Спосіб обезводнення матеріалів

Спосіб обезводнення матеріалів, що включає нагрів повітря ІЧ-випромінюванням, який відрізняється тим, що поверхні опромінюють електромагнітною частотою, адекватною частоті власних валентних коливань молекул води з питомим потоком енергії порядку 0,5Дж м на відкритих виробничих площах Винахід відноситься до області квантової фізики і може бути використаний в фармацевтичній, харчовій, рибній, зерновій і др галузях промисловості Наявність вологи в матеріалах різко погіршує їх фізико-хіміко-механічні властивості термолабільні матеріали (подрібнені овочі і фрукти), гриби, рибні продукти, лікарські трави, злакові і другі матеріали погано зберігаються, різко знижуються їх споживчі характеристики ВІДОМІ різні способи обезводнення матеріалів атмосферний, камерний, ІЧ-випромінюванням Для обезводнення матеріалів застосовують нагріте повітря, водяний пар або ПІЧНІ гази При обезводнені матеріалів ІЧ-випромінюванням функцію сушильного агента виконує нагріте повітря Найбільш близьким технічним рішенням обезводнення матеріалів являється обезводнення матеріалів в сушильній камері нагрітим ІЧвипромінюванням повітрям Вологі матеріали розфасовують на перфорованих решітках і розміщують їх в камері Сушильна камера обладнана приточно-витяжною вентиляцією, системою трубопроводів для евакуації конденсату, ззовні камери встановлений пульт регулювання процесом сушіння Процес обезводнення матеріалів реалізується температурним полем, яке в реальному масштабі часу одночасно нагріває всі поверхні матеріалу Під дією тепла волога в матеріалі переміщається із внутрішніх шарів до поверхневих, утворюючи дві зони дифузійну - біля поверхні і капілярну зону в середині матеріалу По мірі обезводнення матеріалу дифузійна зона поглиблюєть ся Інтенсивне випарування вологи з усіх поверхонь викликає утворення "корки" або так званої "загартованої поверхні" в результаті волога в середині матеріалу „замуровується" і не випаровується В основу передбачуваного винаходу поставлено задачу створення такого способу обезводнення матеріалів електромагнітними хвилями, який реалізував би процес обезводнення матеріалів на відкритих виробничих площах із мінімальними енергетичними і матеріальними затратами без використання сушильної камери і складного допоміжного технологічного обладнання Поставлена технічна задача вирішується тим, що на відкритих виробничих площах вологий матеріал опромінюють електромагнітними хвилями частотою адекватній частоті власним валентним коливанням молекул води Спосіб обезводнення матеріалів здійснюється наступним чином Для рівномірного опромінення електромагнітними хвилями поверхонь вологих лікарських рослин, термолабільних матеріалів (подрібнених овочів і фруктів), грибів, рибних продуктів і т п їх розфасовують тонким шаром на перфорованих решітках і розміщують горизонтально на пристрої П-подібної форми, в центрі якого укріплене джерело електромагнітних хвиль (патент України "Пристрій для безкамерного сушіння матеріалу" по заявці №2002086484) Вологі злакові матеріали (пшениця, жито, кукурудза і др) тонким шаром розміщують на транспортній стрічці Джерелом ю (О (О 61651 електромагнітних хвиль служить сіре тіло , наприклад, високоомна спіраль, ТЕН, кварцова лампа або інше, яке при нагріві джоулевим теплом випромінює електромагнітну частоту згідно закону Віна v = Т -с/в (і) де Т -температура нагріву, К, 1 " с - швидкість світла 2,99-10 в - постійна 0,002889м • град, v - частота власних валентних коливань мо лекул води, 11 -10 1 4 с " 1 , Потік енергії електромагнітних хвиль на одиницю опромінюваної поверхні матеріалу S за час t (з врахуванням частоти випромінювання і температури нагріву джерела електромагнітних хвиль) < = ф,Т) с S t= hv hv ekT-1 с S t= c|ekT-1 (2), и 8 3,14(1,1 1 0 с ~ ' г 6,6254 К Г ^ Д ж с й 2,99 10 м с" , 66254 1СГ4Дж с 11 1014с 138 1 0 в Д ж К ' 1073К = 0,5Дж м -1 де h - постійна Планка, 6,6254-10" 34 Дж-с , к - постійна Больцмана, 1,38-10" 23 Дж-К" 1 Опромінюють електромагнітними хвилями тільки одну поверхню матеріалу (протилежна поверхня зберігає температуру оточуючого повітря) Взаємодія електромагнітної частоти, адекватній власній валентній частоті молекул води, з молекулами води матеріала, зумовлює виникнення молекулярного мікроструму (дифузія, електродифузія, капілярний ефект), який інтенсифікує вологопереміщення в структурі матеріала в напрямі площин з Комп'ютерна верстка Н Лисенко меншим температурним градієнтом Інтенсивний вологообмін і вологопереміщення з приповерхневих шарів опромінюваного поверхні матеріала приводить до швидкого зниження вологи до гігроскопічного стану Наприклад А Для обезводнення вологих термолабільних матеріалів (подрібнених овочів і фруктів), грибів, рибних продуктів, лікарських рослин і т п їх розфасовують тонким шаром на перфорованих решітках і розміщують горизонтально на пристрої Пподібної форми (Патент України "Пристрій для безкамерного сушіння матеріалу" по заявці №2002086484) довжиною порядку 7,5м і шириною 1,5м на відкритій виробничій площі при температурі оточуючого повітря не менше 10°С Віддаль між генератором електромагнітних хвиль (наприклад, ТЕН потужністю 7,0кВт) і поверхнями опромінюваних поверхонь порядку 0,9м Сумарний час опромінення поверхонь вологого матеріла порядку 8-10год При дотриманні вказаних режимів електромагнітного опромінення поверхонь матеріалу кінцева вологість становить 14-16% Б Вологі злакові матеріали розміщують тонким шаром на транспортній стрічці шириною не менше 0,5м Віддаль між джерелом електромагнітних хвиль і шаром злакових порядку 0,7м Час опромінення порядку 5-1 Охв до кінцевої вологості 12% Електромагнітний спосіб обезводнення матеріалів різко підвищує якість продукції (не порушує структуру матеріалу), умови праці, культуру виробництва, різко знижує енергетичні і матеріальні затрати Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119