2020-09-25 08:05:17

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微波干燥不同于传统干燥方式,其热传导方向与水分扩散方向相同。与传统干燥方式相比,具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点,因而在干燥的各个领域越来越受到重视。早在上世纪60年代国外就对微波干燥技术的应用和理论进行了大量研究,在近几十年又得到了进一步的发展。

基本信息

  • 中文名称

    微波干燥

  • 频率

    300兆赫~30万兆赫

  • 波长

    1毫米~1米

折叠 编辑本段 技术介绍

我国微波干燥技术研究起步较晚,与国外相比有一定的差距,但也取得了不错的成绩,也有许多研究与应用成果。我国微波干燥技术现已用于食品工业、材料化工、医药工业、矿产开采业、陶瓷工业、实验室分析、湿天然橡胶加工等方面。

微波是一种高频电磁波,频率为300兆赫~30万兆赫,其波长为1毫米~1米。微波具备电场所特有的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应等特点。

传统干燥方法,如火焰、热风、蒸气、电加热等,均为外部加热干燥,物料表面吸收热量后,经热传导,热量渗透至物料内部,随即升温干燥。而微波干燥则完全不同,它是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内,其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列,而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动,并产生剧烈的碰撞和摩擦(每秒钟可达上亿次),结果一部分微波能转化为分子运动能,并以热量的形式表现出来,使水的温度升高而离开物料,从而使物料得到干燥。也就是说,微波进入物料并被吸收后,其能量在物料电介质内部转换成热能。因此,微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种干燥方式。

微波干燥设备的核心是微波发生器,目前微波干燥的频率主要为2450兆赫,多用于化工、食品、农副产品、木材类、建材类、纸品等行业的干燥,也可用于食品、农副产品等的杀菌。

在传统的干燥工艺中,为提高干燥速度,需升高外部温度,加大温差梯度,然而随之容易产生物料外焦内生的现象。但采用微波加热时,不论物料形状如何,热量都能均匀渗透,并可产生膨化效果,利于粉碎。

在微波作用下,物料的干燥速率趋于一致,加热均匀。并且,微波干燥技术不影响被干燥物料的色、香、味及组织结构,有效成分也不易被分解、破坏。有关研究机构正在着手采用微波干燥替代传统的烘房干燥,以解决采用传统干燥方法干燥川中药材时易产生干燥不均匀等问题。

微波设备配套设施少、占地少、操作方便、可连续作业,便于自动化生产和企业管理(可通过PLC编程控制、温度可调)。

微波干燥工艺的能源利用率较高,这是因为微波的热量直接产生于湿物料内部,热损失少,热效率高无环境和噪音污染,可大大改善工作环境。

干燥过程几乎涉及国民经济的所有部门,广泛应用于生产和生活中。干燥的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶剂,以便于加工、使用、运输和贮藏等。一般的干燥方法有机械法、化学法和加热(冷冻)法。这些方法要么设备庞大、干燥费用高,要么干燥速度慢、处理量小。随着科学技术的发展,如生物制品、新型材料(多相复合材料、纳米材料、智能材料和生物医学材料等)、高级陶瓷、新型高级食品和新型药物制品等新产品的出现,传统的干燥技术干燥器不一定都适应。微波干燥技术和微波干燥器已在轻工业、化工材料工业、食品与农产品加工业等行业得到了广泛应用并表现出了显著的优越性。微波干燥无疑是适应新产品要求的一项新技术。

同国外相比,我国在微波干燥技术的应用研究方面起步较晚,虽然取得了不少成果,但微波干燥技术的应用研究领域较窄,大多停留在实验阶段或小规模生产阶段,复合微波干燥技术的研究有待于拓展,微波干燥的瞬间传质传热理论研究还不够,与微波干燥技术配套的设备及仪器开发尚需加强。另外,虽然微波干燥在天然橡胶干燥方面的应用理论研究已取得了很大进步,但其规模化、连续化及自动化还有很多问题有待解决,微波干燥对橡胶分子结构、非橡胶组分以及制品工艺性能等方面的影响还需进一步研究。这些都是我们今后的研究重点。

折叠 编辑本段 产业化企业

国际知名微波热处理研究与开发机构致力于微波加热技术工业化应用研究及装备制造,精心打造微波高温烧结炉工业化生产线,本着行业领导者的社会责任心,着眼于行业良性发展关乎企业发展的战略高度考虑,全面进入微波干燥设备市场,致力于改变目前低温微波市场"行业设备粗制滥造,竞争无序化,服务差"等现状。

折叠 编辑本段 设备概述

MDF-N 型微波带式干燥窑是新一代国际领先的微波低温装备,广泛适用于各种胶泥状物料和小尺寸、扁平状、条状物料的低温干燥或热处理等。

折叠 编辑本段 主要特点

采用独有的微波源及其控制技术,确保微波源系统在各种复杂环境下长期连续稳定工作,其中磁控管的正常使用寿命≥1年;

采用按标准特制的高效微波传输系统,对物料进行均匀馈能,确保物料干燥均匀,有效避免物料局部温度过高的现象;

采用独创的数理模型,结合干燥工艺要求进行科学的腔体设计,确保脱水效率最高,同时避

免腔体内"热点"、"打火"、"溅料"、"烧带"等不良现象的发生;

安全可靠的微波屏蔽设计,确保微波泄漏量<2mw/cm2,远优于国家标准;

与传统干燥方式(热风,蒸气,电加热等)相比,微波干燥具有下列显著"优质、高效、节能、环保"的特点:

①实现物料的无污染和均匀干燥,同时可大幅降低干燥温度;

②干燥速度通常提高数倍以上,生产效率大幅提高;

③干燥能耗通常降低50%以上;

④实现安全洁净生产。

折叠 编辑本段 性能及参数

根据客户需要量身订制;

控制传输带最高工作温度≤200oC;

微波频率:2.45GHz±25MHz;

触摸屏显示、控制,具自动、手动双重操作功能;

采用红外、热电偶测温仪和湿度测量仪,对窑炉内部温、湿度进行测定,并实现全程精确控制;

专用自动布料、收料和除尘系统;

微波泄漏量:<2mw/cm2。

折叠 编辑本段 应用领域

高水份粘稠性物料的干燥;

粉状、颗粒状、片状、条状、板状、小型坯件等物料的干燥;

催化剂的活化再生;

污泥等固体废弃物的干燥、杀菌、消毒;

食品、药品、医药原料的干燥、杀菌、消毒;

大米、面粉的干燥、杀虫、防霉处理;

茶叶的杀青、提香;

高分子材料的固化;

发泡材料的热处理。

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