استفاده از نانو جاذب MOF در خشک کن های با گردش هوای بسته به منظور کاهش مصرف انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک بیو سیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

خشک کردن یکی از متداول ترین روش های نگهداری محصولات کشاورزی می باشد. حفظ کیفیت نهایی محصول در فرآیند خشک کردن بسیار حائز اهمیت است. تغییر پارامتر دمایی و میزان رطوبت هوای خشک کن تاثیر بالایی بر زمان خشک شدن و انرژی مصرفی دارد. در این تحقیق، برای مقایسه سرعت خشک شدن در دماهای مختلف یک دستگاه خشک کن حرارتی مجهز به صفحات نانو جاذب و گردش هوای بسته و بازیافت انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. بطوریکه بخش های خشک کن شامل: محفظه خشک کردن محصول، لوله های ارتباطی هوا، دمنده های هوا، محفظه حاوی مواد نانو جاذب MOF، گرم کن الکتریکی هوا و سامانه های اندازه گیری و کنترل بود. آزمایشات بر روی برگ های گیاه نعنا و در سه سطح دمایی (40، 50 و 60 درجه سلسیوس) و در دو روش گردش هوای باز و بسته مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان داد، که با افزایش دما کاهش زمان خشک شدن ایجاد شد و در شرایط استفاده از صفحات نانو جاذب، زمان خشک کردن به میزان 50% کاهش یافت. همچنین کمترین انرژی مصرفی در شرایط استفاده از نانو جاذب به میزان 161.92 وات ساعت برابر با 49 درصد در کاهش مصرف انرژی بدست آمد. تغییرات شاخص رنگ کل (ΔE) با افزایش دما از 40 به 50 درجه سلسیوس تغییر چندانی نداشت ولی از 50 به 60 درجه سلسیوس، شاخص رنگ کل از 9.22 به 12.86 افزایش یافت ولی اختلاف آشکاری در شاخص رنگ کل، بین دو روش استفاده و عدم استفاده از نانو جاذب وجود نداشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Using MOF nano adsorbents in closed air circulation dryers in order to reduce energy consumption

نویسندگان [English]

  • Mohsen pooya 1
  • Babak Beheshti 2
  • Gholam Hasan Asadi 3
  • Ali Mohamad Borghei 2
1 Ph.D. Student, Department of Biosystems Engineering, Science and Research Branch, Islamic, Tehran, Iran
2 Department of Biosystems Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Department of food engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Drying is one of the most common methods of preserving agricultural products. It is very important to maintain the final quality of the product in the drying process. Changing the temperature parameter and humidity level of dryer air has a great impact on drying time and energy consumption. In this research, to compare the drying speed at different temperatures, a thermal dryer equipped with nano absorbent plates and closed air circulation and energy recovery was evaluated. So that the drying parts included: the product drying chamber, air communication pipes, air blowers, the chamber containing MOF nano absorbent materials, electric air heater and measurement and control systems. Experiments on mint leaves were compared at three temperature levels (40, 50 and 60 ºC) and in two open and closed air circulation methods. The results of the research showed that the drying time decreased with the increase in temperature and the drying time decreased by 50% under the conditions of using nano absorbent plates. Also, the lowest energy consumption was obtained in the conditions of using nano-absorbers at the rate of 161.92 W/h equal to 49% in reducing energy consumption. The changes in the total color index (ΔE) did not change much with the increase in temperature from 40 to 50 ºC, but from 50 to 60 ºC, the total color From 9.22 to 12.86 index increased, but there was not an obvious difference in the total color index between the two methods of using and not using nano absorbents.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MOF nano adsorbent
  • closed air circulation
  • drying time
  • energy consumption
  • total color index

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار