多级流化床干燥器设计及模拟试验研究 活化能和扩散系数的估计validity

工程科学与技术，国际期刊22（2019）428完整文章珍珠粟外分级连续多级流化床干燥试验研究及薄层模拟D. Yogendrasasidhar，Y.PydiSetty印度瓦朗加尔国立理工学院化学工程系，瓦朗加尔506004阿提奇莱因福奥文章历史记录：2018年6月27日收到2018年10月4日修订2018年10月19日接受2018年10月28日在线发布保留字：多段流化床干燥机干燥特性有效扩散系数活化能A B S T R A C T流化床干燥机是工业上重要的除湿干燥设备之一以前的研究人员已经进行了各种在本研究中，实验进行了使用多级流化床干燥器外部分级，改变操作条件，如壁温（313- 328 K），空气速度（1.01-1.3 m/s），降液管高度（50-70 mm）和固体流量（5-10 kg/h）。本文报道了固体在流化床干燥器中各阶段的干燥特性，并与单级流化床干燥器和多级流化床干燥器进行了比较。实验数据进行了验证与各种模型和报告的模型参数的多级流化床干燥器在各种条件下，并逐步报告在最小RMSE误差。水分扩散率和活化能估计在各种条件下，并报告。©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍干燥是类似于浸出和萃取的传质操作之一在这里，干燥空气作为溶剂从湿材料中提取食品、化工、制药等行业根据其产品要求使用不同类型的干燥机干燥机设计有间接或直接加热介质，用于材料的初始或最终加工。在干燥机中，加热介质对除湿率起着重要的作用在干燥器中强化固气之间的传热是非常重要的不同的研究人员研究了不同的设计和开发不同的数学模型，以提高干燥器中的Chramsa-ard等人（2013）通过硅胶床[1]评估了带除湿系统的干燥剂床太阳能干燥器的性能。Lingayat等人（2017）设计了间接式太阳能干燥机，并研究了香蕉的性能[2]。Sai（2017）使用不同操作条件的转筒干燥机研究了非吸湿材料的干燥行为[3]。Gwak等人（2018）使用加压闪蒸干燥系统设计研究了低阶煤颗粒的干燥特性，该系统设计由加压进料器、辊压管、旋风分离器和背压调节器组成[4]。Liu等人（2018年）*通讯作者。电子邮件地址：psetty@nitw.ac.in（Y.P. Setty）。由Karabuk大学负责进行同行审查研究了固定频率运行的空气源热泵干燥系统的干燥性能，并研究了不同空气流量比下胡萝卜片的干燥特性[5]。Zhu等人（2002）在振动干燥器中进行了两次红外辐射振动干燥种子的实验[6]。目前，颗粒干燥方法由于人类需求的增加而增加，主要是食品和药品。在颗粒干燥器中，最合适和更突出的干燥器之一是流化床干燥器。流化床干燥器在颗粒干燥中显示出良好的适用性，并且在产品干燥中也显示出高效率。流化床干燥器在颗粒和气体之间提供有效的传热和水分输送。一些研究人员已经研究了间歇和连续过程的流化床干燥器。已经使用流化床干燥器进行了各种研究。Senadeera等人（2003）[7]报道了蔬菜形状对干燥特性的影响。还有进一步的研究，如Cil和Topuz（2010）[8]的玉米，豆类和鹰嘴豆干燥研究，Soponronnarit等人（1997）[9]的玉米干燥特性，Calban和Ersahan（2003）[10]的土耳其褐煤干燥特性，Reyes等人（2002）[11]的胡萝卜干燥特性，Tasirin等 人 （ 2007 ） [12] 的 鸟 辣 椒 干 燥 动 力 学 Yogen- drasasidhar 等 人（2018）通过改变连续流化床干燥器中的各种参数，研究了分布器对per-bed的影响[13]。https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.10.0102215-0986/©2018 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchD. