微波加热与干燥的计算方法

微波干燥原理
微波干燥是一种利用微波辐射加热物质并蒸发内部水分的方法。

其主要原理是利用微波的电磁波能量将水分内部分子的运动引起摩擦，从而产生热量。

微波炉产生的微波辐射能穿透物质表面，并迅速传导到内部，将物质中的水分分子激发加热。

当水分分子达到饱和状态时，其从液相变成气相，形成蒸汽，从而实现了除去物质内部的水分。

微波干燥与传统的热风干燥相比具有许多优势。

首先，微波干燥过程中的加热速度较快，能够迅速使物质内部的水分蒸发，从而缩短干燥时间。

其次，由于微波辐射能量的直接加热作用，干燥过程中不会产生热传导损失，能够更高效地利用能量。

此外，微波能够在物质内部产生均匀的加热，并且可以通过调节频率、功率和时间等参数来控制干燥过程，从而实现精确的控制。

然而，微波干燥也存在一些限制和挑战。

首先，物质的表面吸水性影响着微波辐射能量的传递效果，如果物质表面易吸水，则会导致能量大量损耗在物质表面，而不是深入物质内部。

此外，因为微波能量主要加热物质中的水分分子，对于水分含量较低的物质，微波干燥的效果可能会较差。

另外，由于干燥后物质内部产生的温度梯度，可能会导致一些物理和化学变化，影响干燥品质。

综上所述，微波干燥利用微波辐射加热物质并蒸发内部水分的原理，具有快速、高效、可控的优点。

然而，需要根据不同物
质的特性进行合理调整和控制，以克服其中的限制和挑战，从而更好地应用于干燥领域。

微波干燥硫酸钙晶须的研究张锁龙;刘科【摘要】硫酸钙晶须是一种正在被广泛应用的添加组分,发挥着日益突出的作用.干燥是制备硫酸钙晶须工艺中的重要步骤.为了探究微波干燥方式对硫酸钙晶须干燥的可行性,首先阐述了微波干燥原理,并且通过以二水硫酸钙晶须为原料的实验,获得在多种主要影响因素条件下半水硫酸钙晶须的实验结果.优化干燥的实验条件为:硫酸钙晶须100g、微波干燥时间25 min、微波功率700W,此条件下硫酸钙晶须的相对脱水率达到97％;对样品进行XRD检测,其成分全部为半水硫酸钙晶须,与样品在120℃常规电加热干燥下所得样品成分相同,而微波干燥时间仅为其的加热干1/5.同时,通过材料性能测试实验,证明微波处理的硫酸钙晶须性能得到增强.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(026)002【总页数】5页(P53-57)【关键词】硫酸钙晶须;结晶水;微波干燥;电加热干燥;功能性【作者】张锁龙;刘科【作者单位】常州大学机械工程学院,江苏常州213016;常州大学机械工程学院,江苏常州213016【正文语种】中文【中图分类】TM924.76;O784微波是指波长范围为0.001～1m、频率范围为0.3～300GHz、具有穿透能力的电磁波［1］。

由于微波频率比一般的无线电波频率高，也称之为“超高频电磁波”。

微波作为一种电磁波，也具有波粒二象性。

微波的基本性质通常为穿透、反射、吸收3个特性。

为了规范使用微波频率，目前微波加热所采用的常用频率为915MHz和2 450MHz，其对应的波长分别为330mm和122mm，微波2450MHz频率已经合法应用于民用加热设备上。

