ارزیابی سینتیک خشک شدن برگ‌های نعنا و مصرف انرژی در خشک کن های حرارتی مجهز به نانوجاذب

در این تحقیق، عملکرد یک خشک‌کن حرارتی با سامانۀ گردش هوای بسته، مجهز به سیستم چارچوب های فلز - آلی (mof) ارزیابی شد. بخش های خشک کن شامل محفظۀ خشک کردن محصول، محفظۀ حاوی مواد نانوجاذب mof و سامانه‌های اندازه‌گیری و کنترل است. عملکرد خشک‌کن روی گیاه نعنا و در سه سطح دمایی (40، 50 و 60 درجه سلسیوس) مقایسه و انرژی مصرفی و خشک شدن برگ‌های نعنا ارزیابی شد. نتایج تحقیق نشان داد، سامانۀ گردش هوای بسته، سبب کاهش زمان خشک بین 27 تا 50 درصد می‌شود، ضریب نفوذ برگ‌های نعنا با افزایش دما افزایش نشان داد و مقدار آن در استفاده نشدن و استفاده شدن از صفحات نانوجاذب به ترتیب برابر 11 - ^10×4.0569 و 11- ^10 ×2.8215 مترمربع بر ثانیه تعیین شد. انرژی فعال سازی در دو روش استفاده کردن و استفاده نکردن از نانوجاذب به ترتیب برابر 45.72 و 51.96 کیلوژول بر مول به دست آمد که با نتایج بررسی های محققان هم‌خوانی دارد. ضریب عملکرد و میزان تبخیر رطوبت و میزان تبخیر رطوبت ویژه نشان‌دهندۀ اثرگذاری استفاده از نانوجاذب در سیستم خشک‌کن و کاهش مصرف انرژی است. شاخص رنگ کل (δe)، با افزایش دما از 40 به 50 درجه سلسیوس، تغییر چندانی نشان نداد ولی از 50 به 60 درجه سلسیوس، شاخص رنگ کل افزایش یافت اما اختلاف آشکاری در شاخص رنگ کل، بین دو روش استفاده کردن و استفاده نکردن از نانوجاذب وجود نداشت.

kinetics of drying of mint leaves and energy consumption in thermal dryers equipped with nano-adsorbents: examination and analysis

this study evaluated the performance of a thermal dryer with a closed air circulation system equipped with a metal-organic framework (mof) system. dryer sections included: product drying chamber, the mof containing chamber nano-absorbents, measurement and control systems. dryer yield on mint was compared at three temperature levels (40, 50, and 60 °c). finally, the energy consumption and drying mint leaves was evaluated. the results showed that the closed air circulation system reduces the dry time by 27% to 50%, the penetration coefficient of mint leaves increased with increasing temperature. its values in cases of not using and using nano-absorbent plates were determined respectively (4.05690×10-11) and (2.8215×10-10) m2/s. the activation energy in two methods of not using and using the nano-absorbents was 45.72 and 51.96 kj/mol, respectively, which is consistent with the researchers’ results. also, the coefficient of performance, the rate of moisture evaporation, and the rate of specific moisture evaporation showed the effectiveness of using nano-absorbent in the dryer system and reducing energy consumption. the total color index (δe) did not change much with increasing temperature from 40 to 50 °c, but from 50 to 60 °c, the increased total color index. there wasn’t a clear difference in total color index between the two methods of using and not using nano-adsorbent.