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428429·命名法DeffD0EaMRMiMeMtMFBDRrSFSFBD有效扩散系数[m2/s]指前因子[m2/s]活化能[kJ/mol]水分比初始含水率平衡含水率固体含水量与时间的关系多级流化床干燥器tTV时间[s]壁温[K]空气流速[m/s]颗粒半径[m]固体流速[kg/h]单级流化床干燥器气体常数[8.314J/mol·K]下标e平衡实验i首字母t时间预测F流量所进行的研究表明，通过采用各种设计和应用不同的附加场（如太阳辐射区、微波、振动、搅拌和超声波），流化床干燥器的传热和干燥效率得到增强[14同样，为了提高产品质量，流化床干燥机也采用了各种不同的设计。在工业应用中，连续流化床干燥器是优选的，因为要处理大量的产品在单级连续流化床干燥器中，干燥时间长，以达到所与单级流化床相关的一些问题是难以适应逆流操作，并且固体和气体的混合程度高，这导致产品质量的不均匀性[19]。为了克服这一问题，引入了多级连续流化床干燥器，以更好地混合颗粒气体多级干燥器的优点是改善了颗粒气体的轴向混合条件，从而提高了产品质量。由于固体的分段接触，与单级相比，均匀混合导致多级操作。不同类型的调查已经进行了使用流化床干燥器与多个阶段。Gomez-Garcia等人（2017）设计并研究了用于具有存储的颗粒接收器太阳能发电厂的多级流化床换热器[18]。Srinivasakannan等人（1994）已经研究了内部分级多级流化床的压降、固体滞留和干燥动力学，所述流化床使用内部具有和不具有降液管的水平多孔板分段[19，20]。Choi等人（2002）已经研究了小米的干燥特性，使用多级流化床干燥机，内部分级[21]。谷物是许多国家的重要食品原料，印度，中国，斯里兰卡，也广泛用于不同国家的各种食品工业，主要用于非洲国家的饮料工业。小米是最古老的谷物之一，其蛋白质、脂肪和矿物质含量高于大米、玉米或高粱。许多国家如印度、中国和斯里兰卡等生产各种类型的小米，如指小米、珍珠小米、科多小米和稗子小米等。每种小米都有其重要性和用途。当空气在级之间循环时，内部分级的多级流化床干燥器涉及更高的空气湿度。空气湿度越高，干燥时间越长[22]。根据文献知识，已经观察到使用外部分级的连续多级流化床干燥器的研究尚未报道。增加的级在外部提供了更好的流化行为，具有较低的空气湿度，并且当固体从级到级排出时，它提高了干燥效率和气固混合速率。在本研究中，多级流化床干燥器外部分级（四个阶段）与壁加热和空气通道的每一个阶段已被使用。本研究以珍珠粟为原料，采用连续式外分级流化床干燥机，在不同温度下对已经报道了壁温、床高度、固体流速、级数和空气速度。2. 材料和方法2.1. 多级流化床干燥器设置和程序本研究中的干燥机设计（图 1）由四个ID-100 mm和高度为400mm的流化床干燥器柱组成。分配器板使用具有40%开口面积的2mm孔，用于均匀的空气流。温度传感器（PT-100）布置在每个柱的床、空气出口、固体出口处。为每个柱布置空气通道加热系统通过每个塔的壁布置。壁温由温控器控制取干床料进行试验。将已知量的水添加到固体床中以获得所需的初始水分浓度。空气流从压缩机中抽出，并在转子流量计和进气阀的帮助下进行监测固体的初始水分含量使用振动进料器DR 100（Retsch India）从第一柱的顶部调节固体在连续多级流化床干燥器的每个柱的出口处以连续的时间间隔收集样品。通过改变空气流速、壁温和固体流速的操作参数进行实验。干燥器床料选用珍珠粟（Pennisetumtyphoides），密度1350 kg/m3，粒径2.2mm，最小流化速度0.84m/s。由于该单元是外部分级的，因此与内部分级干燥器或其他常规干燥器相比，在从实验到实验的转换期间组装和拆卸设备更容易。在第一级中的固体进料和在其余级中从一级到另一级排出固体的过程更简单。由于在每个阶段提供固体出口，样品收集也变得2.2. 干燥计算实验结束后，对多级流化床干燥器的各级样品进行了分析。在相应的时间间隔收集样品，并基于重量测定固体水分含量。使用Eq. （一）.MC1/4wt-wd =wd 12.3. 模型验证为了描述干燥动力学，早期的研究人员已经建立了各种干燥模型，如表1所示430D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428123nMR¼6=pexp-npDeff t=r一般来说，固体的扩散使用菲克图1.一、多级流化床干燥器实验装置（1. 振动给料机，2.固体入口，3.壁挂式加热器，4.电源，5。电流表和电压表，6。温度控制器，7.固体出口，8.9. 旁路和10.压缩机。）[15，23模型参数估计和最佳拟合模型由不同的研究者确定。