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作者:楼佳颖;林心岳;王嘉乐;何晋;高乃平;沈祺峰;束茹欣;
单位:上海烟草集团有限责任公司技术中心;同济大学机械与能源工程学院;
摘要:为深入了解干燥过程中烟丝内部水分变化规律,对烟丝干燥机理、干燥动力学参数影响因素、水分预测模型及现有滚筒干燥数值模拟研究方法进行梳理总结。结果表明,烟丝干燥过程包括预热干燥、恒速干燥和降速干燥3个阶段,干燥速率、有效水分扩散系数和表观活化能是描述烟丝内部水分迁移和扩散情况的3个干燥动力学参数。实验室规模下烟丝干燥时的有效水分扩散系数集中在1.35×10~(-11)~7.72×10~(-10)m~2/s,活化能大小为12.57~38.64 kJ/mol;干燥动力学参数值大小主要受烟丝物理特性和干燥条件影响,其中物理特性包括孔隙率、厚度、品种、部位和产地等,同时干燥条件作为外部因素也会显著影响烟丝水分扩散速率;烟草水分预测模型主要包括薄层干燥模型和反应工程(REA)模型2种,其中薄层干燥模型应用最为广泛,然而目前仍缺乏一个通用性的烟丝干燥过程水分预测模型;现有数值模拟工作中主要对滚筒干燥内部温湿度分布规律以及筒内烟丝滞留时间和混合情况进行研究。
关键词:烟草;;动力学;;水分;;薄层干燥;;滚筒干燥;;数值模拟
基金资助:中国烟草总公司科技重点项目“原辅材料水活度对卷烟水份及感官质量影响研究”(110201802004);; 上海烟草集团有限责任公司科技项目“不同工况条件下烟草物料含水率变化规律研究”(K2023-1-013P)