论文部分内容阅读
为了实现马铃薯淀粉生产废弃物的潜在的经济价值,降低蛋白饲料的生产成本显得更加重要,而细胞蛋白的干燥成本又是制约蛋白饲料生产成本的一个重要环节。本实验对马铃薯淀粉生产废弃物资源化过程中发酵产物细胞蛋白的干燥特性进行了测定,并通过改变干燥条件的方法对细胞蛋白干燥过程的可行性进行评估,进一步结合数学模型模拟结果对细胞蛋白的气流干燥工艺进行优化。完全干燥的细胞蛋白的颗粒密度为1.27×103kg/m3,而气流干燥的入口的含水量为62.82%的细胞蛋白的颗粒密度为1.05×103kg/m3,并验证了实际测量的细胞蛋白的密度与经理论数值得到的细胞蛋白的密度的差异,结果表明理论数值与实际有很好的契合度。细胞蛋白的颗粒粒度测定结果表明细胞蛋白的粒度分布较为集中,其中粒径分布以200nm为主。气流干燥入口处与出口处的细胞蛋白的悬浮速度分别为2.25m/s和5.87m/s。根据干燥曲线作出了临界含水量随温度的变化曲线,最终得到气流干燥工作温度160℃下的临界含水量为4.09%。探讨了不同干燥温度及时间对细胞蛋白中蛋白质变性程度、氨基酸含量以及复水性的影响。作出了蛋白质变性程度随时间的关系曲线,最终得到气流干燥工作温度下,干燥时间为43.32s时细胞蛋白的变性程度达到20%。作出了氨基酸含量随时间的关系曲线,最终得到气流干燥工作温度下,干燥时间为114.40s时细胞蛋白的氨基酸含量能保持在90%。作出了复水性随时间的关系曲线,最终得到气流干燥工作温度下,干燥时间为108.48s时细胞蛋白的复水率能保持在80%。建立了气流干燥过程的数学模型,根据自行设计的工况,对干燥管中物料的干燥过程进行数值模拟,得出气相温度场、固相温度场、固相轴向速度场、固相体积份额、压力场分布,提出干燥工艺的优化方案。入口物料悬浮速度5.87m/s,考虑到干燥管主要管道长度36.39m、脉冲管管径比1:1.28,入口气流速度应小于7.52m/s,干燥时间为4.84s。适量提高入口温度可以进一步降低干燥过程的能耗及设备损耗,调整脉冲管管径比达1:1.5至1:2之间,则入口气流速度接近10m/s,干燥时间为3-4s。