在这项研究中，模型的参数已估计使用目前的实验数据的多级流化床干燥器。2.4. 有效扩散系数（2））。各种材料的有效扩散率由各种研究人员使用菲克定律进行估计[27].对于实验，使用不同的仪器进行干燥，其准确度报告在表2中。不确定度<$U0=m4发现U0如下U0¼。qr2r2r2：r2=N5其中标准偏差根据公式（6）计算.1.n12英里。 222ΣR.rX。哦，哦！N6固体的水分比使用方程式（（三）、MR1/2Mt-Met =Mi-Met 3/22.5. 不确定性分析利用方程组计算了多级流化床干燥器实验结果的不确定度（4）-表1模型列表模型名称模型方程牛顿MR =exp（-kt）页码MR =exp（-ktn）修改页面MR =exp[-（kt）n]Henderson和Pabis MR = aexp（-kt）对数MR = a exp（-kt）+c两项MR = aexp（-k0 t）+bexp（-k1 t）扩散法MR = a exp（-kt）+（1-a）exp（-kbt）修正的Henderson和PabisMR = a exp（-kt）+ b exp（-gt）+ c exp（-ht）Midilliet al.MR = a exp（-ktn）+bt其中O-观测3. 结果和讨论对连续式多级流化床干燥器的性能随壁温、风速、床层高度和固体流速等参数的变化进行了实验研究。表2多段流化床干燥器的开发参数精度测量样品中的水分±0.0001壁温±0.2热电偶±0.2%旋转度±2%环境空气温度±0.2振动给料机±2%1=nð2Þ¼我-=0ð ÞD. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）4284313.1. 干燥特性3.1.1. 多级壁温为了确定壁温对固体干燥特性的影响，在多级流化床干燥器中进行实验，将级的壁温从313K改变到328 K，并保持其余操作条件如空气速度、初始含水量、床层高度和固体流速恒定。从图2可以看出，固体干燥速率随壁温的升高而增大，平衡含水量随壁温的升高而减小。在多级流化床干燥器中，与单级干燥器相比，在多级干燥器中注意到更高的干燥速率，因为在多级干燥器中传热面积更高。3.1.2. 风速影响为了研究风速对固体干燥特性的影响，在多级流化床干燥器中进行了实验，风速在1.01 ~ 1.3m/s范围内变化，其余操作参数如多级壁温、固体初始含水率、床层高度和固体流速保持不变。从图3中可以看出，固体的含水率随着空气速度的增加而降低，干燥时间缩短，一种多级流化床干燥器。固体水分携带量随空气流速的增加而增加，因此在较高流速下显示出更好的干燥性能。从结果可以注意到，在三级干燥器（阶段-3）中的固体干燥速率高于两级干燥器（阶段-2）。Tagenvand等人（2017）使用间歇流化床干燥器研究了药物颗粒的干燥动力学。从他们的结果中可以看出，固体水分比随着空气温度从311 K增加到348 K和空气速度从1 m/ s增加到1.8 m/ s而降低[28]。Calban和Ershan（2003）使用流化床干燥器和间歇工艺对土耳其褐煤进行了研究[10]。已经注意到，随着空气温度从333 K增加到353 K，固体干燥行为表现出增加，并且从他们的结果中也注意到，干燥速率随着含水量的增加，前期含量增加，后期含量降低。从Srinivasakannan和Balasubramanian（2006年）的研究中观察到，随着气温的升高，Ragi（指状粟）的相对水分比率降低333在本研究中，也观察到了类似的行为结果。对于多级流化床干燥器，固体含水率随级壁温度和风速的升高而降低。3.1.3. 降液管高度影响研究固含率对干燥过程的影响是非常重要的。固含率是设计干燥器的一个重要参数。在连续流化床干燥器中，固体流速和床层高度是影响固含率增减的关键因素。为了改变流化床干燥器的床层高度，需要改变干燥器中降液管的高度。在本研究中，为了了解床层高度对多级流化床干燥器的影响，改变干燥器中每一级的降液管高度。在多级流化床干燥器中，降液管高度为50 ~ 70 mm，其余操作条件如级壁温度、固体初始含水率、空气流速和固体流速保持不变的条件下进行了实验。从图4中可以看出，固体干燥速率随着多级流化床干燥器的降液管高度的增加而降低。下降管高度的增加增加了干燥器中固体的流化床高度，并且还增加了固体滞留量。随着床层固含率的增加，气含率降低。3.1.4. 