所谓的烘干作业即干燥就是去除各种物料湿分的过程,这些物料可以是固体、液体或气体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等等,而湿分一般是物料中的水分,也可以是其它溶剂。
郑州泰达作为专业的烘干机械和设备生产厂家长期致力于物料烘干方法的研究。今天为您讲解三种常用的干燥方法。
第一种方法是化学除湿法,泰达的技师告诉我们这样方法主要是利用吸湿剂除去气体、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。
我们的实际生产过程中,高湿物料一般会先用机械脱水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式进行干燥。 而所谓的机械脱水法,泰达的技师告诉我们这是通过对物料加压的方式,将其中一部分水分挤出的一种干燥方法。
这种方法经常采用的方式是沉降,过滤,压榨和离心分离等。这种方法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中。
当前这种干燥方法是一种最节约成本的。 最后一种干燥方法当属加热干燥了,技师告诉我们,这种方法才是我们常说的干燥,主要是利用热能加热物料,气化物料中的水分。
这种方法利用空气来干燥物料,空气是预先被加热送入烘干机的,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出烘干设备。物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率。
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干燥方法 干燥就是从各种物料中去除湿分的过程,各种物料可以是固体、液体或气体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等等,而湿分一般是物料中的水分,也可以是其它溶剂.在此以水分为对象.干燥设备的干燥方法有三类:(1) 机械脱水法
机械脱水法就是通过对物料加压的方式,将其中一部分水分挤出.常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法.机械脱水法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中,因此,物料经机械脱水后物料含水率仍然很高,一般为40~60%.但机械脱水法是一种最经济的方法.(2) 加热干燥法
也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分.除去物料中的水分需要消耗一定的热能.通常是利用空气来烘干物料,空气预先被加热送入干燥机,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出干燥器.物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率.(3) 化学除湿法
是利用吸湿剂除去气体、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.
在实际生产过程中,对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式进行干燥.
(1)常压干制 常压干制过程包括恒速干制和减速干制两个阶段。
在恒速干制阶段,肉块内部水分扩散的速率要大于或等于表面蒸发速度,此时水分的蒸发是在肉块表面进行的,蒸发速度由蒸气穿过周围空气膜的扩散速率控制,而干制速度取决于周围热空气与肉块之间的温度差。
当肉块中水分的扩散速率不能再使表面水分保持饱和状态时,水分扩散速率便成为干制速度的控制因素。此时,肉块温度上升,表面开始硬化,干制进入减速干制阶段。水分移动开始稍感困难阶段为第一减速干制阶段,以后大部分成为胶状水的移动则进入第二减速干制阶段。
(2)减压干制 食品置于真空环境中,随真空度的不同,在适当温度下,其所含水分会蒸发或升华。肉品的减压干制有真空干制和冷冻升华干制两种。
①真空干制 是指肉块在未达结冰温度的真空状态(减压)下通过水分的蒸发而进行干制。真空干制时,在干制初期,与常压干制时相同,也存在着水分的内部扩散和表面蒸发。但在整个干制过程中,则主要为内部扩散与内部蒸发共同进行。因此,与常压干制相比较,干制时间缩短,表面硬化现象减少。
②冷冻升华干制 通常是将肉块急速冷冻至-30~-40℃,将其置于可保持真空压力13~133帕的干制室中,通过冰的升华而脱水干制。冰的升华速度取决于干制室的真空压力及升华所需要的热量。另外,与肉块的大小、厚薄均有关系。冷冻升华干制法虽需加热,但并不需要高温,只供给升华潜热并缩短干制时间即可。
