荷花粉真空脉动干燥特性和干燥品质
方小明1, 2，张晓琳1，王军1，张茜3，肖红伟1，刘嫣红1，
巨浩羽1，梁珊4，高振江1※
（1.中国农业大学工学院，北京，100083；2.中国农业科学院蜜蜂研究所，北京，100094；
3.石河子大学，新疆，石河子，832000；上海热丽科技有限公司，上海，200125）
摘要：为了缩短花粉的干燥时间，保证干燥品质，将真空脉动干燥技术应用于干燥新鲜荷花粉，研究了真空保持时间（15、12、9、6和3 min）、干燥温度（45、50、55、60和65 ℃）对干燥动力学、水分有效扩散系数、干燥活化能的影响，并运用Weibull分布函数模拟了花粉真空脉动干燥特性曲线；此外还研究了真空保持时间、干燥温度对花粉蛋白质含量以及微观结构的影响，并对干燥前后的花粉进行了色差分析。试验结果表明：Weibull分布函数能够很好地描述花粉的真空脉动干燥过程，结合尺度参数α、形状参数β计算出花粉真空脉动干燥水分有效扩散系数在2.2524×10-9 ~6.2673×10-9 m2/s之间；干燥活化能为20.55 kJ/mol，表明新鲜荷花粉干燥每脱除1 kg水所需要的启动能量为1141.67 kJ；试验参数范围内，随着真空保持时间的减少，干燥后花粉蛋白质质量分数呈现先增加后减少的趋势；当干燥温度为45℃，真空常压脉动比为12 min: 3 min时花粉蛋白质质量分数最高，为18.43%；扫描电镜结果显示，随着干燥温度的升高，花粉颗粒间致密程度降低，形成孔隙结构，这有助于干燥中水分的扩散迁移，花粉颗粒微观结构的完整性随着干燥温度的升高而降低；干燥前后花粉未发生色泽劣变。荷花粉真空脉动干燥的较佳参数为真空常压脉动比为12 min：3 min，干燥温度为45℃。研究结果为花粉真空脉动干燥技术的应用提供了理论依据和技术支持。
关键词：干燥；动力学；品质控制；花粉；真空脉动干燥；微观结构
中图分类号：TS255.1；TQ028.6 文献标识码：A 文章编号：
方小明，张晓琳，王军，等. 荷花粉真空脉动干燥特性和干燥品质[J]. 农业工程学报，2016,-()
Fang Xiaoming, Zhang Xiaolin , Wang Jun, et al. Vacuum pulsed drying characteristics and quality of Lotus pollen[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2015,30()：- (in Chinese with English abstract)
0 引言
花粉含有丰富的营养成分，如蛋白质、脂类、黄酮类、各种维生素以及多糖等多种生物活性物质，对人体有重要的营养保健作用，是名副其实的“微型营养库”[1, 2]。花粉所具有的多种生物活性与营养保健功效与其所含丰富的营养成分密切相关[3]，然而由于新鲜花粉含水率较高（通常为30%~40%）[4]，贮藏运输过程中极易发生散团、发霉、发酵变质等
收稿日期：2015-12-01 修订日期：2016-02-24
基金项目：国家自然科学基金项目（31501548）；国家科技支撑计划项目（2015BAD19B010201）；国家现代农业（蜜蜂）产业技术体系建设专项（NCYTI-43-KXJ17）和中国农业科学院科技创新工程
（CAAS-ASTIP-2015-IAR）。
作者简介：方小明，男，安徽黄山人，博士生，主要从事蜂产品的加工技术和装备研究。北京中国农业大学工学院，100083。Email：153886891@https://www.doczj.com/doc/bc2570472.html,
※通信作者:高振江，男，教授，博士，博士生导师，主要从事农产品（食品）的加工技术与装备研究。北京中国农业大学工学院，100083。Emial：zjgao@https://www.doczj.com/doc/bc2570472.html, 现象，造成营养物质损失，保健功效降低。因此选择科学合理的干燥方式降低花粉含水率（5%为防止花粉发霉变质的安全含水率）[5]，延长货架期，同时最大限度保留其营养与功能成分成为花粉加工过程中亟待解决的问题。
目前国内外花粉的主要干燥方式有：日光晒干、热风干燥、真空冷冻干燥和微波干燥等[6]。日光晒干为花粉干燥的传统方法，其主要存在干燥时间长、易受天气变化影响、干燥过程易受污染、花粉营养物质损失较多、花粉含水率很难降至5％以下等问题[6]。热风干燥设备简单，效率高，但热风干燥易导致物料内外水分不一致[7]，同时物料在干燥过程中色泽易因氧化而劣变[8]。真空冷冻干燥可有效减少物料色、香、味及营养成分的损失[9]，但是真空冷冻干燥设备价格昂贵，干燥过程能耗高，干燥时间长，致使其很难大规模推广应用[10]。微波干燥作为现阶段应用较广的干燥技术，主要集中在果蔬类等原料的
干燥研究中，其干燥速率较高[11, 12]。刘家银等[13]利用微波干燥技术对荷花粉进行了干燥，结果发现虽然微波干燥效率高，但是干燥后的荷花粉色泽劣变严重，且干燥过程对荷花粉过氧化氢酶活力有较大影响。因此，探索花粉新型干燥技术和工艺，以提高干燥效率和品质，对于促进花粉干燥产业的发展具有重要意义。
真空脉动干燥是一种新型干燥技术，将物料置于密闭的干燥室内，在保持一定干燥温度的同时，使干燥室内的真空度达到相应值并保持一段时间，然后使干燥室恢复到常压状态并保持一定时间，如此交替循环，使物料一直处于真空和常压的交变状态下，直至干燥过程完成[14]。真空和常压的脉动循环变化能够使物料的微观孔道不断地被挤压与扩张，这个过程可以将一些不相连的微孔连通，形成微孔之间的通道，显著提高水分迁移速率[15, 16]。在农产品加工技术领域，近年来真空脉动干燥技术已被用于葡萄[17]、胡萝卜[18]、茯苓[19]等物料的干燥，研究表明其能够显著缩短干燥时间、降低物料因氧化而造成色泽等品质的劣变。
花粉属于蛋白质含量较高的热敏性物料，本研究将真空脉动干燥技术应用于花粉的干燥，结合干燥动力学理论对干燥过程进行分析，研究真空保持时间、干燥温度对花粉蛋白质含量的影响；同时探究干燥过程中花粉微观结构的变化，揭示花粉干燥过程中微观结构变化与宏观品质之间的相关性，为花粉真空脉动干燥提供理论支持。
1 材料与方法
1.1试验材料
新鲜荷花粉，购于中国农业科学院蜜蜂研究所，形状为扁球形。试验前将新鲜荷花粉放置于冰柜（-4±1℃）中密封保存。花粉初始湿基含水率采用真空干燥的方法（70℃，24 h，绝对真空度6kPa）测定为31%。日光晒干荷花粉，购于中国农业科学院蜜蜂研究所，湿基含水率测得为5%。
1.2仪器与试剂
真空脉动干燥机如图1所示（中国农业大学工学院农产品加工技术与装备实验室自制）。其主要由真空系统（水环式真空泵、真空管路、干燥室等），加热系统（加热水箱、温度传感器、循环水路以及加热板等）和控制系统组成。试验过程中干燥室内真空状态所达真空度为绝对真空度6 kPa，真空脉动干燥机每5 s自动称量物料质量，称量精度为±0.01 g。
其他仪器设备：FOSS全自动凯氏定氮仪Kjeltec TM2300（瑞典福斯分析仪器公司）；SB2000型电子天平（盛博衡器公司）；HP-200型色差仪（上海汉普光电科技有限公司）；Quanta 200型环境扫描电子显微镜（美国FEI公司）
1.水环真空泵
2.控制箱
3.温度传感器
4.加热水箱
5.热
水管道 6.水泵7.进水管路8.压力传感器9.干燥室10.
循环水路11.支撑架12.料盘13.物料14.加热板15.真空管
1.water loop vacuum pump
2.control box
3.temperature
sensor 4.heating tank 5.hot-water pipe 6.water pump 7.
water inlet pipe road 8.pressure sensor 9.drying room
10.circulating water 11.support flame 12.tray 13.material
14.heating plate 15.vacuum tube
图1 真空脉动干燥机
Fig.1 The vacuum pulsed dryer
1.3干燥方法
试验前将花粉从冰柜中取出，称取150 g并使其均匀平铺于料盘中，料盘大小为20cm×30cm ，物料厚度为6~7mm。采用单因素试验，固定干燥温度为45℃，常压（101kPa）保持时间为3 min，研究不同真空（6kPa）保持时间下（15、12、9、6、3 min）荷花粉干燥的动态变化规律，花粉真空脉动干燥所需时间较短，前期研究结果表明[17,20]真空脉动干燥物料的常压保持时间变化范围较小，因此固定常压保持时间为3 min，仅研究不同真空保持时间下荷花粉干燥的动态变化规律；固定真空保持时间为12 min，常压保持时间为3 min，在此脉动参数下，研究不同干燥温度条件下（45、50、55、60、65 ℃）荷花粉干燥的动态变化规律。设置干燥终点花粉的湿基含水率为5%。干燥结束后将花粉取出，冷却至室温（约25℃），封存于聚乙烯袋中，放入干
燥皿，以备后续测量其他指标。每组试验设3个平行，干燥曲线作图时取其平均值。
1.4干燥参数计算方法
1.4.1水分比（MR ）的计算方法
花粉干燥过程中的干燥曲线采用水分比（MR ，moisture ratio ）随干燥时间变化的曲线。不同干燥时间花粉的水分比可简化为式（1）计算
[21]
：
MR M M
t = （1）
式中，M 0为花粉的初始干基含水率， g/g ； M t
为在任意干燥t 时刻的干基含水率， g/g 。
表1 试验设计和试验参数
Tab.1 Design for experiments with run conditions included
试验编号 No. 干燥温度 Drying temperature/℃
真空保持时间Vacuum time/min 常压保持时间Ordinary time/min
1 45 15 3
2 45 12
3 3 45 9 3
4 4
5
6 3 5 45 3 3 6 45 3 0
7 50 12 3
8 55 12 3
9 60 12 3 10
65
12
3
干基含水率M t 按式（2）计算
[22]
：
G
G
W M t t -= （2）
式中，W t 为在干燥过程t 时刻的物料总质量，g ；G 为物料干物质质量，g 。
花粉在干燥过程中的干燥速率（DR ，drying rate ， g/（g ·min ））按式（3）计算[23, 24]：
1
22
1
DR t t M M t t --= （3） 其中，M t1和M t2分别为干燥时间分别为t 1和t 2
时花粉的干基含水率，g/g 。 1.4.2利用Weibull 函数拟合干燥曲线
Weibull 分布函数由公式（4）表示[20, 25]：
??
