喷雾-旋流组合干燥过程研究

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1、ADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMaster’SDegreeStudyonDryingProcessintheSpray—SmtdcombinedDryerSubmittedbyLaiXiuwenSupervisedbyChengRong、ZhengYanpingCollegeofchemicalEngineeringandMaterialsZhejiangUniversityofTechnologyHangzhou，P．R．ChinaApril2010浙江工业

2、大学学位论文原创性声明lIIIIIIIIIIIIIIIIlY1776531本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：数惫久日期：z咖年乡月2一日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。}2、不保密以(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：报尧久日期：2∥，年占月2一佃导师签名：巧黟格日期：羽口年6月y日弄两浙江工业大学硕士学位论文喷雾一旋流组合干燥过程研究摘要组合干燥是根据被干燥物料的特点，将两种或两种以上干燥方式组合在一起完成物料干燥过程的节能技术，喷雾．旋流组合干燥是其组合形式之一。喷雾干燥

4、可在数秒至数十秒内脱除原料液中的大量湿分(通常为水)得到固体产品，旋流干燥因其较长的停留时间可将物料中的湿分脱至更低。喷雾．旋流组合干燥是将这两种干燥方法有机组合，在完成干燥任务的基础上达到节约能耗和节省设备投资的目的。实验分两部分：1、在一直径340mm、塔高1．5m，采用外混合二流式喷嘴的喷雾干燥塔中对纯藕粉的悬浮液进行了单因素试验，试验研究了料液含固量、进风温度、喷雾量、操作气速对藕粉最终含水率的影响规律，并选取对产品含水率影响较显著的因素进行了二次回归正交旋转组合设计试验，建立了料液含固量、进风温度、喷雾量与干燥藕粉含水率之间的数学模

5、型，分析了各因素之间的交互作用，确定了最低含水率条件下工艺参数的优化组合。2、在一塔径400mm、中心孔直径180mm、塔高0．95m的旋流干燥器中进行了藕粉的干燥动力学试验，研究了进风温度、进料速率、操作气速对藕粉干燥速率的影响规律，并建立了藕粉在旋流干燥器中的干燥动力学模型。结论如下：(1)藕粉的喷雾干燥最终含水率随进风温度的升高、气速的提高、喷雾量的减小、料液初始含水率的减小而减小。(2)喷雾干燥藕粉干燥含水率与进风温度、喷雾量、料液初始含水率的回归方程：Y=0．23826—0．00139Tl一0．04747Gl一7．72665×10∞

6、正GI+0．00992GlXl+5．35162x10—6互2+0．00954G12(3)旋流干燥中藕粉的干燥速率随进风温度的升高、气速的增大、进料速率的降低而变快。在温度低于80℃时，温度的升高对干燥速率的影响较显著；在高气速区，恒速干燥速率较大。物料的临界含水率为0．09．0．11kg／kgdb。IV祈if_工业大学坝士字位论文(4)旋流干燥动力学模型表达式为：U2a+bX+cX2+dX3其中：口=o．0137～o00567vg—o．o0029／]一o·5148G1+0．00128V1192gb=一0．01846+0．0398‘～0．009

7、34V譬2c=-1+0．4833Vg+0．0191T1—0．1067V92-0．0001328瓦24907．6G12d=一l一0．21Vg—o．0075r,+o．244名2—43880G14(5)在60。C～80。C温度下，藕粉的有效扩散系数分布在2．698x10_2m2／s．-．3．561x10。12m2／s的范围内。有效扩散系数和介质温度间的Arrhenius关系：％：3．546×10-10exp(一162，7．6)在试验建立的干燥动力学模型的基础上建立了以年费用为目标函数，级间湿含量为决策变量的优化模型。以年总费用最低为目标对级间湿含量

8、进行优化，以此确定不同操作参数下的最优级间湿含量，研究结果表明：(1)当物料要求含水率较低时，最优的级间湿含量即为临界湿含量O．1kg／kgdb当物料要求含水率较高