本文關(guān)鍵詞：液滴對(duì)流干燥動(dòng)力學(xué)與表面組成建模研究

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【摘要】：噴霧干燥粉末的表面組成受許多因素影響,比如溶液中原料的含量和組成、干燥氣體的條件、制備過(guò)程等等。最近,出現(xiàn)了一個(gè)將宏觀連續(xù)擴(kuò)散模型和微觀分子富集模型結(jié)合起來(lái)的多尺度模型,用來(lái)預(yù)測(cè)噴霧干燥生產(chǎn)乳糖-蛋白質(zhì)雙組分粉末的表面組成。本論文中基于這個(gè)模型,主要研究前驅(qū)液固含量和組成對(duì)粉末表面組成的影響,探明了原料變化與干燥粉末表面組成影響間的關(guān)系,結(jié)果顯示,可以從控制進(jìn)料液組分來(lái)控制噴霧干燥粉末的表面組成。對(duì)于乳糖-蛋白質(zhì)系統(tǒng)的模擬結(jié)果進(jìn)行分析,表明:料液固含量越小,粉末表面的蛋白質(zhì)含量越高;而料液固含量不變時(shí),表面蛋白質(zhì)含量隨著料液中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加。同時(shí),噴霧干燥初始液滴的大小和X射線光電子能譜(XPS)設(shè)備的檢測(cè)深度對(duì)表面組成亦有影響。研究結(jié)果有助于揭示顆粒表面的形成機(jī)理,從而有望實(shí)現(xiàn)粉末的質(zhì)量和功能性控制,進(jìn)而指導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)。REA模型是一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的模型,用于研究不同材料的干燥過(guò)程,預(yù)測(cè)其干燥動(dòng)力學(xué)。REA模型可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)不同干燥條件、不同前驅(qū)液的情況下,液滴在干燥過(guò)程中的溫度和水分的動(dòng)態(tài)變化。REA模型已成功應(yīng)用于不同實(shí)驗(yàn)條件下,不同材料的干燥動(dòng)力學(xué)研究,比如脫脂牛奶、全脂牛奶、乳糖和乳清蛋白濃縮�；谶@個(gè)模型,論文中使用MATLAB開(kāi)發(fā)了一套可以預(yù)測(cè)各種材料干燥動(dòng)力學(xué)的軟件。只需要輸入干燥條件和少數(shù)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定的液滴干燥動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)(溫度、質(zhì)量、體積),通過(guò)點(diǎn)擊就可以生成針對(duì)某一材料的特征活化能曲線,更進(jìn)一步,可以使用這條特征活化能曲線,對(duì)于多種干燥條件下做出描述和預(yù)測(cè)。同時(shí),將REA模型應(yīng)用于水凝膠的干燥,研究了不同初始濃度及不同干燥溫度對(duì)干燥過(guò)程的影響。結(jié)果表明此軟件能成功預(yù)測(cè)水凝膠液滴在干燥過(guò)程中的干燥動(dòng)力學(xué)行為。
【關(guān)鍵詞】：多尺度模擬 噴霧干燥 表面組成 單液滴干燥 干燥動(dòng)力學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ021
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 引言8-19
• 1.1 干燥技術(shù)簡(jiǎn)介8
• 1.2 噴霧干燥過(guò)程簡(jiǎn)介8-9
• 1.3 噴霧干燥奶粉的表面組成9-14
• 1.3.1 X射線光電子能譜10-12
• 1.3.2 研究粉末表面組成的重要性12-14
• 1.4 單液滴干燥過(guò)程與模擬14-18
• 1.4.1 REA模型模擬16-18
• 1.5 研究?jī)?nèi)容和目的18-19
• 第二章 模型理論與模型方法19-27
• 2.1 多尺度模型方法論19-21
• 2.1.1 宏觀擴(kuò)散模型20
• 2.1.2 微觀模型20-21
• 2.1.3 XPS可探測(cè)表面層內(nèi)組分預(yù)測(cè)21
• 2.2 REA模型簡(jiǎn)介21-27
• 2.2.1 傳質(zhì)模型22-25
• 2.2.2 傳熱模型25-26
• 2.2.3 收縮模型26-27
• 第三章 模型結(jié)果與討論27-58
• 3.1 多尺度模型結(jié)果與討論27-37
• 3.1.1 表面蛋白質(zhì)含量與固含量的關(guān)系28-31
• 3.1.2 表面蛋白質(zhì)含量與蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系31-34
• 3.1.3 表面蛋白質(zhì)含量與XPS檢測(cè)深度的關(guān)系34-35
• 3.1.4 表面蛋白質(zhì)含量預(yù)測(cè)在三維圖形中的展現(xiàn)35-37
• 3.2 REA模型結(jié)果與討論37-58
• 3.2.1 REA模型參數(shù)設(shè)置37-38
• 3.2.2 REA模型軟件設(shè)計(jì)38-45
• 3.2.3 REA模型計(jì)算結(jié)果45-58
• 第四章 結(jié)論與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果69-70
• 致謝70-71

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