检索结果-南通市图书馆

作者：赵慧艳吉林大学

学位级别：硕士

在油莎豆收获后处理过程中,干燥是油莎豆干豆加工的重要工序,直接影响油莎豆干豆品质。现阶段,油莎豆干燥机主要依靠油茶籽、花生、核桃等干燥机为依托进行研究,鲜有针对油莎豆干燥特性进行相关研究。油莎豆干燥机主要加工方向为商品豆... 详细信息

在油莎豆收获后处理过程中,干燥是油莎豆干豆加工的重要工序,直接影响油莎豆干豆品质。现阶段,油莎豆干燥机主要依靠油茶籽、花生、核桃等干燥机为依托进行研究,鲜有针对油莎豆干燥特性进行相关研究。油莎豆干燥机主要加工方向为商品豆加工及种豆加工,种豆加工工艺更为复杂,主要以网带式热风干燥机为主,通过干燥机内部网带结构实现对干燥物的运输与翻转作用,但因热风入口布置问题,热风进入干燥机内部后分布不均匀,致使油莎豆干燥时间长、能耗大、干燥均匀度低,尤其在种豆干燥生产过程中,种豆发芽率低,均匀性低,储存过程易霉变。针对以上问题,本文设计了一种基于CFD方法的热泵-热风油莎豆干燥机,利用热风机配合送风机构实现对油莎豆的干燥作用,通过热风系统、托盘、风扇配合方式提高干燥效率,通过搭建油莎豆干燥程度与时间的关系模型确定油莎豆干燥机的工艺情况,满足提高油莎豆干燥效率及干燥品质的作业要求。本文主要研究内容如下:(1)对油莎豆“吉莎一号”进行了物理特性研究,其中包括其外形几何尺寸、密度及容积密度,确定了其气孔率,为仿真试验提供了数据基础;进一步对油莎豆干燥特性进行了研究,确定了油莎豆在干燥过程中的干燥要求,标定了本文对油莎豆水分检测方法,并针对油莎豆干燥过程中的油莎豆干燥程度与时间关系模型研究的前提条件——油莎豆真空干燥特性进行了研究。(2)对热泵-热风油莎豆干燥机进行了结构设计,确定其总体结构及工作原理,并依次对其干燥托盘、热风送风机构、热风机及其他部件进行了设计与选型,对各部件结构要求进行了设计分析,确定了各部件结构参数。(3)由于热泵-热风油莎豆干燥机的关键部件结构复杂,热风损失、热量分布等情况需要进行确定,并对其关键部件配合参数进行确定,本文采用CFD仿真分析方法,利用多种软件结合方式,确定热风系统结构合理性;通过Box-Behnken试验方法确定油莎豆干燥托盘、热风系统出风口、风机的配合方式,避免堆积状态下的油莎豆热量集中问题;通过对油莎豆进行多孔介质设置,确定油莎豆整机干燥模型的有效性。(4)针对上述结果进行热泵-热风油莎豆干燥机结构设计,确定其具体参数结构,验证结构合理性,确定了仿真试验的有效性,并进行其干燥工艺参数试验,进行了三元二次回归正交旋转组合优化试验设计,确定油莎豆干燥机的干燥温度、物料厚度、风速的最优组合结果,确定选取温度为40℃,风速为0.75倍,物料厚度为53mm,此时干燥时长为16.92 h,干燥均匀度为0.704,发芽率为64.36%,并对结果进行验证,确定了模型的有效性。在对其有限元分析的基础上结合油莎豆真空干燥特性确定油莎豆干燥程度与时间关系模型的建立。在此基础上针对油莎豆干燥程度与时间关系模型进行验证,验证模型参数的有效性,确定油莎豆整机干燥过程中的干燥效率。本文的研究内容可为油莎豆大型带式干燥机改进提供思路,为油莎豆干燥方向理论研究提供研究手段。

