[发明专利]一种微波干燥方法及其采用的装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波干燥技术领域，具体涉及一种微波干燥方法及其采用的装置。

背景技术

微波干燥方法充分利用了微波加热速度快，效率高的优点，大大缩短了干燥产品所需的时间，节能提效效果显著，微波干燥在社会生产中得到了充分认可。

微波干燥是一种内部加热的方法，具体是：湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦(每秒钟可达上亿次)，结果一部分微波能转化为物料中水分子的动能，使水的温度升高直至气化脱离物料，从而使物料得到干燥。也就是说，微波进入物料并被吸收后，其能量在物料电介质内部直接转换成热能。

现有技术中采用微波干燥，大概有以下几种方式：(1)将待干燥产品直接放入微波干燥设备中进行干燥；(2)采用申请号为200920234330.1的实用新型专利所公开的干燥方法进行干燥；(3)用申请号为201410025343.3的发明专利所公开的干燥方法进行干燥。

现有技术中，微波干燥过程中存在以下尚需解决的问题：

首先，微波干燥的加热效率较低。商用微波技术节能的关键是因为微波能对样品进行从内向外的加热，无需像传统技术一样通过气体介质与待加热样品进行间接传热，加热干燥同样产量的样品，微波加热技术可以显著降低体系的热负荷，能量利用率得以显著提高，实现节能。现有商用微波干燥技术重视微波对待干燥产品的高效加热作用，忽视了这些物料被微波加热时周边的低温气氛环境，大量的来自微波的热能通过对流、辐射、传导等途径从物料转移到微波干燥腔体内的冷空气中，导致升温速度的减慢和微波效率的降低。

其次，伴随现有微波干燥技术的热损失过大。随着干燥过程的进行，微波干燥腔体内的空气湿度逐渐增大，温度也逐渐提高，现有微波干燥工艺采用定时或湿度高于阀值时的强行抽气排湿方法，大量携带显热和水汽潜热的湿热风被抽湿排空，损失气体则外部补充，虽然可以达到排湿出水的目的，代价却是干燥腔内热风的大量损失和温度的大幅降低，损失的热量的的补偿会直接增大能耗，降低微波干燥工艺的效益。

最后，现有商用微波干燥方法未能原有与物料最优干燥工艺对接，无法充分发挥微波干燥快速、高效、的特征，为了满足物料形状、形态、物理化学性质不在微波快速干燥作用下发生有害变化，只能采取压制微波加热贡献，降低微波输入功率等方案，这些都使微波干燥的效率大打折扣，无法“物尽其用”。

综上所述，急需开发一种具有干燥效率高、能耗适当且干燥产品质量好的干燥方法以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明目的在于提供一种操作方便、干燥效率高、能耗低以及干燥产品质量好的微波干燥方法，具体技术方案如下：

一种微波干燥方法，包括以下要素：

待干燥产品置于微波干燥设备中的密闭且隔热的密封腔体中；

微波干燥设备发射微波进行微波干燥，同时将密封腔体内的气体进行强制对流；

监控密封腔体内的气体的温度和待干燥产品的表面温度，与此同时不间断地抽出密封腔体内的部分含湿气体进行后处理后返回至密封腔体内。

以上技术方案中优选的，所述后处理包括以下步骤：

步骤a、通过降温处理将从密封腔体内抽出的含湿风的温度降至其露点温度以下，此时部分水分结露成为液态水而从含湿风中脱除，得到去湿风；

步骤b、将去湿风进行加热处理，得到去湿暖风。

以上技术方案中优选的，监控腔体内气体温度以及带干燥产品表温度的原则是：微波干燥时密封腔体内的气体的温度T₁与使用常规干燥方法的干燥环境温度To的关系为：T₁≤To+10℃，此举可以实现物料微波干燥工艺与常规干燥工艺的快速、正确衔接；待干燥产品的表面温度T₂与常规工艺中等速恒温阶段最高允许的物料的表面温度T_max的关系为T₂≤T_max+5℃，与微波干燥时密封腔体内的气体的温度T₁的关系为T₂≤T₁+20℃，此举用于确保微波输入功率使物料表面温度自始至终被限定于该框架内，能够达到对物料内部水分向外迁徙具有合适的迁徙速度；