????????? ??-=βαt exp MR （4）
式中，花粉在t 时刻的水分比由尺度参数α和形状参数β来进行确定。α表示过程中的速率常数， min ，其值大约等于干燥过程完成63%时所用的时
间。形状参数β与物料在传质过程中曲线的形态相关，无量纲。
模型的拟合优劣由决定系数R 2、均方根误差RMSE 和离差平方和χ2进行评价，R 2越大、RMSE 和χ2值越小，则拟合越好[26]。模型拟合过程用分析软件Matlab R2013a 完成。
∑
∑==---=N i i i pre N
i i i pre MR MR MR MR R
1
2exp,,12
exp,,2
)()(1 （5） ()211
2
exp,,]1[
RMSE ∑=-=N i i i
pre MR MR
N
（6）
z
N MR MR N
i i pre i --=
∑=1
2
,exp,2
)(χ （7）
式中，MR exp,i 是干燥试验中实测的第i 个水分比，MR pre,i 是利用模型预测的第i 个水分比；N 是试验测得数据的个数。
1.4.3水分有效扩散系数的计算方法
利用Weibull 分布函数估算干燥过程中的水分扩散系数D cal （calculated moisture diffusion coefficient ），计算公式如下[18]：
α
2
r D cal =
（8）
其中，D cal 为干燥过程中估算的水分扩散系数，m 2/s ；r 为花粉的体积等效半径，在本试验中其值约为0.15×10-2 m ；α为Weibull 分布函数中尺度参数，s 。
估算水分扩散系数D cal 和水分有效扩散系数D eff
之间的关系，由公式（9）表示[27, 28]：
g
cal eff
R D D = （9） 其中D eff 表示干燥过程中的水分有效扩散系数m 2/s ；R g 是一个与几何尺寸有关的常数。球形物料R g 值为18.6，平板形物料为13.1；由于花粉颗粒为扁球体，此处认为其R g 值介于球形物料与平板形物料之间，R g 取13.1~18.6。 1.4.4花粉干燥活化能的计算方法
物料在干燥过程中的水分有效扩散系数与干燥活化能的关系可用阿伦尼乌斯公式进行计算[18]：
)
15.273(1ln ln 0+-
=T R E D D a eff （10）
式中，D 0为有效扩散系数的频率因子，为定值，
m 2/s ；E a 为物料的干燥活化能，J/mol ；R 为摩尔气体常数，其值为8.314J/（mol·K ）；T 为物料的干燥温度，℃。
将公式（9）带入到公式（10）中，即得到公式（11），通过该式可以求解花粉的干燥活化能。
15
.2731
ln ln ln 0+-
+=T R E D R D a g cal （11）
1.5干燥品质测定
1.5.1对蛋白质含量的影响
参照GB 5009.5-2010食品中蛋白质的测定方法，总氮折算蛋白质系数为6.25[29]。每组蛋白质含量测定3次，取其平均值。 1.5.2对花粉色泽的影响
采用色差仪测定干燥前后花粉的色泽明亮度L *，绿红值a *和蓝黄值b *[30]，每组测定3次，取其平均值。 1. 6微观结构分析
参照Dai 等[31]所描述的方法，采用扫描电子显微镜对干燥后的花粉颗粒进行观察。用双面胶固定花粉颗粒，抽真空喷金，然后对花粉进行扫描电镜观察。放大倍数为500×和1000×，旋转角度为360o，电压15 kV 。 1. 7数据处理方法
干燥试验、蛋白质测定试验、色泽分析试验中每组均设置3个平行，作图及数据分析时均采用平均值。数据处理采用Excel 2007和SPSS 18.0软件进行分析。
2 结果与分析
2.1花粉真空脉动干燥动力学
2.1.1真空保持时间对花粉干燥动力学的影响
在干燥温度为45℃，常压保持时间为3 min 条件下，不同真空保持时间花粉干燥动力学曲线如图2a 所示。不同真空保持时间下，花粉的干燥水分比均随干燥时间的延长而逐渐降低。
干燥温度为45℃，常压保持时间为3 min ，随着真空保持时间（15、12、9、6、3 min ）的不断减少，花粉真空脉动干燥时间呈现出先减少后增加的趋势；当真空保持时间为12 min 时，干燥时间最短为136.4 min 。由图2b 可知：真空保持时间对干燥时间有显著影响（P ＜0.05）。真空保持时间为12 min 比真空保持时间为15、9、6、3 min 所用干燥时间分别
缩短了8.9%、14.2%、8.0%、17.2%。
a 不同真空保持时间下花粉的干燥曲线
a Drying curves of pollen under different vacuum time
b 不同真空保持时间下的花粉干燥时间
b Drying times of pollen under different vacuum time
注：干燥温度为45℃；不同字母a 、b 、c 表示干燥时间差异性显著（p ＜0.05），相同字母表示差异性不显著。
Note: Drying temperature is 45℃; The different letters a, b, c indicate significant difference (p ＜0.05) of different drying times, the same letter indicates insignificant.
图2 不同真空保持时间下的花粉干燥曲线和干燥时间 Fig.2 Drying curves and times of pollen under different vacuum
time
2.1.2干燥温度对花粉干燥动力学的影响
a 不同干燥温度下的花粉干燥曲线
a Drying curves of pollen under different drying temperature
b 不同干燥温度下的花粉干燥时间
b Drying times of pollen under different drying temperature
注：真空保持时间为12min，常压保持时间为3min；不同字母a、b、c表示干燥时间差异性显著（p＜0.01），相同字母表示差异性不显著。
Note: Vacuum time 12 min, atmosphere time 3 min；The different letters a, b, c indicate significant difference (p＜0.01) of different drying times, the same letter indicates insignificant.
图3不同干燥温度下的花粉干燥曲线和干燥时间
Fig.3 Drying curves and times of pollen under different drying
temperature
不同干燥温度条件下，花粉的干燥动力学曲线如图3a所示。由图3a可知：花粉的干燥时间随干燥温度的升高而减少。真空保持时间为12 min，常压保持时间为3 min，干燥温度为45、50、55、60、65℃时，花粉干燥所需时间分别为136.4、137.6、109.0、100.3、77.6 min。由图3b可知:干燥温度对干燥时间有显著影响（P＜0.01）。
2.1.3干燥速率
图4 干燥温度45℃，真空保持时间12 min，常压保持时间3
min下的花粉干燥速率曲线
Fig.4 D rying rate curve under drying temperature of 45℃, with
the pulsation ratio of 12 min: 3 min
图4为干燥温度45 ℃，真空保持时间12 min，常压保持时间为3 min时的花粉干燥速率曲线。花粉在干燥过程中干燥速率呈现脉动变化的特点，这可能与干燥室内压力的脉动变化有关。随着干燥的进行，干燥速率峰值呈现振荡波动下降趋势，且在干燥中期干燥速率峰值存在相对平稳阶段。这种现象发生的原因可能是：真空脉动干燥前期，花粉吸收热量加速水分蒸发，干燥速率较快；随着干燥的进行，真空条件导致花粉料层内部形成疏松结构，且水分含量充足，有利于水分向外传递，物料内部水分传递速度与表层蒸发速度相当，出现等速干燥阶段；干燥后期，内部水分控制干燥过程，干燥速率较低。其他真空保持时间下的干燥速率曲线与此类似，均为干燥速率呈现脉动振荡的特点，干燥速率峰值呈现振荡下降趋势且其峰值存在相对平稳阶段。
2.2干燥曲线的Weibull分布函数模拟
不同干燥条件下的花粉干燥曲线由Weibull函数模拟的结果见表2。由表2可以看出，决定系数R2的区间在0.992~0.999之间，均方根误差RMSE在9.93×10-3~2.48×10-2之间，离差平方和χ2在4.62×10-4~2.22×10-2之间。因此，Weibull分布函数能够很好地模拟花粉在不同干燥温度及干燥脉动比条件下的干燥曲线，为进一步利用Weibull函数对干燥过程进行分析提供了基础。
对干燥过程而言，Weibull分布函数中的尺度参数α表示干燥过程的速率常数。由表2可以看出，花粉在脉动时间比为12 min：3 min条件下，随着干燥温度从45 ℃提高到65 ℃，尺度参数α由4516.95 min逐渐减小到2740.54 min，相同的干燥温度，不同真空常压脉动比条件下对应的α不同，但没有明显变化趋势。
花粉的真空脉动干燥形状参数β值范围在1.0453~1.5491之间，β值均大于1，整个干燥阶段不是始终处于降速干燥的阶段。
2.2.1花粉的水分有效扩散系数计算
花粉在真空脉动干燥过程中：1）真空保持时间12 min，常压保持时间3 min，干燥温度为45、50、55、60、65 ℃时，估算的水分扩散系数分别为
4.98×10-10、
5.83×10-10、5.90×10-10、
6.79×10-10、
8.21×10-10 m2/s，估算的水分扩散系数和水分有效扩散系数均随温度的升高而增加。2）干燥温度为
45 ℃，常压保持时间3 min，不同真空保持时间下的水分有效扩散系数范围是2.25×10-11
~4.19×10-11m2/s，水分有效扩散系数无明显变化趋势。
2.2.2花粉的干燥活化能
干燥活化能表示物料在干燥过程中脱除单位质量的水分所需要的启动能量，通过干燥活化能可看
出物料的干燥难易程度并估算出干燥能耗。表2显示花粉真空脉动干燥的干燥活化能为20.55 kJ/mol，表明花粉干燥每脱除 1 kg水所需要的启动能量是1141.67 kJ。干燥活化能是物料的本质属性，与物料的品种、成分、形状和组织状态等有关，而与外界条件，如干燥方式和干燥参数无关。
2.3真空脉动干燥对花粉品质的影响
2.3.1对蛋白质质量分数的影响
图5 不同真空保持时间下的花粉蛋白质质量分数Fig.5 Protein content of pollen under different vacuum time
注：不同字母a、b、c表示蛋白质质量分数差异性显著（p ＜0.05），相同字母表示差异性不显著。
Note: The different letters a, b, c indicate significant difference (p＜0.05) of different protein content , the same letter indicates insignificant.
