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真空联合倾斜式热风干燥茯苓丁的响应面试验及多目标优化 被引量：7
1
作者 巨浩羽 郑志安 +4 位作者 赵士豪 赵海燕 张卫鹏 高振江 肖红伟 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2294-2305,共12页
目的探索茯苓丁真空干燥+倾斜式热风联合干燥过程中,真空温度、切换水分比、热风温度及其交互作用对干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率的影响,以期得到干燥时间短、品质好、能耗低的茯苓丁干燥工艺参数。方法以茯苓丁为原料,当真空... 目的探索茯苓丁真空干燥+倾斜式热风联合干燥过程中,真空温度、切换水分比、热风温度及其交互作用对干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率的影响,以期得到干燥时间短、品质好、能耗低的茯苓丁干燥工艺参数。方法以茯苓丁为原料,当真空干燥到某一含水率时再进行倾斜式热风干燥;选取真空干燥温度(x1,65~85℃)、切换水分比(x2,70%~90%)、热风干燥温度(x3,65~85℃)为因素,设计Box-Behnken响应面试验,分析影响各指标的主次因素及各因素间的交互作用,建立干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率的二次回归模型。构建适应度函数,分别用综合评分法、遗传算法、NSGA-Ⅱ法进行优化,通过比较3种优化方法的结果,得到最佳工艺参数并加以验证。结果影响干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率的主次排序为x2>x3>x1、x2>x1>x3、x3>x2>x1、x2>x3>x1。建立的干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率回归模型具有统计学意义(P<0.001),可用于对茯苓丁联合干燥评价指标的分析和预测。综合评分法优化结果为真空温度65.12℃、切换水分比70.07%、热风温度74.19℃,该条件下干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率分别为330.4 min、4.13 kJ·h/kg、3.52 mg/g、4.48%;遗传算法优化结果为:真空温度82.23℃、切换水分比81.10%、热风温度69.04℃,该条件下干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率分别为245.27 min、2.01 kJ·h/kg、3.32 mg/g、23.05%;NSGA-Ⅱ算法优化结果为真空温度65.04℃、切换水分比70%、热风温度70.96℃,该条件下干燥时间、单位能耗、多糖含量、破碎率分别为340.86min、4.22 kJ·h/kg、3.87 mg/g、4.21%。以适应度为评价指标,可得出NSGA-Ⅱ算法优化结果最好。结论 NSGA-Ⅱ算法可用于茯苓丁真空干燥+倾斜式热风干燥工艺的多目标优化,从Pareto集合中选取的较佳工艺参数并进行修正;确定最佳条件� 展开更多
关键词 茯苓丁 干燥 真空干燥 倾斜式热风干燥 联合干燥 单位能耗 破碎率 多糖 多目标优化 适应度函数
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茯苓真空脉动中试干燥装置设计与试验 被引量：5
2
作者 张卫鹏 郑志安 +1 位作者 陈畅 潘忠礼 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期362-371,共10页
为解决茯苓丁工业化干燥过程中破碎率高、干燥时间长的问题,将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动中试干燥装置,以验证该干燥方式实际应用的可行性。该中试干燥装备由干燥室、真空系统、干... 为解决茯苓丁工业化干燥过程中破碎率高、干燥时间长的问题,将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动中试干燥装置,以验证该干燥方式实际应用的可行性。该中试干燥装备由干燥室、真空系统、干燥模块、控制系统等组成。将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压阶段。控制系统以触摸屏为主机,通过MODBUS协议与各从机进行通讯,组成控制器网络。基于对干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内“真空-常压”的连续转换。控制系统基于干燥温度的实时监测和反馈,实现对碳纤维红外板加热的有效调控。以12mm×12mm×12mm的茯苓丁为试验原料进行了中试试验验证。结果表明:该中试干燥装备设计方案可行,控制方案可靠,可有效实现茯苓丁的干燥。真空保持时间、常压保持时间分别为5、4min时,干燥时间最短,约为480min。真空脉动红外干燥后茯苓丁一级品占比83.63%,相比目前的连续式热风干燥,破碎率明显降低。 展开更多
关键词 茯苓丁 干燥 真空脉动 碳纤维 红外
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