Infrasarkano staru sildīšanas cauruļu izvēle hidratētu mitru materiālu žāvēšanai: Īsviļņu vai vidēji garo viļņu?

Kā jau minēts iepriekš, kapilāri daudz poraini koloidālie materiāli ir viens no visbiežāk sastopamajiem materiālu veidiem, kas sastopami ikdienas dzīvē un ražošanas procesos. Kā piemēru var minēt koksni, ādu un pārtiku. Šie materiāli ir galvenais žāvēšanas pētījumu objekts, jo ūdeni no lieliem kapilāriem var relatīvi viegli izvadīt, savukārt ūdens ekstrakcija no mikrokapilāriem vai šūnu sieniņām ir ievērojami sarežģītāka. Līdz ar to šajos materiālos iekšējā mitruma migrācijas procesā ir iesaistīti gan lielie, gan mikrokapilāri, tostarp brīvā ūdens izvadīšana šūnu dobumos.

Enerģija, kas tiek patērēta ūdens saistīšanai materiālā, izpaužas ne tikai ūdens izvadīšanā no šūnu sieniņām vai pie līdzsvara mitruma satura, bet visā drenāžas procesā. Tādējādi žāvēšanas process jāuzskata par visaptverošu enerģijas un vielas pārnesi. Ņemot vērā materiālu, piemēram, termiski jutīgu un bioloģiski aktīvu materiālu (piemēram, sēklu), sarežģīto struktūru, siltuma un masas pārneses procesu mehānismi ir sarežģīti.

Ūdens materiālos var būt ķīmiski saistīts, fizikāli ķīmiski saistīts vai mehāniski saistīts. Ķīmiski saistītu ūdeni, kad ūdens ir ķīmiski saistīts ar cietajām vielām (piemēram, kristalizācijas ūdens vara sulfāta pentahidrātā, CuSO4-5H2O), parasti ir grūti noņemt karsējot, un parasti tas netiek uzskatīts par žāvēšanas procesa sastāvdaļu, lai gan ar dolomīta lodītēm ir panākta veiksmīga žāvēšana, izmantojot oglekļa šķiedras infrasarkano sildīšanu.

Fizikāli ķīmiskā saistīšanās notiek, kad ūdens vai šķīdinātāji saistās ar materiāliem, izmantojot ūdeņraža saites vai van der Valsa spēkus. Ūdens molekulu un materiāla mijiedarbība notiek molekulārā līmenī, kur pirmais šķidruma molekulu slānis stiprāk saistās ar materiālu, bet nākamie slāņi saistās vājāk. Izmaiņas apkārtējā vidē var viegli izjaukt šos slāņus, kas pārsniedz pirmo.

Mehāniskā saistīšanās ietver ūdens virspriegumu materiāla kapilāros. Ūdens ar lieliem kapilāriem apvienotais spēks ir vājš, līdzīgi kā tīrā ūdenī, kur virsmas mitruma tvaika spiediens ir vienāds ar tīra ūdens piesātināto tvaika spiedienu jebkurā temperatūrā, kas atvieglo ūdens vieglu iztvaikošanu. Mikrokapilāros ieliektais menisks veido spēcīgas saites ar kapilāru sieniņām, un tā virsmas piesātinātā tvaika spiediens ir mazāks nekā piesātinātā tvaika spiediens tajā pašā temperatūrā.

Tādi materiāli kā koks, pārtika, augļi, pulveri, šķiedras, krāsas un pārklājumi atstaro, pārvada un absorbē infrasarkano starojumu. Atšķirībā no šķidrumiem, koloīdiem, kapilāri porainiem koloīdiem un amorfām cietvielām tiem ir ne tikai vibrācijas spektri, bet arī rotācijas spektri. Infrasarkano spektru enerģiju absorbē materiāls, pārvēršot to siltumenerģijā.

Radiatīvās sildīšanas laikā materiāli iegūst enerģiju tikai absorbējot starojumu. Izstarotais vai atstarotais starojums neveicina sildīšanu, tāpēc absorbcijas līmenis ir kritisks parametrs, kas nosaka, cik efektīvi materiāls izmanto starojuma enerģiju. Analizējot absorbcijas spektrus tādiem materiāliem kā āboli, žāvēti āboli, kartupeļi, kaltēti kartupeļi, tējas lapas, koksne un krāsas, atklājas, ka kapilāri poraini koloīdi vismazāk absorbē īsviļņu diapazonā, absorbcijas ātrumam pieaugot ar viļņa garumu un sasniedzot maksimālo absorbcijas maksimumu vidēji garo viļņu robežās.

Ņemot vērā šīs īpašības un ūdens molekulu ietekmi materiālos, piemēram, koksnē un krāsās, kas satur hidroksilgrupas un alkilgrupas, 3-6 μm viļņu garuma diapazonā ir redzamas nozīmīgas absorbcijas joslas. Materiālos esošais ūdens būtiski ietekmē absorbcijas spektru, un šķidrā ūdenī ir trīs absorbcijas maksimumi 5μm-17μm diapazonā, kas ir optimālie infrasarkanā starojuma absorbcijas maksimumi hidratētos mitros materiālos.

Pamatojoties uz eksperimentālajiem datiem, hidratētu mitru materiālu efektīvai žāvēšanai ir nepieciešamas infrasarkano staru infrasarkanā starojuma caurules ar vidēji gariem viļņiem.

Lai iegūtu progresīvus žāvēšanas risinājumus, kas izmanto infrasarkano tehnoloģiju, uzticieties Global Quartz Tube, lai apmierinātu jūsu īpašās vajadzības. Lai iegūtu sīkāku informāciju, apmeklējiet mūsu tīmekļa vietne vai sazinieties ar mums pa tel contact@globalquartztube.com.