疏解棉秆的微波干燥动力学及能耗分析

来源：农业工程学报杂志2015年第19期北京时间：

作者：王红提,郭康权,李鹏,林雅文,

摘要：为了研究疏解棉秆微波干燥过程中装载量对干燥时间、干燥速率、干燥效率以及单位能耗的影响，该试验采用微波频率为2 450 MHz，输出功率为1 kW的微波干燥设备，装载量范围在34～200 g的疏解棉秆进行干燥。结果显示：干燥过程经过一个短暂的升速后较长时间处于降速阶段；采用7种常见薄层干燥模型对干燥数据进行非线性拟合，通过比较决定系数、均方根误差、离差平方和，发现Midilli模型是表述疏解棉秆微波干燥的最优模型，干燥系数随着装载量的增加而减小；装载量从34 g增加到200 g时，干燥时间也随之从10 min增加到20 min；疏解棉秆的水分有效扩散系数随着装载量的增加而减小，其平均值介于1.8078×10-8～4.1997×10-8 m2/s，同时基于Arrhenius方程，求得平均活化能为4.82 W/g；装载量在34～200 g时，通过提高装载量能够提高微波干燥效率（7.52%～19.78%），同时降低微波干燥的单位能耗（12.49～35.90 MJ/kg）。研究结果为棉秆的干燥和工业化生产提供参考。

关键词：微波, 干燥, 动力学, 疏解棉秆, 干燥效率, 能耗