干燥技术及其应用
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技术装备随着世界的发展,人类对能源的需求越来越大,但是化石能源的储存非常有限,人们开始重视再生能源的开发与利用。
太阳能作为新能源中的一种,受到人们的关注。
一、太阳能干燥技术太阳能干燥,就是利用太阳能对各种物料进行干燥。
其干燥装置主要有以下几种类型:温室型干燥、集热器型干燥、集热器与温室结合型干燥、太阳能集热器与热泵系统联合供热等。
温室型太阳能干燥装置,就是直接利用太阳光加热介质(主要是空气)从而使相关的物料快速干燥。
它的通风形式主要有两种:一种是采用自然通风;另外一种就是采用相关风力设备进行强制通风。
它的优点就是结构简单造价低、建造可因地制宜、施工容易、操作简单、干燥成本低;缺点是室温升高慢、昼夜温差大、干燥慢、容量小、占地面积大。
适用于干燥速度和终含水率要求不高的物料以及允许接受阳光曝哂的物料[2]。
集热器型太阳能干燥装置,就是采用集热器加热相关介质进行干燥。
主要有空气型集热器和热水太阳能干燥技术及其应用李 珊 徐 众(云南师范大学太阳能研究所 云南 昆明 650092)摘 要:简要介绍太阳能干燥技术,总结太阳能干燥农产品、烟叶、药材和其他产品的特性和品质,对太阳能干燥技术的发展提出相应建议。
关键词:太阳能 集热器 干燥技术 应用作者简介:李珊,女,(1962年~),助理实验师,云南师范大学太阳能研究所工作,从事与太阳能相关的技术 开发、研究、推广,管理。
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35农产品加工业技术装备36农产品加工业型集热器,前者受天气情况影响比较大,后者的温度控制比较均匀,但在实际应用当中主要采用的是空气型集热器干燥装置,因为在干燥过程当中使用的介质一般是空气。
优点是布置灵活,干燥室内的温升比温室型高,干燥室容量较大;缺点是集热器型比温室型投资大,干燥成本高一些;适用于干燥要求高且不能受阳光暴晒的物料[2]。
空气集热器主要有平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器、聚光型太阳能集热器,它们都有各自的优点。
干燥技术及其应用摘要:干燥是食品加工和保藏的重要方式之一,近年来食品领域干燥技术发展迅速,有大量国内外学者致力于研究开发新型干燥技术,对其进行改良的改进。
本文从近年来食品干燥领域中的较新研究成果及受关注的研究方向等方面作了归纳总结,分别介绍了真空冷冻干燥技术、远红外干燥技术、微波干燥技术、喷雾干燥技术、热风干燥技术和太阳能干燥技术6种食品干燥技术的研究进展,并指出了食品干燥技术的研究、发展方向。
关键词:真空冷冻远红外热风喷雾微波太阳能干燥技术干燥技术是一门跨专业、跨行业、具有科研性质的技术,因为其面对的产业众多、物料的理化性质不同、产品质量及其他方面的要求千差万别。
在干燥技术的开发及研究过程中要注意以下三点。
第一需要了解被干燥物料的性质。
第二要熟悉传递工程的原理。
第三实施手段[1]。
现代的干燥技术起始于20 世纪50年代,迄今为止,已有许多的干燥技术应用于工业化生产,主要有真空冷冻干燥、太阳能干燥、喷雾干燥、热风干燥、微波干燥和远红外干燥等。
其中一些设备已达到国际当代水平并出口到国外。
干燥也是食品保藏的一种重要方法。
干燥是通过各种方法(如晒干、风干等)脱去食品中的水分,降低其水分活度,抑制微生物的生长繁殖,从而达到保藏食品的目的。
干燥后的食品质量轻、体积小,便于贮藏和运输,因而应用广泛[2]。
食品干燥的设备按照设备的特征可以分为自然干燥法和人工干燥法。
现在用于工业化生产的大多数是人工干燥法。
近年来,食品干燥设备的设计更多的是以能量利用率、产品质量、安全性、环境影响、成本等作为评价指标。
现代消费者追求更加健康、营养和天然的食品,因此食品干燥设备在设计时,需将产品的质量放在首位[3]。
1.真空冷冻干燥技术真空冷冻干燥技术简称冻干,是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态,然后在真空(1.3~13P)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术[4]。
1.1原理真空冷冻干燥的原理是基于水的三种变化。
干燥技术的原理及其应用1. 引言干燥技术是一种将湿度高的物体或物质中的水分去除的技术。
它在许多领域都有广泛的应用,如食品加工、制药、化工等。
本文将介绍干燥技术的原理,并探讨其在不同领域的应用。
2. 干燥技术的原理干燥技术的原理基于两个关键概念:传热和传质。
传热是指通过传导、对流或辐射将热量从一个物体传递到另一个物体。
传质是指通过扩散或对流将物质从一个区域传递到另一个区域。
2.1 传热原理干燥技术中常用的传热方式包括传导、对流和辐射。
传导是指热量在固体内部通过分子之间的相互碰撞传递。
对流是指热量通过流体的对流传递,其中包括自然对流和强迫对流。
辐射是指热量通过电磁辐射传递,不需要介质进行传递。
2.2 传质原理传质是指水分从高浓度区域移动到低浓度区域的过程。
干燥技术中常用的传质方式包括扩散和对流。
扩散是指物质在不进行对流的情况下从高浓度区域移动到低浓度区域。
对流是指物质通过流体的对流传递,其中包括自然对流和强迫对流。
