南方地区10个稻谷品种解吸等温线与解吸等热分析

为了减少稻谷储藏及加工中的损失,提高加工过程整精米率和白度,采用静态称重法在10～35℃、RH 11.3%～96%条件下测定了我国南方地区6个长粒稻谷和4个中粒稻谷品种的解吸等温线,并分析储粮安全水分和解吸等热。结果表明:10个品种解吸等温线的平均值拟合的MCPE方程系数A、B、C分别为725.445、34.61、0.249。采用该方程分析15、20、25℃对应的解吸平衡水分,平衡相对湿度(ERH)为65%时,解吸平衡水分分别为14.16%、13.77%、13.42%;ERH为70%时,解吸平衡水分分别为14.91%、14.53%、14.18%;ERH为75%时,解吸平衡水分分别为15.78%、15.39%、15.04%。不同类型稻谷(长粒、中粒)在相同条件下的解吸安全水分值是相似的。当稻谷水分含量低于15%,以MCPE方程分析的解吸等热从4 670 kJ/kg急剧减少,之后随水分含量增加则缓慢减少到2 500 kJ/kg。尤其是在25～35℃,稻谷解吸等热从水分含量15%开始降低速度要缓于10～20℃,水分含量为17%的稻谷水分解吸等热接近纯水的汽化潜热。结果表明,储藏温度为15～20℃,稻谷入仓的水分含量可以控制在15.4%～15.8%。     

小麦的平衡水分与吸着热研究

在10~35 ℃、RH 11.3%~96%的温湿度范围内,采用静态平衡称重法对软麦和硬麦的吸附与解吸平衡水分进行了测定.小麦的平衡水分在一定相对湿度下随温度的增加而减少,解吸与吸附等温线之问存在滞后现象.采用6个非线性回归方程描述吸着(吸附/解吸)等温线,其中MOE、MCPE及修正BET方程分别在ERH 11.3%～96%、11.3%～96%及11.3%～49.9%范围内适合描述小麦等温线.硬麦(陇塬2号、南段1号)的吸湿特性与软麦(赵庄2号、鲁麦1号)的差异很小.从不同温度下的ERH/EMC数据所计算的水分吸附等热和解吸等热.均随着EMC增加而减少.     

煤粒瓦斯解吸扩散规律实验

进行了不同粒径煤样、不同温度和不同吸附平衡压力条件下的等温吸附-解吸实验.通过对解吸实验前600s实验数据的甲烷解吸率和槡t线性拟合,并结合计算得到了煤粒甲烷的初始有效扩散系数和扩散动力学参数.结果表明:吸附平衡压力越大,初始有效扩散系数越大,瓦斯解吸率越大;温度越高,初始有效扩散系数和扩散动力学参数也越大;煤样的粒径愈大初始有效扩散系数愈大,而动力学扩散参数越小,相同解吸时间内的甲烷解吸率越小.通过Arrhenius方程得到了甲烷解吸扩散活化能的表达式,通过处理数据得到1#和3#煤样的解吸扩散活化能分别为14.38kJ/mol和9.99kJ/mol.     

稻谷薄层干燥及其颗粒内部传质过程的试验研究

将稻谷颗粒视为圆柱体 ,利用Fick第二定律 ,建立了稻谷干燥过程中水分扩散模型 ,分析了稻谷干燥特性和介质温度与含水率对扩散系数的影响 ,并进行了薄层干燥试验 .结果表明 :稻谷干燥过程中水分比呈指数曲线变化 ,风温越高 ,曲线越陡 .稻谷在干燥的初始和最后阶段 ,水分比对水分扩散系数影响较大 .     

稻谷薄层干燥及其颗粒内部传质过程的试验研究

将稻谷颗粒视为圆柱体,利用Ｆｉｃｋ第二定律,建立了稻谷干燥过程中水分扩散模型,分析了稻谷干燥特性和介质温度与含水率对扩散系数的影响,并进行了薄层干燥试验。结果表明４：稻谷干燥过程中水分比呈指数曲线变化,风温越高,曲线越陡。稻谷在干燥的初始和最后阶段,水分比对水分扩散系数影响较大。     

