熱風流化床干燥谷物的效果對比研究及設備的改進

張曉艷

（赤峰學院 化學化工學院，內蒙古 赤峰 024000）

熱風流化床干燥谷物的效果對比研究及設備的改進

張曉艷

（赤峰學院 化學化工學院，內蒙古 赤峰 024000）

通過實驗對LHGZ-2型熱風流化床對谷物干燥的工藝的研究，實驗使用綠豆、黃豆、豇豆、小麥作為實驗原料，浸泡六小時稱取濕重，并用封口袋密封樣品，考察了干燥室溫度為80℃的條件下，物料的干燥速率曲.實驗數據中綠豆、豇豆、小麥曲線R2的值均大于0.97.曲線的復相關系數R值均與1較為接近，說明數據與曲線的復合度較高.計算得知綠豆、黃豆、豇豆、小麥的平均干燥速率分別為0.010、0.039、0.078、0.081.根據計算結果比較干燥速率為：小麥＞豇豆＞黃豆＞綠豆.并通過分析對裝置進行了改進.

熱風；谷物；蔬菜；比較；改進

1 前言

流化床干燥機，冷凍干燥機等已經在食品顆粒狀物料、醫藥的干燥中得到了實際的應用.其中冷凍干燥是一個耗時、耗能的操作,如果工藝條件得不到優化的話,完成干燥過程可能需要幾天甚至幾周時間.所以,干燥產品的穩定性及耐儲性和工藝時間是實現冷凍干燥工藝最優化的兩個考慮的主要因素[1].對比而言流化床干燥容易操作而且具有以下優點：（1）由于氣體和顆粒狀物料充分接觸,實現了最佳的熱、質傳質效率,從而得到了較高的干燥速率；（2）節省空間；（3）較高的熱效率；（4）設備購置、維護費用低；（5）工藝條件容易控制.很多食品物料都適合于流化床干燥,例如,豆類、快狀蔬菜、水果顆粒、洋蔥片和果汁粉等[2].目前流化床干燥包括普通流化床干燥機、振動流化床干燥機（臥式振動流化床干燥機、立式振動流化床干燥機、雙質體振動流化床干燥機）、內加熱流化床干燥機、攪拌流化床干燥機、惰性粒子流化床干燥機[3].

2 實驗研究

本實驗通過對谷物的干燥實驗,流化床干燥采用熱風流動對物料進行氣—固二相懸浮接觸的質熱傳遞達到濕顆粒干燥.其采用對流方式干燥，氣固兩相大面積接觸，表現出料床溫差小、干燥速度快、成品含水均勻等沸騰干燥特點[4].了解了流化床干燥設備.熱風通過金屬網穿過物料層，可大大提高傳熱傳質效率，但物料必需有一定的形狀以防漏料[5]，通過實驗對本設備金屬網板及流化床與旋風分離器的接口處提出改進.

2.1 實驗裝置

1.入料漏斗 2.旋風分離器 3.U管壓差器 4.流化床 5.采樣口與出料口 6.電控箱 7. 備用口 8.孔板流量計 9.旁通閥 10.風機 11.電加熱器 12.網

2.2 實驗內容及分析

本實驗使用綠豆、黃豆、豇豆、小麥作為實驗原料，操作步驟如下(以一組綠豆為例)

⑴稱取干綠豆0.5kg.

⑵浸泡六小時稱取濕重616.3g，并用封口袋密封樣品.

⑶在稱取的綠豆中采濕樣，并用封口袋密封樣品，并做好標號.

⑷把剩余的綠豆倒進封口袋密封保存.

⑸在電控箱設定熱風溫度為80℃左右

⑹將初樣倒進流化床內開動風機及電熱器，并開始記時[6].

⑺每隔一段時間從采樣口中采樣，并用封口袋密封樣品.

⑻待物料干燥后，停機.

⑼用電熱箱把各個封口袋的樣品烘干至絕干，并稱取絕干重.

表1 綠豆采樣記錄及數據處理

表2 黃豆采樣記錄及數據處理

表3 豇豆采樣記錄及數據處理

表4 小麥采樣記錄及數據處理

圖1 不同谷物干燥速率隨時間的變化

3 結論

3.1 實驗數據中綠豆、豇豆、小麥曲線R2的值均大于0.97.曲線的復相關系數R值均與1較為接近，說明數據與曲線的復合度較高.

3.2 計算得知綠豆、黃豆、豇豆、小麥的平均干燥速率分別為 0.010、0.039、0.078、0.081. 根據計算結果比較干燥速率為：小麥＞豇豆＞黃豆＞綠豆.

1.入料漏斗 2.旋風分離器 3.U管壓差器 4.流化床 5.采樣口與出料口 6.電控箱 7.備用口 8.孔板流量計 9.旁通閥 10.風機 11.電加熱器 12.網 13.網

3.3 實驗室實驗裝置的改進

⑴取料口的下邊緣與網在一個平面上，或布風板的邊緣在風口的上面.這樣可以防止取料時因為床壁碰到取料勺而阻礙取料.

⑵在流化床與旋風分離器的接口處加上一個網，防止物料因太輕而被熱風帶入旋風分離器中損失物料.

⑶改進后的裝置圖：

〔1〕Xianlin(Charlie)Tang,Michael J Pikal.Design of freeze-drying processes for pharmaceuticals:practicaladvice[J].Phar-maceuticalResearch,2004.21(2).191～200.

〔2〕張慜，張鵬.食品干燥新技術的研究進展[J].食品與生物技術學報，2006，25（2）：116～119.

〔3〕萬風嶺，謝蘇江，周昭軍.干燥設備的現狀及發展趨勢[J].化工裝備技術，2006，27（1）:11.

〔4〕鄒龍貴.流化床技術在制藥工業應用的現狀及前景[J].機電信息,2005（16）:11.

〔5〕劉廣文.我國干燥設備的技術進展及未來趨勢[J].通用機械,2005（4）：20.

〔6〕向飛，楊晶，王立.小麥流態化干燥實驗關聯式及在熱泵流化床谷物干燥中的應用[J].北京科技大學學報，2005（27）：109～113.

S226.6

A

1673-260X（2012）08-0034-03