微波加热是将微波作为加热能源，通过微波辐射，与物质分子之间发生相互作用并被吸收，由于能量耗损而产生的一种热效应。

微波是由微波发生器（磁控管）接受电源功率而产生的，通过波导输送到微波加热器，物料在微波场的作用下被加热。

微波加热的基本原理［2］可通过极性水分子在交变电场中的极性转化来阐释，装置如图1所示。

食品中水分的检测方法以食品中水分的检测方法为标题，我们将介绍食品中水分的检测方法。

水分是食品中重要的组成部分，其含量对于保持食品的质量、品质和营养价值至关重要。

因此，准确测定食品中的水分含量是食品工业和食品质量监管的重要任务之一。

1. 干燥法干燥法是最常用的食品水分检测方法之一。

该方法通过将食品样品加热至一定温度，使水分蒸发，然后根据样品质量的变化计算水分含量。

常用的干燥法包括烘干法、真空烘干法和微波干燥法。

2. 烘干法烘干法是一种简单直观的水分检测方法。

将食品样品放入加热器中，通过加热使水分蒸发，然后根据样品质量的变化计算水分含量。

这种方法适用于大多数食品样品，特别是含水量较低的食品。

3. 真空烘干法真空烘干法是在烘干法的基础上改进的方法。

通过在烘干过程中施加真空，可以降低环境压力，加快水分的蒸发速度。

这种方法适用于含水量较高的食品样品。

4. 微波干燥法微波干燥法是利用微波辐射加热食品样品，使水分迅速蒸发的方法。

微波加热具有快速、均匀和节能的特点，可以提高水分的蒸发速度。

这种方法适用于含水量较高的食品样品。

5. 比重法比重法是一种基于食品样品的密度与含水量之间的关系来测定水分含量的方法。

该方法需要测定食品样品的干重和湿重，然后利用密度计算水分含量。

这种方法适用于密度变化较大的食品样品。

6. 仪器分析法仪器分析法是利用专用仪器和设备来测定食品中水分含量的方法。

常用的仪器包括红外干燥仪、核磁共振仪和电子天平等。

这些仪器可以根据不同的原理和方法来测定食品中的水分含量。

总结起来，食品中水分的检测方法包括干燥法、比重法和仪器分析法等。

不同的方法适用于不同类型的食品样品，选择适当的方法可以提高水分含量的准确性和可靠性。

在食品生产和质量监管过程中，水分检测是一个重要的环节，它不仅能够保证食品的质量和品质，还能够保证食品的营养价值和安全性。

因此，我们应该选择合适的方法来测定食品中的水分含量，以确保食品的质量和安全。

食品微波干燥的原理是微波干燥是一种用于除去水分的技术。

它是将微波能量传递到物体中，从而导致物体中分子的运动。

由于分子的运动，热量被产生，并且物品从内部开始变干。

微波是一种电磁波，其波长范围在1mm到1m之间。

微波传递时会通过食品的水分子，并导致分子不断旋转、摩擦、碰撞，因此产生了热能，这将导致内部水分的蒸发，从而使原材料变干。

微波干燥的原理是利用食品材料中存在的水分的物理性质，即当水被微波照射时会产生分子振动、旋转等运动，从而引起水分子内部的相互摩擦，生成热量，使其温度升高，水分被加热蒸发。

水分通过物质的表面蒸发，导致食品变干。

干燥过程中需要控制微波功率和时间，以避免出现过度加热的情况。

微波干燥的优缺点：优点：1. 干燥速度快：传统的干燥方法需要长时间，而微波干燥仅需数分至数十分钟即可完成，大大提高了生产效率；2. 保留营养成分：传统干燥过程中，因为高温会导致食品营养成分的流失。

而微波干燥可以保留食品的营养成分，保证了食品的健康价值；3. 节能：微波干燥采用电能直接转化为热能，其效率较高，因此可以有效节省能源消耗；4. 可控性强：微波干燥过程中，可以根据不同的物料进行微波功率和时间的调整，因此干燥时间和效果可控性很强。

缺点：1. 成本较高：微波干燥设备的价格相对传统干燥设备较高；2. 一次加工量小：由于微波干燥设备的体积相对较小，单次干燥量相对较少，因此需要多次运转；3. 微波加热非均匀：微波干燥过程中，由于微波在物质中传输路径受限，因此物料中的水分含量和物料厚度等参数对加热效果影响较大，同时也会导致内部与外部温度分布不均匀。