固体流速的影响在保持各级壁温、空气流速、固体初始含水率和床层高度等操作参数不变的情况下，采用多级流化床干燥机，在5 ~ 10 kg/h的流速下，研究了固体流速对固体干燥行为的影响。从图5中可以观察到，固体干燥速率随着固体流速的增加而降低，并且平衡水分含量随着多级流化床干燥器的固体流速的增加而增加。在较高的固体流速下，床负荷比其包含的水含量高，而在较低的固体流速下，床负荷比其包含的水含量高。因此，干燥速率降低。可以注意到，结果表明，在单级流化床和多级流化床干燥器中，固体干燥速率随含水率的增加在初始阶段较大，后期减小。由于固体中水分含量较高在初始阶段，它具有较高的水分去除率。图二、多段流化床干燥机在不同温度下的干燥特性（V-1.01 m/s，H-50 mm，SF-6.7 kg/h和MFBD-4级。）432D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428图三.不同风量下多段式干燥床之含水率分布。（T-313 K，H-50 mm和SF-6.7 kg/h。）图四、不同床层高度下多层干燥床的含水率分布（V-1.01 m/s，T-313 K，SF-6.7 kg/h和MFBD-4级。）图五、多段流化床干燥器在不同固体流量下的干燥特性（V-1.01 m/s，T-313 K，H-50 mm和MFBD-4级。）D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428433Tasirin等人（2007）已经调查了在分批过程中使用流化床干燥器对鸟辣椒进行的干燥研究从他们的研究中注意到，固体干燥速率随着床层深度从2 cm增加到4 cm而降低[12]。从Srinivasakan-nan等人（2012）的研究中注意到，固体干燥速率随着连续流化床干燥器下降管高度的增加而降低[30]。从本研究中可以看出，多级流化床干燥器的干燥速率在较低的床层高度处高于较高的床层高度处从Srinivasakannan和Balsubramanian（2008年）的结果中可以观察到，相对水分减少量在低固含率下比在高固含率下更高，并且相对水分随时间降低[31]。Chen等人（2017）研究了连续水平流化床干燥器中的颗粒干燥行为从他们的结果中注意到，平均固体水分在较高的固体质量流量下较高，并随着固体质量流量的降低而降低[32]。在本研究中也观察到类似的趋势，即固体干燥速率随多级流化床干燥器中固体流速的增加而降低。3.1.5. 影响级数为了研究流化床干燥级数对固体干燥特性的影响，在不同壁温、风速、初始含水率和固体流量的条件下，对多级流化床干燥器进行了实验研究。从图6中可以观察到，干燥器中的固体水分比和干燥时间随着级数的增加而减少。图7中示出了通过分级多级流化床干燥器的干燥速率与含水量的关系。可以观察到，固体的干燥速率随着阶段的增加而增加，并且固体的平衡水分含量随着阶段的增加而降低。可以注意到，级数的增加显示出与流化床干燥器在间歇模式下的干燥行为类似的干燥行为，如从图1和图2中所看到的。6和图7这表明，增加级数提高了干燥产品的质量。从图8中可以注意到，在多级流化床干燥器中，床温度随着级数的增加而增加。Bareschino等人（2017）研究了使用各种颗粒状固体的间歇工艺中流化床干燥器操作条件的影响。从他们的研究[33]中注意到，在干燥器的不同空气速度和空气温度下，床温升高。使 用 多 级 流 化 床 干 燥 器 进 行 的 干 燥 研 究 报 告 非 常 少 。Srinivasakannan等人（1995）的研究报告称，在多级流化床干燥器中，随着级数的增加，碎米粒和罂粟籽的固体出口水分降低[34]。根据Srinivasakannan和Balasubramanian（1998）在逆流操作中对一级、二级和三级连续流化床干燥器进行的研究，观察到干燥速率随着干燥器级数（2 - 3级）的增加而增加[19]。同样从Choi等人（2002年）的研究中注意到，床温随着连续多级流化床干燥器的级数从一级增加到五级而升高[20]。在这项研究中，小米颗粒的水分比的曲线得到了类似的多级流化床干燥器的级数从一个增加到四个，也看到了类似的趋势，即床层温度增加的级数的干燥器。多级流化床干燥器出口固体水分实验值的不确定度在3 ~ 4%之间。3.1.6. 干燥时间完全干燥所需的时间可由干燥器的性能决定。干燥时间可随操作条件和材料特性而变化。