بررسی آزمایشگاهی خشک کردن ذرت در خشک‌کن دوار با نرم‌افزار طراحی آزمایش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

خشک کردن جامدات از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین نوع عملیات واحد است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. در این مطالعه دستگاه و ماده مورد نظر، خشک‌کن دوار و ذرت شیرین بوده و با استفاده از نرم‌افزار طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ اثر دمای هوای ورودی و سرعت چرخش استوانه بر پارامتر‌های نهایی همچون زمان خشک شدن و دمای نهایی محصول بررسی شد. میزان رطوبت اولیه و نهایی دانه‌های ذرت در این پژوهش به ترتیب 73% و 15% بر پایه ‌تر است. نتایج نشان داد که زمان خشک شدن، با افزایش دمای فرایند، کاهش ولی با افزایش سرعت چرخش، افزایش می‌یابد. همچنین شرایط عملیاتی دمای (C) 6/65 و سرعت چرخش (rpm) 5/6 برای رسیدن به رطوبت نهایی 15 درصد، بهترین شرایط برای خشک کردن دانه‌های ذرت در خشک‌کن دوار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Shelled Corn Drying in Rotary Dryer With Experimental Design Software

نویسندگان [English]

  • R. Matto
  • S. Nanvakenari
  • K. Movagharnejad
چکیده [English]

Drying of solids is one of the oldest and most common types of operations used in a variety of industries including agriculture, chemical, food, and so on. The heat transfer mechanism in the dryer is often convection or conduction and a small amount of it is from radiation. In this research the drying of shelled corn in rotary dryer is evaluated, and the effect of inlet air temperature in range of 40-70 °C and rotational velocity in range of 5-15 rpm to responses including drying time (hr) and product outlet temperature (°C) is investigated using Experimental design of a central composite of response surface methodology. The initial and final moisture of shelled corn were 73% and 15% wet basis, respectively. The results showed that the drying time decreased with increasing the air temperature but increased with an increase in rotational velocity. The optimum conditions showed the air inlet temperature of 65/61 °C and the rotational velocity of 6.46 rpm was the best conditions for shelled corn drying in a rotary dryer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drying
  • Rotary Dryer
  • Shelled Corn
  • Air Temperature
  • rotational velocity

 

[1]    حسینی، ح.، شیخ داودی، م. ج.، قربانی بیگرانی، م. "ارزیابی فنی روش‌های صنعتی خشک کردن ذرت در استان خوزستان"، اولین همایش ملی راهبردهای دستیابی به کشاورزی پایدار، اهواز، ص 12-1، (1390).
[2]    چیذری، ا. ح.، امیرنژاد، ح. "مدیدیت پروژه ساخت یک واحد ذرت خشک‌کنی با به‌کارگیری روش‌های پرت وسی‌پی‌ام"، اقتصاد کشاورزی و توسعه، دوره هشتم، شماره29، ص 257-273، (1379).
[3]       Firouzi, S., Alizadeh, M. R., Haghtalab, D., "Energy consumption and rice milling quality upon drying paddy with a newly-designed horizontal rotary dryer." Energy, 119, 629-636, (2017).
[4]       Rousselet, Y., Vijay, K. D., "Numerical modeling of a co-current cascading rotary dryer." Food and bioproducts processing, 99, 166-178, (2016).
 
 
 
[5]       Abbasfard, H., Rafsanjani, H. H., Ghader. S., Ghanbari, M., "Mathematical modeling and simulation of an industrial rotary dryer: a case study of ammonium nitrate plant." Powder technology, 239, 499-505, (2013).
[6]       Geng, F., Li, Y., Yuan, L., Liu, M., Wang, X., Yuan, Z., "Experimental study on the space time of flexible filamentous particles in a rotary dryer." Experimental Thermal and Fluid Science, 44, 708-715, (2013).
[7]    تقی‌زاد، الف.، "بررسی نظری و تجربی عملکرد خشک‌کن دوار"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، (1392).

[8]       Fernandes, N. J., Ataíde, C. H., Barrozo. M. A. S., "Modeling and experimental study of hydrodynamic and drying characteristics of an industrial rotary dryer." Brazilian Journal of Chemical Engineering, 26, 331-341, (2009).

[9]       Rahmanian-Koushkaki, H., Nourmohamadi-Moghadami, A., Zare, D., Karimi, G., "Experimental and theoretical investigation of hot air-infrared thin layer drying of corn in a fixed and vibratory bed dryer." Engineering in agriculture, environment and food, 10, 191-197, (2017).
[10]     Khanali, M., Khakpour Giglou, A., Rafiee, Sh., "Model development for shelled corn drying in a plug flow fluidized bed dryer." Engineering in agriculture, environment and food, 11, 1-8, (2018).
[11]   شریفیان،ف.، کاوه، م.، "مطالعه سینتیک خشک کردن ذرت به روش جریان هوای گرم"، علوم مکانیک در ماشین‌های کشاورزی، جلد 2، شماره 2، ص 88-92، (1393).
 
[12]     Garcia-DiaZ, A., Phillips, D. T., "Principles of exprimental design and analysis", 1th ed., Springer Netherland, 978-0-412-60570-3, (1994).
[13]     Anderson, M. J., Whitcomb, P. J., "RSM Simplified:Optimizing processes using response surface methods for design of experiments". 2th ed., productivity press INC, portland,oregan, (2006).
[14]     Anderson, M. J., Whitcomb, P. J., "DOE Simplified:practical tools for effective exprimentation", 3th ed., productivity press INC, portland,oregan, (2000).
[15]     Gholami, R. M., Mousavi, S. M., Borghei. S. M., "Process optimization and modeling of heavy metals extraction from a molybdenum rich spent catalyst by Aspergillus niger using response surface methodology."Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 18, 218-224, (2012).
[16]     Amani, T., Nosrati, M., Mousavi, S. M., "Study of syntrophic anaerobic digestion of volatile fatty acids using enriched cultures at mesophilic conditions." International Journal of Environmental Science & Technology, 8, 83-96, (2011).
[17]     Montgomery, D. C., “Design and Analysis of Experiments”, 9th ed., John Whiley& Sons INC, New York, (2002).
[18]     Jafari, A., Tynjala, T., Mousavi, S. M., Sarkomaa, P., "CFD simulation and evaluation of controllable parameters effect on thermomagnetic convection in ferrofluids using Taguchi technique." Computers & Fluids, 37, 1344-1353, (2008).