تأثیر دمای خشک کردن بر پارامترهای مختلف ترمودینامیکی در طول خشک کردن خورشیدی همرفتی غیرمستقیم زعفران مراکشی با روش خشک کردن خورشیدی لایه نازک

این کار به مطالعه سینتیک خشک شدن زعفران (Crocus sativus L.) با استفاده از خشک کردن همرفتی خورشیدی می‌پردازد. هدف اصلی شناسایی تأثیر دمای خشک شدن جریان هوا برای دمای هوای محیط بین 15.6 تا 18.9 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی بین 24.4 تا 46.5 درصد بود. میزان رطوبت تعادلی به ترتیب از 0.09 تا 0.06 (% d.b) برای دمای هوای خشک کننده 35 تا 50 درجه سانتیگراد متغیر است. سرعت جریان هوا حدود 0.2 متر بر ثانیه بود که به معنای ایجاد یک مدل انتشار پدیدارشناختی آب در ماتریس بود. مدل‌های تجربی نیز به همراه یک معادله چندجمله‌ای (مرتبه 3) از منحنی مشخصه خشک شدن تعیین شدند. مدل Midilli-Kucuk به عنوان بهترین مدل برای توصیف منحنی‌های خشک شدن تجربی زعفران (Crocus sativus L) شناخته شد. ضریب نفوذ رطوبت مؤثر برای دمای جریان هوا 35 و 50 درجه سانتیگراد بین 0.87 و 1.46 µm² 10-11 ± 0.87 و برای دمای جریان هوا 35 و 50 درجه سانتیگراد متغیر بود، در حالی که میانگین انرژی فعال‌سازی 28.76 کیلوژول بر مول محاسبه شد. افزایش دما، کل مصرف انرژی را کاهش می‌دهد که به ترتیب از 3.211 تا 2.681 کیلووات ساعت متغیر است.

This work deals with the study of the drying kinetics of Crocus sativus L. using convective solar drying. The main objective was to identify the influence of airflow drying temperatures for ambient air temperature ranged between 15.6 and 18.9°C, and a relative humidity between 24.4 and 46.5%. The equilibrium moisture content varies from 0.09 to 0.06 (% d.b), respectively, for drying air temperatures 35–50°C. The airflow velocity was about 0.2 m s−1, which implied establishing a phenomenological diffusion model of the water within the matrix. Empirical models were also determined as well as a polynomial equation (order 3) of the characteristic drying curve. The Midilli–Kucuk model was found to be the best to describe the experimental drying curves of Crocus sativus L. The effective moisture diffusivity ranged between 0.87 and 1.46 10−11 m2 s−1 for airflow temperature 35 and 50°C, while the average activation energy was calculated as 28.76 kJ mol−1. The increase in temperature decreases the total energy consumption which varies, respectively, from 3.211 to 2.681 kWh.