根据Khanali等人（2016年）的结果，观察到在间歇式流化床干燥器中，当空气速度从2.3 m/s增加到2.8 m/s时，糙米（床重为1.32 kg）的干燥时间从2500 s减少到1000 s[26] 。根据Chayjan等人（2013年）的研究，已经观察到，在间歇式流化床干燥器中，随着空气速度从2.51 m/s增加到5.32 m/s，温度从323 K增加到353K，南瓜种子的干燥时间从8500 s减少到2500s [35]。连续干燥的干燥时间通常比间歇干燥的时间长，因为在连续操作中，水分连续地进入床层，这会影响干燥速率和干燥时间。在连续干燥器中进行的研究很少。Alberran等人（1990年）使用单级连续流化床干燥器（直径310-390mm）研究了粒径范围为0.5-1 mm的树脂和砂的干燥行为从他们的结果中，已经表明，连续干燥的干燥时间在1440-1940 s的范围内，并且由于达到平衡水分含量所需的时间，连续干燥的干燥时间高于分批干燥。Tho- mas和Varma（1992）研究了食品原料在连续流化床干燥器中的干燥行为[37]。从他们的结果来看，见图6。多级干燥床各阶段的含水率分布。（V-1.01 m/s，T-313 K，H-50 mm和SF-6.7 kg/h。）434D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428.X2n图7.第一次会议。多级流化床干燥机各阶段的干燥特性（V-1.01 m/s，T-313 K，H-50 mm和SF-6.7 kg/h。）见图8。多段流化床干燥器的床层温度分布。（V-1.01 m/s，T-313 K，H-50 mm和SF-6.7 kg/h。）已经观察到芥末的干燥时间增加vut2通过将温度从378 K降低到358 K，从3600 s降低到4800 s，以干燥材料。同样，在本研究的外分级连续多级流化床干燥中，通过增加壁面，温度从313到328 K，增加了840到1020 s，RMSE¼1=N1/1MRpre;i-MRexp;ið7Þ将固体流速从5 kg/h增加到10 kg/h，通过增加床层高度50-70 mm将固体流速从1020 s增加到1920 sR2¼1-ni¼1MRpre;i=MRexp;i=Xi¼1MR前;i-MR经验平均值为102！ð8Þ3.2. 模型比较将多段流化床干燥实验数据转换为无因次含水率（MR）进行模型比较。用于比较的各种模型列表见表1。编写了用户自定义的MATLAB程序，确定各种模型的参数。实验数据用模型方程拟合，均方根误差（RMSE）（方程1）。（7））用于误差计算和决定系数（方程（7））。（8））。其中MR是指水分比，N是数据点的数量，i = 1，2，3 n。表3和表4列出了在不同温度、床层高度、固体流速、级数和空气速度下的多级流化床干燥器的实验数据的RMSE和R2估计值以及模型参数。从R2和RMSE值可以看出，多级流化床干燥器的实验数据与所有模型都有较好的拟合。D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428435----× ×××× ×××× ×××表3模型参数，RMSE和R2在不同的壁温，床层高度和固体流速.参数壁温T（K）降液管高度H（mm）固体流速，SF（kg/h）313318323328507056.710牛顿K0.0036840.004960.0046610.004960.0036840.00230.0043030.00370.003285RMSE0.0099810.0158830.0085550.0158830.0099810.01630.0051390.00990.017895R2页面0.002282 0.002359 0.001757 0.001195 0.002282 0.0011 0.002306 0.0023 0.001636电话：+86-10 - 8888888传真：+86-10 - 888888880.000577 0.0002770.0099 0.001137 0.0074 0.0122940.995 0.999 0.999 0.995 0.995 0.999 0.995 0.993修改的页面0.003615 0.004277 0.004513 0.004749 0.003615 0.0023 0.004203 0.0037 0.003205电话：+86-10 - 