微波组合干燥技术的研究现状PPT课件

微波冷冻干燥技术的发展及关键技术研究微波冷冻干燥是一种比传统冷冻干燥更加快速和高效的干燥技术。

与传统的冷冻干燥相比，微波冷冻干燥具有更短的干燥时间和更高的干燥效率，并且可以保持更好的产品质量和更低的能源消耗。

本文将探讨微波冷冻干燥技术的发展历程以及其中的关键技术研究。

微波技术在冷冻干燥中的应用可以追溯到上世纪60年代。

最初，人们尝试使用微波对食品进行加热和干燥，但是由于微波的渗透深度有限，导致内部的水分不能有效地加热和蒸发。

然而，当与冷冻技术相结合时，微波可以通过冰晶形成的空隙传递到食材内部，从而实现对食材的快速干燥。

微波冷冻干燥技术在20世纪80年代开始得到广泛研究和应用。

在这一时期，研究人员发展了一种名为“凝冻晶”的冻结方式，即在微波场作用下，食材内的水分首先形成冰晶，然后该冰晶在冷冻过程中间断地快速融化和重新冻结，从而加速了食材的冷冻速度和干燥过程。

这种凝冻晶的冷冻方式不仅可以提高干燥速度，还可以减少因长时间冷冻而产生的冰晶晶点的大小和均匀性差异，从而保持了干燥产品的质量。

此外，还有其他一些关键技术对微波冷冻干燥技术的发展起到了重要作用。

首先是微波传输技术，即如何将微波能量有效地传输到食材内部。

研究人员通过改变微波场的频率和功率，以及优化食材的形态和组织结构，提高微波在食材中的渗透和传输效果。

其次，还有冷冻技术的改进。

传统的冷冻技术需要较长的时间来冻结食材，这会导致冷冻过程中产生大的冰晶晶点，影响干燥产品的品质。

为了解决这个问题，人们发展了一种名为“快速冷冻”的技术，即通过将食材迅速冷却到较低温度，从而减小冷冻过程中冰晶晶点的大小和均匀性。

此外，还有一些辅助技术和设备的创新，例如微波天平，可以实时监测食材的湿度和质量变化；微波加热装置，可以实现微波能量的均匀和高效输送；自动控制系统，可以根据产品的需要调整微波功率和时间等参数。