图5为干燥温度45℃，不同真空常压保持时间下花粉蛋白质质量分数与日光晒干荷花粉蛋白质质量分数的柱状图。不同真空脉动干燥参数下干燥得到的花粉其蛋白质质量分数有显著差异（p<0.05）。随着真空保持时间的不断降低，花粉蛋白质质量分数呈现出先增加后减少的趋势；当真空保持时间为12 min时，花粉蛋白质质量分数最高为18.43%，表明荷花粉在真空保持时间为12 min干燥时其蛋白质损失最少。由该图可以看出当干燥温度为45 ℃，真空保持时间为12 min，常压保持时间为3 min时的花粉蛋白质质量分数明显高于日光晒干花粉。
图6为真空保持时间12 min，常压保持时间3 min，不同干燥温度下的花粉蛋白质质量分数与日光晒干荷花粉蛋白质质量分数。随着干燥温度的增加，花粉蛋白质质量分数呈现逐渐减少的趋势；干燥温度为45℃时的花粉蛋白质质量分数最高，且干燥温度≤60℃时，花粉蛋白质质量分数均高于日光晒干花粉，说明一定温度下的真空脉动干燥可以有效减少花粉蛋白质的损失。
为了考察真空常压脉动比与干燥温度对花粉蛋白质质量分数的影响是否显著，对试验结果进行单因素方差分析。发现真空常压脉动比和干燥温度均对花粉蛋白质质量分数有显著影响（P＜0.05），说明在试验参数范围内改变真空常压脉动比或干燥温度能够有效影响干后花粉蛋白质的质量分数。恒真空条件下（即真空时间：常压时间=3:0）制得的干燥花粉蛋白质质量分数较低，且与其他不同真空常压保持时间下制得的干燥花粉蛋白质质量分数差异显著（P＜0.05）。
图6 不同干燥温度下的花粉蛋白质质量分数
Fig.6 Protein content of pollen under different drying
temperature
注：不同字母a、b、c表示蛋白质质量分数差异性显著（p ＜0.05），相同字母表示差异性不显著。
Note: The different letters a, b, c indicate significant difference (p＜0.05) of different protein content , the same letter indicates insignificant.
为了考察真空常压脉动比与干燥温度对花粉蛋白质质量分数的影响是否显著，对试验结果进行单因素方差分析。发现真空常压脉动比和干燥温度均对花粉蛋白质质量分数有显著影响（P＜0.05），说明在试验参数范围内改变真空常压脉动比或干燥温度能够有效影响干后花粉蛋白质的质量分数。恒真空条件下（即真空时间：常压时间=3:0）制得的干燥花粉蛋白质质量分数较低，且与其他不同真空常压保持时间下制得的干燥花粉蛋白质质量分数差异显著（P＜0.05）。干燥温度对花粉蛋白质质量分数有显著影响，造成这种现象的原因可能为：干燥温度较高破坏蛋白质结构或造成蛋白质变性使花粉蛋白质含量降低。这与王文明等[33]研究热风干燥温度对紫花苜蓿粗蛋白含量影响的结论一致。
2.3.2 对花粉色泽的影响
将新鲜荷花粉与干燥温度45℃，脉动比为12 min：3 min条件下干燥得到的荷花粉相比较，发现干燥前后荷花粉色泽明亮度L*降低，绿红值a*略有
升高，蓝黄值b*没有显著变化。b*值表示花粉的蓝黄值，b*值越大说明其黄色度越大，黄色度为影响花粉色泽的主要因素。真空脉动干燥对荷花粉黄色度没有显著影响。
由表3可知，干燥前后花粉b*值几乎不发生改变，说明真空脉动干燥对花粉的黄色度无显著影响，干燥后的花粉无褐变现象。
表2 不同干燥条件的试验测试数据Table 2 Data of different drying methods
干燥温度
℃Drying tempreture 真空常
压脉动
比
min:min
Pulsed
vacuum
活化能
kJ/mol
Active
energy
水分有效扩
散系数D eff
(10-11·m2·s-1)
Moisture
effective
diffusivity
coefficient
估算的水
分扩散系
数
D cal/(10-10·
m2·s-1)
Calculat-ed
moisture
diffusion
coefficien
尺度参数
α/min
Scale
parameter
形状参数β
Shape
paramet-er
决定系数
R2
Cofficie-
nt of
determi-
nation
均方根
误差RMSE
Root mean
squared error
离差平方
和2
Reduced
chi-square
45 15:3
20.55
2.5729-
3.6531
4.7856 4701.6338 1.2480 0.999 9.31×10-39.91×10-5
12:3 2.6781-3.8024 4.9812 4516.9512 1.2005 0.993
2.22×10-2 5.73×10-4
9:3 2.5714-3.6510 4.7828 4704.3481 1.1012 0.996
1.63×10-2 3.04×10-4
6:3 2.6863-3.8141 4.9965 4503.1558 1.0453 0.992
2.27×10-2 5.94×10-4
3:3 2.2524-3.1981 4.1895 5370.6295 1.2704 0.999
9.98×10-3 1.13×10-4
3:0 2.9515-4.1906 5.4897 4098.5784 1.1845 0.995
1.87×10-2 4.19×10-4
45
12:3 20.55 2.6781-3.8024 4.9812 4516.9512 1.2005 0.993 2.22×10-2 5.73×10-4
50 3.1355-4.4519 5.8320 3858.0465 1.0833 0.995
1.99×10-2 4.62×10-4
55 3.1722-4.5040 5.9002 3813.4509 1.3381 0.995
2.05×10-2 5.13×10-4
60 3.6524-5.1858 6.7934 3312.1299 1.2759 0.993
2.48×10-27.51×10-4
65 4.4140-6.2673 8.2101 2740.5368 1.5491 0.993
2.41×10-27.77×10-4
图8 花粉微观结构图片(a. 日光晒干下干燥的花粉颗粒，1000×； b. 为脉动比12min: 3 min，干燥温度为45℃的花粉颗粒，1000×；c . 脉动比12min: 3 min，干燥温度为65℃的花粉颗粒，1000×；d. 脉动比12min: 3 min，干燥温度为45℃的花粉颗粒，500×；e.脉动比12min: 3 min，干燥温度为65℃的花粉颗粒，500×)
Fig.8 Microstructure of pollen grain (a. pollen grain under natural drying, 1000×; b. pulsed radio 12 min:3 min, drying temperature 45℃, 1000×; c .pulsed radio 12 min:3 min, drying temperature 65℃, 1000×; d. pulsed radio 12 min:3 min, drying temperature 45℃, 500×;
e. pulsed radio 12 min:3 min, drying temperature 65℃, 500×)
表3 干燥前后花粉色泽数据
Table 3 Data of color between fresh pollen and drying pollen
项目Item 亮度
L*
绿红值
a*
蓝黄值
b*
新鲜荷花粉50.73±2.19a20.24±0.28a141.27±3.64a 干燥温度45℃，脉动比
12 min：3 min 的荷花粉
46.75±0.62b24.93±1.28b141.21±0.44a
图7 花粉色泽对比图(a.新鲜荷花粉；b.脉动比12min: 3 min，
干燥温度为45℃的荷花粉)
Fig.7 The color of pollen grain (a. fresh pollen grain; b. pulsed radio 12 min:3 min, drying temperature 45℃)
图7为干燥前后荷花粉色泽的对比图，由图可知，真空脉动干燥不会使荷花粉色泽产生褐变。
2.4 真空脉动干燥对微观结构的影响
不同干燥工艺下花粉的微观结构如图8所示。日光晒干后的花粉颗粒间结构紧凑且几乎没有孔隙形成；而真空脉动干燥后的花粉颗粒间形成程度不同的孔隙结构；随着干燥温度的升高，花粉颗粒间的致密程度减小且形成的孔隙增多。这可能是因为，日光晒干花粉内部水分迁移缓慢，花粉微观组织结构不因失水收缩而发生改变，微观结构致密；真空脉动干燥温度较低时，水分迁移速率较低，真空条件易于物料内部水分蒸发，引起体积膨胀，花粉微观颗粒形成一些疏松多孔结构；真空脉动干燥温度较高时，物料内部水分迁移速率与物料表面水分扩散至干燥介质中的速率均较高，物料微观组织结构因水分的减少而产生较大的应力，干燥花粉颗粒间形成较多的孔隙结构。这与Xiao等[34]研究气体射流冲击干燥温度对西洋参微观组织结构影响的结论相反，Xiao等发现较高的干燥温度会使西洋参、山药、红薯等表面发生淀粉糊化，并形成一层致密的淀粉糊化层。邵平等[35]在研究热风真空联合干燥对银耳微观结构的影响时发现，干燥过程中的真空环境有助于水分迁移形成孔隙结构，且干燥温度较低时不会对组织结构产生较大破坏。物料微观结构的改变直接反应其干燥时间的长短：日光晒干的花粉微观结构致密，花粉失水速率较低，干燥时间长；真空脉动干燥的花粉形成相对疏松多孔的孔隙结构，有利于加速水分迁移，缩短干燥时间。
由图7d和图7e可看出，45℃真空脉动干燥的花粉微观结构存在较少的花粉颗粒破碎现象；65℃干燥下得到的花粉微观颗粒破碎较多，对组织形成一定程度的破坏。微观结构花粉颗粒的完整性随着干燥温度的升高而降低，干燥温度越高对微观结构的破坏越大。这可能与干燥过程中的水分迁移有关：水的沸点与周围环境的压力呈正比，真空条件下，水的沸点降低，当所采用的干燥温度达到或接近沸点温度时，物料中的水分沸腾达到最大蒸发状态，对物料的组织结构产生破坏。
通过对微观结构的分析可进一步推知对宏观品质的影响，物料微观组织结构的改变影响其宏观品质特性[36]：花粉微观颗粒的破坏会增加物料的比表面积，使黄酮类物质、脂类和维C类物质更容易氧化劣变[37]。
