离子风烘烤中烟叶烘烤效益分析及干燥动力学模型构建  

Analysis of curing benefit and construction of drying kinetics model for tobacco leaves in ion wind curing

作　　者：刘泽宇 段卫东 尹光庭 申洪涛 顾少龙 施守杰 苗晓辉 贺帆[1] 王建安[1] Liu Zeyu

机构地区：[1]河南农业大学烟草学院,河南郑州450000 [2]河南中烟工业有限责任公司,河南郑州450000 [3]云南省烟草公司临沧市公司,云南临沧677000

出　　处：《江苏农业科学》2025年第2期220-229,共10页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：河南中烟工业有限责任公司资助项目(编号:2021410000340261)。

摘　　要：为摸清离子风对烟叶烘烤过程中干燥特性的影响,寻求高压电场在密集烤房内联合热风循环烘烤烟叶的模型,提升烟叶干燥效率,达到节能降本和提升烘烤效益的目的,以云烟87中、上部叶为对象,利用热风与高压电场干燥技术相结合,分析烘烤过程中烟叶干燥特性,计算有效水分扩散系数,采用7种干燥模型进行拟合,并对烘烤效益进行综合评价。结果表明:(1)离子风加持下烘烤能耗显著降低,烟叶产量与产值得到提高,经济效益提高。(2)高压电场下,烟叶水分散失速率随着针电极电压的增加递增,针电极电压为3、6 kV的处理烘烤时长较对照分别缩短10、16 h。(3)在试验条件下,针电极电压从0 kV升至6 kV时,有效水分扩散系数由262μm^(2)/s增至377μm^(2)/s。(4)Wang&Singh和Binomial模型模拟常规烘烤水分比变化曲线、Binomial模型模拟离子风烘烤水分比变化曲线的r^(2)均高于0.99,RMSE均小于0.05;随机选取试验条件进行模型验证,其线性拟合r^(2)值均在0.985以上。高压电场下烟叶烘烤过程中以针电极电压为6 kV时干燥速率最快,D_(eff)最大,烘烤效益最高。Wang&Singh和Binomial模型可以很好地模拟烟叶水分比变化曲线,其中Binomial模型最适合模拟高压电场与热风循环条件下烟叶的干燥过程。

关 键 词：烤烟 离子风干燥 动力学模型 节能 烘烤效益 

分 类 号：TS441[农业科学—烟草工业] O441.4[理学—电磁学]