3. 干燥技术的应用3.1 食品加工干燥技术在食品加工中有着广泛的应用。
例如,蔬菜、水果等食材在加工前往往需要进行干燥以延长其保质期。
同时,干燥还可以改变食材的质地和口感,提高食品的口感和风味。
3.2 制药制药行业对干燥技术有着重要的需求。
许多药物在生产过程中需要进行干燥以去除其中的水分,以提高其稳定性和保存期限。
另外,干燥还可以改变药物的形态,以便于药物的制剂和包装。
3.3 化工在化工领域,干燥技术用于去除化学反应或合成过程中产生的溶剂或水分。
干燥可以帮助控制化学反应的速率和效果,提高产品的质量和纯度。
3.4 其他领域除了食品加工、制药和化工领域,干燥技术还在许多其他领域有着应用。
例如,干燥技术可以用于纸浆和纺织品的生产,以提高其质量和使用性能。
此外,干燥技术还可以用于电子和电器设备的生产过程中,以去除其中的水分,提高设备的稳定性和可靠性。
4. 结论干燥技术基于传热和传质的原理,通过不同的传热和传质方式去除物体或物质中的水分。
干燥技术干燥技术,是指用特定的方法将物体中的水分或其他液态物质蒸发或去除的过程。
它广泛应用于许多领域,包括食品加工、化工、制药、冶金、纺织、建材等行业。
本文将从干燥技术的原理、应用领域、常见方法等方面进行介绍。
干燥技术的原理主要包括传热、传质和物料转化三个基本过程。
传热是指通过传导、对流和辐射等方式将热能传递到物料中,使其获得足够的热量来蒸发水分。
传质是指水分从物料内部迁移至物料表面,进而蒸发出去。
物料转化是指在干燥过程中,物料的结构发生改变,从而提高水分的迁移速率。
干燥技术在食品加工行业中有着广泛的应用。
它可以有效地保持食品的新鲜度和口感,延长其保存期限。
常见的食品干燥方法包括自然晾晒、热风干燥、真空干燥等。
在热风干燥中,通过加热空气将水分蒸发出去;而在真空干燥中,通过降低环境压力来促使水分蒸发。
这些方法在不同的食品加工过程中起到了重要的作用,如蔬果、肉类、海产品等的干燥处理。
化工行业中,干燥技术被广泛应用于固体粉末的生产过程中。
它可以通过蒸发溶剂或其他液态成分,使形成固体颗粒。
常见的干燥方法包括喷雾干燥、冷冻干燥、托盘干燥等。
喷雾干燥是将物料与溶剂混合后,通过喷嘴雾化成细小颗粒,并在热风中迅速蒸发水分,形成固体颗粒。
冷冻干燥则是通过将物料冷冻后,将其中的水分通过升华的方式去除。
在制药行业中,干燥技术的应用也非常广泛。
药品制造过程中常常需要将溶剂去除,以得到纯净的药品成品。
常见的干燥方法包括真空干燥、冷冻干燥等。
真空干燥是通过在低压环境下,使溶剂迅速蒸发,从而干燥物料。
冷冻干燥则是通过将物料冷冻后,在低压下将水分升华为固体,从而去除水分。
冶金行业中的干燥技术主要应用于粉煤灰、矿石和冶金渣等物料的处理。
通过干燥,可以使这些物料更加易于贮存和运输。
常见的干燥方法包括流化床干燥、导热干燥等。
流化床干燥是将物料与空气混合,在流化床的作用下,水分被蒸发出去。
导热干燥则是通过加热物料,使其中的水分蒸发。
纺织和建材行业中的干燥技术主要用于煅烧、烘干和固化等环节。
干燥技术在食品工业中的应用在现代食品工业中,干燥技术是广泛使用的一种工艺。
干燥技术能够将水分从食品中去除,从而使产品更加耐储存和抗氧化,并可以使食品更加方便和易于运输。
本文将深入探讨干燥技术在食品工业中的应用。
一、干燥技术的分类干燥技术通常分为以下几种类型:1. 热风干燥:这是目前应用最为广泛的一种干燥方式。
热风干燥通过将热空气通过食品传递,从而使水分蒸发。
这种方式操作简单,成本低,但需要相当长的时间。
2. 冷冻干燥:冷冻干燥是一种将水分转移到固体相,并通过冷却升华的过程。
这种干燥方式能够保存食品的味道和颜色,同时保留更多的营养成分,但成本更高。
3. 喷雾干燥:喷雾干燥是通过将食品通过喷嘴喷出,同时通过热风干燥的方式来制作干燥食品。
这种干燥方式需要更高的技术水平,但是速度较快,成本相对较低。
二、干燥技术在食品工业中的应用干燥技术在食品工业中已经得到广泛的应用。
以下是干燥技术在不同食品工业领域的应用例子:1. 水果和蔬菜干燥:通过干燥水果和蔬菜,可以将它们的食用寿命延长数月乃至数年。
通过干燥,可以保留食品的口感和营养成分,并可以将它们转化为更方便的食品配料。
2. 谷物干燥:干燥谷物可以将它们的储存时间延长,并能消除它们的潮湿性。
干燥谷物也可以使它们在制造其他食品时使用更加方便。
3. 鱼干燥:通过将鱼制成干鱼,可以将其保存时间从几天延长到数月。
这种干燥方式还能控制微生物的生长,并且通常会使鱼的味道更加鲜美。
4. 肉类干燥:干燥肉类可以将其储存时间延长到数周乃至数个月。
干燥的肉制品还可以进行深度加工,例如肉松、肉粒等,用于糕点和小吃。
5. 饼干、蛋糕等烘烤食品的干燥:通过干燥工艺可以降低烘烤食品的水分含量,使它们更加耐储存和更加易于运输。
通过干燥工艺,还可以控制饼干和蛋糕的口感和色泽。
三、干燥技术的优点和缺点干燥技术在食品工业中的应用有许多优点,例如:1. 可以将食品的水分含量降低,从而延长食品的保鲜时间和稳定性。
新型干燥技术的应用及发展新型干燥技术是在传统干燥技术的基础上发展起来的一种高效、节能、环保的干燥技术。
它通过改进干燥设备和工艺,提高热能利用率和干燥效果,减少能耗和污染排放,广泛应用于农业、食品、化工、制药、材料等行业。
下面我将分别介绍其在不同领域中的应用及发展。
在农业领域,新型干燥技术在农产品的加工、贮藏和运输过程中发挥着重要作用。