3 结论
1）干燥温度和真空保持时间对干燥时间均有显著的影响（P＜0.01，P＜0.05）。真空脉动干燥的较佳试验参数为真空常压脉动比为12 min：3 min，干燥温度为45℃。此参数下干燥得到的花粉干燥速率高，干后荷花粉品质最优。
2）Weibull模型能够较好的模拟花粉的真空脉动干燥过程。花粉真空脉动干燥水分有效扩散系数在2.2524×10-9 m2/s~6.2673×10-9 m2/s，干燥活化能为20.55 kJ/mol，这表明干燥每脱除1 kg水所需要启动的能量为1141.67 kJ。
3）真空常压脉动比和干燥温度均对花粉蛋白质质量分数有显著影响（P＜0.05）。低温真空脉动干燥（干燥温度≤60℃）相对自然晾晒，能较好的保留荷花粉蛋白质含量。干燥温度为45℃，真空保持时间为12 min，常压保持时间为3min时，干燥后荷花粉蛋白质质量分数较高。
4）真空脉动干燥对荷花粉黄色度没有显著影响，干燥后的荷花粉无明显褐变现象，这表明真空脉动干燥能减少花粉干燥过程中的色泽劣变。
5）自然晾晒的荷花粉颗粒间结构紧凑；真空脉动干燥后的荷花粉颗粒能形成一定的孔隙结构，且随着干燥温度的升高，花粉颗粒间的致密程度减小，形成的孔隙增多。花粉颗粒微观结构的完整性随着干燥温度的升高而降低，干燥温度越高对花粉微观
结构的破坏越大。
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Vacuum pulsed drying characteristics and quality of Lotus pollen Fang Xiaoming1, 2, Zhang Xiaolin1, Wang Jun1, Zhang Qian3, Xiao Hongwei1, Liu Yanhong1,
Ju Haoyu1, Liang Shan4，Gao Zhenjiang1※
(1.College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2.Bee Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100093, China; 3. College of Mechanical and Electric Engineering, Shihezi University, Shihezi 832000;
4. Shanghai Reli Technology Group Co., Ltd., Shanghai, 200125, China )
Abstract: Pollen is the male reproductive organs of plants which contains abundant nutrient substance, such as protein, polysaccharide and lipid of pollen, which are good for health-promoting. Drying is an essential processing step for pollen preservation since it can prevent the growth of microorganisms and decrease lots of the moisture-mediated deteriorative reactions, thus prolonged the shelf-life of pollen. Currently,the traditional drying method for pollen is the natural sun drying, due to low capital investments and operation simplicity. However, traditional natural sun drying possesses severe disadvantages, such as, long drying times, rewetting or rotting caused by bad weather, contamination by dust and insects, non-uniform drying, color deterioration due to long exposure to solar radiation. Furthermore, there are also some other drying technologies for pollen, such as hot air drying, vacuum freeze-drying, microwave drying, et al. These drying methods all have some advantages and disadvantages which influence the drying rate and quality. Therefore, in order to enhance the drying process and quality of pollen, the traditional drying technique should be replaced by more efficient, safe and controllable industrial drying methods. Vacuum pulsed drying (VPD) is a new and novel drying technology which can increase the drying rate and improve products quality compared to traditional hot air drying. In current work, the vacuum pulsed drying technology was employed to dry lotus pollen and the effects of vacuum keeping time (15, 12, 9, 6, and 3 min) and drying temperature (45, 50, 55, 60, and 65℃) on the drying characteristics and quality of pollen were explored. It was found when the vacuum keeping time is 12 min, it obtained the least drying time. The drying time decreased with the increasing of drying temperature. The Weibull distribution model was applied to the drying process and the results
were analyzed. The parameter αand βwere used to calculate moisture diffusion coefficient (D eff) and drying activation energy (E a). The results illustrated that D eff varied from 2.2524×10-9m2/s to 6.2673×10-9m2/s, E a was 20.55 kJ/mol, which showed that removing 1 kg water needs about 1141.67 kJ energy. In terms of dried quality, there was no color deterioration after drying. No significant change of b* was found between the color of fresh pollen and dried pollen. It was found that the protein content of dried pollen initially increased and then decreased gradually with the decrease of vacuum keeping time. When the drying temperature was 45℃, the pulsation ratio was 12 min: 3 min, it obtained the most protein content of 18.43%. The vacuum keeping time and drying temperature all had significant influence on the protein of pollen. With the increasing of drying temperature, the microstructure became more porous which could significantly influence the texture. Larger number of pores and large pore size could enhance the moisture migration rate. It was also found that the integrity of pollen grain decreased with the increasing of drying temperature, higher temperature caused more damage to the microstructure. The current work provides theory and technical information for applying vacuum pulsed drying technology to pollen drying process.