关键词：油莎豆干燥机 CFD 热风干燥效率

植物蛋白基3D打印油墨开发及热风固化装置构建

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植物蛋白基3D打印油墨开发及热风固化装置构建

作者：裘雨萱南昌大学

学位级别：硕士

随着全球人口增长,肉类产品的消费量显著增加,然而动物肉类产品的生产与加工需要消耗过多的资源,并产生温室气体。植物性食品产品可以替代部分动物肉类产品的消费,且人们对使用植物蛋白质制造植物肉替代部分动物肉消费的兴趣在不断增加... 详细信息

随着全球人口增长,肉类产品的消费量显著增加,然而动物肉类产品的生产与加工需要消耗过多的资源,并产生温室气体。植物性食品产品可以替代部分动物肉类产品的消费,且人们对使用植物蛋白质制造植物肉替代部分动物肉消费的兴趣在不断增加,而相对于传统加工方式,3D打印技术具有个性化和定制化的多重优势,在个性化餐饮生产和定制食品设计方面受到了全球的高度关注。然而,3D打印作为植物肉的新型制造方式,现有的可打印油墨和工艺不能满足模拟肉类的特征。因此,本研究采用植物基蛋白,在保证模拟真实肉类总蛋白质含量的前提下开发可用于3D打印植物肉的新型植物基油墨体系。并且添加热风辅助加热固化单元,以具有良好3D打印属性的复配蛋白基油墨为打印材料,本研究旨在为植物蛋白基油墨在打印过程中的即时固化提供理论基础及有效手段。主要研究内容及结果如下:(1)大米蛋白含量对大豆分离蛋白-谷朊粉-大米蛋白体系3D打印性能的影响,通过植物蛋白质间替代,开发不添加任何添加剂的植物肉3D打印油墨。本章研究了不同比例大米蛋白(RP)的大豆分离蛋白-小麦面筋(SPI-WG)的流变性能和打印性能,制备了不同SPI、WG和RP比例的蛋白基油墨;测试了不同比例RP的SPI-WG油墨的结构性能(流变性能、水分分布、质构和微观结构)和打印性能(打印保真度和打印稳定性)。四种油墨表现出具有粘弹性的假塑性行为,随着大米蛋白比例的增加,其储能模量降低,表观黏度降低,软化了SPI-WG糊状物,有利于打印过程。结果表明,RP(1.0)具有较高的打印保真度,是一种较好的油墨配方,有潜力适用于3D打印植物肉的加工。(2)打印温度对大豆分离蛋白-谷朊粉-大米蛋白体系的流变性和打印适应性研究,基于大米蛋白替代在植物基蛋白油墨中优异的应用潜力(第一章的结论),本章采用挤压型3D食品打印机对SPI-WG-RP(1:1:1)复合植物蛋白基油墨的可打印性进行了研究。打印温度的升高增加了SPI-WG-RP油墨的储能模量(G’)、损耗模量(G’’)和复合模量(G*),降低了油墨的稠度系数(K)和屈服应力(τ),并通过幂律模型和弱凝胶模型拟合量化了油墨的剪切变稀行为。结果表明,增加打印温度是改善蛋白基油墨打印性能的有效方法,机理是固定化水的增加以及微观结构上的均匀化。本研究结果将为复合植物蛋白基3D打印工艺提供初步依据,证实了该蛋白质基油墨在植物肉制造领域有广泛的应用前景。(3)热风辅助3D打印固化单元加热方法设计及虾青素植物肉的3D打印效果研究,食用色素虾青素的添加会提高打印准确性,但超过0.8%时,将不适合3D打印;热风辅助加热打印更适合生产具有更多肉类性质的材料。3D打印植物肉的颜色坐标与牛肉汉堡相似,0.4%虾青素添加量最适合模拟真实肉类的性质,这和打印性能的结果一致。红外光谱实验表明,在较短的高温(240-320℃)热风处理条件下,油墨材料不会产生新的官能团。扫描电镜结果表明热风辅助加热条件的添加,会促进层状结构的产生,为3D打印植物肉模拟真实肉类提供数据支撑。结果表明,热风温度280℃,虾青素添加量为0.4%时更适合热风辅助加热制造3D打印植物肉。