8888888传真：+86-10 - 888888880.0005770.0002770.0007337 0.0119 0.001137 0.0074 0.0122940.995 0.999 0.999 0.995 0.994 0.999 0.995 0.993亨德森和帕比斯0.003725 0.004481 0.004824 0.0052 0.003725 0.0024 0.004396 0.0038 0.0033431.011962 1.026448 1.038453 1.054615 1.011962 1.0137 1.023104 1.0120沪ICP备16006666号-1沪公网安备31010502000114号0.9952 0.9985 0.9937 0.9968 0.9952 0.993 0.9982 0.9952 0.9914对数0.003173 0.004171 0.00449 0.004824 0.003173 0.0018 0.004053 0.0031 0.0026191.046409 1.039604 1.052357 1.070325 1.046409 1.037682 1.0464 1.0817970.057-0.02361-0.02403-0.02584-0.057-0.0842-0.02648-0.057-0.095450.002187 0.00106 0.003511 0.007763 0.002187 0.0026 0.001049 0.0022 0.0033780.998 0.999 0.994 0.997 0.998 0.998 0.999 0.998 0.997两届0.002062 0.002941 0.003113 0.003251 0.0035 0.002808 0.0021 0.001601电话：+86-6.98666 -6.97152-6.96564-6.95792-6.98666-6.9928-6.95768-6.9867-6.971040.002205 0.003089 0.003278 0.003439 0.002205 0.0033 0.002957 0.0023 0.0017427.967348 7.982493 7.988374 7.996096 7.967348 7.9707 7.961637 7.9674 7.9478140.002255 0.000645 0.002206 0.005204 0.002255 0.0096 0.000357 0.0023 0.0034260.998 0.999 0.996 0.997 0.998 0.995 0.999 0.998 0.997扩散方法0.002335 0.003062 0.003169 0.003262 0.002335 0.0014 0.002954 0.0024 0.001877a 6.935121 6.945112 6.945043 6.944966 6.935121 6.9464 6.974818 6.9352 6.9748480.929427 0.944781 0.940263 0.934993 0.929427 0.9189 0.942193 0.9295 0.9127960.00257 0.000821 0.00297 0.007338 0.00257 0.0037 0.000401 0.0026 0.0039430.998 0.995 0.998 0.998 0.998 0.9983 0.9998 0.9988 0.9978改良亨德森和帕比斯0.005927 0.006392 0.007703 0.009511 0.005927 0.0038 0.002838 0.0060 0.001393电话：+86-610 - 8888888传真：+86-610 - 888888880.005474 0.006069 0.007154 0.008533 0.005474 0.0035 0.002992 0.0055 0.001537粤ICP备16016888号-10.499974 0.499974 0.499974 0.499974 0.4999 0.499974 0.4999 0.4999740.090827-0.02318-0.01212 0.057854 0.090827 0.0968-0.0149 0.0909 0.0452850.004782 