Key Words: drying; kinetics; quality control; pollen; vacuum pulsed drying; microstructure
1 目的 为了保证型脉动真空灭菌器按照规定的要求，正确、规范操作，建立标准操作规程。 2 范围 本程序适用于非最终灭菌小容量注射剂生产线型脉动真空灭菌器的使用操作。 3 职责 车间管理人员负责对操作人员进行本规程的培训，确保操作人员能够按照规定的要求，正确、规范操作设备。 操作人员：负责对该规程进行实施，严格执行本规程规定的操作要求。车间管理人员、现场QA负责对本规程的实施监督工作。 4 内容 概述 4.1.1设备的组成 本设备由主体、密封门、灭菌内车、管路系统和控制系统等部分组成。 4.1.2设备灭菌的原理 组成细菌的蛋白质分子的功能取决于它的特殊结构，在一定高温条件下受热时，蛋白质分子内氢键发生断裂影响了分子空间构型的重排，从而导致微生物死亡。细菌孢子，尤其是芽胞杆菌和梭状芽孢具有耐热性。耐热孢子的破坏取决于在湿热条件孢子的水合作用以及核酸及蛋白质的变性。因此，蒸汽灭菌中使用饱和蒸汽是至关重要的。 饱和蒸汽的穿透性比干热空气及过热蒸汽的穿透性要强得多。蒸汽冷凝时放出的潜热传给待灭菌品，使之升温并使待灭菌品所带的微生物尤其是表面的微生物发生水合作用，从而加速了它们的死亡。 本设备采用饱和湿热蒸汽灭菌及机械强制脉动真空的空气排除方式，经多次抽真空多次注入蒸汽，彻底消除灭菌室内的冷点，使空气排除量达到99%以上，完全排除温度“死角”和“小装量效应”，保证了可靠的灭菌效果。 开机前检查
4.2.1 检查设备是否有“完好”状态标志。 4.2.2 检查设备是否有“已清洁消毒”状态标志且在有效期范围内。确认完毕后由配料负责人取下“已清洁消毒”状态标志，交给现场QA统一存放。 4.2.3检查仪器仪表是否正常，有校验合格标志并在有效期范围内。 开机前准备 4.3.1将蒸汽管道内的冷凝水排放干净，然后打开于灭菌器连接的蒸汽阀、纯蒸汽阀、冷却水阀、压缩空气阀，检查纯蒸汽压力是否达到～ MPa，蒸汽压力是否达到～，压缩空气是否达到～。 4.3.2 打开平面板上的电源开关，操作工点击操作人员方框输入1861即可进入操作权限。 4.3.2.1设定好灭菌参数 4.3.2.基础参数的设定 4.3.2. 织物程序、器械程序、自选程序及液体程序参数的设定
一、工艺条件： 1、物料：“氟化钙污泥” 2、初水份：～75-80%（湿基）（按80%计算） 3、终水份：～40%（湿基） 4、湿处理量：～1250kg/h 5、干品堆积比重: ～0.8 g/cm3 6、干燥温度：～150℃ 7、进料温度：～20℃出料温度：～100℃ 8、加热方式：蒸汽（压力：0.5-0.6Mpa） 9、机器材质：物料接触部分304不锈钢，其余为A3制作 10、安装：室内 11、电源： 380V 50HZ 三相四线 12、环境：20℃ 760mmHg 相对湿度: φ=80% 二、工艺计算： 1、每低时80%时的湿品处理量： G湿≈1250kg/h 2、每低时水分蒸发量： W水≈1250×（80-40）÷(100-40)≈833kg/h 3、每低时40%的干品产量： G干≈1250-833≈417kg/h 4、蒸发水份一定要的热量： Q1≈833×595≈495635kcal/h 5、物料升温一定要的热量： Q2≈417×0.4×(100-20)≈13344kcal/h 6、湿物料中水分升温所一定要的热量： Q3≈1250×0.8×1×(100-20)≈80000kcal/h 7、总热量： Q总≈588979kcal/h 8、蒸汽耗量： S汽≈588979÷500≈1178k g/h 9、干燥器面积计算： Q=KA△tm其中，K取80kcal/m2.℃ 实际取110m2 10、干空气耗量：L≈833÷(0.15-0.012)≈6036kg/h 11热风补充的热量：Q≈6036×0.25×(150-20)≈196170kcal/h 12、补偿耗用蒸汽：196170÷500≈393kg/h 13、补充热量所一定要的蒸汽加热面积： A≈196170÷(25×83.72)×1.5≈141m2 实际考虑热效率，实取：150m2 14、主机排湿风机风量：V≈6036×1.31≈7907m3/h 三．机器选型： 根据物料干燥要求拟选用KJG-110m2型氟化钙污泥专用干燥设备 1台 （一）工作原理： 空心轴上密集排列着楔型中空桨叶，热介质蒸汽由空心轴流由桨叶，单位有效容积内传热面
洞道干燥特性曲线测定实验 一、实验目的 1. 了解洞道干燥装置和流化床干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求干燥速率曲线、恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 二、基本原理 在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。 1. 干燥速率的定义 干燥速率定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： C G dX dW U Ad Ad ττ= =- kg/(m2s) (11－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m2s ）；A －干燥表面积，m2；W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ；Gc －绝干物料的质量，kg ；X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料 2. 干燥速率的测定方法 （1）将电子天平开启，待用。将快速水分测定仪开启，待用。 （2）将0.5~1kg 的湿物料（如取0.5~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出10克左右的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量i G 和终了质量iC G 。则物料中瞬间含水率 iC iC i i G G G X -= 。 计算出每一时刻的瞬间含水率i X ，然后将i X 对干燥时间i τ作图，如图11－1，即为干燥曲线。
机动门脉动真空灭菌器操作规程 一、班前准备： 先将蒸汽管道内的冷凝水排放干净，然后打开于灭菌器连接的蒸汽源及水源开关，检查蒸汽源压力是否达到0.3 ～0.5MPa，水源压力是否达到0.15～ 0.30MPa的规定值。 打开空气压缩机电源，待压力达到规定值（0.4-0.7MPa）后，打开压缩空气阀门。压缩空气过滤器中的水每周至少应排放一次。 打开设备电源（动力电源和控制电源），对设备进行充分预热，为程序运行做好准备。待夹层压力到0.21Mpa且稳定约20分钟后，方可进行余下操作。 在B—D试纸上注明操作员姓名、日期等标记，放入灭菌器内，运行B—D试验测试程序，监测设备有无渗漏，设备是否正常。 整理待灭菌包裹，捆扎不易过紧，外贴化学指示胶带，内置化学指示卡。装载物品时，应将大包装放在上层，器械物品放在下层，包与包之间应留有空隙。 检查密封圈、前封板和门板有无杂物和损坏，每天用干净的棉布进行擦洗。 二、灭菌操作： ?B—D实验测试合格后，将待灭菌物品（车）推入灭菌室内，灭菌物品不能贴于器壁和门板。 ?关闭密封门，夹层压力达到规定值且稳定后，根据被灭菌物品选择灭菌程序，检查灭菌参数是否正确，启动程序。 ?灭菌过程中，操作人员不得远离设备，应密切观察设备的运行状况，如有异常，及时处理，防止意外事故发生。 ?做好灭菌过程的数据记录，应签名记录相关信息，便于追溯。 ?灭菌结束后，待内室压力回零后，方可打开后门取出物品。 ?灭菌物品从灭菌器中取出后，应仔细检点放置，防止二次污染。 三、班后工作： ?当天设备使用结束后，切断设备电源和空气压缩机电源； ?关闭蒸汽源阀门，供水阀门及压缩空气阀门。 ?每日工作完毕，灭菌器内外及其操作间应保持清洁，应将灭菌室污物清洗干净，每周一次小保养，每月一次大保养，进汽与进水管路上的过滤器，应半年清理一次，以防杂质堵塞。 四、注意事项： ◆已灭菌的物品不得与未灭菌物品混放。 ◆合格的灭菌物品，应注明灭菌日期，合格标志。 使用单位名称：南华医院消毒供应中心2014年01月16日
污泥的定义与几种分类方式 污泥的特性 目前常用的给水和废水处理方法有物理法、化学法、物理化学法和生物法。|污泥干燥机|无论哪种方法都或多或少会首开沉淀物、颗粒物和漂浮物等，所产生的物质统称为污泥。污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。它很难通过沉降进行彻底的固液分离。|污泥干燥机|由于污泥的来源及水处理方法不同，产生的污泥性质也有所不同。污泥的性质主要取决于被处理废水的成分、性质及处理工艺。虽然污泥体积比处理废水体积小得多，但污泥处理设施的投资却占到总投资的30%～40%，甚至超过50%.因此从污染物无害化处理的角度来看，污泥处理|污泥烘干机|占有十分重要的地位。 污泥的分类与形式 污泥的种类很多，分类也比较复杂，目前一般可按以下方法分类。 1、按来源分 大致可分为给水污泥、生活污水污泥和工业废水污泥三类。 生活污水还可按处理方法进一步分类。工业废水污泥可以按其来源分类： 食品加工、印染工业废水等污泥：挥发性物质、蛋白质、病原体、植物和动物废物、动物脂肪、金属氢氧化铝、其他碳氢化合物； 金属加工、无机化工、染料等废水污泥：金属氢氧化物、挥发性物质、动物脂肪和少量其他有机物 钢铁加工工业废水污泥：氧化铁（大部分）、矿物油油脂;|污泥干燥机| 钢铁工业等废水污泥：疏水性物质（大部分）、亲水性金属氢氧化物、挥发性物质 造纸工业废水污泥：纤维、亲水性金属氢氧化物、生物处理构筑物中的挥发性物质。 2、按污泥成分及性质分 以有机物为主要成分的污泥可称为有机污泥，|污泥烘干机|其主要特性是有机物含量高，容易腐化发臭，颗粒较细，密度较小，含水率高且不易脱水，呈胶状结构的亲水性物质，便于用管道输送。 生活污水处理产生的混合污泥和工业废水产生的生物处理污泥是典型的有机污泥，|污泥干燥机|其特性是有机物含量高（60%～80%），颗粒细（0.02～0.2mm），密度小（1002～1006kg/m3),呈胶体结构，是一种亲水性污泥，容易管道送，但脱水性能差。 以无机物为主要成分的污泥常称为无机污泥或沉渣，沉渣的特性是颗粒较粗，密度较大，含水率较低且易于脱水，|污泥烘干机|但流动性较差，不易用管道输送。给水处理沉砂池以及某些工业废水物理、化学处理过程中的沉淀物均属沉渣，无机污泥一般是疏水性污泥。 3、按污泥从污水中分离的过程分 1>初沉污泥。指污水一级处理过程中产生的沉淀物，|污泥干燥机|其性质随污水的成分，特别是混入的工业废水性质而发生变化。 2>活性污泥。指活性污泥处理工艺二次沉淀池产生的沉淀物，扣除回流到曝气池的那部分后，剩余的部分称为剩余活性污泥。 3>腐殖污泥。指生物膜法（如生物滤池、生物转盘、部分生物接触氧化池等）污水处理工艺中二次沉淀池产生的沉淀物。 4>化学污泥。指化学强化一级处理（或三级处理）后产生的污泥。