关键词： 3D打印热风蛋白基植物肉凝胶固化

打孔PE/PP双组分热风粘合非织造布的工艺和性能研究

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打孔PE/PP双组分热风粘合非织造布的工艺和性能研究

作者：梅少君上海交通大学

学位级别：硕士

目前我国市场上一次性卫生用品中的网面材料普遍采用纺粘非织造布,但随着生活水平的不断提高,消费者对一次性卫生用品的要求也越来越高,柔软、蓬松和透气的热风非织造布产品已经受到更多消费者的青睐。为了进一步提高双组分热风非织造... 详细信息

目前我国市场上一次性卫生用品中的网面材料普遍采用纺粘非织造布,但随着生活水平的不断提高,消费者对一次性卫生用品的要求也越来越高,柔软、蓬松和透气的热风非织造布产品已经受到更多消费者的青睐。为了进一步提高双组分热风非织造布透气性和吸收反渗性能,本课题详细研究了双组分热风非织造布打孔设备,工艺及打孔后材料的性能。双组份热风非织造布在成型卷装后,将其输送到本课题开发的打孔设备上。通过不断改进打孔凹凸辊的设计方案,获得了合适的孔型。同时通过对试验机台及工艺参数的持续测试和改进,最终开发出具有批量生产能力且适用于不同基重双组分热风非织造布材料的打孔设备。本课题中,此设备可在无需更换任何配件的条件下进行换线,仅通过改变工艺参数分别为22gsm和27gsm基重的双组份热风非织造布打孔。打孔后材料的试验结果表明:与相同材质的未打孔双组份热风非织造布和相似基重的纺粘非织造布相比,打孔PE/PP双组分热风非织造布具有更好的渗透性,透气性和反渗能力等优点。本课题研究的PE/PP双组份热风非织造布打孔技术已率先在行业内实际应用。通过消费者感知试验及结果,更加佐证了含有打孔PE/PP双组分热风非织造布材料的卫生巾产品在透气性,防漏保护性能,吸收性,舒适性,消费者对表层的喜好度等方面,相对于PP纺粘非织造布网面的产品有显著优势,此打孔工艺值得推广。

关键词：非织造布 PE/PP 热风打孔

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小白杏变温式热风干燥的试验与模拟分析

小白杏变温式热风干燥的试验与模拟分析

作者：郭晓龙新疆农业大学

学位级别：硕士

小白杏是新疆库车名产,果肉香甜、口感上乘而且富含多种人体所需要的微量元素。每年春末夏初小白杏的成熟季节都有大量的小白杏因不易储藏运输而浪费,将小白杏制成杏干是减少损失的一种方法,可以减少杏农损失并促进产业链的发展。根据... 详细信息

