| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 3,034 |
| تعداد مقالات | 33,945 |
| تعداد مشاهده مقاله | 45,367,126 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 66,772,782 |
ارزیابی سینتیک خشک شدن برگ‌های نعنا و مصرف انرژی در خشک کن های حرارتی مجهز به نانوجاذب | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| دوره 23، شماره 83، آذر 1401، صفحه 13-32 اصل مقاله (1.61 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/amsr.2022.357853.1412 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن پویا1؛ بابک بهشتی* 2؛ علیمحمد برقعی3؛ غلامحسن اسدی4 | ||
| 1دانشجوی دکتری استاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 3استاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 4استادیار گروه علوم مهندسی صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق، عملکرد یک خشککن حرارتی با سامانۀ گردش هوای بسته، مجهز به سیستم چارچوب های فلز - آلی (MOF) ارزیابی شد. بخشهای خشککن 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 درجة 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 (11-10×0569/4) و (11-10×8215/2) مترمربع بر ثانیه تعیین شد. انرژی فعالسازی در دو روش استفاده کردن و استفاده نکردن از نانوجاذب به ترتیب برابر 72/45 و 96/51 کیلوژول بر مول به دست آمد که با نتایج بررسیهای 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 درجة سلسیوس، تغییر چندانی نشان نداد ولی از 50 به 60 درجة 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. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| انرژی فعالسازی؛ شاخص رنگ کل؛ ضریب عملکرد؛ ضریب نفوذ مؤثر؛ MOF | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Kinetics of drying of Mint Leaves and Energy Consumption in Thermal Dryers Equipped with Nano-Adsorbents: Examination and Analysis | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohsen Pouya1؛ Babak BEHESHTI2؛ Ali mohamad Borghei3؛ Gholam Hassan Asadi4 | ||
| 1PhD student in Biosystems Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Department of Biosystems engineering, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. | ||
| 3Department of Biosystems Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 4Department of Food Industry Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| 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. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Activation Energy, Coefficient of Performance, Diffusivity, Nano-Adsorbent, Total Color Index | ||
| مراجع | ||
|
Aboul-Enein, A. El-Sebaii, M. R. I., Ramadan, A. A., & El-Gohary. H. G. (2000). Parametric study of a solar air heater with and without thermal storage for solar drying applications. Renewable Energy, 21, 505-522.
Afzal, T. M., Abe, T., & Hikida, Y. (1999). Energy and quality aspects during combined FIR-convection drying of barly. Food Engineering, 42, 177-182.
Ag khani, M. H., Abbaspour Fard, M. H., Bayati, M. R., Mortezapour, H., Saedi. A., & Moghimi. A. (2013). Investigate the performance of a solar dryer equipped with a closed air circulation system and a dehumidifier chamber. Journal of Agricultural Machinery, 3(2), 92-103. (in Persian)
Bal, L. M., Satya, S., & Naik, S. N. (2010). Solar dryer with thermal energy storage systems for drying agricultural food products: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(8), 2298-2314.
Chen, H., Hemandez, C. E., & Dogan, H. (2005). Anti-0xidant activity of flavnoids form Licania Licaniaeflira. Journal of Ethnopharmacology, 79, 379-381.
Diamannte, L. M., & Munro, P. A. (1991). Mathematical modeling of the thin layer solar drying of sweet potato lices. Solar Energy, 51, 271-276.
Doymaz, I. (2004). Convectiv air drying characteristics of mint leaves. Journal of Food Engineering, 61, 359-364.
Ethman Kane, C. S., Sid’ Ahmed, M. A. O., & Kouhila, M. (2009). Evaluation of drying parameters and sorption isotherms of mint Leaves (M. pulegium). Revue des Energies Renouvelables, 12, 449-470.
Kardani, F., Mirzajani, R., & Ramezani, Z. (2019). Determnation of nanomolar dissolved polycyclic aromatic hydrocarbons in different water and wastewater samples using metal-organic framework. Journal Desalintion and Water Treatment, 144, 99-115.
Kaymak-Ertekin, F. (2002). Drying and rehydrating kinetics of green and red peppers. Food Science, 67(1), 168-175.
Kuzgunkaya, E. H., & Hepbasli, A. (2007). Exergetic performance assessment of a ground-source heat pump drying system. International Journal of Energy Research, 31, 760-777.
Lopez, A., Iguaz, A., Esnoz, A., & Virseda, P. (2000). Thin Layer drying behavior of vegetable wastes from wholesale market. Drying Technology, 18, 995-1006.
Maskan, M. (2001). Kinetics of colour change of Kiwifruits during hot air and microwave drying. Journal of Food Engineering, 48, 169-175.
Menghao, Q., Kan, Z., & Pumin H. (2021). Metal-Organic Framework (MOF) as a novel humidity control material for autonomous indoor moisture management. Proceedings of the 1st International Conference on Moisture in Buildings (ICMB21). June 28-29, UCL London.
Midilli, A. (2001). Determination of pistachio drying behavior and conditions in solar drying systems. International Journal of Energy Research, 25, 715-725.
Misha, S., Mat, S., Ruslan, M., & Sopian, K. (2012). Review of solid/liquid desiccant in the drying applications and its regeneration methods. Renewable and Sustainable Enerdy Reviews, 16, 4686-4707.
Mursali, A. (2013). Metal-organic frameworks and introduction of some examples. Tarbiat Modares University Publications. (in Persian)
Oktay, Z., & Hepbasli, A. (2003). Performance evaluation of a heat pump assisted mechanical opener dryer. Energy Conversion and Management, 44, 1193-1207.
Panchariya, P. C., Popovic, D., & Sharma, A. L. (2002). Thin Layer modeling of black tea drying process. Journal of Food Engineering, 52(4), 349-357.
Park, K. J., Vohnikova, Z., & Brod, F. P. R. (2002). Evaluation of drying parameters and desorption isotherms of ferden mint Leaves (Mentha crispa. L). Journal of Food Engineering, 51, 193-199.
Sarsavadia, P. N. (2007). Development of a solar-assisted dryer and evaluation of energy requirement for the drying of onion. Renewable Energy, 32, 2529-2547.
Schmidt, E. L., Klocker, K., Flacke, N., & Steimle, F. (1998). Applying the transcritical CO2 proceess to a drying heat pump. International Journal of Refrigeration, 21, 202-211.
Seo, Y., Yoon, J. W., Lee, J. S., Hwang, Y. K., Jun, Ch., & Chang, S. (2012). Wuttke, energy-efficient dehumidification over hierachically porous metal-organic frameworks as advanced water adsorbents. Advance Materials, 24, 806-810.
Shanmugam. V., & E. Natarajan. (2007). Experimental study of regenerative desiccant integrated solar dryer with and without reflective mirror. Applied Thermal Engineering, 27, 1543-1551.
Simal, S., Mulet, A., Tarrazo, J., & Rossello, C. (1996). Drying models for green peas. Food Chemistry, 55, 121-128.
Soheili Mehdizadeh, A., Kayhani, A., Abbaspour Sani, K., & Akram, A. (2006). Design a solar drier with compulsory convection for vegetables and evaluate its performance. Agricultural Engineering Research, 7(27), 147-164. (in Persian)
Feng, X., QIN, M., & Cui, Sh. (2018). Metal-Organic Framework MIL-100(Fe) as a Novel Moisture Buffer Material for Energy-Efficient Indoor Humidity Control. Building and Environment, 145, 234-242. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 432 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 342 |
||