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    过热蒸汽的应用领域

    2019-01-21 11:40:26  来源:网络

    常规应用领域:过热蒸汽有其本身的应用领域,如用在发汽轮机的透平,通过喷嘴至透平叶片,推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程,这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度,很显然,与饱和蒸汽的蒸发焓相比,过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的,从而会降低工艺制程设备的性能。

    新兴应用领域:

    1、食品加工领域

    1)过热蒸汽食品加工

    随着过热蒸汽技术的发展,美国、日本等国逐步生产出用于食品加工的过热蒸汽装置或者电器。过热蒸汽在食品加工、烹饪领域的应用越来越广泛。使用过热蒸汽进行烹饪和食品加工具有食品受热均匀、加热速度快、食物更加美味、防止维生素流失等显着优点,同时过热蒸汽技术还可以用于食品加工厂中输送带的清洗、杀菌以及食材加热处理、食物残渣的粉末化及除臭等。

    2)过热蒸汽在食品加工领域的应用效果

    在无添加剂的情况下,改善食物的味道。

    低氧或者微氧环境下加工,可抑制食物的腐化氧化。

    通过水蒸气加热烹饪,大部分食物经加工后可保持处理后的材料不变硬,保持松软的口感和水分。

    提高加工阶段的杀菌效果,实现短时间内的表面杀菌。

    对喷洒在新鲜水果表面的防霉剂等农药可大部分气化。

    通过对颜色及气味成分的控制,使得食材本身的颜色和味道在加工中不被破坏。

    通过膜状凝结传热实现高速加热。(热传导率是干燥空气的数倍)。

    通过杀菌(数秒间)、抑制氧化、通过高速过热加热生成凝缩膜、通过酵素失活等提高食品的保鲜能力。

    通过对淀粉α化,促进糖化及蛋白质变性。

    使用温度高达340℃的过热蒸汽进行烹调,达到脱油、减盐的健康烹饪效果。

    2、木材,污泥,药品领域

    1)木材干燥

    能源与环境问题是当今世界的几个重大问题之一,干燥是决定木制品质量、能耗和成本的重要环节,同时又与环境污染问题密切相关。目前我国木材干燥的能源绝大部分是以煤或木废料作燃料,而燃料的燃烧会释放导致温室效应的气体产生。目前占主导地位的常规蒸汽干燥由于进、排气的换气热损失较大,一次能源的利用率仅30%左右,故节能潜力很大。作为一种先进的节能干燥技术,过热蒸汽干燥由于以过热蒸汽作干燥介质,它可以利用辅助装置,回收排汽的余热,故可明显节能。同时由于木材真空过热蒸汽干燥一般在低于 90℃的温度下实施,木材内干燥应力小,干燥质量好,故具有一定的应用前景。

    2)食品、饲料、药品、生物质干燥

    在食品、 药品等热敏性物料的干燥过程中 ,为了保持物料中的有效成分 ,保证产品的质量 ,必须采用较低的干燥温度 ,通常采用冷冻干燥来干燥此类物料。但是冷冻干燥方式具有时间长、能耗大、经济效益低的缺点。过热蒸汽用于食品干燥是近20年来发展起来的,但是由于温度过高影响热敏性物料的适应性,人们开始使用低压过热蒸汽干燥食品。低压过热蒸汽干燥方法结合了过热蒸汽和负压甚至真空干燥的优点 ,避开了常压过热蒸汽干燥物料温度过高的劣势,扩大了过热蒸汽干燥对热敏性物料的适应性。对不同的食品如土豆片、面条、大豆、稻谷、蔬菜、虾米、鸡肉、各种水果片等进行过热蒸汽干燥的研究表明,过热蒸汽干燥食品和热风干燥相比 ,除了节能环保等上述优点,还突出表现在干燥时间短、物料收缩变形小、颜色保持新鲜、多孔、复水性好和维生素含量高等方面。

    过热蒸汽干燥对提高干燥效率、降低干燥能耗、减少环境污染、提高产品质量具有重要的意义 ,是一种很有发展前景的干燥新技术。因此,将过热蒸汽应用于食品干燥有着广阔的前景。

    3)污泥干燥

    近些年来,随着人口的增长和工业的发展,污泥产量大大增加。污泥具有含水量高、易腐败、有恶臭、含有毒物质以及大量有害病原物等特点,所以必须及时进行污泥处理。污泥干燥作为污泥处理的一个重要环节,历来被认为是一个热效率低、耗能大的操作过程。传统的污泥干燥采用热风干燥技术,热效率低、能耗大,因此开发低能耗的干燥方法是污泥干燥发展的重要方向。过热蒸汽干燥以过热蒸汽为带走水气和提供能量的介质,使热效率提高的空间大增,而且能实现干燥“废气”热量的再利用,从而实现潜热的再次利用,是一种很有前途的干燥技术。

    目前开发的过热蒸汽式污泥干燥设备,具有干燥效率高、设备选型小、设备投资少等优势,同时能达到能源节约、无废气排放、无污染、不产生污泥废料的效果。

    3、在工业及其他领域的应用

    1)污染土壤治理

    分解、去除污染土壤中PCB,VOC、二恶英等物质。

    2)废旧印刷设备电路板处理(金属回收的前处理装置)。

    3) 飞灰脱盐处理。

    4) 产业用垃圾处理机的前期处理。

    5) 再利用市场(脱油、无氧)

    过热蒸汽在再利用市场上的应用主要表现在机械油的脱脂处理、废塑料的再生利用涂装干燥、洗净杀菌等。

    6) 桑拿洗浴行业

    在日本有把温泉水加热成过热水蒸汽,使用过过热蒸汽在低温桑拿房中应用的案例。