0.000558 7.87E05 0.000114 0.004782 0.0073 0.000287 0.0048 0.003020.997 0.999 0.9985 0.9996 0.997 0.9943 0.9998 0.997 0.9971Midilli等人0.003677 0.002682 0.001807 0.001237 0.003677 0.0025 0.002611 0.0037 0.0033350.984933 1.083989 1.168841 1.251877 0.984933 0.9655 1.083601 0.9850 0.9736530.995419 1.00185 0.999617 1.002698 0.995419 0.9932 0.996709 0.9955 0.994922b-5.3E-05-1E-05-2.9E-06-8.9E-07-5.3E-05-5.3E-5-1.3E-05-5.3E-5-8.34E-5RMSE0.0023540.0002724.08E0.000266 0.002354 0.0027 0.00043 0.0024 0.0035070.998 0.999 0.998 0.999 0.998 0.999 0.998 0.9973.3. 湿气扩散率有效扩散系数可以描述干燥器中固体的水分传输速率。在这项研究中，有效的扩散率已被evalu- ated使用方程。（2）分别在MATLAB用户自定义程序中求出不同温度和风速下的RMSE最小。实验和预测的水分比之间的误差进行了分析，使用方程。（7）并在最小RMSE下评估水分比和有效扩散率。从图9中可以看出，床料的扩散系数随干燥器级数的增加而增加。从结果来看，固体的有效扩散系数从6.40× 10 - 10增加到8.90 × 10 - 10第1阶段10- 10m2/s，从1.510-9至2.4当干燥器壁温从313 K增加到328 K时，第4阶段的干燥速率为10- 9m2第二阶段有效扩散系数由8.30× 10 - 10增加到1.90× 10- 9m2/s，第三阶段有效扩散系数由1.26 × 10- 9增加到1.53级风速从1.01 m/s增加到1.3 m/s时，最大风速为10- 9m2有效扩散系数为获得从7.310-10到5.80第1阶段为10- 10m210- 9至1.3010-9m2/s，同时将干燥器的入口固体流速从5改变到10 kg/h。第一阶段的有效扩散系数在6.4× 10- 10~ 5.10 × 10- 10 m2/s之间，第二阶段的有效扩散系数在100 × 10 - 10 m2/s~ 100 × 10 - 10m20.9950.9940.9970.9940.9950.9930.9980.9950.992436D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428--××表4模型参数，RMSE和R2在不同阶段和空气速度.速度（m/s）一二三四1.01 1.3牛顿0.001623 0.002066 0.003113 0.003684 0.003113 0.0036540.012074 0.005126 0.009981 0.0051260.995 0.993 0.996 0.995 0.996 0.998页面电话：0512 - 8888888传真：0512 - 8888888电话：+86-10 - 8888888传真：+86-10 - 888888880.002667 0.007337 0.002667 0.0026890.998 0.997 0.998 0.995 0.998 0.998修改的页面0.001588 0.002031 0.0035 0.003615 0.0035 0.0036电话：+86-10 - 8888888传真：+86-10 - 888888880.006301 0.007284 0.007337 0.0025687 0.0026890.998 0.997 0.993 0.995 0.993亨德森和帕比斯0.001601 0.002082 0.003171 0.003725 0.003171 0.0031711.019323 1.019323 1.019323 1.0193230.002841 0.006252 0.004411 0.009732 0.004411 