КІНЕТИЧНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ СУШІННЯ БІШОФІТУ ІНФРАЧЕРВОНИМ ВИПРОМІНЮВАННЯМ
Ключові слова:
бішофіт, мінерал, інфрачервоне сушіння, радіаційне сушіння, випромінювання, кінетика, дегідратація, вологовміст
Анотація
Процес сушіння бішофіту є важливим етапом його виробництва, проте потребує значних енерговитрат. У статті описано кінетику процесу сушіння бішофіту інфрачервоним випромінюванням за низькотемпературного режиму до 90 °С. Наведено переваги цього методу та можливі труднощі його застосування. Представлено кінетичні закономірності сушіння бішофіту інфрачервоним випромінюванням у межах густини теплового потоку 0,9–1,45 кВт/м2. Описано експериментальну установку. Результати досліджень виконані у вигляді графічних залежностей вологовмісту бішофіту, часу та швидкості сушіння. Запропоновано рівняння, за яким у межах указаного діапазону густини теплового потоку можна визначити константу сушіння бішофіту. Це дасть змогу попередньо визначити інтенсивність сушіння бішофіту інфрачервоним випромінюванням обраним інфрачервоним випромінювачем.
Посилання
1. Karvatskii A., Marchevsky V., Novokhat O. Numerical modeling of physical fields in the process of drying of paper for corrugating by the infrared radiation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. 2(5 (86), P. 14–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96741
2. Huang D., Yang P., Tang X., Luo L., Sunden B. Application of infrared radiation in the drying of food products. Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 110, P. 765–777. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.039
3. Da-Long Jiang, Shivanand S. Shirkole, Hao-Yu Ju, Hao-Yu Ju et al. An improved infrared combined hot air dryer design and effective drying strategy analysis for sweet potato. LWT. 2025. Vol. 215. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.117204
4. Kocabiyik H. Drying of carrot slices using infrared radiation [Text] H. Kocabiyik, D. Tezer International Journal of Food Science & Technology. 2009. Vol. 44, Issue 5. P. 953–959. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2008.01767.x
5. Ai Z., Ren H., Lin Y., Sun W., Yang Z., Zhang Y., Zhang H., Yang Z., Pandiselvam R., Liu Y. Improving drying efficiency and product quality of stevia rebaudiana leaves using innovative medium-and short-wave infrared drying (mswid). Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2022. Vol. 81. https://doi.org/103154.0.1016/ j.ifset.2022.103154
6. Kushniruk V., Novokhat O. Analysis of intensification of zeolite drying on a vibrating conveyor dryer with infrared emitters. Technology Audit and Production Reserves. 2023. 2 (1 (70)), P. 6–9. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.279032
7. Novokhat O. A., Vozniuk V. T., Hritsiuk H. I., Lysii V. Determination of kinetic regularities of the process of drying perlite by radiation method. Journal of Engineering Sciences. 2021. Vol. 8(1), P. C11–C17, https://doi.org/ 10.21272/jes.2021.8(1).c2
8. Marchevsky V., Novokhat O., & Margarian A. Analysis of the research results of the zeolite drying process. Tech- nology Audit and Production Reserves. 2018. 1(3(45), P. 21–23. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.163361
9. K. Sugimoto R. E. Dinnebier J. C. Hanson. Structures of three dehydration products of bischofite from in situ synchrotron powder diffraction data (MgCl2•nH2O; n = 1, 2, 4). Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials. 2007. B63, P. 235–242. https://doi.org/10.1107/S0108768107002558
10. Ping Li, Bingxin Liu, Xing Lai, Weihua Liu, Li Gao, Zhongfeng Tang. Thermal decomposition mechanism and pyrolysis products of waste bischofite calcined at high temperature. Thermochimica Acta. 2022. Vol. 710. https://doi.org/10.1016/j.tca.2022.179164
11. Jiaxing Xu, Tingxian Li, Taisen Yan, Jingwei Chao, Ruzhu Wang. Dehydration kinetics and thermodynamics of magnesium chloride hexahydrate for thermal energy storage. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2021. Vol. 219. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110819
12. Xuyong Liu, Xiangmei Cui. Research Progress in Dehydration Technology of Bischofite for Preparing Anhydrous Magnesium Chloride. Proceedings of the 2016 5th International Conference on Civil, Architectural and Hydraulic Engineering (ICCAHE). 2016. Zhuhai, China. P. 261–267. https://doi.org/10.2991/iccahe-16.2016.45
13. Wu Yu-Long, Huang Xiao-Fang, Yang Ming-De, Zou Shu-Ping, Dang Jie, Hu Hu-Sheng. Study on the mechanisms and kinetics of complex's thermal decomposition getting anhydrous magnesium chloride. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2008. Vol. 81. 133–135. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2007.05.004
14. Галстян А. С., Марчевський В. М., Улітько Р. М. Кінетика сушіння кристалічного бішофіту. Збірник наукових праць Одеської національної академії харчових технологій. 2010. С. 113–116.