例如,采用微波干燥技术可以快速、均匀地干燥农产品,保持其营养成分和风味;超声波干燥技术可以通过引入超声波能量加速水分的传质,提高干燥速度和效果;真空冷冻干燥技术可以在低温下进行干燥,避免农产品受热而失去品质。
随着食品安全和质量要求的提高,新型干燥技术在农产品的加工和贮藏领域还有很大的发展空间。
在食品加工领域,新型干燥技术广泛用于制备各类食品和功能性食品。
例如,喷雾干燥技术可以将液态食品快速转变为粉末,提高食品的可溶性和稳定性;真空蒸发干燥技术可以在恒温下进行干燥,保持食品的营养成分和风味;冷冻干燥技术可以在低温下进行干燥,保持食品的原色和营养价值。
随着功能性食品市场的兴起,新型干燥技术对于制备功能性食品也具有重要意义。
在化工领域,新型干燥技术在化工产品的制备和加工过程中发挥着关键作用。
例如,流体化床干燥技术可以将悬浮颗粒与干燥介质进行良好的接触,提高干燥速度和效果;微波真空干燥技术可以通过微波能量与物料直接作用,快速干燥高含水物料。
随着石化和新能源行业的快速发展,新型干燥技术在化工领域的应用前景广阔。
在制药领域,新型干燥技术对于药品的制备和贮藏具有重要意义。
例如,喷雾冷冻干燥技术可以在低温下迅速将溶液冷冻并通过真空蒸发将冻结的水分转变为气态,保持药品的活性和稳定性;连续流化床干燥技术可以实现药品的连续生产,提高生产效率和产品质量。
随着人们对于健康的关注和药品质量的要求提高,新型干燥技术在制药领域的应用将会得到进一步的推广和发展。
在材料领域,新型干燥技术在材料的制备和改性过程中起到了重要作用。
中药干燥技术:传统与现代的融合中药,作为中国传统医学的重要组成部分,其治疗效果和安全性已经得到了广泛的认可。
干燥技术是中药生产过程中不可或缺的一环,对于保证中药的品质和药效具有至关重要的作用。
随着科技的发展,中药干燥技术也在不断进步,传统干燥方法和现代技术相结合,为中药产业的可持续发展提供了有力保障。
一、传统干燥技术1.晾晒法:是最简单、最常用的中药干燥方法。
通过将中药材平铺在阳光下晾晒,利用阳光和自然风进行干燥。
这种方法成本低、操作简便,适用于大部分中药材的干燥。
但晾晒法受天气影响较大,干燥时间长且品质不稳定。
2.阴干法:适用于含有较多挥发性成分或易受光照影响的药材。
将中药材放置在阴凉通风处,利用自然风进行干燥。
阴干法可以保持药材的原有气味,但干燥时间长,易受环境影响。
3.烘干法:利用人工加热的方式进行干燥。
将中药材放置在烘干箱内,通过控制温度和湿度,使药材快速干燥。
烘干法干燥时间短、效率高,但能耗较大,成本较高。
二、现代干燥技术1.真空干燥法:利用真空条件下水的沸点降低的原理,将中药材置于真空环境中,通过降低压力使药材中的水分迅速蒸发并被抽出。
真空干燥法可以保持药材的原有结构,防止有效成分的损失,但设备成本较高,且不适合大量生产。
2.喷雾干燥法:将中药材的水溶液或悬浮液通过喷雾器喷成雾状,在高温干燥室内迅速干燥成粉末。
喷雾干燥法具有干燥速度快、效率高、适合大规模生产等优点,但设备成本较高,且对药材的溶解性和稳定性有一定要求。
3.微波干燥法:利用微波的穿透性和加热效应,使中药材中的水分分子在微波场中高速运动产生热量,从而使水分迅速蒸发。
微波干燥法具有干燥速度快、节能环保等优点,但设备成本较高,且对药材的形状和含水量有一定要求。
4.冷冻干燥法:将中药材置于低温条件下进行冷冻,然后在真空条件下使冰直接升华为水蒸气而进行干燥。
冷冻干燥法可以保持药材的原有结构和色泽,但设备成本高、能耗大、生产周期长。
化工原理中干燥原理的应用1. 简介干燥是在化工过程中广泛应用的一种技术。
它通过去除物料中的水分来达到干燥效果,从而提高物料的质量和稳定性。
干燥原理是化工工程中的重要内容之一。
本文将介绍干燥原理及其在化工过程中的应用。
2. 干燥原理干燥是将湿物料中的水分蒸发或吸附掉的过程。
常见的几种干燥原理包括:热风干燥、真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥等。
2.1 热风干燥热风干燥是指利用热空气将物料中的水分蒸发掉的干燥方法。
其工作原理是将热空气通过干燥设备送入物料中,从而加速水分的蒸发。
2.2 真空干燥真空干燥是指在低压下进行干燥的一种方法。
通过减小干燥环境中的压力,使水分在较低温度下蒸发,从而达到干燥的目的。
2.3 冷冻干燥冷冻干燥是指将物料冷冻后,利用真空条件下将冰直接转化为水蒸气的干燥方法。
冷冻干燥的主要优点是可以在低温下进行干燥,保持物料的活性、颜色和形状。
2.4 喷雾干燥喷雾干燥是指将液体物料喷雾成小液滴,并通过热风将其迅速干燥的一种方法。
该方法适用于水分含量较高的物料,可以在短时间内完成干燥过程。
3. 干燥原理的应用干燥原理在化工过程中有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用场景:3.1 化工工艺中的固体物料干燥在化工工艺中,经常需要对固体物料进行干燥处理。
例如,在制药过程中,需要将湿粉末干燥为粉末药物,以提高药物的稳定性和保存期限。
干燥原理可以应用于各类固体物料的干燥处理,提高产品质量。
3.2 化工产品的包装与储存干燥原理也可以应用于化工产品的包装与储存过程中。
在化工产品的包装之前,通常需要对产品进行干燥,以减少包装过程中产生的水分对产品质量的影响。