水分对煤体瓦斯解吸扩散的影响

采用水蒸气吸附法,分别制取了6种不同水分含量的2类煤样进行瓦斯解吸扩散实验.利用Langmuir方程经验公式拟合,计算得到了极限瓦斯解吸量;对解吸实验前10min的甲烷解吸率和槡t进行线性拟合,通过计算得到了极限瓦斯解吸量和初始扩散系数,并分析了水分对瓦斯解吸扩散的影响机理.实验结果表明:水分含量对煤体瓦斯解吸扩散过程有显著影响,0.45 MPa平衡压力下,对于1#煤样,水质量分数由0.46%升高到3.5%时,极限瓦斯解吸量Q∞从8.63mL/g减小到4.24mL/g,降低50.87%,初期解吸率从70.87%减小至34.54%,降低36.33%;对于2#煤样,水质量分数由0.73%升高到4.16%时,Q∞从4.68mL/g减小到2.32mL/g,降低50.42%,初期解吸率从58.14%减小至37.16%,降低了20.98%;水分作用下,煤体瓦斯解吸能力大幅度降低;极限瓦斯解吸量、初期解吸率、初始扩散系数均随水分含量的增加而减小.     

微波流化床中稻谷的干燥模型

采用自制的微波流化床设备对稻谷进行了干燥。实验测定了不同的热风温度(50～90℃)、微波功率密度(0～1.375 W/g)条件下稻谷微波流化床干燥曲线,并确定了干燥动力学模型。结果表明:微波功率密度越大、热风温度越高,所需干燥时间越短,水分扩散系数越大。干燥过程符合扩散模型,在实验条件范围内水分扩散活化能随着微波功率密度P的增加呈指数关系减小。随着微波功率密度的升高,Ea可降低2.3%～3%,干燥时间减少18%～24%。该模型可以很好地模拟不同条件下干燥过程中稻谷水分随时间变化规律。     

瓦斯压力对瓦斯在煤中扩散影响的实验研究

为了研究瓦斯压力对瓦斯在不同变质程度煤中扩散的影响,采集了我国典型矿区的煤样,采用低温氮吸附法和压汞法对煤样进行了孔隙特征分析,开展了不同压力下煤粒瓦斯吸附-解吸扩散动力学实验,分别采用单孔扩散模型和双孔扩散模型对扩散实验结果进行拟合.结果表明,双孔扩散模型比单孔扩散模型能更准确地描述煤粒瓦斯吸附-解吸扩散全过程.基于双孔扩散模型反演计算大孔和微孔有效扩散系数D_(ae),D_(ie),分析认为:二次多项式函数能很好地描述D_(ae)与压力的关系,在吸附过程中,当瓦斯压力小于某一临界压力时,D_(ae)随着压力的增大而减小,当瓦斯压力大于某一临界压力时,D_(ae)随着压力的增大而增大;在解吸过程中,当瓦斯压力大于某一临界压力值时,D_(ae)随着压力的减小而减小,当瓦斯压力小于某一临界压力值时,D_(ae)随着压力的减小而增大;大孔有效扩散系数均值Symbol`A@D_(ae)越大,临界瓦斯压力值就越大.而微孔有效扩散系数D_(ie)与压力则较好地符合一元线性关系:在吸附过程中D_(ie)随着压力的增大而增大,在解吸过程中D_(ie)随着压力的减小而减小.各煤样在吸附-解吸过程中的扩散特征参数β基本保持不变.     

小麦增水调质与微生物变化的研究

采用普通喷雾法对小麦进行增湿,结果表明,水分在5h内迅速向籽粒内部扩散,并逐渐趋向于籽粒水分的均衡,增湿温度、增水量和小麦品种对水分扩散速率没有明显的影响.在常规储藏条件下,水分不超过12 4%的增湿小麦带菌量稳定;在低温储藏条件下,水分不超过13 9%的增湿小麦带菌量稳定.同时,采用着色法探讨了干、湿粮麦混合时水分的变化规律.结果表明,温度、干湿比对混合麦的水分传递速率有影响.混合麦的总带菌量变化在同一比例的干麦和湿麦之间无明显差异;在不同比例的混合麦之间,随干湿比减小、储藏温度升高带菌量增加,霉变速率加快,储藏期变短.     

粮食吸湿及湿空气在粮堆中的扩散特性研究

研究了粮食的吸湿特性和湿空气在粮堆中的扩散特性.结果表明:粮食在湿空气中吸湿速度较快,安全水分小麦直接暴露于RH80%条件下,4 d左右水分即可达到基本平衡.但如果没有外部力量推动,湿空气在粮堆中扩散速度很慢,维持小麦、玉米和稻谷的初始相对湿度与环境相对湿度差值超过10%的条件,30 d、0.5 m粮层的相对湿度升高值均小于4%.温差对湿空气在粮堆中的扩散有较强的推动作用,在温差20℃和RH85%的条件下,对局部粮食的增湿速度,湿空气影响粮堆的深度和粮食的增湿量均显著大于无温差条件的结果.