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微波真空干燥技术的应用

2007-08-06 | 浏览量: 429 常州市荣发干燥设备有限公司
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八十年代后期国内开始研发微波真空干燥设备,通过多年的努力,到 2000 年前后,成功的解决了低气压微波场起弧放电,铺料层之间加热温差,微波场内非接触测温等多项难题,从实验阶段跨入工业化生产阶段。为食品工程、制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工提供了一种新型、高效的干燥设备。
微波真空干燥的特点:
  高效: 常规的真空干燥设备中,(假定真空压力为 7.37kpa ,物料脱水温度为 40 ℃, 1kg 水汽化热是 574 大卡),由于在真空场合下,热量通过对流传递十分困难,只能传导进行,加热速度慢,干燥周期长,能耗大。微波真空干燥设备采用的是辐射传能,是介质整体加热,无需其它传热媒介,避免了上述缺点,所以速度快,效率高,干燥周期大大缩短,能耗降低。与常规干燥技术相比可提高工效四倍以上。
  加热均匀: 由于微波加热是物料里外同时加热,物料的里外温差小,不会产生常规加热中出现的里外加热不一致的状况,而使干燥质量大大提高。 易控: 便于连续生产及实现自动化,由于微波功率可快速调整及无惯性的特点,易于及时控制,便于工艺参数的调整和确定。
  设备体积小,安装维修方便:
  产品质量好: 与常规方法相比,所加工的产品质量有较大幅度的提高。
此外微波设备具有消毒、杀菌之功效,产品安全卫生。保质期可延长。
从以上介绍的特点中,节能、降耗、提高产品质量、安全卫生、设备投资成本低等诸方面即可看出其经济效益和社会效益的显著。在脱水蔬菜加工中,对各种干燥设备的工艺性能,经济效益,产品质量等比较结果如表。

项目
微波真空设备 冷冻干燥设备  热风干燥设备

成品品质

维生素等营养成分保存率
85%       95%      热分解、无保存
    
风味色观

基本保存     全部保存    大幅度变化

复水性
3 分钟恢复   3 分钟恢复    15 分钟以上

咀嚼感
完好       差       一般

设备特征

设备成本
冻干机的一半   昂贵       便宜

运行成本
2-3 元 /kg   20 元 /kg    1-1.5 元 /kg

干燥时间
3-4 小时    20 小时     5-6 小时

其它

占地面积
小        中         大

杀菌作用
无        无         无

微波真空设备与常规真空设备干燥效率比较
型号  功耗   每小时去水量 效率( kg/kw.h )

微波真空设备

   25kw     10kg    0.4
  
真空设备
   23kw     2.5kg   0.1

经比较微波真空干燥设备的效率为常规真空设备的 4 倍,可见微波真空干燥是一项经济效益显著、推广价值极高的高新技术。目前我公司研制的新型工业化微波真空干燥设备已通过国家有关单位的鉴定,从 2kw-100kw 微波真空干燥设备已形成系列产品。这将为我国国民经济诸多领域及科研部门提供能够一种现代化的高新技术干燥设备。
微波真空干燥设备是微波能技术与真空技术相结合的一种新型微波能应用设备,它兼备了微波及真空干燥的一系列优点,克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点,在一般物料干燥过程中,具有干燥产量高、质量好、加工成本低等优点,微波真空干燥设备市一项集电子学、真空学、机械学、热力学、程控学等多学科为一体的高新技术产品,是对干燥过程中物质的物理变化、内外热质交换以及真空条件下水分迁移过程的深入研究基础上的,发展起来的一项新技术、新工艺。微波真空干燥设备由微波发生器、真空干燥腔、物料旋转盘、真空系统和电子控制系统组成。
工业生产中,由许多物品是不能在高温条件下进行干燥处理,如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材,为了保证产品质量,其干燥处理必须在低于 100 ℃或室温的条件下进行,众所周知气压降低,水的沸点降低,如在一个大气压( 101.3 kpa )下,水的沸点是 100 ℃,而在 0.073 大气压下( 7.37 kpa )下,水的沸点是 40 ℃。在真空条件下,加热物体可使物体内部水分在无温升状态下蒸发。由于真空条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能。常规真空干燥方法热的传导速度很缓慢、效率低,并且温度控制难度大,被加热物料还会产生内外温差。微波加热是一种辐射加热,是微波与物体直接发生作用,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,所以加热速度快,干燥效率高,干燥质量高。
国外发达国家如美国、法国、日本八十年代开始进行工业化微波真空干燥设备开发。并在实际应用中取得良好的效果。美国加州大学与某公司合作,用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干,将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥,产品质量大大提高。法国国际微波公司制造的微波真空干燥机(2450MHz、48kw)加工速溶桔粉,产品不仅保持原有的色、香、味、其维生素的保留远高于喷雾干燥。 

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