(3)微波干制 微波干制是指用电磁波(微波)透过被干制食品,使食品中的极性分子(水、糖、盐)随着微波极性变化而以极高的频率转动,产生摩擦热,从而使被干制食品的内、外部同时升温,迅速放出水分,达到干制的目的。
干燥是很多行业生产流程中重要的和不可少的一个环节,干燥设备的选型合理和使用好坏直接影响到产品质量、生产效率、生产成本、能源消耗、人员劳动强度等指标,由于干燥方法和干燥设备多种多样,同一种物料有多种干燥方式,可使用多种类型的干燥设备,同一种干燥设备又能干燥多种物料,因此,干燥设备的合理选型和正确使用是非常正要的。为了便于用户选择一种理想的干燥设备,在此对一些相关问题作个简要说明。
一、干燥方法
干燥就是从各种物料中去除湿分的过程,各种物料可以是固体、液体或气体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等等,而湿分一般是物料中的水分,也可以是其它溶剂。在此以水分为对象。
干燥方法有三类:
(1) 机械脱水法
机械脱水法就是通过对物料加压的方式,将其中一部分水分挤出。常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法。机械脱水法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中,因此,物料经机械脱水后物料含水率仍然很高,一般为40~60%。但机械脱水法是一种最经济的方法。
(2) 加热干燥法
也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的热能。通常是利用空气来干燥物料,空气预先被加热送入干燥器,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率。 (3) 化学除湿法
是利用吸湿剂除去气体、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。
在实际生产过程中,对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式进行干燥。
此信息由巩义新兴机械厂提供。
干燥是很多行业生产流程中重要的和不可少的一个环节,干燥设备的选型合理和使用好坏直接影响到产品质量、生产效率、生产成本、能源消耗、人员劳动强度等指标,由于干燥方法和干燥设备多种多样,同一种物料有多种干燥方式,可使用多种类型的干燥设备,同一种干燥设备又能干燥多种物料,因此,干燥设备的合理选型和正确使用是非常正要的。
为了便于用户选择一种理想的干燥设备,在此对一些相关问题作个简要说明。 一、干燥方法 干燥就是从各种物料中去除湿分的过程,各种物料可以是固体、液体或气体,固体又可分大块料、纤维料、颗粒料、细粉料等等,而湿分一般是物料中的水分,也可以是其它溶剂。
在此以水分为对象。 干燥方法有三类: (1) 机械脱水法 机械脱水法就是通过对物料加压的方式,将其中一部分水分挤出。
常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法。机械脱水法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中,因此,物料经机械脱水后物料含水率仍然很高,一般为40~60%。
但机械脱水法是一种最经济的方法。 (2) 加热干燥法 也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分。
除去物料中的水分需要消耗一定的热能。通常是利用空气来干燥物料,空气预先被加热送入干燥器,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出干燥器。
物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率。 (3) 化学除湿法 是利用吸湿剂除去气体、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。 在实际生产过程中,对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式进行干燥。
此信息由巩义新兴机械厂提供。
