初始饱和度对微波冷冻干燥过程传热传质的影响

以非饱和含湿牛肉为例,进行了微波冷冻干燥实验研究。获得了干燥时间与物料初始饱和度近似成正比的结论。与升华面模型的计算结果比较表明,升华冷凝模型更符合实验规律,证实了非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥时升华冷凝区的存在。     

初始非饱和液体物料冷冻干燥二维数值验证

为提高过程经济性,对初始非饱和液体物料冷冻干燥这一思想进行二维数值验证。建立含湿多孔介质冷冻干燥二维柱坐标数学模型,使用有限体积法对控制方程组进行数值求解。模拟结果显示,初始非饱和冷冻物料确实能够有效减少干燥时间,达到强化冷冻干燥过程的目的,干燥时间随着初始孔隙率的增大而减小。对模拟得到的不同时刻物料内部饱和度和温度的侧形进行分析。     

非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程传热传质分析

基于升华冷凝模型,对非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程作了数值计算．结果表明,干燥过程中不饱和含冰区内的冰饱和度有较大变化．通过与不考虑升华冷凝区相比较,表明升华冷凝区的存在不可忽略．     

真空冷冻干燥非稳态热质传递模型的应用

真空冷冻干燥非稳态热质传递模型的应用齐锡龄１杜小泽２李惟毅１（１天津大学热能工程系，天津３０００７２）（２清华大学热能工程系，北京１０００８４）关键词冷冻干燥热质传递升华压力１引言通过理论计算确定真空冷冻干燥速率或干燥时间对指导生产实践很有意义。但是...     

初始非饱和多孔物料对冷冻干燥过程的影响

提出了“初始非饱和多孔物料冷冻干燥”的思想,从实验上验证具有一定初始孔隙的非饱和多孔物料对液体物料冷冻干燥过程的强化作用。设计、加工和组装了一套实验室规模的多功能冷冻干燥装置。采用“液氮制作冰激凌法”,将以甘露醇为主要溶质的液体物料制备成具有不同初始孔隙的冷冻物料。对于相同质量和相同湿含量的非饱和冷冻物料,在相同的操作条件下,进行冷冻干燥实验,并与常规冷冻干燥相比较。结果表明,初始非饱和物料对冷冻干燥过程确实具有显著的强化作用。非饱和冷冻物料(初始饱和度0.28)的干燥时间比常规冷冻物料(初始饱和度1.00)能够节省36.4%。初始饱和度越小,干燥时间越短,干燥产品的含水率越低。     

冷冻干燥过程的数学模型

本文以物料衡算和热量衡算为基础，作适当的简化，导出了所需参数较少，但能准确地预测冷冻干燥全过程时间的数学模型，通过对胡萝卜和土豆的实验研究，检验了模型的适用性和准确性。     

具有预制孔隙多孔介质冷冻干燥的多相传递模型

基于局部质量非平衡假设,建立了多相多孔介质热、质耦合传递数学模型,理论验证具有预制孔隙的初始非饱和多孔物料对冷冻干燥过程的强化作用。模型考虑了多孔介质的吸湿效应,构建了3种吸附-解吸平衡关系。模型使用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件平台数值求解,并与实验数据进行了比较。结果表明,初始非饱和冷冻物料能够有效地强化冷冻干燥过程。采用不同函数形式的吸附-解吸平衡关系模拟的干燥曲线均与实验数据非常吻合。通过分析物料内部的饱和度、温度和质量源分布,探讨了初始非饱和物料冷冻干燥过程的传热传质机理。初始非饱和物料的干燥速率控制因素主要是传热。模拟考察环境辐射温度对冷冻干燥过程影响的结果表明,所建模型具有良好的预测能力。     

共结晶过程研究进展

简述了共结晶技术的发展现状、共结晶方式及共晶体产品的表征方法,展望了未来共结晶技术的发展前景,结果表明,共结晶技术应用广泛、发展前景远大。     

冷冻干燥速率强化技术

从冷冻干燥过程内部速率控制影响因素出发 ,阐明了冷冻干燥速率强化技术的现状和发展 ,评述了各种速率强化方法的实施要点和需要解决的问题     

冷冻干燥过程的实验研究

冷冻干燥过程的实验研究涂伟萍，田文清，杨卓如，陈焕钦，谭盈科（华南理工大学化学工程研究所，广州５１０６４１）关键词冷冻干燥；热质传递１前言冷冻干燥法最主要的特点是在冷冻干燥过程中物品内部的不可逆变化很小，能保持物品的色、香、味、形基本不变，是生产优质...     