小白杏是新疆库车名产,果肉香甜、口感上乘而且富含多种人体所需要的微量元素。每年春末夏初小白杏的成熟季节都有大量的小白杏因不易储藏运输而浪费,将小白杏制成杏干是减少损失的一种方法,可以减少杏农损失并促进产业链的发展。根据实际情况,结合要求,本文设计了一种复合式热风干燥箱;提出了将变温干燥运用到小白杏干燥作业中的一种方法;运用计算流体动力学的方法,通过FLUENT14.0软件对于燥箱干燥小白杏的过程进行了仿真模拟,减少了实际试验的成本。小白杏变温干燥工艺研究：运用变温干燥的方法干燥小白杏,选取干燥风速9m/s和11m/s两个水平,干燥温度分为前期60℃和55C两个水平,中期80℃和75℃两个水平,后期70℃和65℃两个水平。其中风速在一次试验中保持恒定,前期温度的时间为一小时,中期温度的时间为两小时,后期温度的时间直至试验结束为止。经过正交试验的结果分析确定了风速9m/s,前期温度60℃,中期温度80℃,后期温度70℃为较优组合。变温干燥的方法相比于恒温干燥,整个制干时间缩短3h,效率提升28.3%。复合式热风干燥箱设计与模拟分析研究：介绍了复合式热风干燥箱的基本结构和工作原理、分析所用理论知识,计算了相关参数,在GAMBIT中简化了干燥箱的模型,划分了网格。使用ANSYS FLUENT14.0软件对干燥箱进行了模拟计算,通过对各场云图的分析得到：整个干燥箱内的压力场分布比较合理,过渡比较平滑,适合进行干燥作业;速度场的分布为底部和四周靠近箱壁处较大,由于受到杏子的阻碍,速度场在中间的干燥作业区域偏低;温度场自下而上逐渐升高,温度在底部的干燥区域比较低,在干燥区域上方温度高但没有杏子在此区域干燥。针对模拟计算得出的结论,本文提出了相应的改进优化措施。利用CFD对干燥箱进行模拟,解决了常规测试手段成本高、相关数据难测量等缺点,为复合式热风干燥箱的流场研究提供了新的方法,同时也为干燥箱的优化提供了依据。

关键词：干燥箱小白杏变温干燥热风流场 FLUENT模拟

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太阳能蒸汽热风干燥机的结构设计与研究

太阳能蒸汽热风干燥机的结构设计与研究

作者：段凤江安徽农业大学

学位级别：硕士

太阳能蒸汽热风干燥技术是一项利用太阳辐射能将水变成蒸汽，用蒸汽加热空气形成热风，利用热风来对农产品进行干燥的技术。太阳能蒸汽热风干燥机是实现太阳能蒸汽热风干燥的设备，由太阳能集热器和带式干燥机等部分组成。随着石油、煤... 详细信息

太阳能蒸汽热风干燥技术是一项利用太阳辐射能将水变成蒸汽，用蒸汽加热空气形成热风，利用热风来对农产品进行干燥的技术。太阳能蒸汽热风干燥机是实现太阳能蒸汽热风干燥的设备，由太阳能集热器和带式干燥机等部分组成。随着石油、煤炭、天然气等不可再生资源的大量开发和使用，随之而来的环境问题和能源危机摆在了眼前。在这种情况下，开发和利用太阳能技术势在必行，太阳能蒸汽热风干燥机利用太阳辐射能对农产品进行干燥和加工，可以达到既节约又清洁的目的。因此，本文开展了以下方面的研究：（1）完成了太阳能蒸汽热风干燥机的结构设计，确立了关键零部件的结构参数和尺寸。基于太阳能蒸汽热风干燥技术的相关理论知识，分析了太阳能蒸汽热风干燥机的工作原理，计算了干燥机的工艺参数，确立了太阳能集热器与带式干燥机之间的尺寸关系，建立了干燥机设计的整体结构，分析了关键零部件的结构参数，确立了关键零部件的结构尺寸。（2）完成了太阳能蒸汽热风干燥机的虚拟设计。基于三维软件CATIA和编程软件VB(Visual Basic)，建立了干燥机关键零部件的零件库，编制了关键零部件的计算机辅助设计软件，绘制了干燥机的三维实体模型。（3）研制了太阳能蒸汽热风干燥机。根据实验室的场地设计了干燥装置，根据本地区的光照条件和干燥要求设计了集热系统，确定了相关参数，完成了样机的二维工程图绘制，研制了适合实验室工作的干燥机样机。（4）进行了太阳能蒸汽热风干燥机的实验设计。以太阳能蒸汽热风干燥技术为理论基础，制定了利用所研制样机对土豆片进行干燥实验的整体方案，在对土豆片进行了多次实验之后，通过对实验结果的分析，验证了所设计太阳能蒸汽热风干燥机的良好干燥效果。