此外,干燥也可以提高产品的储存稳定性,延长产品的使用寿命和维持产品性能。
3.3 催化剂的制备在催化剂的制备过程中,经常需要对固体物料进行干燥。
干燥可以去除催化剂中的水分或其他杂质,提高催化剂的活性和稳定性。
同时,在催化剂的储存和运输过程中,干燥也是必要的,以避免杂质的污染和催化剂的失效。
化工原理干燥的应用1. 简介干燥作为化工工艺中非常重要的环节,广泛应用于各个领域。
干燥是通过降低物料中的水分含量来提高其贮存、运输和使用效果的过程。
化工原理干燥技术是指利用化学原理、物理原理以及工程实践所积累的经验来实现干燥过程的方法和技术。
2. 化工原理干燥的基本原理在化工原理干燥中,主要应用了以下几个基本的原理:2.1 蒸发原理蒸发是物料中的水分在外界提供的热能作用下,由液态转变为气态的过程。
在干燥过程中,通过提供足够的热量,使物料中的水分蒸发出来,并迅速排除。
这种原理是干燥过程中最常用的原理之一。
2.2 扩散原理扩散是指物体中分子或离子的自发运动,沿着浓度梯度从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。
在干燥过程中,通过提供干燥空气,并保持一定的湿度差和温度差,使水分通过扩散的方式从物料中逸出。
扩散原理在干燥中起到重要的作用。
2.3 离心原理离心原理是指通过旋转设备,利用离心力将物料中的水分分离出来的过程。
在干燥过程中,通过旋转设备使物料中的水分向外部迅速排出,实现干燥的目的。
3. 化工原理干燥的应用领域化工原理干燥技术广泛应用于以下领域:3.1 化学工业在化学工业生产过程中,许多化学物质需要经过干燥处理,以便提高纯度和稳定性。
化工原理干燥技术可应用于有机合成、精细化工、颜料、电子化学品等领域,确保产品质量和性能。
3.2 制药工业在制药工业中,许多药物的制备需要经过干燥步骤,以去除水分、溶剂或其他挥发性成分,保证药品的稳定性和质量。
化工原理干燥技术可以应用于制药工艺中,如药物的干燥、素材的干燥等。
3.3 食品工业在食品工业中,许多食品需要经过干燥处理,以延长保质期、提高口感和质量。
化工原理干燥技术可以应用于食品干燥、寿司制作、面包烘焙等过程,确保食品的口感和品质。
3.4 粉体材料工业在粉体材料工业中,许多粉状材料需要经过干燥处理,以去除水分、改善流动性和储存性等。
化工原理干燥技术可应用于金属粉末、陶瓷粉末、矿石粉末等领域。
太阳能干燥技术及其应用太阳能干燥技术及其应用随着人们环保意识的增强和环境问题的日益突出,太阳能干燥技术成为了人们重点发展的方向。
那么太阳能干燥技术有哪些优势?又有哪些应用呢?下面,我们来一一解答。
一、太阳能干燥技术的优势1.环保:太阳能干燥技术由于不使用化石燃料,所以具有较好的环保性,不会产生污染和二氧化碳排放。
2.节约能源:太阳能干燥技术利用太阳能源干燥物品,不需要电力或燃料,可以帮助企业节约能源成本。
3.易实现:太阳能干燥技术无需复杂的设备和技能,只需要一个基本的太阳能收集器和一个简单的干燥设备就可以实现。
4.兼容性好:太阳能干燥技术可以应用于各种不同的物品和行业,如农产品、纺织品、木材制品等。
5.可靠性高:太阳能干燥技术经过工业界的不断实践和改进,已经具备了较高的可靠性和稳定性。
二、太阳能干燥技术的应用1.农业和食品加工业太阳能干燥技术可以帮助农民将农作物在采摘后进行快速干燥,从而保留其最佳的品质和口感。
此外,太阳能干燥技术还可以用于食品加工业,将食品中的水分去除,从而延长食品的保质期。
2.纺织品和皮革制品太阳能干燥技术可以用于纺织品和皮革制品的生产过程中,帮助将其水分去除,从而达到快速生产和延长使用寿命的效果。
3.木材制品太阳能干燥技术可以帮助木材制品进行快速干燥,从而达到快速生产和提高产品品质的效果。
4.化工和医药行业太阳能干燥技术可以用于化工和医药行业中的粉状和晶状物品的快速干燥,并且不会对物品的品质和成分造成影响。
总之,太阳能干燥技术是一项非常有前景的技术。
其环保性、节能性和可靠性等优势,使其得到了广泛的应用和推广。
随着太阳能技术的不断发展和改进,太阳能干燥技术的应用领域还将不断扩大,未来将会有更多的企业采用太阳能干燥技术来实现环保、可持续发展和节约能源。
水果干燥技术及应用水果干燥技术及应用水果干燥是一种将水果中的水分蒸发掉,使其变得干燥的过程。
通过水果干燥技术,可以延长水果的保质期,方便储存和运输,并且保留水果的营养成分和口感。
本文将介绍水果干燥的常见技术和应用。
一、水果干燥的常见技术1. 太阳能干燥:太阳能干燥是一种传统的水果干燥方法,利用太阳能将水果中的水分蒸发掉。
这种方法成本低廉,但受天气条件的限制,干燥时间较长。
2. 热风干燥:热风干燥是一种常用的水果干燥技术,通过加热空气,将水果中的水分蒸发掉。
这种方法干燥速度快,但需要消耗大量的能源。
3. 微波干燥:微波干燥是一种较新的水果干燥技术,通过微波辐射加热水果,使水分蒸发。
这种方法干燥速度快,能够保留水果的营养成分,但设备成本较高。
4. 真空干燥:真空干燥是一种低温干燥技术,通过在低压环境下蒸发水分。
这种方法能够保留水果的营养成分和口感,但设备成本较高。
二、水果干燥的应用1. 食品加工:水果干燥后可以作为食品加工的原料,例如制作水果干、水果脆片、水果酱等。
水果干燥后的水果保留了原有的营养成分和口感,可以作为健康的零食。
2. 茶叶制作:水果干燥后可以与茶叶混合制作水果茶。