一、班前准备： 打开动力控制电源、控制电源空气开关、灭菌器电源开关，夹层压力升到0.21MPa。然后打开于灭菌器连接水源阀门，检查其压力是否达到0.15～0.30MPa规定值。 打开空气压缩机电源，待压力达到规定值（0.4-0.7MPa）后，打开压缩空气阀门后，应将压缩空气过滤器中的水排放。 打开设备电源，对设备进行充分预热，为程序运行做好准备。 在B—D试纸上注明操作员姓名、日期等标记，放入灭菌器内运行B —D试验程序，监测设备有无渗漏，设备是否正常。 整理待灭菌包裹，捆扎不易过紧，外贴化学指示胶带，内置化学指示卡。装载物品时，应将大包装放在上层，器械物品放在下层，包与包之间应留有空隙。 检查密封圈、前封板和门板有无杂物和损坏，用干净的棉布进行擦洗。 二、灭菌操作： ?B—D实验测试合格后，将待灭菌物品（车）推入灭菌室内，灭菌物品不能贴于器壁和门板。 ?关闭密封门，夹层压力达到规定值后，根据被灭菌物品选择灭菌程序，检查灭菌参数是否正确，启动程序。 ?灭菌过程中，操作人员不得远离设备，应密切观察设备的运行状况，如有异常，及时处理，防止意外事故发生。 ?做好灭菌过程的数据记录，应签名记录相关信息，便于追溯。 ?灭菌结束后，待室内压力回零后，方可打开后门取出物品。 ?灭菌物品从灭菌器中取出后，应仔细检点放置，防止二次污染。 三、班后工作： ?打开前门，将电源开关拨向“○”侧,切断设备控制电源和动力电源或空气压缩机电源。 ?关闭蒸汽源，供水阀门及压缩空气阀门。 ?每日工作完毕，灭菌器内外及其操作间应保持清洁，应将灭菌室污物清洗干净，每周一次小保养，每月一次大保养疏水阀应三个月清理一次，进汽与进水管路上的过滤器，应半年清理一次，以防杂质堵塞。 四、注意事项： ◆以灭菌的物品不得与未灭菌物品混放。 ◆合格的灭菌物品，应注明灭菌日期，合格标志。 以织物程序为例介绍该程序的工作过程：
一、实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验 三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 四、实验内容和原理实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。 实验原理：在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。 按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 1. 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分 GdX质量。即－ 2. 干燥速率的测定方法 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。若记录物料不同时间下质量G，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留在物料中的水分就是平衡水分X。再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc，则物料中瞬间含水率X为 *
脉动真空灭菌器操作规程 一．班前准备 1.先将蒸汽管道内的冷凝水排放干净，然后打开灭菌器连接的蒸汽源开关。检查其压力已经达到规定值。 2.打开与灭菌器连接的水源开关，检查其压力已达到规定值。 3.打开与灭菌源连接的压缩气开关，检查其压力已达到规定值 4.检查设备供给电源正常后，闭合设备动力电源和控制电源，将灭菌电源开关闭合。 5检查设备压力表指示正常，设备记录装置处于正常工作状态。 6设备维持在通电状态，对设备进行预热，为程序运行做好准备。 7在B-D试纸上注明操作员姓名或代号。日期等标记，放入灭菌器内运行B-D试验程序，BD测试合格。。 8.整理待灭菌包裹，捆扎不易过紧，外贴化学指示胶带，内置化学指示卡。 二.灭菌操作 1.进行B-D实验合格后，打开前门，将消毒物品放入灭菌室内，包与包之间应留空隙，四周不要贴与器壁和门板。 2.关闭前柜门，根据被灭菌物品选择灭菌程序，检查灭菌参数是否正确，启动运行程序。 3.灭菌过程中，操作人员不得远离设备，应密切观察设备的运行状况，如有异常，及时处理，防止意外发生。 4.做好灭菌效果的监测，记录存档，便于追踪调查。
5.灭菌结束后，待室内压力回零后，方可打开后门取出物品。 6.灭菌物品从灭菌器中取出后，应仔细检点放置，防止二次污染。 三.班后工作 1.打开前门，将电源开关拨向“O”侧，切断设备控制电源和动力电源或空气压缩机电源。 2.关闭供水阀门及压缩空气阀门。 3.排出蒸汽发生器中的剩余存水。 4.每日工作完毕，灭菌器内外应保持清洁，应将内室污染物清洗干净，每周一次小保养，每月一次大保养。 四.注意事项 1.已灭菌的物品不得与未灭菌物品混放。 2.合格的灭菌物品，应注明灭菌日期，合格标志。 3.物品灭菌完成后应冷却半小时方可上架，以免产生湿包。 4.接触灭菌物品前必须洗手或消毒。
谷物化学与品质分析 稻谷自然干燥特性与品质的研究 刘建伟 徐润琪 包清彬 (四川工业学院包装与食品工程系,成都 610039) 摘要 研究了不同自然干燥条件下的稻谷干燥特性及其对稻谷干燥品质,特别是对稻谷爆腰发生的影响。结果表明:采用控制干燥速度和避免过度干燥的室外阴干的方法,可以有效地降低稻谷爆腰率,提高稻谷干燥品质。 关键词 稻谷 自然干燥 干燥特性 干燥品质 爆腰率 稻谷干燥是稻谷收获后在产地进行的加工过程,其目的是为了防止稻谷霉烂变质、提高稻谷的储藏性和加工性。稻谷干燥就是利用自然的(太阳能)或人工的加热方法,使稻谷水分蒸发除去的一个过程。自然干燥方法,由于不受场地限制、不需要设备投资和能源消耗,至今仍被包括我国在内的大多数发展中国家广泛采用。但是,自然干燥方法受人为因素和自然条件的影响较大,干燥品质难以保证。随着社会经济的进步,我国也会向先进国家广泛采用的人工(机械)干燥方向发展。但从环境保护、节省能源及绿色食品考虑,利用太阳能进行农产品干燥的应用研究同样受到重视并取得一定成果。【1】 表1 1998年稻谷试样及干燥实验结果 试样编号品种(产地)采集时间干燥条件 环境空气 温度(℃)湿度(%)干燥时间 (h) 干燥速度 (%/h) 含水率(%wb) 初始干燥终储藏终 爆腰率 (%) 398B1桂朝2号(红光)9月5日室内阴干26.566.027.615.6 2.0 398B1A桂朝2号(红光)9月5日室外晒干31.750.78.0 3.4627.613.183.2 398B1B桂朝2号(红光)9月5日室外晒干31.750.717.00.8527.613.228.0 398B1C桂朝2号(红光)9月5日室外晒干31.750.717.00.9127.613.220.4 398B1D桂朝2号(红光)9月5日室外阴干31.750.725.00.5427.613.88.4 398B2桂朝2号(红光)9月5日室外阴干31.750.711.5 1.2427.614.115.09.2 398B3桂朝2号(红光)9月5日室外晒干31.750.78.5 2.8627.611.514.136.5 98B4冈优22(红光)9月7日室内阴干26.566.024.615.910.6 98B4A冈优22(红光)9月7日室外晒干33.046.5 6.0 2.1224.613.031.6 98B4B冈优22(红光)9月7日室外阴干33.046.58.0 1.3324.613.618.0 98B4C冈优22(红光)9月7日室外阴干33.046.511.0 1.0624.613.618.0 98B4D冈优22(红光)9月7日室外阴干33.046.517.00.6224.614.111.6 98B4E冈优22(红光)9月7日室外阴干33.046.518.00.5924.614.210.8 98B5冈优22(红光)9月7日室外阴干33.046.511.50.6924.615.115.712.8 98B6冈优22(红光)9月7日室外晒干33.046.58.5 1.3324.613.314.526.0 98B7汕优149(银丰)9月10日室外晒干15.846.7 98B82优838(银丰)9月10日室外晒干15.67.6 398B9小香谷(郫筒)9月11日室外晒干15.639.2 注:3为常规稻谷,其余为杂交稻谷。
半導體業氟化鈣污泥資源化途徑探討 Research of Utilization of CaF2 Sludge from Semiconductor Manufacture 關家倫1,鄭智和2,林巖騫3 Chia-Lun Kuan1,Chih-Ho Chen2,Y an-Chian Lin3 1.工研院環安中心廢棄物處理與資源化研究組副工程師 1.Associate Scientist., Center for Environment, Safety and Health Technology Development, Waste Recovery Dept., Industry Technology Research Institute 2.工研院環安中心廢棄物處理與資源化研究組經理 2.Manager., Center for Environment, Safety and Health Technology Development,Waste Recovery Dept., Industry Technology Research Institute 3.中國鋼鐵股份有限公司研發處煉鋼製程組副研究員 3.Associate Scientist , Research & Development Dept., China Steel Corporation 摘要 半導體製程中使用大量的氫氟酸(HF)等氟化學品，這些含氟廢水利用傳統化學處理方式，以CaO或CaCl2進行混凝沉澱，形成氟化鈣污泥；或是以採流體化床結晶方式，以矽砂為晶種，形成氟化鈣晶體。 由於氟化鈣污泥中主要成分為矽及氟化鈣，天然的氟化鈣-螢石是應用廣泛的工業原料也是氟化學品的主要原料。因此，氟化鈣污泥的資源化方式也以螢石相關用途為出發點。 目前氟化鈣污泥資源化方式可分為三種，分別為作為水泥替代原料、替代螢石作為煉鋼製程造渣劑及製成各類氟製品等做法。雖然氟化鈣污泥有這些資源化途徑，但各類用途都有其進料品質要求。因此，氟化鈣污泥必須配合各類資源途徑進行前處理，而這些前處理程序都需要解決二次污染的問題，這也是影響到資源化經濟效益的最重要因素。因此，若以整個宏觀的觀點來看，必須要將廢水處理流程與後續污泥處理方式共同思考，才可以使得氟化鈣污泥能順利資源化。 Abstract Hydrofluoric acid has been commonly used in the semiconductor industries for wafer ething and tool cleaning. Those processes use large amount of HF and hydrofluorosilicic (FSA) acids. Traditional treatment method of F-containing wastewater is to convert HF into calcium fluoride (CaF2) by using CaO or CaCl2. These processes will generate large amount of CaF2 sludge and cause environmental problem. Another method of treating F-containing wastewater is to use fluidized-bed pellet reactor. Addition of silicate sand is used as the carrier, and CaF2 crystal will be formed in this process. The main composition of CaF2 sludge is Si and CaF2. Nature CaF2 is fluorite. Fluorite is used in steel-making and ceramic industry. The fluorite is the source material of F chemical product used in many kind of industry.