0.0370970.998 0.997 0.998 0.9952 0.998 0.998对数0.001347 0.001789 0.002853 0.003173 0.002853 0.0034031.039282 1.046409 1.039282 1.029102电话：+86-0571 - 8888888传真：+86-0571 - 88888880.000677 0.000677 0.000677 0.0008540.999 0.999 0.999 0.998 0.999 0.999两届0.000920.00125 0.001926 0.002062 0.001926 0.002352电话：+86-6.95613 -6.95618-6.9496-6.98666-6.950190.000986 0.001321 0.002039 0.002205 0.002039 0.0024767.943153 7.943398 7.967348 7.943398RMSE0.001932 3.20E03 0.001071 0.002255 0.001071 0.0009250.999 0.998 0.999 0.998 0.999 0.999扩散方法0.001103 0.001319 0.002139 0.002335 0.002139a 6.965258 6.969214 6.967328 6.935121 6.967328 6.9708320.941195 0.930385 0.941863 0.929427 0.941863 0.9457160.000998 0.000943 0.000943 0.0008890.999 0.999 0.999 0.998 0.999 0.999改良亨德森和帕比斯0.000711 0.001135 0.001872 0.005927 0.001872 0.002339电话：+86-510 - 8888888传真：+86-510 - 88888880.000786 0.001214 0.001989 0.005474 0.001989 0.0024627.768417 7.768106 7.77001 7.826101 7.77001 7.7663750.499974 0.499974 0.4999740.002763 0.031724 0.0123340.002224 0.001201 0.004782 0.001201 0.0009312019 - 04 - 25 00：00：00Midilli等人0.001977 0.002214 0.002922 0.003677 0.002922 0.0032290.950732 0.975408 1.002546 0.984933 1.002546 1.0148781.005963 1.003578 1.00453 0.995419 1.00453 1.00065b-4.4E-05-3.4E-05-2.8E-05-5.3E-05 -2.8E-05-2.1E-05RMSE0.0006897.18E04 0.000641 0.002354 0.000641 0.0009670.999 0.999 0.999 0.998 0.999 0.999在干燥器降液管高度为50和70 mm时，第4段的降液管速度分别为1.51 10- 9和9.20 10- 10m23.4. 活化能为了强调多级流化床干燥器的干燥动力学，活化能可以使用阿克里尼乌斯方程（Eq. （九）D有效/D0·实验-Ea=RT±90 ° C当量（9）具有对数形式的如下所lnDeff1/4 lnD0- ΔEa=RT≤ 10 μ m在干燥过程中，活化能Ea是使该过程可实现所需的最小能量。根据实验扩散系数，从方程。 （10）在ln（Deff）与1/T之间绘制图。从图10中可以看出，单级和多级流化床干燥器的活化能是由313 - 328 K温度范围内的斜率估算的。单级流化床干燥器的活化能为17.56 kJ/mol，多级流化床干燥器的活化能为24.34 kJ/mol。实验结果表明，流化床干燥器的活化能随干燥级数的增加而增加。D. Yogendrasasidhar，Y. P. Setty/工程科学与技术，国际期刊22（2019）428437××××××××图9.第九条。多级流化床干燥器中级数对有效扩散系数的影响（V-1.01 m/s，T-313K，H-5