柞木单板高频真空干燥工艺

以5 mm柞木单板为研究对象,对其实施不同干燥工艺(高频发振与停歇时间,木材控制温度(Tc)、环境压力(Pa))的高频真空干燥,测算其温度分布、干燥速度、干燥周期、终含水率及其标准偏差、脱水比、开裂和翘曲度等参数。通过对这些参数的对比分析,确定了其较适宜的高频真空干燥工艺。结果表明:干燥过程中单板材堆的温度分布变化,长度方向近端部略高,其它部位相近;宽度方向,呈现内部高侧边低的分布趋势;高度方向,呈现中心层高、近接地极板层低的分布趋势。底层与接地极板间设置已干单板后虽能减小温度梯度,但不能使其消除。单板干燥速度取决于温度(T)、Pa、水分渗透性、扩散系数、迁移距离(L),Pa降低,T升高,水分迁移驱动力(ΔP/L)增大,干燥速度加快;T升高还能使渗透性和扩散系数增大,因而对干燥速度影响显著,但单板易开裂;单板终含水率分布均匀性主要由材堆中温度分布均匀性、干燥工艺条件等决定。在材堆与电极板间设置隔热材料,能使材堆高度方向温度分布均匀性提高,含水率差异减小。5 mm柞木单板较适宜的高频真空干燥工艺确定为,高频发振7 min/停歇1 min、Tc为54.5℃、Pa为6.5 k Pa、ΔP为8.5 k Pa。     

微波真空干燥过程中木材内的水分迁移机理

该文以马尾松木材为研究对象，对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究，首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中，木材内部的含水率分布比较均匀，在厚度方向没有明显的整体性含水率梯度，特别是在干燥的后期，木材内部的含水率分布更加均匀；当含水率在纤维饱和点(FSP)以上时，木材中的自由水和水蒸气在压力梯度的作用下以渗透流的形式在木材内部迁移；当含水率在FSP以下时，木材中的水分在压力梯度的作用下以水蒸气的形式向木材表面迁移；因热扩散、含水率梯度引起的水分迁移可以忽略不计.      

日本柳杉髓心方材高频真空干燥试验

该文对日本人工林柳杉髓心方材进行系列高频真空干燥试验,掌握不同高频真空干燥条件下柳杉髓心方材的干燥特性并对干燥缺陷进行分析.结果表明,柳杉髓心方材虽难干燥,但在高频真空干燥前对木材进行合理的处理,如蒸汽和过热蒸汽预处理、沿木材长度方向制作一定深度和宽度的切口等,可有效地提高干燥质量,尤其是可减少开裂的产生.     

微波干燥过程中木材内部水分移动机理初探

该文通过测定木材微波干燥过程中内部的温度、压力和分层含水率,着重研究了在微波干燥过程中木材内部温度、水蒸气压力和水分分布状态与变化情况.通过对其相互关系的理论分析,得出了以下研究结果:在微波干燥过程中,木材内的温度分布比较均匀,但在干燥的后期,木材内温度分布的不均匀性有加大的趋势;随着干燥的进行,木材内部含水率梯度逐渐减小,含水率分布更加均匀;在木材干燥的初期,木材表面有水分“积聚”现象;在功率1000W条件下,测定规格300mm×100mm×60mm试材内部压力,纤维长度方向木材内部最大压差为20.1kPa,厚度方向木材内部最大压差为17.9kPa,表明木材微波干燥过程中在厚度和长度方向分别存在明显的蒸汽压力梯度.     

马尾松木材浮压干燥过程中的传质传热特性

该文阐述了在真空状态且浮压条件下马尾松的干燥过程特性,揭示了加热温度、木材含水率、真空度及真空度变化频率对木材表面水分蒸发强度的影响.实验证实,提高温度、真空度和加快真空度变化频率都有利于加快木材内水分的迁移.真空频率加快时,木材内的温度场变化也加快,干燥时间明显缩短.此外,当外界压力不变时,木材表面水分蒸发强度随含水率的提高而增强,纤维饱和点以下更有明显的区别.     

我国木材干燥技术现状与国内外发展趋势

为促进我国木材干燥技术发展,该文对木材干燥技术作了回顾和展望.介绍了我国常规干燥、除湿与太阳能干燥、真空、微波与高频干燥等木材干燥技术的现状、研究成果及与国外先进设备的差距.文中分析了今后国内外木材干燥技术的发展趋势: 常规干燥仍占主导地位,除湿、真空、微波与高频干燥将呈增长趋势,而联合干燥技术是今后发展的重点.     

