食品高品质加工真空低温连续干燥-节能干燥!


真空干燥–真空低温连续干燥-节能干燥!

干燥是一种古老而通用的操作,涉及到国民经济的广泛领域。从农业、食品、化工、陶瓷、医药、矿产加工到纺织印染、制浆造纸、木材加工,几乎所有的产业都有干燥。干燥是一种高能耗的操作,在各种工业部门总能耗中,干燥耗能从4%(化学工业)到35%(造纸工业)。发达国家,如法国、英国、瑞典等,据资料记载高达12%15%的工业能耗用于干燥方面。中国的干燥耗能在GDP总能耗的12%但今后势必迅猛增长。我们认为用于干燥的能量与一个国家的生活水平存在一定的关系。
最近,对产品质量方面的要求促使人们对干燥技术生产兴趣。由于许多产品的质量取决于干燥,而获得优质产品常需要采用昂贵的干燥工艺。此外,还需考虑高产率、新工艺、安全操作、环境影响等。节能减排(根据矿物燃料燃烧释放到大气中的CO2量而定)将进一步促进干燥能效的提高。 国际上开始关注认识到干燥的重要性,大概始于1978年在加拿大吉尔大学召开的每两年一次的国际干燥会议(IDS)。在这以前,除前苏联以外,几乎没有哪一个国家试图将干燥发展成为一门真正的多学科领域。直到开始召开国际干燥会议(IDS),人们才知道跨越工业界限的构想与技术的相互交融。实际上,目前已成功地运用纸干燥的知识解决了食品生产中的一些主要干燥问题。同样可以认为,产品及工艺的根本界限消失了,或者说至少是变得模糊了。因此,一个领域的知识和经验可以运用于另一个领域。这样,人们就避免了“重新发明”。
水果、蔬菜、谷物及其他食品中含有丰富的人体生命必需得多类营养物质,对于均衡营养状态,提高人体生命免疫力,保持健康有着不可或缺作用。新鲜水果蔬菜难于保鲜运输。水果、谷物、蔬菜中的一些营养物质、活性物质又多是热敏性物质,在强光照,高温,富氧气条件下极易分解氧化失效。例如Vc在温度40度有氧气或光照就分解氧化失效,因而要得到高品质食品、脱水果蔬制品必需进行低温真空干燥!
生物制品、医药化工、有机化工、无机盐等化工产品多数是热敏性材料,又要求进行极低限水分干燥(成品水分<0.3%),真空低温连续干燥可以方便的对物料进行高品质、极低限水分干燥!
评价购买干燥设备时首先先看技术性能指标是物料干燥后的品质、能耗高低、安全环保,上述三项决定了选用干燥设备的品种。干燥产量决定了干燥设备规格型号。制造质量决定了选用干燥设备制造厂家。
一,干燥设备按物料处的压力可以分为1,正压干燥(压力>当地气压5000pa);常压干燥(压力=当地气压+1000-5000pa);真空干燥(压力<当地气压3000-5000pa);真空干燥压力一般为<当地气压20000-95000pa;常用真空干燥压力表读数为—0.085-0.095mpa。
二,干燥设备按物料处的温度可以分为1,高温干燥(物料温度>119度);2,中温干燥(物料温度65-118度);3,低温干燥(物料温度<64度);
三,干燥设备按物料进出状态可以分为1,间歇;在用真空干燥设备均为间歇状态。2,连续;常压干燥设备进出物料间歇、连续均有。在用传统真空干燥设备均为间歇状态,干燥工作时真空系统、供热系统需要反复开停浪费能源、工作效率低。
四,干燥设备的热能耗;
1,常压热风对流烘干设备,由于先要将热介质低温干空气加热升高温,再送入干燥设备内对物料加温干燥,物料中的水分汽化向热介质空气中扩散,达到一定湿度后和在较高温度状态携带大量热能排入大气。热介质空气不能循环使用,湿热空气中的热能难以回收利用,其热能利用系数约为1:1.5-3.5:(汽化潜热:实际热能耗)=25-55%能耗很高。供气热温度越高热能利用系数高,要求进行低温干燥时供气热温度越低热能利用系数非常低,高湿环境难于进行低温气流干燥。但是常压热风对流烘干设备传热效率高!