(1) 机械脱水法 机械脱水法就是通过对物料加压的方式,将其中一部分水分挤出.常用的有压榨、沉降、过滤、离心分离等方法.机械脱水法只能除去物料中部分自由水分,结合水分仍残留在物料中,因此,物料经机械脱水后物料含水率仍然很高,一般为40~60%.但机械脱水法是一种最经济的方法.(2) 加热干燥法 也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分.除去物料中的水分需要消耗一定的热能.通常是利用空气来干燥物料,空气预先被加热送入干燥器,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出干燥器.物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率.(3) 化学除湿法 是利用吸湿剂除去气体、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.在实际生产过程中,对于高湿物料一般均尽可能先用机械脱水法去除大量的自由水分,之后再采取其它干燥方式进行干燥。
对于非吸湿性物料,可以使用热风干燥机进行干燥。因为水分只是被物料与水的界面张力松散地约束,易于去除。此类机器的原理是,利用风扇来吸收环境中的空气并将其加热到干燥特定物料所要求的温度,被加热后的空气经过干燥料斗,并通过对流的方式加热物料以除去水分。
对吸湿性物料的干燥一般分为三个干燥段:第一个干燥段是将物料表面的水分蒸发掉;第二个干燥段则将蒸发的重点放在材料内部,此时干燥速度缓慢降低,而被干燥物料的温度开始上升;在最后一个阶段,物料达到与干燥气体的吸湿平衡。在这个阶段,内部和外部间的温度差别将被消除。在第三段末端,如果被干燥物料不再释放出水分,这并不意味着它不含水分,而只是表明胶粒和周围环境之间已经建立起了平衡。
1、湿物料的干燥过程 干燥的条件为干燥介质(通常为热空气)的流动速度、湿度和温度。
当热空气从湿物料表面稳定地流过时,由于空气的温度高,物料的温度低,因此空气与物料之间存在着传热推动力,空气以对流的方式把热量传递给物料,物料接受了这项热量,用来气化其中的水分,并不断地被气流带走,而物料的湿含量不断下降。当物料的湿含量下降到平衡水分时,干燥过程结束。
物料干燥过程中,存在着传热和传质两个相互的过程,所谓传热就是热空气将热量传递给物料,用于气化其中的水分并加热物料,传质就是物料中的水分蒸发并迁移到热空气中,使物料水分逐渐降低,得到干燥。 2、干燥过程的特点 在干燥过程中,由于物料总是具有一定的几何尺寸大小,即使是很细的粉料,从微观也可看成是有一定尺寸的颗粒,实际上上述传热传质过程在热气流与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理是不相同的,在干燥理论上就将传热传质过程分为热气流与物料表面的传热传质过程和物料内部的传热传质过程。
由于这两种过程的不同而影响了物料的干燥过程,两者在不同干燥阶段起着不同的主导和约束作用,这就导致了一般湿物料干燥时前一阶段总是以较快且稳定的速度进行,而后一阶段则是以越来越慢的速度进行,所以我们就将干燥过程分为等速干燥阶段和降速干燥阶段。 (1) 等速干燥阶段 在等速干燥段内,物料内部水分扩散至表面的速度,可以使物料表面保持着充分的湿润,即表面的湿含量大于干燥介质的最大吸湿能力,所以干燥速度取决于表面气化速度。
换句话说,等速段是受气化控制的阶段。由于干燥条件(气流温度、湿度、速度)基本保持不变,所以干燥脱水速度也基本一致,故称为等速干燥阶段,此一阶段热气流与物料表面之间的传热传质过程起着主导作用。
因此,提高气流速度和温度,降低空气湿度就都有利于提高等速阶段的干燥速度。等速阶段物料吸收的热量几乎全部都用于蒸发水分,物料很少升温,故热效率很高。
可以说等速段内的脱水是较容易的,所去除的水分,纯属非结合水分。 (2) 降速干燥阶段 随着物料的水分含量不断降低,物料内部水分的迁移速度小于物料表面的气化速度,干燥过程受物料内部传热传质作用的制约,干燥的速度越来越慢,此阶段称为降速干燥阶段,有以下几个特点: 降速段的干燥速率与物料的湿含量有关,湿含量越低,干燥速率越小。
这是与等速段不同的第一个特点 降速段的干燥速率与物料的厚度或直径很有关系,厚度越厚,干燥速率越小。这是第二个特点 当降速阶段开始以后,由于干燥速率逐渐减小,空气传给物料的热量,除作为气化水分用之外,尚有一部分将使物料的温度升高,直至最后接近于空气的温度。
这是第三个特点 降速段的水分在物料内部进行气化,然后以蒸汽的形态扩散至表面,所以降速阶段的干燥速率完全取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度。因此也把降速段称作内部扩散控制阶段。
这是第四个特点。 在降速阶段,提高干燥速度的关键不再是改善干燥介质的条件,而是提高物料内部湿份扩散速度的问题。
提高物料的温度,减小物料的厚度都是很有效的办法。这是第五个特点。
相对等速干燥阶段,降速段的干燥脱水要困难得多,能耗也要高得多。 所以为了提高干燥速度,降低能耗,保证产品品质,在生产工艺允许的情况下,应尽可能采取打散、破碎、切短等方法减小物料的几何尺寸,以有利于干燥过程的进行。
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