高频加热对落叶松含髓心方材水分迁移的影响

以横截面120 mm落叶松含髓心方材为研究对象,检测并对比分析了高频-对流干燥与常规对流干燥过程中,试材含水率及其沿厚度方向分布的变化,探讨了高频-对流干燥过程中高频复合加热对木材内部水分迁移的影响。结果表明:1干燥过程中在对流加热的同时实施高频加热,干燥速率由单独对流干燥过程中的0.153%/h提高到0.398%/h。2高频加热对水分迁移的促进作用效果,木材纤维饱和点之上随着含水率的降低而增大,纤维饱和点时最强;纤维饱和点之下随着含水率的降低而减弱。3高频加热对含水率分布均匀性的作用效果显著,但随着干燥的进行作用效果减弱。     

我国木材干燥技术现状与国内外发展趋势

为促进我国木材干燥技术发展,该文对木材干燥技术作了回顾和展望.介绍了我国常规干燥、除湿与太阳能干燥、真空、微波与高频干燥等木材干燥技术的现状、研究成果及与国外先进设备的差距.文中分析了今后国内外木材干燥技术的发展趋势: 常规干燥仍占主导地位,除湿、真空、微波与高频干燥将呈增长趋势,而联合干燥技术是今后发展的重点.     

马尾松木材微波真空干燥特性初探

本文通过试验初步研究了马尾松木材的微波真空干燥特性。研究表明：随着微波辐射时间的增加,木材的平均干燥速率显著增加;厚度和长度对木材平均干燥速率没有明显的规律性影响;木材的纹理方向对水分的迁移速率有一定的影响,其大小关系为：未封闭试件〉纵向〉径向〉弦向。     

大径级火力楠木材干燥特性和干燥工艺研究

采用百度试验法研究木材干燥特性,利用小型木材干燥试验机分别对25 mm和40 mm厚锯材进行常规干燥试验研究锯材干燥工艺基准。结果表明,火力楠木材的百度干燥缺陷程度较轻,初期开裂等级为2,扭曲变形等级为2,截面变形等级为1,内裂等级为1;木材的干燥速度中等,等级为3。木材含水率为15%时的密度为0.679 g·cm^-3,属中等。木材的差异干缩很小,干燥过程产生开裂的趋势较小。采用制定的干燥基准对锯材进行常规干燥,25 mm厚锯材从初含水率87.9%干至终含水率9.1%,干燥用时169.0 h (7.0 d),平均干燥速率0.47%·h^-1;40 mm厚锯材从87.5%干至8.5%,干燥用时341.0 h (14.2 d),平均干燥速率0.23%·h^-1。2种厚度干燥锯材的平均最终含水率、干燥均匀度、厚度上含水率偏差、残余应力以及可见干燥缺陷方面的指标,均达到了国家标准规定的锯材干燥质量二级及以上级别的要求。本研究编制的2种厚度火力楠锯材的干燥基准合理,可为实际木材的干燥生产提供科学依据。     

马尾松木材微波干燥特性的研究

研究了马尾松Pinus massoniana木材微波干燥速度、温度梯度和含水率梯度随时间的变化规律。实验结果表明,微波连续干燥过程明显分为加速段、等速段和减速段3个阶段,等速段在整个干燥过程中占的比例最大。微波干燥过程中,温度的变化大致分为初期升温,等温和后期升温3个阶段,初期升温和等温阶段木材内温度分布比较均匀,后期升温阶段木材内的温差逐渐增大。微波干燥过程中,在整个横断面上,木材初含水率梯度没有被加大,而是被均匀化,甚至还出现木材表面含水率提高的情况。图6参10     