水果茶具有丰富的口感和香气,可以增加茶叶的口感和营养价值。
3. 药材制作:一些水果干燥后可以作为药材使用,例如枸杞、山楂等。
水果干燥后的药材可以长时间保存,并且便于携带和服用。
4. 饮料制作:水果干燥后可以与水、牛奶等混合制作果汁和奶昔。
水果干燥后的水果可以增加饮料的口感和营养价值。
5. 糕点制作:水果干燥后可以作为糕点的原料,例如水果蛋糕、水果面包等。
水果干燥后的水果可以增加糕点的口感和营养价值。
总结:水果干燥技术的应用非常广泛,可以用于食品加工、茶叶制作、药材制作、饮料制作和糕点制作等领域。
不同的干燥技术有不同的特点和适用范围,可以根据具体需求选择合适的干燥技术。
水果干燥后的水果保留了原有的营养成分和口感,是一种健康、方便的食品。
干燥原理的应用范围1. 干燥原理概述干燥是指将湿润的物体或物质中的水分蒸发或排除,从而达到降低湿度、提高品质或延长保存期限的目的。
干燥原理是通过调整物体或物质周围的环境条件,如温度、湿度和气流等,促使水分快速蒸发。
干燥技术广泛应用于各个行业,如食品、化工、医药、冶金等。
2. 干燥原理的应用范围2.1 食品行业在食品行业中,干燥原理被广泛应用于食品的加工和保存过程中。
以下列举几个常见的应用范围:•蔬菜和水果的干燥:将新鲜的蔬菜和水果经过干燥处理,可以延长其保存期限,并且便于运输和储存。
•粮食和谷物的干燥:在粮食和谷物的存储和加工过程中,通过干燥可以去除多余的水分,防止霉变和腐烂。
•食品加工过程中的干燥:在食品加工过程中,比如烘焙面包、饼干等,干燥可以使食品的质地更加酥脆。
2.2 化工行业在化工行业中,干燥原理被广泛应用于化学物质的生产和加工过程中。
以下列举几个常见的应用范围:•化学药品的干燥:在化学药品的生产和加工过程中,干燥可以去除药品中的水分,提高药品的纯度和稳定性。
•粉末材料的干燥:在粉末材料的生产和加工过程中,干燥可以去除材料中的水分,提高其流动性和稳定性。
•化学反应的干燥:在某些化学反应中,水分的存在可能会影响反应的进行,通过干燥可以去除水分,提高反应的效率和产率。
2.3 医药行业在医药行业中,干燥原理被广泛应用于药物的生产和保存过程中。
以下列举几个常见的应用范围:•药物的干燥:在药物的生产过程中,干燥可以去除药物中的水分,提高药物的纯度和稳定性。
•中药材的干燥:在中药材的处理和加工过程中,干燥可以去除多余的水分,减少材料的重量和体积。
•药物保存中的干燥:在药物保存过程中,通过干燥可以降低湿度,防止药物受潮或变质。
2.4 冶金行业在冶金行业中,干燥原理被广泛应用于金属材料的生产和处理过程中。
以下列举几个常见的应用范围:•铝、铜等金属材料的干燥:在金属材料的生产过程中,干燥可以去除材料表面的水分和氧化层,提高金属表面的质量和精度。
干燥技术及其应用嘿,咱今儿个就来聊聊这干燥技术及其应用。
你说这干燥技术啊,就好比是一位神奇的魔法师,能把湿漉漉的东西变得干干爽爽。
咱先来说说干燥技术都有啥。
就像咱平时晒衣服,那就是最原始的干燥方法呀,让太阳公公这个大自然的大魔法师来帮忙。
可现在呢,有了各种各样更厉害的干燥技术。
比如热风干燥,那呼呼的热风一吹,水分就被快速带走啦。
还有冷冻干燥,听着就很高科技吧?把东西先冻起来,然后再让水分升华掉,这样能很好地保留物品的原有特性呢。
干燥技术的应用那可太广泛啦!咱吃的好多食物,不都得靠干燥技术来加工嘛。
你想想那些果干、肉干,要是没有干燥,怎么能保存那么久,还能让我们随时享受美味呢?这就好比是给食物穿上了一层保护衣,让它们能长时间保持良好的状态。
再说说药品生产。
有些药品成分很容易受潮变质,这时候干燥技术就派上大用场啦。
它能确保药品的质量和效果,就像给药品加上了一道保险锁。
还有啊,一些工业制品也离不开干燥技术。
比如那些精细的电子元件,要是沾了水汽可不行,干燥技术能让它们稳稳当当的,好好工作。
你说这干燥技术是不是特别重要?它就像是一个默默无闻的幕后英雄,在我们生活的方方面面发挥着作用。
没有它,咱的生活可就没那么方便啦!咱穿的衣服可能会湿漉漉的,吃的食物可能没几天就坏了,药品也可能没那么有效了。
咱得感谢这些发明干燥技术的人,他们可真是太聪明啦!他们让我们的生活变得更加美好,更加便利。
就像给我们的生活打开了一扇明亮的窗户,让阳光照进来,一切都变得暖洋洋的。
所以啊,干燥技术可真不是个小角色,它的作用大着呢!咱可得好好珍惜和利用它,让它为我们的生活继续发光发热呀!你说是不是这个理儿呢?。
常见到的干燥方法及其应用无论是日常生活还是生产物料我们都必须进行干燥,微波干燥机范围也是很广,这里简单介绍一下我们常见到的干燥方法及其应用。
简单来说干燥就是把需要干燥的物料所含有的多余的水分去除掉,由于各种物料的形态不同,可以是固体、液体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等,所以物料中所含有的水分的形和量又不同。
针对不同的物料,我们可以采用以下四种方法来进行干燥。
(1)机械力直接分离脱水法:机械力直接分离脱水法就是通过采用施加外力的方法,将物料和水分分离开来。
比如我们常用到的扭挤(扭毛巾),压榨(榨汁机)、离心分离(离心脱水)等方法。
直接分离脱水法只能除去物料中富含部分水分,这种方法去除的水分后余留的水分较多,一般还会余下10%~15%。
由于机械力直接分离脱水速度快,效率高,法是一种最经济干燥方法。