关键词：太阳能蒸汽热风干燥机结构设计

带热风干燥水稻功能的收割机割台的设计与优化

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带热风干燥水稻功能的收割机割台的设计与优化

作者：熊志鹏江西农业大学

学位级别：硕士

为了解决雨雾天收割水稻时,水稻由于表层呈现高湿状态导致收割机输送机构和脱粒清选装置堵塞,潮湿稻草夹带谷粒从而引起额外的浪费损失的问题,提高联合收割机的热效率及利用率,减少稻谷的霉变损失,提出了利用收割机余热在割台以及水稻... 详细信息

为了解决雨雾天收割水稻时,水稻由于表层呈现高湿状态导致收割机输送机构和脱粒清选装置堵塞,潮湿稻草夹带谷粒从而引起额外的浪费损失的问题,提高联合收割机的热效率及利用率,减少稻谷的霉变损失,提出了利用收割机余热在割台以及水稻输送器处两部位采用热风干燥水稻实现水稻机收的方案,并针对在联合收割机割台进行热风干燥水稻做出了一系列研究:(1)基于水稻传热传质理论及内燃机余热回收的计算,进行了收割机余热在机干燥脱前水稻的可行性分析。对割台集成干燥装置的总体方案进行了分析,设计了一种在割台主体底部加装热风腔且采用多孔板向上出风的割台,运用仿真对比分析了在割台顶部加装导流罩与不加导流罩对水稻干燥过程影响,认为不加导流罩方案更优。(2)运用了CFD-DEM耦合的方法建立了水稻干燥过程仿真模型,运用该模型采用二次正交旋转中心组合试验法,分析了水稻喂入量、初始含水率、热风速度以及热风风温四个因素对水稻降水幅度的影响。结果表明:选取的四个因素对水稻降水幅度影响都具有极显著影响,影响的主次顺序为:水稻喂入量>水稻初始含水率>热风温度>热风速度;水稻降水幅度随水稻喂入量和水稻初始含水率的增大而减小,随热风风速和风温的增大而增大;在选定的水平范围内,最佳干燥条件为:水稻喂入量为100g,热风速度6m/s,热风温度150℃,初始含水率20%,此时达到最大降水幅度为1.541%。(3)运用水稻干燥过程仿真模型,获取了热风风速、热风风温及干燥时间与水稻降水幅度之间的相关方程,根据水稻在割台各区域不同的运动时间,对割台干燥区域进行了分级干燥设计与热风流量的分配,获取了割台干燥区域内进风口的不同倾斜角度、多孔板不同开孔率以及进风口直径对热风流场的影响,得出了割台干燥区域的优化参数为:进风口的倾斜角度选择为110°,多孔板的开孔率选择为18.78%,进风口的直径选择为120mm。(4)搭建了试验台对基于CFD-DEM的水稻干燥过程仿真分析进行了验证,将仿真结果与试验结果进行对比分析,结果表明:虽然数值仿真的结果和试验结果数值之间存在一定的误差,但是二者的总体变化趋势是一致的,验证了采用CFD-DEM耦合方法进行水稻传热传质过程数值仿真是可行性的。

关键词：割台水稻热风在机干燥 CFD-DEM 联合收割机

微波与太阳能热风联合干燥救心菜的工艺研究与装备设计

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微波与太阳能热风联合干燥救心菜的工艺研究与装备设计

作者：鲍雪梅安徽农业大学

学位级别：硕士

农产品干燥在农产品储藏技术中占有极其重要的地位,其中脱水蔬菜越来越受到人们的青睐。我国蔬菜干燥技术发展的较迟,但是发展的速度还是相当可观的。脱水蔬菜常用的加工方法有常压热风干燥,真空冷冻,微波干燥和远红外干燥,目前,采用不... 详细信息