超声场作用下的强化传质研究进展

对超声波技术在质量传递过程中的应用与研究进展进行了综述。介绍了超声波在强化质量传递过程包括膜分离过程、电化学过程、生化分离过程、非均相化学反应过程以及传质性能中的研究。并对超声波技术目前存在的问题及发展趋势提出了一些建议。     

药品真空冷冻干燥过程监控技术研究进展

对药品冻干过程进行优化的关键是在保证药品质量不受损害的情况下尽量缩短干燥时间。因此,对冻干过程进行准确的监控是十分重要的,既要保证药品的温度保持在合理的范围内,对干燥结束时间进行准确地判断,同时又要对冻干过程压力和温度进行良好的控制以达到冻干过程的最优化。本文对近年来药品真空冷冻干燥过程监控技术的研究进展进行了综述,主要有基于动态参数估计法(DPE)的监控系统、基于卡尔曼滤波法的监测系统、露点法判断一次干燥结束点、模型预测控制法(MPC)。提出药品真空冷冻干燥监控技术的研究应着重于以下几点:考虑辐射、对流和导热3种传热方式在冻干传热过程中所占的比重,建立二维、三维冻干模型以更加精确地监测药品冻干过程的参数,在此基础上研究对加热隔板温度和冻干室压力的实时最优控制策略,以对药品冻干过程进行及时、有效地控制。     

药品冷冻干燥过程的退火机理分析

运用热力学和动力学理论分析了药品冷冻干燥过程中的退火操作改变冻结药品结构的机理。通过对化学势随晶粒曲率半径变化、重结晶过程中冰晶半径随时间变化、非晶态基质的粘度随温度变化几个关系式的分析,得出退火温度必须要高于冻结药品的玻璃化转变温度;最佳退火持续时间与重结晶的速率紧密相关,且是退火温度的函数;退火后再冷却过程的冷却速率不影响升华干燥速率等结论。     

Technical aspects in freeze-drying of foods

Drying is a widespread concept in the food industry, typically used to convert a surplus crop into a shelf-stable commodity. With advancement of technology, however, there is interest in moving forward from the traditional convective air drying that is most widely used today for foods, to maintain at a very high level the nutritional and organoleptical properties of the initial fresh product. Freeze-drying (FD) produces the highest quality food product obtainable by any drying method, but it is considered the most expensive operation for manufacturing a dehydrated product owing to high energy consumption and high costs of both operation and maintenance. Microwave freeze-drying (MFD) and atmospheric freeze-drying (AFD) have been developed to reduce the FD energy consumption. The product quality of these two drying methods is similar to FD, due to removal of water content in materials by sublimation in both MFD and AFD. Although a significant amount of scientific research has been carried out in the field of sublimation drying, there are only a few comprehensive summarizations about the various sublimation drying methods. As a result, this review aims to highlight some of the latest and most notable advancements in sublimation-drying of foods, with main emphasis given to recent developments of reducing energy consumption of FD process and suggests future research areas on sublimation-related drying.     

电磁场作用下的强化传质研究进展

总结了电场、磁场和电磁场作用下强化传质的一些实验与理论工作,分析了3种强化传质方式在传质对象和传质机理方面的一些不同.进行比较后显示,电磁场强化传质的应用更加广泛,其强化传质机理可解释为:电磁场与物质的相互作用改变了物质的活性,降低了传质过程的活化能,从而使扩散得到增强.最后介绍了微波非热效应的一些实验与理论研究进展.研究表明,一些化学反应、陶瓷烧结和萃取等过程的传质得到强化确实是由于微波非热效应的作用.     

超重力场内气液传质强化研究进展

气液传质过程广泛存在于化学工业当中。气液传质强化技术的研究, 对缩短工艺流程、缩小设备尺寸、降低投资和运行成本等具有重要的意义。以旋转床为核心装备的超重力技术, 是气液传质过程强化的有效技术之一。经过30多年的发展, 超重力过程强化技术在基础和应用研究方面都取得了长足的进展, 特别是在受混合和传递限制的过程中得到广泛应用。本文从旋转床转子结构出发, 综述了整体旋转式、双动盘式、动静结合式等转子结构的超重力旋转床气液传质强化的研究进展和理论成果, 并展望了超重力旋转床气液强化传质的发展方向。     

物理场强化气液传质的研究进展

分别简述了磁场、电场、电磁场、超声场和超重力场5种物理场的作用机理,综述了这些物理场在强化蒸发、精馏和气体吸收等气液传质过程中的研究进展,同时概述了物理场强化气液传质的热力学研究进展。分析表明,物理场强化气液传质在化工、环保和节能减排等领域具有广泛的应用前景,但目前的研究大多还处于实验阶段,其机理和各种因素对强化效果影响的研究还不够深入和完善。指出今后研究热点主要包括：继续探索物理场强化传质的作用机理,拓展其应用领域,并对过程中的瓶颈问题进行技术攻关;通过实验和热力学研究两种方法对不同种类物理场强化传质效果进行比较,以确定各种物理场的适用体系。