因此，虽然微波干燥存在缺点，但其高效、节能、实现可控性同时保留食物营养成分等优点已经被广泛认可，将会被越来越多的人所接受和使用。

真空微波干燥原理
真空微波干燥是一种结合了真空技术与微波加热技术的干燥方法。

其原理是利用微波的热效应在真空环境下加热物料，使水分蒸发并快速干燥。

以下是真空微波干燥的原理描述：
1. 真空环境：真空微波干燥使用密封的容器，在真空状态下进行干燥。

通过降低环境中的气压，降低水分的沸点，加速水分的蒸发速度。

2. 微波加热：微波是一种高频电磁波，可以快速穿透物料。

在干燥过程中，微波进入物料中，与物料中的水分分子发生相互作用，使水分分子不断摩擦碰撞、振动并转化为热能。

3. 温度控制：在干燥过程中，通过控制微波功率和干燥时间，可以实现对干燥物料的温度控制。

通过监测干燥物料的温度变化，可以调整微波功率和干燥时间，确保物料受热均匀且不超过其热稳定性范围。

4. 水分蒸发：物料中的水分在受热的作用下迅速蒸发，通过真空环境，水分蒸发出容器并从物料中移除，使物料迅速干燥。

5. 干燥效果：真空微波干燥可以有效控制干燥过程中的温度和湿度，从而实现快速、均匀且高效的干燥效果。

与传统的热风干燥相比，真空微波干燥可以在较低的温度下实现较高的干燥速度，有助于保留物料的品质和营养成分。

总之，真空微波干燥通过结合真空技术和微波加热技术，在真
空环境下对物料进行快速、均匀的干燥。

这种干燥方法具有温度可控、干燥速度快、品质保留等优点，被广泛应用于食品、药品、化工等行业的干燥过程中。

GB/T 211-2007煤中全水分的测定方法动力用煤的分类煤化程度最低，外观多呈褐色，含较高内水分和腐殖酸，挥发分含量较高。

煤化程度最高，挥发分含量最低，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。

煤化程度在褐煤和无烟煤之间，挥发分含量范围宽，燃烧时冒烟。

褐煤无烟煤烟煤课程学习目录•1、煤中水分的定义•2、全水分煤样的制备•3、煤中全水分的测定方法•4、全水分测定的注意事项•5、水分损失的补正1 煤中水分的定义煤中水分按其结合状态分为两类：游离水和化合水。

游离水M t （全水分）外在水分M f内在水分M inh化合水（如CaSO 4·2H 2O 和AL 2O 3·2SiO 2·2H 2O ）水(全部水分）煤的游离水于常压下在（105-110）℃温度下经过一定的时间干燥即可蒸发；而化合水通常要在200℃及以上才能析出。

煤的工业分析中测试的水分只是游离水。

煤中全水分≠全部水分1 煤中水分的定义实际测定外水和内水与理论上定义的区别理论上：以附着形式和毛细孔孔径0.1μm为界来定义。

实际应用时，由于煤从脱去外水到脱去内水是个连续而复杂的过程，难以严格区分。

测定中：按测定方法或测定条件来定义。

煤与所处环境的大气接近湿度平衡时失去的为外水，保留的为内水，方便应用。

1 煤中水分的定义同一煤样，全水含量为10g，不同条件下，外水含量不同：大气压温度湿度外水内水全水0.1MPa20℃95%6g4g10g0.1MPa20℃80%7g3g10g0.1MPa20℃60%9g1g10g由上表可知：湿度越小，同一煤样外水含量越高，反之则越低。

煤的全水是煤中固有成分，不随外界环境改变而改变；但实测同一煤样外水和内水不是一个定值，它们随测定环境的湿度而变化。

所以在试样中测试其它指标项目的同时必须测空干基水分。

课程学习目录•1、煤中水分的定义•2、全水分煤样的制备•3、煤中全水分的测定方法•4、全水分测定的注意事项•5、水分损失的补正2 全水分煤样的制备①粒度＜13mm的全水分煤样，煤样量≥3kg。

微波干燥原理:微波是指频率在300兆赫至300千兆赫的电磁波。

通常，物质由极性分子和非极性分子组成。

在微波电磁场的作用下，介质中的极性分子从原来的热运动状态转为跟随微波电磁场的交变而排列取向。

例如：采用的微波频率为2450兆赫，就会出现每秒24.5亿排列，分子间就会产生激烈的摩擦。

在这一过程中，微波能量瞬间转化为物质内的热量，使物质温度呈现为快速的升高。

微波干燥特点：1、加热迅速、高效节能:微波加热与传统加热方式(热传导、对流、辐射)的机理完全不同，它是使被加热物料本身发热，不需要热传导过程而且设备与空气不吸收热量，物料内外在瞬间达到加热温度，与传统的电加热、远红外加热相比节能2-3倍以上。