(2)加热蒸发干燥法加热蒸发干燥法也就是我们常烘干方法,利用热源加热物料,提高物料的温度气化物料中的水分。
除去物料中的水分。
这种加热蒸发干燥法的加热方法有多种,微波加热是直接加热干燥法,其它加热法都是间接加热干燥法。
这种方法适用于结合水或结晶水的烘干,或者低含水量阶段产品的烘干。
(3)吸湿干燥法吸湿干燥法是利用能吸湿的物料吸掉要干燥的物料中的水分,比如采用干毛巾吸头发中的水分,又比如采用化学吸湿剂除去气体、液体、固体物料中的少量水分,由于吸湿剂的除湿能力有限,仅用于除去物料中的微量水分。
因此生产中应用很少。
(4)风干干燥法,在生活中,我们还常常遇到要干燥物体表面的附着水的情况,这时情况,以上三种方法都不适用,最好是采用风干干燥法。
在工业生产的过程中,由于物料的干燥过程较为复杂,上海博奥烘干设备公司建议对于高湿物料一般应先采用离心脱水法去除大量的自由水分,之后再采取加热干燥设备来进行加热干燥。
上海博奥微波能设备有限公司自设备完成安装、调试合格之日始,12个月为品质质保期,终身技术服务。
由于该设备是非标设备,以上仅供参考,欢迎新、老客户来电垂询或直接到我公司考察、洽谈合作。
干燥技术在纳米材料制备中的应用随着科技的发展和进步,纳米材料逐渐成为了当今科技领域的热门研究方向。
而纳米材料制备中的一个重要环节就是制备过程中的干燥。
干燥技术在纳米材料制备中的应用也越来越受到研究人员的关注。
本文将探讨干燥技术在纳米材料制备中的应用及其优点、缺点以及未来发展方向。
一、干燥技术在纳米材料制备中的应用干燥技术可以有效地去除材料中的水分或其它挥发性溶剂,从而使材料获得更高的纯度。
在纳米材料的制备中,通常需要通过干燥技术将纳米材料粉末从溶液中分离出来,并且进一步进行表征和应用研究。
干燥技术在纳米材料制备中的应用主要可以分为两类:一类是在液相合成纳米材料的过程中去除过量的水分或其它挥发性溶剂,例如溶剂挥发法、喷雾干燥法等;另一类是在将纳米材料从液相中分离出来后的干燥过程中,例如旋转蒸发法、浸渍干燥法等。
二、干燥技术的优点和缺点干燥技术在纳米材料制备中的应用具有许多优点。
首先,它可以将材料从液相中分离出来,实现制备过程的后续步骤。
其次,干燥技术可以去除材料中的杂质和挥发性溶剂,提高纳米材料的纯度和稳定性。
另外,由于干燥技术具有较高的效率和简便性,因此可以大规模生产纳米材料。
然而,干燥技术在纳米材料制备中也存在一些缺点。
首先,干燥过程可能会导致纳米材料聚集、堆积或变形,从而影响纳米材料的粒径和形貌。
其次,干燥过程可能会使纳米材料表面产生一定的缺损、崩解或化学反应,从而影响纳米材料的性质。
此外,干燥过程中还可能产生电荷、氧化或还原等现象,从而影响纳米材料的电学和磁性质。
三、未来的发展方向干燥技术在纳米材料制备中的应用仍然存在一些问题和难点,例如如何实现纳米材料的精确控制、如何解决纳米材料在干燥过程中的碰撞和聚集等。
未来的研究方向主要可以从以下几个方面展开:1.探索新的干燥技术:发展新的干燥技术,例如微波干燥、真空气相干燥等,可以提高干燥效果和材料品质。
2.优化干燥条件:合理控制干燥条件,例如温度、压力、气氛等,可以避免纳米材料在干燥过程中受到不利的影响。
干燥的原理及应用1. 简介干燥是指将物质从液态或潮湿状态转变为固态或干燥状态的过程。
在许多工业和日常生活中,干燥是一项重要的操作。
干燥的原理是通过去除物质表面或内部的水分来实现的,以达到物质保持干燥状态的目的。
本文将介绍干燥的原理及其在不同领域中的应用。
2. 干燥的原理干燥的原理基于物质的水分蒸发和扩散。
当物质处于湿润状态时,其表面和内部的水分会向环境中扩散。
干燥过程中的两个主要因素是温度和湿度。
较高的温度和较低的湿度可以加快物质内部和表面水分的蒸发和扩散速度,从而加速干燥过程。
在干燥过程中,常用的干燥方法包括自然干燥、热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
不同的干燥方法适用于不同的物质和实际需求。
例如,热风干燥通常适用于含有较高水分含量的物质。
在热风干燥过程中,通过将热风吹送到物质表面,将水分蒸发出去,从而实现快速干燥。
3. 干燥的应用干燥在许多不同领域中都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的干燥应用:3.1. 农业领域在农业领域中,干燥是保护农产品的重要手段。
例如,在谷物收获后,谷物通常需要进行干燥,以防止霉变和储存过程中的损失。
干燥能够有效地降低谷物中的水分含量,从而延长谷物的保质期。
3.2. 食品加工在食品加工过程中,干燥是常用的方法之一。
干燥可以将食品中的水分去除,以延长食品的保质期。
常见的食品干燥方法包括晾晒、热风干燥、冷冻干燥等。
例如,蔬菜和水果经过干燥后可以制成干果、干蔬菜等加工食品。
3.3. 化工行业在化学工业中,干燥是许多生产过程中的关键步骤。
干燥可以用于去除化学反应过程中产生的水分,以获得纯净的产物。
此外,在化工行业中需要进行粉末或颗粒状物质的生产过程中,干燥常用于去除物质中的溶剂或水分,以得到最终的干燥产品。
3.4. 制药行业在制药行业中,干燥被广泛应用于药物生产的各个阶段。
干燥可以去除药物中的水分,以保证药物的稳定性和质量。
干燥还可以用于制备药物的固体形式,例如片剂、胶囊等。
制药行业对于干燥过程的要求非常严格,以确保药物的纯度和有效性。