基于Weibull函数的烤烟干筋期干燥动力学及颜色分析

[目的]分析干筋期烤烟主脉干燥特性和颜色变化,为干筋期烤烟烘烤工艺优化提供参考.[方法]以云烟87中部叶为试验材料,利用Weibull分布函数研究干筋期不同风速(低速、中速和高速)、相对湿度(12%、18%和24%)和干球温度(60、64、68和72℃)条件下烟叶主脉的干燥特性,并对烤后烟叶颜色参数值进行分析.[结果]干筋期烟叶主脉失水呈降速干燥,随着干筋期风速的增加、相对湿度的降低或干球温度的升高,干燥速率加快.利用Weibull分布函数可很好地描述干筋期烟叶主脉水分干燥曲线,尺度参数α随着风速的增加、干球温度的升高和相对湿度的降低而降低,形状参数β受干筋条件影响较小.基于Weibull分布函数的干筋期烟叶主脉估算水分扩散系数Dcal在1.994× 10-10~4.026×10-1m2/s,干筋期烟叶主脉干燥活化能Ea为56.57 kJ/mol.随着干筋期风速增加,烟叶亮度L*和正反面亮度差?L*增大,颜色偏亮黄色;随着干筋期相对湿度的增加,烟叶L*和正反面?L*减小,而红度a*、黄度b*和饱和度C*逐渐增大,颜色偏橘黄色;随着干筋期干球温度的升高,烟叶a*增大,颜色偏红棕色.[结论]烤烟干筋期采用较高的温湿度和较低的风速有利于提高干筋效率、增加烟叶饱和度.     

不同干燥方式对脱水甘蓝品质的影响

采用热风干燥、微波干燥、真空干燥、真空冷冻干燥以及热风与微波组合5种不同干燥方式制备脱水甘蓝,经直接干燥、烫漂后干燥再测定脱水甘蓝品质的变化。结果表明:微波与热风干燥组合与常规的热风干燥相比,能缩短干燥时间58.3%,与热风干燥的样品相比,脱水甘蓝的颜色总的色差值△E*为4.39;真空冷冻干燥制备的脱水甘蓝抗坏血酸的含量达到351.35 mg/100g,表明真空冷冻干燥能有效防止营养物质的流失;烫漂处理能有效的防治抗坏血酸的流失,但同时会导致成品率的普遍下降,烫漂处理导致微波干燥的成品率下降6%。     

基于大数据的叶丝干燥过程内在规律挖掘

为挖掘卷烟生产过程数据的潜在价值和规律,采用大数据分析方法,对2017年叶丝干燥工序生产数据进行挖掘与分析,着重分析了重点质量指标和工艺参数的稳定性,及工艺参数与质量指标的内在关系。结果表明:①重点质量指标稳定性控制水平从高到低的顺序为冷却出口含水率≥出口温度≥出口含水率,其中6月份波动较大;②重点工艺参数稳定性控制水平从高到低的顺序为I区筒壁温度≥热风温度≥II区筒壁温度,其中II区筒壁温度的波动主要是反馈控制模式所造成的;③冷却出口含水率与负压、I区筒壁温度、I区筒壁蒸汽阀门开度具有较强的正相关关系,与叶丝增温增湿膨胀单元蒸汽流量、SX蒸汽阀门开度和II区筒壁温度、II区筒壁蒸汽阀门开度、排潮阀门开度具有较强的负相关性;④出口温度与所考察的各工艺参数之间均无明显的相关性;⑤建立了叶丝干燥冷却出口含水率预测模型,具有较好的预测精度。可以预见,大数据分析方法将在烟草工艺领域中具有较好的应用前景。     

喷雾干燥工艺条件对速溶龙眼粉理化特性的影响

 【目的】分析喷雾干燥进风温度和热风流量对速溶龙眼粉理化特性的影响。【方法】分别考察喷雾干燥不同进风温度和不同热风流量对速溶龙眼粉水分含量、堆积密度、黏性、溶解性、水分吸附特性、玻璃化转变温度和超微结构等理化特性的影响。【结果】当进风温度从160℃升高到190℃、热风流量从23.00 m3•h-1增加到29.00 m3•h-1时,速溶龙眼粉水分含量分别降低25.52%和39.42%;黏度值分别下降55.75%和61.11%;玻璃化转变温度分别升高8.30℃和7.07℃;溶解时间分别增加1.29倍和1.47倍;堆积密度分别提高22.87%和20.15%;同时,单分子层水分含量、微粒形态、L*、a*、b*、色调和色度随之变化。【结论】加工理化特性优良的速溶龙眼粉需严格控制喷雾干燥的进风温度和热风流量等工艺参数。     

太阳能集热器型干燥系统干燥山药下脚料的研究

[目的]研制太阳能集热器型干燥系统,研究山药下脚料干燥的工艺.[方法]研制利用太阳能为热能源的干燥装置,将山药下脚料进行清洗、切条处理并置于干燥箱内,利用白天太阳能热能、夜间停止供热的间歇干燥方法进行干燥,试验过程分量通过调节板调节.[结果]不同进风量对干燥速度影响显著;当环境温度约为-3 9C,千燥室内的热空气流量为1.05 m3/min时,历时31h可将山药下脚料千燥至安全水分.[结论I研制的太阳能集热器型干燥系统具有较好的集热性能,干燥室内空气流量大、空气流速快并且利用间歇干燥时,可以显著缩短山药下脚料的干燥时间.利用太阳能能够满足山药下脚料干燥工艺要求.     