2,真空低温干燥设备,真空低温干燥压力4700-24000pa,干燥温度32-64度。热介质加热升高温进入真空低温干燥设备内部传热管,以辐射和传导形式对物料升温干燥,降温后的热介质返回加热升温循环利用,其热能利用系数约1:1.05-1.2:(汽化潜热:实际热能耗)=90-95%能耗较低。另外真空低温干燥设备传热效率较低!
综合1,2,上述;热敏性物料高品质干燥应该使用真空低温连续干燥。 真空低温连续干燥对各种高水分含量物料,实行最佳温度,真空或负压干燥可极限低水份干燥<0.1%,低温缺氧干燥环境最大限度保留了物料原有品质及营养物质,真空低温干燥物料品质好。结论真空低温干燥设备热能利用系数约1:1.05-1.2:(汽化潜热:实际热能耗)常压热风对流烘干设备热能利用系数约为1:1.8-3.5:(汽化潜热:实际热能耗)高2-3倍。以低温(<42度)干燥脱去500公斤/小时水时,热风对流烘干设备的热风炉需燃烧煤炭500公斤价值500元,真空低温干燥设备的供热炉需燃烧煤炭180公斤价值180元,节约煤炭价值500-180=320元/小时=7680元/天。全年300工作日节约煤炭价值230.4万元!!!
3,常压热风对流烘干机的热效率是指烘干过程中用于水分蒸发所需的热量与热源提供的热量之比。热源提供的热量主要包括:水分蒸发所需的热量,物料升温所需的热量以及热损失三部分。一般对流工业烘干机热量40-60%用于水分的蒸发,5~25%用于加热物料,15~40%为废气排空损失,3—10%为热损失散失到大气中,5~20%为其它损失。排气型烘干机热效率为30~50%.循环型工业烘干机可达60 -75%左右。
4,热能利用系数
热能利用系数也是衡量工业烘干机性能的一项极为主要的指标,它是指在额定时间内烘干物料中每公斤水份所消耗的能量(电量或蒸汽量等)。
5,多效节能干燥技术:利用真空连续干燥技术即可应用多效节能干燥技术,热能可以得到多次利用更加节能。
依据能量守恒热力学三定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。我们认为在干燥过程中热能是高温形式(高温干燥物料时产生水蒸气>119度)向中温形式(高温干燥排出水蒸气<119度)供热用于中温干燥物料温度65-119度、低温形式(用中温干燥水蒸气温度65-119度加热)转化,最后低温干燥后的水蒸气冷凝为<55℃的热水再利用。创新多效节能干燥传热技术使热能得于用高位热能、中位热能、低位热能形式重复利用,能耗更低是其他设备热能耗的20~40%。热能利用系数可达1.8-3:1。

五,真空低温负压缺氧密闭条件干燥安全环保,使用间接冷凝器可以回收物料中的乙醇等溶剂湿分。
综上四,五,所述利用热风烘干和真空低温干燥的各自优点实行联合干燥从而对耐高温材料实现多效节能干燥技术,热能利用系数可达1.8-3:1。以物料高温干燥脱去水分10%,产量5吨/小时为例,脱水量500公斤/小时。热风对流烘干热能耗50万大卡/小时的热风炉需燃烧煤炭300公斤价值300元,,多效节能干燥热能耗<20万大卡/小时,的热风炉需燃烧煤炭100公斤价值100元,每天可以节约常用煤炭3-4吨/天,价值3000-4000元/天,全年300工作日节约煤炭价值90-120万元!!!200-300工作日即可收回设备投资。将极大的降低干燥行业的热能耗,经济效益非常显著!

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