بررسي سينتيك خشك شدن و انرژي مصرفي لايه نازك ذرت

Investigation of kinetics and energy consumption of thin layer drying of corn

در اين تحقيق خشك شدن ذرت در يك خشك كن هواي داغ در دماهاي 50 ، 60 و 70 درجه سلسيوس و سه دبي جابه‏ جايي هواي گرم 1، 4/1، 8/1 كيلوگرم بر دقيقه به‏ صورت لايه نازك و پيوسته بررسي شد. آزمايش ها در قالب طرح كاملاً تصادفي صورت گرفت. تاثير دما و دبي جابه‏ جايي هوا بر پارامتر زمان و آهنگ خشك شدن، ضرايب نفوذ رطوبت و انرژي فعال سازي بررسي شد. نتايج به‏ دست آمده نشان داد كه تاثير فاكتورهاي دما و سرعت جابه ‏جايي هوا بر فرآيند خشك شدن محصول ذرت معني دار مي باشد. در تيمارهاي تحقيق به‏ طور متوسط افزايش دما از 50 به 70 درجه سلسيوس 7/31% و تغيير دبي از 1 به 8/1 كيلوگرم بر دقيقه 27% زمان خشك شدن ذرت را كاهش داد. ضريب نفوذ مؤثر رطوبت و انرژي فعال-سازي ذرت به‏ ترتيب بين 11-10×47258/3 تا 11-10×34352/7 مترمربع بر ثانيه و 761/13 تا 193/16 كيلوژول بر مول به‌دست آمد. در مدل سازي فرآيند خشك شدن ذرت مدل لگاريتمي هم‌خواني بهتري با نتايج آزمايشگاهي در مقايسه با ساير مدل ها داشت. كمترين ميزان انرژي مخصوص مصرفي مورد نياز (61/3 كيلووات ساعت بر كيلوگرم) در دماي50 درجه سيلسيوس و دبي 1 كيلوگرم بر دقيقه، در حالي‏كه شرايط متناظر براي بيش‌ترين مقدار آن (34/5 كيلووات ساعت بر كيلوگرم) در دماي70 درجه سيلسيوس و دبي 8/1 كيلوگرم بر دقيقه بود.

In this study thin layer drying of corn in a convective dryer was investigated at air temperatures of 50, 60 and 70?C and air flow rates of 1, 1.4 and 1.8 kg min-1. Experiments were performed in Completely Randomized Design (CRD). The effect of air temperature and flow rate on drying time, drying rate, effective diffusivity coefficient and activation energy were studied. Results showed that the effects of temperature and flow rate on drying process were significant. Increasing the air temperature from 50 to 70 C?, caused 31.7 percent decrease in drying time and change of air flow rate from 1 to 1.8 kg min-1 reduced drying time 27 percent in average. The effective diffusivity coefficient and activation energy varied from 3.47258 ×10-11 to 7.34352×10-11 m2 s-1. and 13.761 to 16.193 kJ mol-1, respectively depending on the drying treatments. The Logarithmic model was found to be in a better agreement with experimental data compared with other models. The minimum value of specific energy requirement (3.61 kWh kg-1) was obtained at a drying air temperature of 50 °C and air flow rate of 1 kg min-1, whereas the corresponding parameters for the maximum value (5.34 kWh kg-1) were determined as 70 °C and air flow rate 1.8 kg min-1.