农产品干燥在农产品储藏技术中占有极其重要的地位,其中脱水蔬菜越来越受到人们的青睐。我国蔬菜干燥技术发展的较迟,但是发展的速度还是相当可观的。脱水蔬菜常用的加工方法有常压热风干燥,真空冷冻,微波干燥和远红外干燥,目前,采用不同干燥方式联合干燥农产品是干燥技术发展的一个趋势,联合干燥可以在不同的干燥阶段采用不同的干燥方式从而去除不同的水分,以达到彻底干燥的目的。本课题完成了对整个太阳能热风干燥系统的结构和工作原理的研究分析,并对干燥系统中的主要部件进行了详细的阐明。通过微波干燥实验和预处理对比试验,确立了微波可用于特种蔬菜救心菜前期的预处理工艺,短时微波可以起到快速脱水和去除蜡质的效果。通过热风干燥单因素试验探讨了热风温度、风速、物料层厚度对干燥特性和产品品质的影响,基于数据分析的结果和对比验证实验确立了采用微波-热风串联联合干燥救心菜的方案,联合干燥救心菜后的产品不仅满足较短的干燥时间周期又满足优质产品的感官品质要求。通过二次旋转回归实验建立救心菜干燥工艺的数学模型,得到了联合干燥实验的最佳干燥工艺参数。其最佳干燥工艺参数是先微波,微波功率640w,微波时间4.2min,物料层厚度0.5cm;后热风干燥272min,干燥温度55℃,风速1.5m/s。最后利用最佳干燥工艺参数进行工厂生产线化联合干燥机的设计,通过数据计算得到干燥机主要零部件的设计尺寸以及各级传动的相关数据,基于catia对整个传动系统和其他部件进行三维设计,最终利用catia三维软件设计出联合干燥机的虚拟样机。

关键词：微波热风救心菜工艺参数联合干燥机

收割机谷物提升搅龙中远红外热风在机干燥稻谷的研究

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收割机谷物提升搅龙中远红外热风在机干燥稻谷的研究

作者：肖石华江西农业大学

学位级别：硕士

为解决稻谷收获后无法及时干燥而易霉变的问题,提升联合收割机的能量利用率,本文针对所设计的联合收割机提升搅龙中远红外热风联合干燥装置,采用CFD-DEM耦合仿真结合试验对稻谷的传热传质过程进行了分析,获取了稻谷在联合收割机提升搅... 详细信息

为解决稻谷收获后无法及时干燥而易霉变的问题,提升联合收割机的能量利用率,本文针对所设计的联合收割机提升搅龙中远红外热风联合干燥装置,采用CFD-DEM耦合仿真结合试验对稻谷的传热传质过程进行了分析,获取了稻谷在联合收割机提升搅龙中的干燥机理。本研究根据稻谷的干燥原理和联合收割机提升搅龙的结构特点,提出了两种远红外联合热风干燥稻谷的方案:红外加热器安装在搅龙中心的内加热方案和安装在搅龙外筒上的外加热方案。基于计算流体力学理论和离散单元法,建立了内、外加热方案的CFD-DEM耦合仿真模型,并利用该模型对干燥装置内的流场变化和稻谷在干燥装置内的传热传质及运动过程进行模拟分析,得到了提升搅龙内流场的变化情况,稻谷的传热传质和谷粒运动的情况,同时对比分析了两种干燥方案对谷粒的干燥效果,结果表明外加热干燥方案好于内加热干燥方案。采用上述方法分析了不同因素对外加热干燥方案中稻谷干燥效果的影响,结果表明:谷粒的温升随搅龙转速、热风速度和喂入量的增大而减小,随热风温度、辐射温度、搅龙长度和搅龙直径的增大而增大;谷粒降水幅度随搅龙转速、喂入量和搅龙长度的增大而减小,随热风温度、辐射温度和搅龙直径的增大而增大,随热风速度的增大先增大后减小。其中增加搅龙长度和半径对增大降水幅度并不明显,因此确定影响干燥效果的主要因素为搅龙转速、热风温度、热风速度、辐射温度和喂入量。搭建了外加热方案试验台架,对仿真分析进行的验证试验表明了试验结果与模拟结果存在一定的误差,但两者的变化趋势一致,说明了基于CFD-DEM模拟方法研究稻谷干燥的可行性,其结果具有一定的参考价值。选取搅龙转速、热风温度、热风速度、辐射温度和喂入量为试验因素,以降水幅度和爆腰率为试验指标进行二次回归正交组合试验,建立了降水幅度和爆腰率与5个因素的回归方程,找出了各因素对试验指标影响的强弱顺序、影响规律和相互作用。结果表明:各因素的影响降水幅度强弱顺序为热风速度、喂入量、搅龙转速、辐射温度、热风温度;各因素对爆腰率的影响强弱顺序为辐射温度、热风温度、喂入量、搅龙转速和热风速度。利用Design-Expert软件的寻优功能对回归方程进行了优化,优化结果为:搅龙转速为1000r/min,热风温度为60℃,热风速度为6m/s,辐射温度为400℃,喂入量为1.24kg/s,此时降水幅度为5.78%,爆腰率为1.49%。在该参数组合下进行试验,验证结果为:降水幅度为5.45%,爆腰率为1.42%,与优化结果的相对误差分别为5.71%和4.70%。