传统干燥工艺条件下葡萄制干特性及干燥模型研究

【目的】研究传统葡萄干燥工艺对葡萄果实干燥特性及水分扩散系数的影响,为新疆葡萄制干干燥理论提供理论依据。【方法】采用晾干和晒干两种传统的制干工艺制干,分析制干工艺对葡萄干燥特性及水分扩散系数的影响,建立干燥动力学模型。【结果】晒干工艺条件下,环境中的最高温度显著高于晾干环境中温度,最低温度低于晾干环境中最低温度。晒干条件下,葡萄果实的干燥速率高于晾干方式。通过对4种模型的拟合分析,Page模型是最符合葡萄干燥的模型,决定系数R²值最大,卡方检验值χ²和均方根误差R²均值最小,分别为0.998 2、8.55×10^-4和0.001 5。通过有效水分扩散系数计算,晒干和晾干工艺的有效水分扩散系数分别为2.036 25×10^-8、6.468 8×10^-9,晒干工艺的有效水分扩散系数明显大于晾干方式的有效水分扩散系数。【结论】Page模型可以有效的阐述传统葡萄会干工艺条件下葡萄果实水分的变化规律。     

不同干燥方法对杉木吸湿及尺寸稳定性的影响

为明确不同干燥方法对人工林杉木吸湿及尺寸稳定性的影响,以40 mm杉木锯材为研究对象,通过高温干燥、常规干燥和气干3种方法进行干燥处理,采用双室温、湿度控制法和GAB等温吸附模型拟合系统研究了干燥方法对平衡含水率、尺寸稳定性、等温吸附线型等的影响规律,并采用低温核磁共振分析测定不同干燥方法试样的细胞壁最大吸着水含量。结果表明：相较于气干及常规干燥,高温干燥可较为显著的降低试样吸湿平衡含水率及弦向线性湿胀率;不同干燥方法试样的等温吸附曲线均可由GAB模型拟合,拟合度均高于0.91,且呈现第二类等温吸附曲线特征;高温干燥试样细胞壁吸着水最大含量明显低于气干和常规干燥材,与高温干燥对平衡含水率影响规律相似。     

静态微波真空干燥技术制备烟草内源性固体香料

[目的]采用静态微波真空干燥技术制备烟草内源性固体香料。[方法]对烟草提取物进行静态微波真空干燥,通过对其挥发性成分的分析,以及与不同方法干燥后所得的样品进行比较。[结果]经微波真空干燥后的样品,其成分大部分与干燥前的样品一致,产品品质稳定;对样品进行3种干燥处理,静态微波真空干燥对于烟草重要香味物质的保留更为完整,烟碱含量最低,为56.7%,β-大马酮含量为0.68%,比喷雾干燥(0.25%)和冷冻干燥(0.17%)均有较大提高,分别提升了1.72倍和3.00倍,是较优的干燥方法;三角评吸结果显示,静态微波真空干燥后的样品与原提取物无差异。[结论]该技术运用于烟用香料,不仅不会改变烟草提取物的化学成分,还能延长产品存储时间,为开发高纯度烟用香精香料提供广阔的空间和应用价值。     

发芽糙米的干燥特性研究

为探讨干燥条件对发芽糙米含水率变化的影响,应用薄层干燥试验台,研究干燥温度、表现风速以及相对湿度对发芽糙米含水率变化的影响。利用Matlab软件和Excel软件处理试验数据,建立了相关的薄层干燥数学模型。结果表明,干燥温度和表现风速对发芽糙米含水率变化影响显著,而相对湿度对其影响较小;依据试验数据建立的薄层干燥数学模型可以描述和预测发芽糙米干燥过程中水分的变化规律,其相关系数为0.9854。试验结果可以为研究发芽糙米干燥过程中水分变化规律提供理论依据。