[發明專利]一種微波干燥方法及其采用的裝置

在審

• 申請號: 201710672499.4
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107314621A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 彭虎;夏廣斌;劉建平;劉忠
• 申請（專利權）人: 湖南源創高科工業技術有限公司
• 主分類號: F26B3/347
• 分類號: F26B3/347;F26B9/06;F26B21/04;F26B21/10;F26B23/08;F26B25/22
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

技術領域

本發明涉及微波干燥技術領域，具體涉及一種微波干燥方法及其采用的裝置。

背景技術

微波干燥方法充分利用了微波加熱速度快，效率高的優點，大大縮短了干燥產品所需的時間，節能提效效果顯著，微波干燥在社會生產中得到了充分認可。

微波干燥是一種內部加熱的方法，具體是：濕物料處于振蕩周期極短的微波高頻電場內，其內部的水分子會發生極化并沿著微波電場的方向整齊排列，而后迅速隨高頻交變電場方向的交互變化而轉動，并產生劇烈的碰撞和摩擦(每秒鐘可達上億次)，結果一部分微波能轉化為物料中水分子的動能，使水的溫度升高直至氣化脫離物料，從而使物料得到干燥。也就是說，微波進入物料并被吸收后，其能量在物料電介質內部直接轉換成熱能。

現有技術中采用微波干燥，大概有以下幾種方式：(1)將待干燥產品直接放入微波干燥設備中進行干燥；(2)采用申請號為200920234330.1的實用新型專利所公開的干燥方法進行干燥；(3)用申請號為201410025343.3的發明專利所公開的干燥方法進行干燥。

現有技術中，微波干燥過程中存在以下尚需解決的問題：

首先，微波干燥的加熱效率較低。商用微波技術節能的關鍵是因為微波能對樣品進行從內向外的加熱，無需像傳統技術一樣通過氣體介質與待加熱樣品進行間接傳熱，加熱干燥同樣產量的樣品，微波加熱技術可以顯著降低體系的熱負荷，能量利用率得以顯著提高，實現節能。現有商用微波干燥技術重視微波對待干燥產品的高效加熱作用，忽視了這些物料被微波加熱時周邊的低溫氣氛環境，大量的來自微波的熱能通過對流、輻射、傳導等途徑從物料轉移到微波干燥腔體內的冷空氣中，導致升溫速度的減慢和微波效率的降低。

其次，伴隨現有微波干燥技術的熱損失過大。隨著干燥過程的進行，微波干燥腔體內的空氣濕度逐漸增大，溫度也逐漸提高，現有微波干燥工藝采用定時或濕度高于閥值時的強行抽氣排濕方法，大量攜帶顯熱和水汽潛熱的濕熱風被抽濕排空，損失氣體則外部補充，雖然可以達到排濕出水的目的，代價卻是干燥腔內熱風的大量損失和溫度的大幅降低，損失的熱量的的補償會直接增大能耗，降低微波干燥工藝的效益。

最后，現有商用微波干燥方法未能原有與物料最優干燥工藝對接，無法充分發揮微波干燥快速、高效、的特征，為了滿足物料形狀、形態、物理化學性質不在微波快速干燥作用下發生有害變化，只能采取壓制微波加熱貢獻，降低微波輸入功率等方案，這些都使微波干燥的效率大打折扣，無法“物盡其用”。

綜上所述，急需開發一種具有干燥效率高、能耗適當且干燥產品質量好的干燥方法以解決現有技術的不足。

發明內容

本發明目的在于提供一種操作方便、干燥效率高、能耗低以及干燥產品質量好的微波干燥方法，具體技術方案如下：

一種微波干燥方法，包括以下要素：

待干燥產品置于微波干燥設備中的密閉且隔熱的密封腔體中；

微波干燥設備發射微波進行微波干燥，同時將密封腔體內的氣體進行強制對流；

監控密封腔體內的氣體的溫度和待干燥產品的表面溫度，與此同時不間斷地抽出密封腔體內的部分含濕氣體進行后處理后返回至密封腔體內。

以上技術方案中優選的，所述后處理包括以下步驟：

步驟a、通過降溫處理將從密封腔體內抽出的含濕風的溫度降至其露點溫度以下，此時部分水分結露成為液態水而從含濕風中脫除，得到去濕風；

步驟b、將去濕風進行加熱處理，得到去濕暖風。

以上技術方案中優選的，監控腔體內氣體溫度以及帶干燥產品表溫度的原則是：微波干燥時密封腔體內的氣體的溫度T₁與使用常規干燥方法的干燥環境溫度To的關系為：T₁≤To+10℃，此舉可以實現物料微波干燥工藝與常規干燥工藝的快速、正確銜接；待干燥產品的表面溫度T₂與常規工藝中等速恒溫階段最高允許的物料的表面溫度T_max的關系為T₂≤T_max+5℃，與微波干燥時密封腔體內的氣體的溫度T₁的關系為T₂≤T₁+20℃，此舉用于確保微波輸入功率使物料表面溫度自始至終被限定于該框架內，能夠達到對物料內部水分向外遷徙具有合適的遷徙速度；