总之，微波冷冻干燥技术是一种快速、高效的干燥技术，在食品、药品、生物制品等领域具有很大的应用潜力。

微波干燥技术在农产品加工中的应用研究随着科技的不断进步，新技术被广泛应用在各个领域中。

微波干燥技术就是一种新型的干燥技术，其应用在农产品加工中受到越来越多人的关注。

微波干燥技术是一种利用微波加热的方法对物质进行干燥处理的技术。

相比传统干燥技术，微波干燥技术具有干燥速度快、干燥质量好、节能环保等优点。

因此，其应用在农产品加工中有很大的发展空间。

一、微波干燥技术在农产品加工中的优势1.提高干燥速度采用微波干燥技术进行干燥，其干燥速度要比传统干燥技术快得多。

比如对于某些农产品，传统干燥技术需要数天的时间才能干燥完成，而采用微波干燥技术进行干燥，只需要几个小时甚至更短的时间就能完成干燥。

这样不仅提高了生产效率，也减少了产品在干燥过程中的损失。

2.提高干燥质量微波干燥技术能够将物质内部的水分均匀地挥发出来，避免了传统干燥技术中因干燥时间过长、温度过高等原因导致的产品变形、质量下降等问题。

同时，微波干燥技术还能够保留农产品中的一些有益物质，如维生素、矿物质等，保持了其营养价值。

3.节能环保采用微波干燥技术进行干燥，与传统干燥技术相比，能够节省很多能源。

此外，微波干燥技术还具有无污染、无噪音等无害化的特点，对环境友好。

二、微波干燥技术在农产品加工中的应用1.水果干燥水果在长期贮存过程中很容易变质，而采用微波干燥技术进行水果干燥，能够有效地延长水果的保鲜期。

同时，微波干燥技术还能够保持水果的色泽、口感和营养成分，让干果具有更好的卖相和口感。

2.蔬菜干燥采用微波干燥技术进行蔬菜干燥，不仅可以将蔬菜中的水分充分挥发出来，还能够保留蔬菜中的营养成分，让蔬菜干燥后色泽鲜艳、口感爽脆，味道鲜美。

3.中药材干燥中药材的干燥对中药材的质量有着非常重要的影响。

采用微波干燥技术进行中药材干燥，不仅能够快速地将水分挥发出来，还能够保留中药材中的有效成分，提高中药材的质量。

三、微波干燥技术在农产品加工中的发展前景随着人们生活水平的不断提高，人们对农产品的需求也越来越高。

微波干燥技术研究及应用近年来，随着工业化程度不断提高，它给人类带来的便利也十分巨大。

但是人们使用越来越多的化学品，给自然环境造成了极大的破坏。

为了适应环保要求，节约能源等方面的要求，人们开始利用微波干燥技术。

本文将介绍微波干燥技术的原理、特点及应用现状。

一、微波干燥技术的原理微波干燥技术是利用微波在物料中产生骚分子运动和分子振动热作用，从而达到干燥物料之目的。

微波是在高频场中以电磁波的形式传播，具有直接加热、快速节能、无污染等优点。

微波干燥技术主要由微波发生器、微波炉、温度控制装置和物料输送装置及干燥室组成。

微波炉中有一个微波反射盘，在微波照射下，物料产生温度升高，使水分分子渐渐从物料中挥发出来，从而使物料变干。

二、微波干燥技术的特点1.微波干燥技术具有直接加热的特点，即不需要使用其它传热介质，直接将微波照射到物料上，使物料中的水分迅速挥发。

以食品为例，其原理是使原料（如土豆片、水果、蔬菜）中的水分分子震荡摩擦，并产生热量，从而使食品得以干燥。

2.微波干燥技术采用了补充锅炉、减小锅炉、混合成形机和压力机，有效地减少了设备占地面积，并降低了净能消耗。

3.微波干燥技术的干燥时间非常短，从几秒钟到几分钟。

在传统干燥中，水分的挥发需要数小时，而微波干燥可以将干燥时间缩短到几分钟内。

4.微波干燥技术安全可靠，微波炉采用了高质量的材料，所有的电器部件都经过安全测试，使用起来非常方便。

三、微波干燥技术的应用现状1.食品行业：微波干燥技术成功地应用于食品加工的干燥，特别是水果类产品，如苹果、香蕉、葡萄干等。

微波干燥后的水果干柴爽口，外观良好。

2.化工行业：在化学行业中，微波干燥可以用于合成物的制备和有机试验中，可以用来干燥高分子溶液和涂料等。

3.医药行业：微波干燥技术在医药行业中用于生产硝酸甘油贴、风湿膏等制剂时，具有快速干燥、高效率、省时省功、精度高、质量好等优点。

4.纺织行业：微波干燥技术在纺织行业中广泛应用，可以用来干燥各种纺织品，如裤子、毛衫、睡衣等。

食品加工技术中的微波辅助干燥研究随着工业化的不断发展，食品的加工和储存已经成为现代生活中不可或缺的一部分。

其中，干燥是常见的一种食品加工技术。

而随着科技的不断进步，微波辅助干燥（Microwave-assisted drying，MAD）已经成为一种被广泛研究的高效率、低能耗的干燥方法。

一、微波辅助干燥的基本原理微波干燥是利用微波的加热作用而加速物质内部水分的蒸发，从而达到干燥的目的。

相较于传统的热风干燥或自然风干燥等方法，微波辅助干燥具有以下明显优势：1. 加速干燥速度。

微波具有高频率、高功率的特点，能够从物质内部快速传递能量，因此可以大幅度缩短干燥时间。