洞道干燥特性曲线测定实验 一、实验目的 1. 了解洞道干燥装置和流化床干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求干燥速率曲线、恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 二、基本原理 在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。 1. 干燥速率的定义 干燥速率定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量，即： C G dX dW U Ad Ad ττ==- kg/(m2s) (11－1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m2s ）；A －干燥表面积，m2；W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ；Gc －绝干物料的质量，kg ；X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料 2. 干燥速率的测定方法 （1）将电子天平开启，待用。将快速水分测定仪开启，待用。 （2）将0.5~1kg 的湿物料（如取0.5~1kg 的黄豆放入60~70℃的热水中泡30min ，取出，并用干毛巾吸干表面水分，待用。 （3）开启风机，调节风量至40～60m3/h ，打开加热器加热。待热风温度恒定后（通常可设定在70～80℃），将湿物料加入流化床中，开始计时，每过4min 取出10克左右的物料，同时读取床层温度。将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定，得初始质量i G 和终了质量 iC G 。则物料中瞬间含水率 iC iC i i G G G X -= 。
机动门脉动真空灭菌器技术文件 一、产品概述 机动门系列脉动真空灭菌器是我公司根据国家对灭菌设备的最新要求开发生产的高档灭菌设备系列之一，是完全符合GMP规范要求的高档次消毒灭菌装置，也是医院、制药、生物工程等行业理想的更新换代产品。该系列灭菌器可广泛应用于生物工程、医疗卫生、实验动物、制药行业等领域对灭菌要求极高的生物制品、器皿、无菌衣、医疗器械、医用敷料等物品的灭菌处理。 ●密封门采用了电动升降和压缩气密封技术，在实现可靠密封的同时，大大减轻了操 作者开关门的劳动强度，使该灭菌器的自动化程度达到新的水准。 ●上位机采用了触摸屏作为人机控制界面，可动态显示工作流程及工作过程中的温 度、压力、时间等参数，使得操作更加直观、方便，用户还可根据需要进行特殊组 态和方便地进行手动操作。 ●下位机采用了现代新型控制装置－－可编程序控制器(简称PC机)进行程序控制, 具有功能强,可靠性高,使用灵活等特点。 ●采用机械强制脉动真空的空气排除方式, 经多次抽真空多次注入蒸汽，彻底消除灭 菌室内的冷点，使空气排除量达到99 % 以上, 完全排除温度“死角”和“小装量 效应”，保证了可靠的灭菌效果。 ●该灭菌器有单扉和双扉（既单门和双门）之分，双扉灭菌器可实施有菌区与无菌区 的有效隔离，满足国家药品生产管理GMP规范要求。 ●主要控制件及阀件全部选用国际优质件配套，大大提高了该类设备的稳定性和可靠 性。 二、型号与命名 ＸＧ１．D □□－□.□□ 灭菌器容积的圆整数字（M3）(例如：0.36或1.2) 制造商自定义代表容积的大写字母 (例如：X或B) 代表配置的大写字母(例如：M普通级；W卫生级；T制药级) 机动门灭菌器 湿热灭菌形式 消毒供应室
2009年11月 农业机械学报 第40卷第11期 双蜗壳泵压力脉动特性及叶轮径向力数值模拟3 杨 敏1 闵思明2 王福军1 (11中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;21上海凯士比泵有限公司,上海200245) 【摘要】 为揭示双蜗壳离心泵的水力不稳定性,采用雷诺时均方法和SST k 2ω湍流模型,对一双蜗壳双吸离心泵进行了三维非定常湍流数值模拟,得到了泵内部流场特性及双蜗壳内压力脉动情况,并对其进行了频谱分析。结果表明双蜗壳内存在比较明显的压力脉动。设计工况下压水室内的压力脉动强度小于非设计工况。在设计工况下,隔舌处和隔板区压力脉动频率均以叶片通过频率为主,其中隔板起始端的脉动幅值最大,约为隔舌处的215倍。在大流量工况下,隔舌处和隔板起始端压力脉动频率以叶片通过频率为主,而小流量工况下以叶轮转频为主。叶轮受到的径向力随着叶轮的旋转呈现不稳定性,其中小流量工况时最明显。3种工况下径向力均指向隔板起始端侧。 关键词:双蜗壳泵 压力脉动 径向力 数值模拟中图分类号:TH311;TV13113+3 文献标识码:A Numerical Simulation of Pressure Fluctuation and R adial Force in a Double Volute Pump Yang Min 1 Min Siming 2 Wang Fujun 1 (11College of W ater Conservancy &Civil Engineering ,China A gricultural U niversity ,Beijing 100083,China 21KSB S hanghai Pum p Co.,L td.,S hanghai 200245,China ) Abstract The three 2dimensional ,unsteady Reynolds 2averaged Navier 2Stokes equations with shear stress transport turbulent (SST )models were solved to investigate the flow field and the characteristic of pressure fluctuations in the double volute.The results show that the pressure fluctuations are strong in the double volute.The pressure fluctuations in the volute are relatively low at the design flow rate condition.The blade passing frequency dominates the pressure fluctuations near the volute tongue and the clapboard at the design flow rate condition.The amplitude of the pressure fluctuation is largest at the beginning of clapboard ,which is 215times larger than at the volute tongue.At the large flow rate condition ,the blade passing frequency is also dominative in the pressure fluctuations ,but at the small flow rate condition the rotation frequency becomes dominative.The radial force on the impeller is unsteady especially at the small flow rate.At three flow rates ,the radial forces all point at the beginning of clapboard. K ey w ords Double volute pump ,Pressure fluctuation ,Radial force ,Numerical simulation 收稿日期:2008212205 修回日期:2009204227 3国家自然科学基金资助项目(50779070)和北京市自然科学基金资助项目(3071002) 作者简介:杨敏,博士生,主要从事水动力学与水力机械研究,E 2mail :minyang.cau @https://www.doczj.com/doc/bc2570472.html, 通讯作者:王福军,教授,博士生导师,主要从事水动力学与水力机械研究,E 2mail :wangfj @https://www.doczj.com/doc/bc2570472.html, 引言 双蜗壳结构是一种重要的泵蜗壳型式,每个流道包围叶轮出口180°,可以使叶轮流动更加对称, 平衡运行时作用在叶轮上的径向力,延长轴承、轴封 和口环的使用寿命,因而在高扬程离心泵机组中获 得应用。但目前对双蜗壳的研究还很少,其隔板的位置和形状对蜗壳内的速度场以及压力脉动特性的影响还不明确,因此研究双蜗壳内部流动规律对提高这类离心泵运行稳定性有重要意义。
浙江科技学院 实验报告 课程名称：化工原理 实验名称：干燥特性曲线测定实验学院：生物与化学工程学院专业班：化工111 姓名：王建福 学号：5110420016 同组人员：杨眯眯张涛 实验时间: 2013 年11 月28 日指导教师：诸爱士
一、 实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：干燥特性曲线测定实验 三、实验目的和要求： 1. 了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。 2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。 3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。 4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。 四、实验内容和原理 实验内容：测定时间与物料质量的变化关系，计算含水量、干燥速度，绘制干燥曲线与干燥速率曲线。 实验原理：在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时，被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。由于实际生产中的被干燥物料的性质千变万化，因此对于大多数具体的被干燥物料而言，其干燥特性数据常常需要通过实验测定。 按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。若用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变，再加上气流速度、与物料的接触方式不变，则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。 1. 干燥速率的定义 干燥速率的定义为单位干燥面积（提供湿分汽化的面积）、单位时间内所除去的湿分质量。即 C G dX dW U Ad Ad ττ= =- (1) 式中，U －干燥速率，又称干燥通量，kg/（m 2 s ）；A －干燥表面积，m 2； W －汽化的湿分量，kg ； τ －干燥时间，s ； Gc －绝干物料的质量，kg ； X －物料湿含量，kg 湿分/kg 干物料，负号表示X 随干燥时间的增加而减少。 2. 干燥速率的测定方法 将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验，随着干燥时间的延长，水分不断汽化，湿物料质量减少。若记录物料不同时间下质量G ，直到物料质量不变为止，也就是物料在该条件下达到干燥极限为止，此时留 在物料中的水分就是平衡水分X * 。再将物料烘干后称重得到绝干物料重Gc ，则物料中瞬间含水率X 为 G Gc X Gc -= （2） 计算出每一时刻的瞬间含水率X ，然后将X 对干燥时间τ作图，如图1，即为干燥曲线。 图1恒定干燥条件下的干燥曲线