15. Holleman, A.F., Wiberg, E. Inorganic Chemistry. Academic Press. San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
16. Jianxin Zhang, Arshe Said, Bing Han , Marjatta Louhi-Kultanen. Semi-batch evaporative crystallization and drying of cobalt sulphate hydrates. Hydrometallurgy. 2022. Vol. 208. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105821
2. Huang D., Yang P., Tang X., Luo L., Sunden B. Application of infrared radiation in the drying of food products. Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 110, P. 765–777. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.039
3. Da-Long Jiang, Shivanand S. Shirkole, Hao-Yu Ju, Hao-Yu Ju et al. An improved infrared combined hot air dryer design and effective drying strategy analysis for sweet potato. LWT. 2025. Vol. 215. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.117204
4. Kocabiyik H. Drying of carrot slices using infrared radiation [Text] H. Kocabiyik, D. Tezer International Journal of Food Science & Technology. 2009. Vol. 44, Issue 5. P. 953–959. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2008.01767.x
5. Ai Z., Ren H., Lin Y., Sun W., Yang Z., Zhang Y., Zhang H., Yang Z., Pandiselvam R., Liu Y. Improving drying efficiency and product quality of stevia rebaudiana leaves using innovative medium-and short-wave infrared drying (mswid). Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2022. Vol. 81. https://doi.org/103154.0.1016/ j.ifset.2022.103154
6. Kushniruk V., Novokhat O. Analysis of intensification of zeolite drying on a vibrating conveyor dryer with infrared emitters. Technology Audit and Production Reserves. 2023. 2 (1 (70)), P. 6–9. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.279032
7. Novokhat O. A., Vozniuk V. T., Hritsiuk H. I., Lysii V. Determination of kinetic regularities of the process of drying perlite by radiation method. Journal of Engineering Sciences. 2021. Vol. 8(1), P. C11–C17, https://doi.org/ 10.21272/jes.2021.8(1).c2
8. Marchevsky V., Novokhat O., & Margarian A. Analysis of the research results of the zeolite drying process. Tech- nology Audit and Production Reserves. 2018. 1(3(45), P. 21–23. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.163361
9. K. Sugimoto R. E. Dinnebier J. C. Hanson. Structures of three dehydration products of bischofite from in situ synchrotron powder diffraction data (MgCl2•nH2O; n = 1, 2, 4). Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials. 2007. B63, P. 235–242. https://doi.org/10.1107/S0108768107002558
10. Ping Li, Bingxin Liu, Xing Lai, Weihua Liu, Li Gao, Zhongfeng Tang. Thermal decomposition mechanism and pyrolysis products of waste bischofite calcined at high temperature. Thermochimica Acta. 2022. Vol. 710. https://doi.org/10.1016/j.tca.2022.179164
11. Jiaxing Xu, Tingxian Li, Taisen Yan, Jingwei Chao, Ruzhu Wang. Dehydration kinetics and thermodynamics of magnesium chloride hexahydrate for thermal energy storage. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2021. Vol. 219. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110819
12. Xuyong Liu, Xiangmei Cui. Research Progress in Dehydration Technology of Bischofite for Preparing Anhydrous Magnesium Chloride. Proceedings of the 2016 5th International Conference on Civil, Architectural and Hydraulic Engineering (ICCAHE). 2016. Zhuhai, China. P. 261–267. https://doi.org/10.2991/iccahe-16.2016.45
13. Wu Yu-Long, Huang Xiao-Fang, Yang Ming-De, Zou Shu-Ping, Dang Jie, Hu Hu-Sheng. Study on the mechanisms and kinetics of complex's thermal decomposition getting anhydrous magnesium chloride. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2008. Vol. 81. 133–135. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2007.05.004
14. Галстян А. С., Марчевський В. М., Улітько Р. М. Кінетика сушіння кристалічного бішофіту. Збірник наукових праць Одеської національної академії харчових технологій. 2010. С. 113–116.
15. Holleman, A.F., Wiberg, E. Inorganic Chemistry. Academic Press. San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
16. Jianxin Zhang, Arshe Said, Bing Han , Marjatta Louhi-Kultanen. Semi-batch evaporative crystallization and drying of cobalt sulphate hydrates. Hydrometallurgy. 2022. Vol. 208. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105821
Опубліковано
2025-03-26
Як цитувати
Марчевський, В. М., Новохат, О. А., & Філіпов, В. В. (2025). КІНЕТИЧНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ СУШІННЯ БІШОФІТУ ІНФРАЧЕРВОНИМ ВИПРОМІНЮВАННЯМ. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного, 25(1), 21-29. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2025-25-1-3
Розділ
Галузеве машинобудування
