质、降低生产能耗和成本,该文以薄层干燥试验为基础,研究了鲜切马铃薯丁在不同热风温度(40、50、60、70、80、90℃)、风速(0.5、1.0、1.5、2.5、3.5 m/s)和切丁长度(2.5、5、10、15 mm)条件下的干燥曲线、水分有效扩散系数和干燥活化能。利用Weibull分布函数拟合了干燥曲线,并建立了风温、风速和切丁长度与模型参数的定量关系。研究表明:鲜切马铃薯丁的热风干燥过程服从Weibull分布函数(R2=0.991~0.999),是典型的降速干燥过程,模型的尺度参数与热风温度、风速和切丁长度有关;模型的形状参数与风速和切丁长度有关,而温度对其影响不显著(P〉0.05);水分有效平均扩散系数在1.859~12.509×10-9 m2/s之间,与热风温度和风速显著相关(P〈0.05),而物料切丁长度对其影响不显著(P〉0.05);几何尺寸值与干燥物料的切丁长度和风速有关;马铃薯丁热风干燥的活化能为19.107 k J/mol。该研究可为马铃薯热风干燥提供理论和技术基础。 展开更多
关键词 干燥 模型 温度 薄层热风干燥 马铃薯 Weibull函数
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