干燥技术及其应用摘要:干燥是食品加工和保藏的重要方式之一,近年来食品领域干燥技术发展迅速,有大量国内外学者致力于研究开发新型干燥技术,对其进行改良的改进。
本文从近年来食品干燥领域中的较新研究成果及受关注的研究方向等方面作了归纳总结,分别介绍了真空冷冻干燥技术、远红外干燥技术、微波干燥技术、喷雾干燥技术、热风干燥技术和太阳能干燥技术6种食品干燥技术的研究进展,并指出了食品干燥技术的研究、发展方向。
关键词:真空冷冻远红外热风喷雾微波太阳能干燥技术干燥技术是一门跨专业、跨行业、具有科研性质的技术,因为其面对的产业众多、物料的理化性质不同、产品质量及其他方面的要求千差万别。
在干燥技术的开发及研究过程中要注意以下三点。
第一需要了解被干燥物料的性质。
第二要熟悉传递工程的原理。
第三实施手段[1]。
现代的干燥技术起始于20 世纪50年代,迄今为止,已有许多的干燥技术应用于工业化生产,主要有真空冷冻干燥、太阳能干燥、喷雾干燥、热风干燥、微波干燥和远红外干燥等。
其中一些设备已达到国际当代水平并出口到国外。
干燥也是食品保藏的一种重要方法。
干燥是通过各种方法(如晒干、风干等)脱去食品中的水分,降低其水分活度,抑制微生物的生长繁殖,从而达到保藏食品的目的。
干燥后的食品质量轻、体积小,便于贮藏和运输,因而应用广泛[2]。
食品干燥的设备按照设备的特征可以分为自然干燥法和人工干燥法。
现在用于工业化生产的大多数是人工干燥法。
近年来,食品干燥设备的设计更多的是以能量利用率、产品质量、安全性、环境影响、成本等作为评价指标。
现代消费者追求更加健康、营养和天然的食品,因此食品干燥设备在设计时,需将产品的质量放在首位[3]。
1.真空冷冻干燥技术真空冷冻干燥技术简称冻干,是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态,然后在真空(1.3~13P)下使其中的水分不经液态直接升华成气态,最终使物料脱水的干燥技术[4]。
1.1原理真空冷冻干燥的原理是基于水的三种变化。
水有气、液、固三相,它们之间可以转换和共存。
三相点对应的温度是0.0098 ℃,水蒸汽压力是 610.33 Pa。
只有在三相点以下,冰才能直接由固态变为气态,而不经过转化为液态水的过程。
对于食品来说,水就是一种溶液,这种溶液同样也存在三相点,我们选择在高真空的状态下,利用水分升华原理,使预先冻结的物料中的水分直接汽化, 从而达到脱水的目的。
一般选择升华温度在 - 5 ℃~ - 20 ℃左右, 相应的压力在 133.28 Pa 左右[5-6]。
1.2真空冷冻干燥设备真空冷冻干燥机主要由真空冷冻干燥箱、真空系统、制冷系统、加热系统及自动控制系统等几部分组成。
真空冷冻干燥设备的工作原理:首先将物料冻结到共晶点温度以下,使水分变成固态冰,接着将预冻的物料装入干燥箱,在真空低温的条件下,供能方式是由加热板以导热或辐射的方式,使物料中的水分直接由冰升华为蒸汽。
不断升华的水蒸气, 由真空泵组抽至捕水仓内,在低温的排管外壁上凝结被捕,直至按冻干曲线达到规定的要求而停止供热和抽真空,完成物料干燥的全过程[7]。
1.3真空冷冻干燥的优缺点[8]优点:1.能较好地保持食品原来的形状;2.减少食品色、香、味及营养成分的损失及脂质的氧化;3.速溶性和快速复水性好 4.可在常温下长期保存,且因质量轻而便于运输缺点:1.设备投资大 2.能耗高(大约也是其他方法的三倍) 3.处理时间长 4.可能会由于Ph值和张力的变化损坏产品王红强等人分别将复合酶水解淀粉所得到的微孔淀粉用真空冷冻干燥法和普通真空干燥法进行干燥,结果表明:采用真空冷冻干燥法比普通真空干燥法各项指标都要好[9]。
1.4应用和前景真空冷冻干燥技术起始于二战时期,用于医药、生物方面,在60 年代才开始应用于食品行业[10]。
真空冷冻技术用于可加工的食品种类很多。
蔬菜类:蘑菇、辣椒、姜蒜、胡萝卜等;水果类: 香蕉、苹果、草莓、桔子、水蜜桃等;鱼、肉类: 猪肉、牛肉、虾仁、海虾、海带、海参、贝类等;方便食品类: 碗仔面、盒装便餐、婴儿食品、旅游食品、军用食品等;调味品类: 汤料、果酱、香料等;饮料类: 速溶咖啡、速溶茶等;中草药类: 人参、冬虫夏草、山药、生物制品等;营养品类: 蜂蜜、蜂王浆、甲鱼、龟类等。
冻干食品具有方便、营养和绿色的优异品质。
在国外冻干的方便、休闲、风味食品受到广大消费者的喜欢。
随着社会的发展,人们的饮食结构也在发生变化,绿色食品、保健食品和方便食品是当前食品发展的三大趋势。
冻干食品以其优异的品质迎合了这种发展趋势。
但因其设备复杂、耗能大、产品价格高等原因,其发展受到了一定的限制。
因此,如何提高真空冷冻干燥设备的生产率和降低能耗, 是冻干技术研究的一个新方向。
2.远红外干燥技术红外线是指波长为0.75~1000μm 的电磁波,而其中远红外波长为4~1000μm。
分子、原子的运动是产生红外辐射的原因。
红外线有很强的穿透力,能直接穿透厚层的不透明体,因此,近年来,红外线的应用越来越广。
2.1原理红外辐射也有称热辐射。
构成物质的基本质点:电子,原子或分子,他们都在不停的进行着振动或转动。
物质的基本质点不仅发生转动能级的跃迁,也扩大了以平衡位置为中心的各种运动幅度,质点的内部能量加大。
当物质遇到具有某个振动数的红外线辐照时,如果红外线的振动数与基本质点的固有频率相等,则会发生与振动学中共振运动相似的情况。