2. 保持食品品质。

微波辅助干燥温度较低，干燥时间短，因此可以减少食物营养的流失和质量的下降，同时还可以防止因长时间接触空气而导致的氧化和变质。

3. 节省能源。

相较于传统的干燥方法，微波辅助干燥可以更加高效地利用能源，同时在操作过程中也不会产生废气、废水等环境问题。

二、微波辅助干燥与食品加工的应用微波辅助干燥已经广泛应用于农副产品、海产品和肉类加工等领域：1. 农副产品。

如花生、胡萝卜、土豆、柿子、粉葛等，这些农副产品的干燥对于储存和加工都非常关键，微波辅助干燥可以大大提高干燥效率和产品的品质。

2. 海产品。

如海带、紫菜、鱼片、海虾等，这些食品多余水分较多，微波辅助干燥可以在保证品质的同时，减少干燥过程对食品的损害。

3. 肉类加工。

如牛肉、羊肉、猪肉等，微波辅助干燥可以快速去除肉类中的多余水分，从而在储存和运输时减轻其重量和体积，同时还能保证商品的品质。

因此，微波辅助干燥技术已经得到了广泛的应用，并且也被广泛研究和探索。

三、微波辅助干燥研究的挑战与展望微波辅助干燥是一项新兴和前沿的研究领域，由于其应用广泛，因此在工业化规模和技术标准化等方面还存在一些挑战：1. 实现工业化规模。

微波辅助干燥技术在实际应用过程中，需要考虑到食品的体积和质量等因素，因此还需要进行相关的技术创新和设备研制方面的投入。

158 微波联合干燥方法的发展趋势及展望孙帅，崔政伟江南大学机械工程学院（无锡 214122）摘要微波联合干燥即微波干燥与其他干燥方法的联合应用。

例如微波热风干燥，微波真空干燥，微波冷冻干燥及微波喷动床干燥等。

随着人们对干燥产品的品质提出了更高要求，各种联合干燥方法应运而生。

微波联合干燥以其如下几方面的优点倍受研究者的青睐：大量缩短干燥时间，提高产品干燥质量，灵活生产出各种类型的干燥产品。

简要阐述了微波干燥的基本原理，概述了微波联合干燥在果蔬干燥方面的研究状况及不同联合干燥方法的特点及其试验设备，为缩小实验室研究和工业生产之间的差距提供参考。

关键词微波联合干燥；研究现状；设备Trends and Prospects in Microwave-combined Drying MethodSun Shuai, Cui Zheng-weiCollege of Mechanical Engineering, Jiang Nan University (Wuxi 214122)Abstract Microwave (MW)-combined drying namely the combined application of microwave drying and other drying methods, such as MW-combined air drying, MW-assisted vacuum drying, MW-assisted freeze-drying, MW-enhanced spouted bed drying. Increasing concerns over product quality and production costs had motivated the researchers to investigate and the industry to adopt combination drying technologies. The advantages of MW-combined drying included the following: shorten drying time, improved product quality, and fl exibility in producing a wide variety of dried products. Expound the principle of microwave drying briefl y, summarize the research status of MW-combined drying on fruits and vegetables, and present the properties together with the laboratory equipment of different MW-combined drying methods. It provided reference for future research and bridges the gap between laboratory research and industrial applications.Keywords MW-combined drying; research status; equipment随着时代的发展，科技的进步，多种干燥方法的综合应用成为了现代干燥技术的一种发展趋势[1]。