污泥烘干机的主要特点及工艺流程 污泥烘干机是针对污泥这一类具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等特点的物料，专门研发设计的污泥专用干燥设备，在烘干机简体内部结构上做了特殊设计，不仅提高了热效率，而且有效避免了污泥在干燥机内的沾粘和过分干燥现象。 污泥烘干机的主要特点: (1)热容量系数大，热效率高。通过破碎搅拌装置和圆筒回转的复合效果，使总传热系数提高至普通回转干燥机的2～3倍。破碎搅拌装置破碎物料，物料和热风的接触面积增大，同时亦防止了热风的短路，使热风的热量得到充分利用。 (2)产品粒径均一。由于城市污水厂的污泥在脱水的过程中投加了絮凝剂，使污泥粘性增大，在烘干过程中容易结块，既影响了烘干的效果，又增加了利用的难度（需上一套泥块破碎设备）。在本干燥设备中，通过搅拌破碎装置和筒内的窑式活动板作用，使泥块结硬之前就被破碎，最终的出料为粒径均一的颗粒（约2mm左右），使污泥的后续处理或利用工序更加简便。 (3)运转、操作容易。该设备配备了自动控制系统，沼气燃烧器具有大、小火头燃烧方式。烘干转筒末端设有温度传感器，通过温度传感器控制燃烧器火头的大小转换，从而控制烘干滚筒内部的湿度，防止温度过高造成污泥的焦化。转筒的转速可通过控制柜进行调节。(4)环保、节能。采用污泥消化处理中产生的沼气为加热能源，大大降低了污泥干燥的成本，为沼气的综合利用又开创了一个新的应用领地。 (5) 独特的破拱、振打装置，有效地解决了物料同机体、扬料装置相互粘结及烘干过程中物料结块、运动受阻的问题。 新型污泥烘干机特点：1、高效节能污泥烘干机，污泥烘干机采用新型传动装置，相比一般污泥烘干机，节约用煤量近20%，为客户节约成本，就是为我们的客户创造价值。 2、绿色环保污泥烘干机，污泥烘干机采用多级净化除尘设备，达到和高于国家要求的环保标准，降低设备对于环境的污染。 污泥烘干机工艺流程如下图：
一、简介 机动门系列脉动真空灭菌器是我公司根据国家对灭菌设备的最新要求开发生产的高档灭菌设备系列之一，是完全符合GMP规范要求的高档次消毒灭菌装置，也是医院、制药、生物工程、医用材料等行业理想的更新换代产品。该系列灭菌器可广泛应用于生物工程、医疗卫生、实验动物、制药行业等领域对灭菌要求极高的生物制品、器皿、无菌衣、医疗器械、医用敷料等物品的灭菌处理。 本灭菌器仅适用于耐高温、高湿的医用器械和物品的灭菌，不能用于凡士林等油类和粉剂的灭菌! 严禁用本设备对玻璃瓶或玻璃器皿封装密闭的液体进行灭菌处理，因 为操作或者温度、压力的变化可能发生液瓶爆炸，以致发生人身及设 备的危害。 ●密封门采用了电动升降和压缩气密封技术，在实现可靠密封的同时，大大减轻 了操作者开关门的劳动强度，使该灭菌器的自动化程度达到新的水准。 ●上位机采用了新型HMI控制方式——触摸屏作为人机控制界面，可动态显示 工作流程及工作过程中的时间、温度、压力等参数，使得操作更加直观、方便，用户还可根据需要进行特殊组态和方便地进行手动操作。 ●下位机采用了现代新型控制装置－－可编程序控制器(简称PC机)进行程序控 制, 具有功能强,可靠性高,使用灵活等特点。 ●采用机械强制脉动真空的空气排除方式, 经多次抽真空多次注入蒸汽，彻底消 除灭菌室内的冷点，使空气排除量达到99 % 以上, 完全排除温度“死角”和“小 装量效应”，保证了可靠的灭菌效果。 ●该灭菌器有单扉和双扉（即单门和双门）之分，双扉灭菌器可实施有菌区与无 菌区的有效隔离，满足国家药品生产管理GMP规范要求。
主要控制件及阀件全部选用进口优质件配套，大大提高了该类设备的稳定性和可靠性。 由于采用高达134℃的高温蒸汽，对灭菌物品的内部组织会受到一定 影响。 二、技术参数 1.额定工作压力：；额定工作温度：134℃； 2.脉动次数设定范围：0～99次； 3.灭菌时间设定范围：0～9999秒（2小时46分钟39秒）； 4.干燥时间设定范围：0～9999秒（2小时46分钟39秒）； 5.夹层安全阀设置：≤开启，≥关闭； 6.内室安全阀设置：≤开启，≥关闭； 7.脉动幅值设置：正值～，负值～； 8.工业蒸汽：～ 9.纯蒸汽：～（单路进汽方式无此项） 10.水源：～的软化水； 11.压缩气源：～除油、滤水、滤尘洁净的仪表气； 其它技术数据请参考附表一和附表二。 该系列机动门脉动真空灭菌器共包括A、B、C三类系列物品放置方式，请见附图一。 三、安装与调试 灭菌设备的正确安装对其性能的正常发挥将起重要作用，切不可忽视。 A.设备卸车 设备运抵客户处，在吊运过程中应注意的事项如下：
污泥干化（干燥） 污泥无论来自工业还是市政，其处理的一个可行目标就是使所有来自工业中的污染物作为原料返回到工艺中去。所有的污染物事实上都是中间过程流失的原料，造成流失的媒介大多数情况下是水，去除水，将使得大量的潜在污染物可以重新得到利用。 污泥所含的污染物一般均有很高的热值，但是由于大量水分的存在，使得这部分热值无法得到利用。如果焚烧高含水率的污泥，不但得不到热值，还需要大量补充燃料才能完成燃烧。 如果将污泥的含水率降到一定程度，燃烧就是可能的，而且，燃烧所得到的热量可以满足部分甚至全部进行干化的需要。同样的道理，无论制造建材还是其他利用，减少含水率是关键。因此，可以说污泥干化或半干化事实上是污泥资源化利用的第一步。 1.污泥干化概述干燥是为了去除水分，水分的去除要经历两个主要过程：1）蒸 发过程： 物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸气压低于介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入介质。 2）扩散过程：是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。 上述两个过程的持续、交替进行，基本上反映了干燥的机理。干燥是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的，一般来说，水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低，而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。由于扩散速度主要是热能推动的，对于热对流系统来说，干燥器一般均采用并流工艺，多数工艺的热能供给是逐步下降的，这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。对热传导系统来说，当污泥的表面含湿量降低后，其换热效率急速下降，因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。 污泥干燥中所谓的干化和半干化的区别在于干燥产品最终的含水率不同，这一提法是相对的。“全干化”指较高含固率的类型，如含固率85%以上；而半干化则主要指含固率在50-65%之间的类型。
世界上最早将热干燥技术用于污泥处理的是英国的Bradford公司。1910年，该公司首次开发了转窑式污泥干化机并将其应用于污泥干化实践，进入80年代末期，污泥干化技术逐渐为人们所重视，污泥干燥技术的应用和推广，促进了污泥处理处置手段的改变，这种改变主要体现在：污泥填埋处置前，要将污泥进行干燥处理；污泥焚烧处置比例得到了较大提高；干污泥产品作为土地回用的肥源出售，产业规模不断扩大等。如今，污泥干化处理也得到了越来越多包括发展中国家环境工程界的重视。 在我国，随着国家经济实力的增强，国民环保意识的提高，城市污水处理行业得到迅速发展，城市污泥的产量与日俱增，污泥的处置和开发利用问题日益为人们所关注。污泥的干化处理，使污泥农用、作为燃料使用、焚烧乃至为减少填埋场地等处理方法成为可能。污泥干燥技术的完善与革新，直接推动了污泥处置手段的发展，拓展了污泥处置手段的选择范围，使之在安全性、可靠性、可持续性等方面得到越来越可靠的保证。 随着国内污泥处理市场的启动，各种污泥干燥设备应运而生，但污泥的干化处理需要消耗大量的热源，提高了污泥的处置成本。各种污泥干燥设备特性如何，处理规模与污泥干燥设备选型的关系，如何得到一套技术成熟、投资与操作费用最佳组合的干燥系统，是本文要探讨的关键点。 1、带有内破碎装置的回转圆筒干燥机 该烘干机采用直接干燥技术，将烟道气与污泥直接进行接触混合，使污泥中的水分得以蒸发并最终得到干污泥产品。 该机的主体部分为：与水平线略呈倾斜的旋转圆筒，烘干方式采用顺流式烘干。物料经供料装置从回转式转筒的上端送入，在转筒内抄板的翻动下（5～8r／min）与同一端进入的流速为1.2～1.3m／s、温度为700℃的热气流接触混合，滚筒中部设旋转的破碎搅拌翼，能使进入烘干机内的物料迅速被打碎，特别是有一定粘性的大块物料，可碎成小块，以便和热风充分接触，提高干燥效率，小块物料进一步碎成粒状，经20～60min的处理，干污泥经出料口输送出来。最终得到含水率低于14％的干污泥产品。 1.1 设备特点 通过破碎搅拌装置和圆筒回转的复合效果，使总传热系数提高至普通回转干燥机的2～3倍，可达300～500Kcal／m3·n·℃。破碎搅拌装置破碎物料，物料和热风的接触面积增大，同时亦防止了热风的短路，使热风的热量得到充分利用。由于城市污水厂的污泥在脱水的过程中投加了絮凝剂，使污泥粘性增大，在烘干过程中容易结块，既影响了烘干的效果，又增加了利用的难度（需上一套泥块破碎设备）。在本干燥设备中，通过搅拌破碎装置和筒内的窑式活动板作用，使泥块结硬之前就被破碎，最终的出料为粉粒状产品，使污泥的后续处理或利用工序更加简便。 1.2 该设备缺点 污泥刚进入干燥机时，含湿量很大，一般在80%左右，此时应是蒸发量最大，干燥效率最高点。但由于此时无法破碎，污泥与热空气弥散接触度很低，蒸发效率很低。待破碎机发挥作用时，物料水分一般在40%以下，这时物料已运行到回转圆筒的半程以上，导致有效空间不能充分发挥作用。对于出机水分要求较高的场合（如50%），干燥效率就更低，一般都会过干而造成浪费。与污泥进行过热交换的废气，一般在100度左右排入大气，浪费了大量热源，增大了操作成本，还导致了大气的污染。