التجفيف بالهواء الساخن والتجفيف بدرجة حرارة منخفضة

في مجففات الدفعات ذات القاعدة الثابتة ذات الهواء الساخن، يدخل هواء التجفيف الساخن إلى كتلة الحبوب عند المدخل، ويتحرك عبر الحبوب أثناء امتصاص الماء ويخرج من كتلة الحبوب عند المخرج. تجف الحبوب الموجودة عند المدخل بشكل أسرع لأن هواء التجفيف هناك يتمتع بأعلى قدرة على امتصاص الماء. بسبب الطبقة الضحلة ومعدلات تدفق الهواء المرتفعة نسبيًا، يحدث التجفيف في جميع طبقات كتلة الحبوب، ولكن بشكل أسرع عند المدخل وأبطأ عند المخرج (انظر منحنيات التجفيف في الجدول).

ونتيجة لذلك، يتطور تدرج للرطوبة، والذي لا يزال موجودًا في نهاية عملية التجفيف. يتم إيقاف عملية التجفيف عندما يكون متوسط ​​محتوى الرطوبة في الحبوب (العينات المأخوذة عند مدخل هواء التجفيف ومخرج هواء التجفيف) مساويًا لمحتوى الرطوبة النهائي المطلوب. عندما يتم تفريغ الحبوب وتعبئتها في أكياس، تتوازن الحبوب الفردية مما يعني أن الحبوب الأكثر رطوبة تطلق الماء الذي تمتصه الحبوب المجففة بحيث يكون لجميع الحبوب نفس MC بعد مرور بعض الوقت.

ومع ذلك، فإن إعادة ترطيب الحبوب المجففة تؤدي إلى تشققها مما يؤدي إلى كسر الحبوب أثناء عملية الطحن. وهذا ما يفسر السبب في أن عمليات استخلاص الطحن واسترداد رأس الأرز للحبوب المجففة في مجففات الدفعات ذات القاعدة الثابتة ليست مثالية. إحدى طرق تقليل تدرج الرطوبة أثناء التجفيف هي خلط الحبوب في صندوق التجفيف بعد مرور حوالي 60-80% من وقت التجفيف.

في التجفيف بدرجة حرارة منخفضة، يكون الهدف من إدارة المجفف هو الحفاظ على الرطوبة النسبية لهواء التجفيف عند الرطوبة النسبية المتوازنة (ERH) المقابلة لمحتوى الرطوبة النهائي المطلوب للحبوب، أو محتوى الرطوبة المتوازن (EMC). تأثير درجة الحرارة ضئيل مقارنة بالرطوبة النسبية (الجدول 2).

على سبيل المثال، إذا كان المطلوب هو MC نهائي بنسبة 14%، فيجب استهداف رطوبة نسبية لهواء التجفيف تبلغ حوالي 75%. ومن الناحية العملية، يمكن استخدام الهواء المحيط أثناء النهار في موسم الجفاف. في الليل وأثناء موسم الأمطار، يكون التسخين المسبق قليلاً للهواء المحيط بمقدار 3-6 درجات مئوية كافيًا لخفض الرطوبة النسبية إلى المستويات المناسبة

يدخل الهواء المجفف إلى كتلة الحبوب عند المدخل وأثناء تحركه عبر كتلة الحبوب فإنه يجفف الحبوب الرطبة حتى يتشبع الهواء. أثناء امتصاص الماء، يبرد الهواء بضع درجات. وفي طريقه الإضافي عبر كتلة الحبوب، لا يستطيع الهواء امتصاص المزيد من الماء، لأنه مشبع بالفعل، ولكنه يلتقط الحرارة الناتجة عن التنفس والحشرات ونمو الفطريات، وبالتالي يمنع تسخين جزء الحبوب الذي لا يزال رطبًا. تتطور جبهة تجفيف بعمق عدة سنتيمترات وتتحرك ببطء نحو المخرج تاركة وراءها الحبوب المجففة. بعد أن تترك جبهة التجفيف الجزء الأكبر من الحبوب، تنتهي عملية التجفيف. اعتمادًا على محتوى الرطوبة الأولي، ومعدل تدفق الهواء، وعمق حجم الحبوب، وخصائص الهواء الجاف، يمكن أن يستغرق ذلك من 5 أيام إلى عدة أسابيع.

عملية التجفيف بدرجة حرارة منخفضة لطيفة جدًا وتنتج جودة ممتازة مع الحفاظ على معدلات إنبات عالية. نظرًا لاستخدام سرعات هواء منخفضة جدًا (0.1 م/ث) وعدم الحاجة دائمًا إلى التسخين المسبق لهواء التجفيف، فإن متطلبات الطاقة المحددة هي الأدنى بين جميع أنظمة التجفيف. يوصى عادةً بالتجفيف في درجات حرارة منخفضة كمرحلة ثانية لتجفيف الأرز مع MC لا يزيد عن 18%. أظهرت الأبحاث في IRRI أنه من خلال إدارة المجفف بعناية، يمكن تجفيف الحبوب الطازجة التي تحتوي على MC بنسبة 28٪ بأمان في مجففات ذات درجة حرارة منخفضة ذات مرحلة واحدة إذا كان عمق الجزء الأكبر يقتصر على 2 متر وكانت سرعة الهواء لا تقل عن 0.1 م / ث. ومع ذلك، في معظم البلدان النامية، حيث لا يزال انقطاع التيار الكهربائي شائعًا، يشكل وضع حبيبات عالية الرطوبة بكميات كبيرة بدون مصدر كهرباء احتياطي لتشغيل المراوح خطرًا كبيرًا.