An energy efficient corn grains drying process

Abstract

Ovaj rad analizira metodu sušenja zrna kukuruza laserskim zračenjem u laboratorijskim uvjetima i prijenos energije tijekom procesa. Predložena metoda sušenja omogućuje brzo i učinkovito smanjenje vlažnosti zrna pri čemu ne dolazi do oštećenja reproduktivnog dijela zrna. Elementarni (tanki) sloj zrna tretiran je laserskom svjetlošću snage 10 kW/m2 i 20 kW/m2. Zrna kukuruza osvjetljivana su s jedne strane tijekom 30 sekundi sa 100 mW laserom valne duljine 655 nm i 200 mW laserom valne duljine 660 nm. Postupak sušenja laserskim zračenjem pokazuje veći prijenos energije u odnosu na klasični postupak sušenja korištenjem vrućeg zraka. Uštede u potrošnji energije ostvarene u laboratorijskim uvjetima u odnosu na klasični način sušenja zagrijanim zrakom, iznosile su između 23,56 i 58,70 % (100 mW laser) i 10,62 % (200 mW laser), ovisno o vlažnosti zrnatog materijala. Snižavanjem vlage materijala došlo je do smanjenja količina energije potrebne za sušenje.A laboratory laser beam drying method for corn grain kernels is presented and the corresponding energy transfer is analysed. The proposed drying method enables fast and efficient decrease in grain humidity while preserving grain sprouting. Laser beam was directed to the thin grain layer with powers of 10 kW/m2 and 20 kW/m2. Grains were illuminated from one side during a period of 30 s with 100 mW, 655 nm and 200 mW, 660 nm collimated laser beam. The method exhibits at least an order of magnitude higher energy transfer compared to the classical drying method that uses hot air as drying medium. The energy savings increase, compared to classical hot air drying, both in laboratory conditions, was between 23,56 and 58,70 % (100 mW laser) and 10,62 % (200 mW laser), depending on grain wet basis and decreasing with decrease of moisture content