关键词：稻谷干燥 CFD-DEM 远红外热风搅龙收割机

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锂电池石墨负极涂层热风干燥实验研究

锂电池石墨负极涂层热风干燥实验研究

作者：王亚男燕山大学

学位级别：硕士

随着全球经济的不断发展和能源危机的爆发,新能源的研究对人类的可持续发展起到至关重要的作用。锂电池作为一种新型储能载体,近年来被广泛应用到日常生活和工业生产中。负极是锂电池的重要组成部分,极片干燥工艺是锂电池生产的重要环... 详细信息

随着全球经济的不断发展和能源危机的爆发,新能源的研究对人类的可持续发展起到至关重要的作用。锂电池作为一种新型储能载体,近年来被广泛应用到日常生活和工业生产中。负极是锂电池的重要组成部分,极片干燥工艺是锂电池生产的重要环节。在干燥过程中,负极涂层水分迁移和热量传递规律是极片生产工艺和节能降耗的理论依据,对干燥设备的设计及运行也起到指导作用。因此,对负极极片涂层干燥过程进行研究具有重要的理论意义和实际价值。本研究选取石墨、导电炭黑作为负极材料,使用增稠剂和粘结剂作为配比材料,进行制浆、涂布,制成石墨负极涂层,在干燥设备内实施干燥过程,得到极片涂层干燥过程的主要特性及基本规律。(1)探讨了涂层热风对流干燥的理论模型,分析了典型物料的干燥规律,确定干燥介质(热风)性质(温度、速度、湿度等)为干燥实验研究的主要影响参数;(2)基础实验。使用电热恒温鼓风干燥箱(GZX-9140MBE)作为干燥设备,选择热风温度和涂层厚度作为实验的主要变量。涂层厚度分别为100μm、150μm和200μm,箱内热风速度约为0.5-0.8m/s,热风温度分别设定为80℃、90℃、100℃及110℃。实验过程中,测取极片实时重量、表面温度,计算得到涂层干基含水率,进而获取涂层的干燥速率并制成干燥特性曲线。实验结果表明:温度越高,厚度越薄,极片达到平衡含水率所需的时间越短,干燥速率越高;热风温度对干燥速度的影响较大,而不同厚度的涂层干燥速度相差不大。(3)在基础实验探明的基本规律上,为进一步综合研究不同厚度涂层在热风速度、温度条件下的干燥特性,选取不同风温(80℃、90℃、100℃、110℃)、不同风速(1.1m/s、1.7m/s、2.3m/s)和不同涂层厚度(100μm、150μm、200μm)作为实验变量,使用实验室专用涂布干燥系统(M12-160-1A-DZ)实施干燥过程。实验结果表明:热风温度、涂层厚度对干燥速率的影响规律与基础实验一致,涂层干燥过程均包括升速干燥阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段;热风速度对干燥速度也有一定的影响程度,风速越高、干燥速度越高。相对于电热恒温鼓风干燥箱,专用涂布干燥系统均流效果较好,涂层温度曲线降速段走势平滑,得到的干燥曲线和干燥速率曲线与基础实验基本一致。(4)为寻求一种适用于描述锂电池极片涂层干燥特性的理论模型,本文基于实验数据,对10种典型的干燥模型进行了非线性拟合和均方差分析,结果显示:与其他9种模型相比,Wang and Singh模型具有最大的决定系数,最小的加权卡方检验系数和标准误差。因此,本文选择该模型用于描述极片涂层在干燥过程中的水分变化,并拟合出模型方程中的物理常数A和B。

