способ сушки семян зерновых культур

Формула изобретения

Способ сушки семян зерновых культур, предусматривающий пропускание сквозь слой семян озоно-воздушной смеси, отличающийся тем, что одновременно в процессе пропускания на слой семян зерновых культур воздействуют электрическим полем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технике консервирования зерна методом его сушки.

Известен способ сушки семян зерновых культур, включающий пропускание сквозь их слой озоновоздушной смеси с концентрацией озона 2-10 мг/м³ [а.с. СССР N 1095899, МКИ A 01 F 25/08, 1981 г. Основным недостатком способа является относительно высокая продолжительность в энергоемкость процесса сушки.

Известен способ сушки, при котором на электрическое поле коронного разряда накладывают температурное поле, создаваемое за счет пропускания через коронирующий электрод электрического тока [а.с. СССР N 1726933, МКИ F 26 B 3/34, 1990 г. При некотором снижении энергозатрат увеличивается продолжительность сушки.

Известен также способ сушки семян зерновых культур [а.с. СССР N 1630661, МКИ A 01 F 25/08] предусматривающий пропускание сквозь их слой озоновоздушной смеси, принятый за прототип. Периодическое введение озоновоздушной смеси несколько снижает энергозатраты на процесс сушки, но значительно увеличивает его продолжительность.

Для устранения этого недостатка в предлагаемом способе сушки семян зерновых культур одновременно с пропусканием сквозь их слой озоновоздушной смеси на него воздействуют электрическим полем.

Способ сушки семян зерновых культур поясняется схемами.

На фиг. 1 показано устойчивое состояние молекул воды; на фиг.2 показано неустойчивое состояние молекул воды; на фиг.3 представлены кривые сушки семян: кривая 1 при конвективной сушке атмосферным воздухом; кривая 2 при сушке с использованием озона; кривая 3 при сушке с использованием озона и электрического поля.

Вода, находящаяся в любом биологическом объекте (зерне), представляет собой ассоциированную жидкость, т.е. жидкость, в которой полярные молекулы объединены в устойчивые комплексы за счет дипольной и водородной связей (фиг.1). Такие ассоциированные комплексы вызывают увеличение теплоты испарения и уменьшение текучести жидкости В.А.Киреев. Курс физической химии, Госхимиздат, 1951 г. с.191.

Нарушение устойчивости комплексов способствует снижению теплоты испарения и увеличению летучести. Этого можно добиться если на ассоциированную жидкость наложить высшее электрическое поле (фиг.2). Дипольные молекулы займут в электрическом поле ориентированное положение. Такое положение, отвечающее взаимному отталкиванию одноименных зарядов обоих концов молекул, будет неустойчивым, что приведет к распаду комплексов, а также к снижению теплоты испарения и увеличению летучести жидкости.

Воздействие озоновоздушной смеси заключается в повышении температуры внутри зерна за счет разложения проникающего туда озона, а также ослабления водородных связей за счет насыщения ионами водных растворов в зерне, что приводит к снижению теплоемкости воды.

Способ осуществляется следующим образом. Проточный электроозонатор, работающий на принципе коронного разряда (а.с. СССР N 1726918, Б.И. N 14, 1992 г.), монтируется в воздуховоде, по которому поступает агент сушки в зерновую массу. Положительный потенциал от источника питания подается на коронирующие иглы, а отрицательный потенциал на приемные электроды, которые соединяются с заземленным корпусом сушилки (и воздуховода) и соответственно с зерновой массой. Агент сушки, проходя через разрядный промежуток электроозонатора, насыщается озоном и ионами, которые взаимодействуют с зерновой массой.

Экспериментальные исследования проведены как в лабораторных, так и производственных условиях. На лабораторной установке были получены зависимости изменения влажности зерна ячменя сорта "Одесский-100" при конвективной сушке атмосферным воздухом; озоновоздушной смесью; озоновоздушной смесью с наложением электрического поля (фиг.3). Продолжительность процесса сушки с использованием озоновоздушной смеси сократилась в 1,33 раза, а при наложении электрического поля в 2,1 раза. В производственных условиях способ сушки испытан на вентилируемых бункерах БВ-40 и бункерной сушилке СБВС-5. Технико-экономические показатели результатов испытаний приведены в табл.1 и 2.

Анализ этих данных показывает, что производительность установок по сухому материалу увеличилась в 1,7-1,9 раза, а энергоемкость процесса снизилась в 1,5-2,2 раза.

Таким образом, предлагаемый способ сушки по сравнению с прототипом позволяет (фиг. 3) сократить продолжительность процесса сушки в 1,6 раза.