微波加热干燥过程中对干燥效果的研究随着人们对食品卫生和质量要求的不断提高，微波加热干燥技术因其高效、节能的特点受到越来越多的关注。

微波加热干燥过程中，干燥效果是一个重要的考量指标。

本文将通过研究微波加热干燥过程中对干燥效果的影响因素，探究如何提高微波加热干燥的干燥效果。

一、微波加热干燥的原理微波加热是利用电磁波在物质中的吸收和转换，使物质的内部受到加热而实现干燥的方法。

微波是一种电磁波，其频率在300MHz~300GHz之间，是电磁波的一个分支。

微波加热干燥是把微波直接作用于被干燥物质之中，使得被干燥物质中分子内部发生摩擦而产生热量。

二、微波加热干燥的影响因素1.干燥时间干燥时间是微波加热干燥过程中最基本的影响因素。

干燥时间的长短决定了被干燥物质内部水分的含量和干燥的程度。

影响干燥时间的因素有微波功率的大小、被干燥物质的形状和大小、被干燥物质中水分的含量等。

2.微波功率微波功率是微波加热干燥过程中另一个重要的影响因素。

微波功率的大小会直接影响到干燥效果。

功率过小，干燥时间会延长，而功率过大，会让被干燥物质内部的水分很快被蒸发掉，导致外部干燥不充分。

因此，要根据被干燥物质的实际情况选择合适的微波功率。

3.温度温度是微波加热干燥过程中另一个影响干燥效果的因素。

增加干燥物质的温度可以提高干燥速度和干燥效果。

但温度过高，可能会导致被干燥物质表面局部结皮，使得内部水分蒸发不能，从而影响干燥效果。

因此，合理的温度控制十分关键。

三、微波加热干燥的优点微波加热干燥技术具有多项优点。

首先，微波加热干燥是一项高效、节能的技术。

其次，微波加热干燥过程中，微波能够直接作用于被干燥物质的内部，从而提高了干燥效果。

同时，微波加热干燥过程中，被干燥物质的营养成分和口感会相对保持比较好。

最后，微波加热干燥过程中不需要加入任何化学添加剂，确保了干燥物质的健康、安全。

四、总结微波加热干燥技术已广泛应用于食品、药品、木材、化工等领域中。

qiyekejiyufazhan0引言微波干燥是通过微波作用在物料的内部产生热量，具有选择加热性、干燥效率高、能量应用率高等特点。

在一些微波干燥的过程中，由于物料受到的微波不均匀，使物料的一些位置受微波作用的效果格外强烈，所以该位置的温度急速上升，从而产生热点。

热点的产生会导致物料的内部结构遭到破坏，并且微波干燥还有成本高、物料处理量小等缺点。

国内外有许多学者将微波干燥和其他干燥方式结合应用，可以克服单一微波干燥的缺点，同时能提高干燥质量和干燥效率，例如微波与热风联合干燥等。

微波与热风联合干燥分为串联干燥和耦合干燥。

串联干燥是指微波干燥与热风干燥分别和分段对物料进行干燥；耦合干燥是将微波干燥和热风干燥结合，同时对物料进行干燥。

1原理及特点微波的作用是在物料进行干燥的过程中，使材料内部的运动分子获得能量而发生振动和碰撞进而产生热量，使得干燥材料内部温度升高，内部水分吸热蒸发，产生由内到外的压力梯度，也就是“泵”效应[1]，推动水分扩散到物料表面，传热与传质的方向一致。

热风干燥则作用于物料表面，使物料表面温度升高且表面水分吸收热量后气化转移到空气中，由此形成温度梯度和浓度梯度[2]，驱使水分向表面转移，热能从干燥物料的表面向内部传递，传质与传热的方向相反。

这样，热风能带走物料表面的自由水；微波能带走内部的结合水和自由水。

由此可见，微波与热风耦合干燥能同时发挥各自的优势，其主要特点如下：①能对物料内外同时进行加热；②具有比微波干燥和热风干燥更快的干燥速率和更高的干燥品质，能合理分配两者之间的能量比例，从而降低能耗；③干燥兼具杀菌、杀虫的功效，能保证产品的安全与卫生。

目前，国内外许多学者对微波与热风耦合干燥的研究主要集中在最优工艺组合、相关动力学模型及装置设备等方面。

2研究现状2.1最优工艺组合近年来，为了使产品干燥质量更好，干燥效率更高，干燥能耗更低，许多学者对各种物料在微波与热风耦合干燥技术下的最优干燥工艺组合进行了研究，为实际工程中的应用提供了数据参考。

doi ：10．3969/j．issn．1009－3230．2019．04．013微波干燥技术的研究发展现状丁泽智，杨晚生（广东工业大学土木与交通工程学院，广东广州510006）摘要：微波干燥是一种新型的干燥方式，具有温升速度快、能量利用率高、选择性加热和控制简单等优势，近年来，随着微波干燥技术的迅猛发展，许多学者都致力于微波动力学模型、能耗分析及非热效应研究上。

微波干燥技术被认为是在冶金、化工、石油等多种领域上均具有广泛的应用前景的技术。

关键词：微波干燥；动力学模型；能耗分析；非热效应中图分类号：TP29文献标志码：B 文章编号：1009－3230（2019）04－0040－04Ｒesearch and Development Status of Microwave Drying TechnologyDING Ze －zhi ，YANG Wan －sheng （Guangdong University of Technology ，School of Civil and Transportation Engineering ，Guangzhou 510006，China ）Abstract ：Microwave drying is a new type of drying method．It has the advantages of fast temperature rise ，high energy utilization ，selective heating and simple control．In recent years ，with the prominence of microwave drying technology ，many scholars are committed to microwave drying technology．Dynamics models ，energy analysis and non －thermal effects studies．Microwave drying technology is considered to be a technology with broad application prospects in the fields of metallurgy ，chemical industry ，petroleum ，food processing ，medicine ，and waste disposal．Key words ：Microwave drying ；Kinetic model ；Energy consumption analysis ；Non －thermal effect0引言收稿日期：2018－12－25修订日期：2019－01－28基金项目：国家重点研发计划资助（2016YFE0133300）；ＲOP-EAN COMMISSION ：Horizon 2020－Ｒesearch and Innovation Framework Programme （734340－DEW －COOL －4－CDC －MSCA －ＲIS ）；广东省科技计划项目（2014A010106031）；广东省中国科学院全面战略合作专项资金竞争性分配项目（2013B091500094）作者简介：丁泽智（1993－），女，硕士研究生在读，研究方向为供热供燃气通风及空调工程。