物料内部发生分子之间的碰撞,产生自热效应,部分分子挣脱了原来物质对它的束缚,水分或有机溶剂脱离原来的物质,从而快速有效地加热物质[11]。
2.2应用与前景远红外干燥具有热辐射效率高、热损失小,易于控制、传热效率高、热吸收效率高和加热引起食物材料的变化损失较小等特点,是一种节能环保的干燥技术[12]。
因此,它被用于多种食品的干燥。
果蔬干燥:苹果、蓝莓、猕猴桃、芹菜、萝卜等。
农作物干燥:甘薯片、大豆、小麦等。
菇类:香菇。
其他:金银花、山药等。
近年来,远红外真空干燥技术在干燥领域的研究和应用发展很快。
由于无法保证各部分的干燥均匀性问题,严重影响了农产品的干燥品质。
目前,国内单独的远红外干燥相对较多,但是联合干燥方法还较少。
研究红外加热与其他干燥方法相结合,可以进一步缩短干燥时间,在一定程度上提高干燥制品的质量。
孙传祝利用红外结合热风的方式进行了蔬菜脱水的研究应用,发现组合加热的干燥速率远远高于单纯热风加热[13]。
从整体来看,我国与发达国家还存在着一定的距离。
高效、可连续性进料和出料的智能控制技术及装备研发是果蔬红外联合干燥研究未来发展的方向。
3.微波干燥技术微波是波长在1mm~1m之间,频率在300MHz~300GHz之间,具有穿透性的一种电磁波。
微波干燥技术是由微波发生器将微波辐射到干燥物料上,当微波射入物料内部时,穿透使水等极性分子随微波的频率作同步旋转,水等极性分子高速旋转的结果使物料瞬时产生摩擦热,导致物料表面和内部同时升温,使大量的水分子从物料逸出,达到物料干燥的效果[14]。
3.1原理微波加热利用的是介质损耗原理,物料中的水分子是极性分子,并且水是强烈吸收微波的物质,在微波作用下,其极性取向随着外电磁场的变化而变化。
在外加电场的作用下,无极分子的正负电荷中心的距离将发生相对位移,形成沿着外电场作用方向取向的偶极子,因此电介质的表面将感应极性相反的束缚电荷,宏观上称这种现象为电介质的极化。
随着外加电场越强,极化程度也就越强。
对于有极分子来说,在外电场的作用之下,每个分子的正负电荷都要受到电场力的作用,使偶极子转动并趋向于外电场作用方向。
随着外加电场愈强,偶极子排列愈整齐,宏观上电介质表面出现的束缚电荷越多,极化的强度越高[15]。
3.2微波干燥技术的过程微波管电源把常用的交流电压通过高压变压器和高压整流器转换成左右的直流电压,直流电压被送到微波发生器并产生微波,微波能量再通过波导管传输到微波炉腔内对被干燥物料进行干燥。
微波管是微波发生器的核心,目前用于加热设备的微波管主要为磁控管[16]。
冷却系统用于对微波管的腔体及阴极部分进行冷却。
3.3微波干燥技术的优缺点[17]优点:1.干燥速度快,干燥时间短 2.干燥均匀,产品质量好 3.选择性加热干燥 4.热效率高 5.反应灵敏,易控制 6.防霉、杀菌、保鲜。
缺点:1.干燥终点判断不好,容易出现干燥过度现象 2.易出现过度加热 3.被干燥物料表面易潮湿柔软,会影响到产品的感官质量。
3.4应用和前景目前,微波干燥技术已经成功地应用于土豆片、面条、调味品、小食品、海产品、蔬菜、果粉、蛋黄粉、人参、金银花、肉干、肉脯、菇类、茶叶等品种的干燥。
与传统干燥方法相比,不但干燥效率高,干燥时间短,而且能够较好地保持物料的色、香、味和营养物质含量,同时具有独特的杀菌优势,利于产品贮藏。
韩清华等人研究了一种微波真空干燥膨化苹果脆片的加工方法,对微波的功率、压力与干燥特性和膨化率的关系进行试验,得出了较佳的工艺参数[18]。
王玫等人采用桃脯和苹果脯为原料,选择先微波干燥后热风干燥的方法进行干燥,结果表明:微波间歇时间对干燥速率有着显著影响[19]。
随着科学技术的发展,如生物制品、新型材料、新型高级食品和新型药物制品等新产品的出现,传统的干燥技术和干燥器已不适应。
微波干燥技术已经在轻工业、建筑业、食品、农产品加工业等行业广泛的应用。
目前,很多农产品已成功应用了微波干燥;利用微波真空干燥谷物种子,处理温度较低,可提高种子的发芽率。
与此同时,农产品微波干燥机理的研究也比较活跃,这势必会促进农产品微波干燥的发展。
4.喷雾干燥技术喷雾干燥是应用于物料干燥的一种方法。
于干燥室中将稀料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。
该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。
4.1原理通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。
4.2喷雾干燥的基本流程首先,物料经过过滤器由泵输送到喷雾干燥器顶端的雾化器中雾化为雾滴。
与此同时,空气进入鼓风机经过过滤器、空气加热器及空气分布器送入到喷雾干燥器的顶端;空气和雾滴在喷雾干燥器顶端接触、混合,进行传热和传质,完成干燥的过程。
最终产品由塔底的收集装置进行收集,废气经旋风分离器由出风口排入大气[20]。
4.3常见的雾化形式[21-23](1)气流式喷嘴雾化气流式喷嘴雾化是利用压缩空气高速从喷嘴喷出,借助于空气、料液两相间相对速度的不同产生的摩擦力,把料液分散成雾滴。
虽然气流式雾化器可雾化高粘度物料,而且相应加工比较简单。
但因其压缩空气转换功能效率甚低,使其雾化的比能耗较其他两种雾化装置大,且雾化粒径分布不够均匀,故后来将研究重点转移到离心式雾化器上。