[發明專利]一種逆流式氣流快速干燥谷物的工藝方法

有效

• 申請號: 201310132234.7
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103229829A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 陳南嶺
• 申請（專利權）人: 北京康威盛熱能技術有限責任公司
• 主分類號: A23B9/08
• 分類號: A23B9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于谷物干燥的技術領域，涉及一種逆流式氣流快速干燥谷物的工藝方法。其工藝原理是根據不同種類谷物的特性條件及其干燥工藝要求，將谷物的干燥過程分為預熱、干燥、緩蘇和冷卻等工藝階段，針對具有不同熱敏性及含濕率的待干燥谷物，在干燥階段采用差異性處理的工藝流程進行更有效的分階段干燥，在預熱和冷卻階段采用余熱回收和利用技術降低工藝過程的能耗并提高系統的干燥能力；根據不同谷物的干燥工藝條件，選擇不同的干燥介質進行逆流式氣流干燥;?通過控制干燥介質的工作溫度及流速，使谷物在可接受的溫度條件下快速脫濕，達到谷物干燥的目的，并使干燥后的谷物符合質量要求。

該工藝方法是在優化谷物干燥流程的基礎上，通過一個按照所述工藝方法設置并符合其運行流程的工藝操作系統實施的。本項技術適用于對不同熱敏性的谷物進行干燥處理，具有快速高效干燥谷物的特點，并可得到十分明顯的節能減排和環境友好的綜合效果。

技術背景

氣流干燥被稱為“瞬間干燥”，是采用高溫氣流作為干燥介質，使固體物料在流態化條件下與氣流直接接觸，通過二者之間的相對運動強化傳熱和傳質過程，達到快速干燥物料目的的一種干燥技術。因為氣流干燥具有干燥強度大、物料干燥過程所需時間短、干燥介質與被干燥物料之間允許存在較高溫差等特點，已經廣泛地應用于化工、能源、醫藥、食品、農業及礦業等領域。

谷物是農業產品中數量最大且對人類最為重要的一類產品，由于至今主要谷物的生產過程仍然需要服從大自然的規律，故會受其收獲季節性和天氣條件的影響，給收獲后谷物產品的儲存和再加工帶來問題和困難，其主要問題是新收獲的谷物含濕率高且易于導致變質，其主要困難是同一時間收獲大量的谷物需要在短期內完成干燥，達到其倉儲標準條件后方可儲存。據統計數據，我國每年因谷物含濕率問題發生霉變等造成的損失約有2500萬噸，其比例高達谷物年產量的5%以上。

選擇谷物的干燥處理工藝，需要根據各種谷物的性質、用途、含濕率和倉儲條件及再加工要求等綜合因素進行確定。除了其干燥效率和成本之外，選擇谷物干燥工藝應當考慮到所采用的干燥方法及設備，由于過熱或污染或機械損傷等原因，在干燥過程中對谷物質量可能帶來的損害。例如，玉米、小麥、稻谷和谷物種子各自具有其不同程度的熱敏性，當它們分別被加熱到60℃、50℃、45℃和40℃以上時就會因超過其質量變化控制溫度，致使其中一定比例的谷物出現表面爆裂或破碎造成糧食損失，當被加工成糧食或作為工業原料使用時，其內在品質或口感會受到影響，尤其是谷物種子將會因超溫降低其生物活性從而影響農業生產，若需要保證其良好的生物遺傳性，則對其干燥條件的要求更為苛刻。采用氣流干燥方式，根據谷物的特性及含濕率條件，干燥介質的適用工作溫度一般在環境溫度至160℃范圍。

根據濕谷物干燥過程的干燥特性和傳熱及傳質理論分析，其干燥過程可分為三個階段，即預熱階段、恒速蒸發階段和降速蒸發階段，在三個階段中干燥介質與谷物之間的加熱條件和干燥特性具有很大差異，其差異表現在干燥介質與谷物之間的溫差和谷物的內部與外部濕度差的均衡速度，對其干燥速率及干燥裝置工作效率的影響結果是不同的。為了適應多種谷物的性質及其含濕率的變化，谷物干燥應當采用具有普遍適用性的工藝條件，即干燥系統及其設備的工作特性能夠滿足不同條件的谷物在干燥過程中對傳熱及傳質的需要，并符合在不同干燥階段谷物干燥特性變化的要求，通過對干燥介質工作溫度及其操作條件的適度調控，能夠為谷物提供最佳干燥速率條件下的干燥介質溫度和流速，還需要為干燥過程中的谷物提供適當的升溫和緩蘇條件，促使其盡快達到內部溫度和濕度的均衡，有利于其內部水分向外部擴散并被蒸發。根據不同種類谷物的性質、干燥過程的規律及氣流干燥方法的特點，通常會把谷物干燥的復雜過程分成幾個工藝階段實施，例如預熱、干燥、緩蘇和冷卻等階段，各階段的工藝目的和處理技術及其操作參數有所不同。通過對干燥工藝合理設計，并對干燥系統的性能適當配置和對設備的能力優化組合，可以使干燥系統的能力和效率達到最佳狀態。