微波辐射食品干燥技术研究及应用近年来，随着科技的发展，微波辐射技术被广泛应用于各个领域，其中之一就是食品干燥。

微波辐射食品干燥技术具有很多优点，如速度快、节能、操作简单等，因此备受人们的欢迎。

本文将对微波辐射食品干燥技术进行研究，并探讨其在实际应用中的情况。

一、微波辐射食品干燥技术的原理微波辐射是指一种非常特殊的电磁辐射方式，其波长范围在1mm到1m之间。

微波辐射技术可以将波长范围在300MHz到300GHz之间的电磁波通过微波炉等设备向物质内部发射，从而产生分子振动和摩擦热而完成干燥作业。

与传统的烘干技术相比，微波辐射食品干燥技术具有很多优势，如速度快，几乎不会产生二次污染，不会破坏食物的营养成分，热量均匀等。

二、微波辐射食品干燥技术的应用目前，微波辐射食品干燥技术已被广泛应用于各个领域。

在食品行业中，微波辐射食品干燥技术可以应用于蔬菜、肉类、水果、花生、大米等多种食品的干燥。

同时，该技术也被用于生物医药行业中，比如口服胶囊药物的干燥等。

此外，微波辐射食品干燥技术还被应用于制造干燥的衣物、纸张等领域。

三、微波辐射食品干燥技术的优点1.加速干燥速度传统干燥技术要花费数小时甚至数天的时间才能完成干燥作业，而微波辐射食品干燥技术仅需数分钟或数十分钟就可完成同等数量的干燥作业。

2.节能环保微波辐射食品干燥技术的特点是短时间内产生大量热量，不仅节省能源，而且几乎没有废气排放，对环境没有污染。

3.提高干燥质量微波辐射食品干燥技术在干燥食品时，能够减少干燥过程中的二次污染。

且由于微波烘干器相对于传统干燥器的加热方式更加均匀，因此干燥出来的食品更加美味可口。

四、微波辐射食品干燥技术的局限性虽然微波辐射食品干燥技术有很多优点，但其中也存在一些局限性，如：1.设备成本高微波辐射食品干燥设备的价格是传统干燥设备的两倍甚至更高，且维护成本也较高。

2.耗电量大微波辐射食品干燥设备的功率通常在2-10kW之间，因此整个干燥过程中耗电量非常大。

微波组合干燥技术的研究现状(3)微波组合干燥技术的研究现状4.1.关于物料的尺寸和形状微波干燥的物料种类繁多，成分和状态也各不相同，按形状分有液状、糊状、浆状、粒状、片状、粉状；按类型分有蔬菜、水果、谷物、品、水产品和农副产品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人参、蘑菇。

微波干燥的研究表明，物料的大小、形状、数量、水分和在微波炉谐振腔中的位置对干燥效果均有一定影响。

Dr0uzas用微波进行干燥果胶试验时，用五个料盘放在炉内五个不同的位置，发现干燥速率有明显区别。

因此微波干燥应根据物料的特性(介电特性热特性、含水率和形状、大小)选择干燥工艺和参数，其原则如下：①微波功率应与干燥的物料量相匹配。

②待干燥的物料其大小和含水率应尽可能均匀一致。

③考虑微波的穿透深度，大块物料最好先处理成小的粒状或片状。

④粉状物料如果堆积在一起时应看成是一个整体。

⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以适当减小。

⑥对于热敏性物料可以适当加大真空度或减小微波功率。

4.2.关于真空度从蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸点温度越低，水分越容易蒸发。

但是在微波真空干燥时，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥加，而且会产生击穿放电现象。

当微波频率为 2450MHz时，真空度 2～7kPa已经足够了，其相应的水分汽化温度是20℃和 40℃。

对于热敏性物料，要求物料的温度低，所以真空度就要高一些。

法国Pere教授进行了不同真空条件下的微波真空干燥试验，试验表明，在相同的条件下真空度从 1kPa增加到7kPa 时，各单位采用的真空度数值有很大的差别，说明对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究探讨。

采用微波真空干燥时，有一些问题需要注意：①微波能被金属反射，干燥物料和测试传感器中不可混入金属。

②待干燥物料的大小和形状应基本接近。

③微波干燥设备不可空载运行。

④微波可以穿透玻璃和聚合物而不损失能量。

⑤微波炉内的物料应分散布置而不要堆积。