关键词：锂电池负极涂层热风干燥模型

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红枣微波—热风联合干燥特性及品质的研究

红枣微波—热风联合干燥特性及品质的研究

作者：刘小丹西北农林科技大学

学位级别：硕士

红枣是鼠李科枣属植物枣树的成熟果实,营养丰富。红枣含水量很高,收获期短,收获后不能及时干燥就会加剧霉变腐烂,给红枣产业造成了极大的经济损失,是限制红枣产业发展的瓶颈之一。因此,开展红枣干燥技术的研究,对提高红枣品质具有重要... 详细信息

红枣是鼠李科枣属植物枣树的成熟果实,营养丰富。红枣含水量很高,收获期短,收获后不能及时干燥就会加剧霉变腐烂,给红枣产业造成了极大的经济损失,是限制红枣产业发展的瓶颈之一。因此,开展红枣干燥技术的研究,对提高红枣品质具有重要意义。本论文对红枣微波-热风联合干燥的干燥特性及干燥模型进行了研究,并对红枣感官特性、营养成分、褐变情况进行了比较,得出以下主要结论:1.红枣的分段热风干燥试验表明,干燥经过短暂的加速干燥阶段之后进入恒速干燥阶段,在干燥后期,干燥速率减慢;红枣的内部温度高于表面温度。红枣的微波间歇干燥试验表明,微波间歇干燥初期,干燥速率迅速提高,之后进入恒速干燥阶段。在4种分段热风干燥中,第Ⅱ种干燥方式干燥的红枣最佳。在4种微波间歇干燥方式中,单元操作中干燥时间为12min的干燥方式较好。2.采用微波-热风联合干燥方式进行红枣干燥,干燥时间比分段热风干燥缩短11%以上;联合干燥方式尤其是微波间歇次数为7次的干燥方式,无论从干燥速率来说,还是从表面、内部温度来讲,都存在着优越性。通过对比4种微波-热风联合干燥方法的能耗及产品品质及能耗可知,微波间歇次数为7次是较优的红枣微波-热风联合干燥组合。红枣微波-热风联合干燥曲线符合Page模型,能很好预测微波-热风联合干燥过程中红枣含水率随时间的变化规律(p热风干燥时间为试验因素,总维生素C含量、总黄酮含量、A420为评价指标,建立各个指标的二次回归方程,经验证该模型是合理可靠的,可用于生产预测。红枣微波-热风联合干燥最佳工艺条件为投料量305g,在119W下微波干燥12min,间歇4min,微波间歇次数7次,然后55℃热风干燥9h,50℃热风干燥12h,红枣总维生素C含量达36.22mg/100g,总黄酮含量为35.53mg/100g,A420 为 0.3079。4.联合干燥的红枣色泽鲜艳,果形饱满,收缩变形程度小,外观品质综合评价较好;不同干燥方式干燥的红枣色泽参数L*、b*、a*差异显著。真空干燥的红枣组织结构与鲜样最为接近;微波-热风联合干燥得到了多孔性较好的组织结构。微波-热风联合干燥和真空干燥红枣的总维生素C含量明显高于分段热风干燥和微波间歇干燥产品;4种干燥方法干燥的红枣总黄酮含量相差不大。分段热风和微波间歇干燥的红枣总糖和总酚含量没有显著差异。微波-热风联合干燥和真空干燥的红枣A420最低。

关键词：红枣微波热风联合干燥品质