2、加热均匀、提高产品质量:微波能渗透到物料内部，使物料表里同时产生热能，选择性加热使物料加热均匀性好，不会产生外焦内生现象。

随着物料表面水分不断蒸发，物料表面屋温度将略低于里层温度，形成的温度梯度由内指向外，与加热过程中伴随发生的蒸汽压迁徙方向与热量迁移方向均一致。

据物料干燥理论，这种加热状态是极有利于物料干燥的。

3、热惯性小、加热的即时性、易于控制:微波输出的能量即刻就被物料吸收而加热。

但对于传统加热，它们输出能量同时被物料吸收和冷的炉体吸收。

微加热只需用电，只要控制微波功率即可实现立即加热或终止，没有预热过程。

应用人机界面和PLC可实现工艺过程的自动化控制。

4、占地少、安全环保:微波能量集中有且加热迅速，使其占地少。

科学的漏能抑制系统使微波泄漏严格控制在国标范围以内，不产生放射性危害，且整个过程无有害气体排放，不产生余热和粉尘污染。

1、微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌，与常规热力杀菌比较，能在比较低的温度和较短的时间获得所需的消毒杀菌效果。

实践证明，一般杀菌温度在75-80摄氏度就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成分和色、香、味、形等风味，且有膨化效果。

2、节约能源：常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失，而微波是直接对食品进行作用处理，因而没有额外的热能损耗。

放射性废水桶内微波干燥技术探讨摘要：选用微波作为热源，在负压状态下，对桶内放射性废水进行蒸发干燥。

分析了干燥过程三个阶段，列举出系统设备，为进一步工业化设计打下基础。

关键词：微波、负压、干燥1 前言放射性废液桶内干燥技术相对比较成熟，但传热效率不高。

目前常用的加热技术是电加热、热风加热、微波加热等。

电加热、热风加热是由外到内，通常都设备庞大，能耗高，干燥不均匀等劣势；而微波加热是由内到外，具备设备占地少、加热效率高、加热温度均匀、加热效率高等优点。

2微波干燥原理废水干燥就是水分汽化的过程，通常包括蒸发和沸腾。

蒸发可以在任何温度下进行；而沸腾只能在特定温度下进行。

但沸腾时水的汽化速度远大于蒸发时的汽化速度。

水的沸点随着压强降低而降低，这样在很大程度上，减少沸腾消耗的热量。

放射性废水微波干燥技术，就是用微波作为热源，通过热传导、热辐射等对物料中水分进行加热，使蒸发和沸腾同时进行，同时提供负压环境，加快汽化速度。

3 干燥过程首先将一定体积的放射性废水加入桶内，启动微波加热系统对其进行加热，接着用泵向桶内连续注入液体。

微波连续加热，多次少量加入废液。

加热过程控制桶内液位和温度和。

微波加热干燥过程中，启动水喷射机组使桶内保持一定的负压，抽走产生的蒸汽，过滤掉夹带的杂物，通过冷凝器将水蒸气冷凝，不凝气进入排风系统。

蒸汽冷凝水收集在贮槽内。

微波加热装置继续工作将桶内剩余水分蒸发。

干燥过程结束后，待桶表面温度降至30℃以下，进行机械封盖。

用吊车将装满残渣的钢桶取出。

放入空桶进行下一次的干燥。

贮槽内的冷凝液根据取样分析结果，决定其是达标排放，还是返回到微波干燥装置重复处理。

放射性废水干燥分为三个阶段3.1干燥初期温度上升阶段，也叫“预热阶段”。

在该过程中，微波能量主要被物料中的水分所吸收，这个过程实现了对物料的预热；该时间段水分蒸发的速度缓慢，微波能量主要用于物料升温。

3.2干燥中期，温度持平阶段，也叫“干燥阶段”。