Sušení horkým vzduchem a sušení při nízké teplotě (také označované jako sušení v blízkosti okolního prostředí nebo sušení v obchodě) využívají dva zásadně odlišné principy sušení. Oba mají své výhody a nevýhody a někdy se používají v kombinaci, např. ve dvoustupňových sušících systémech.
Sušení horkým vzduchem využívá vysoké teploty pro rychlé sušení a proces sušení je ukončen, když průměrný obsah vlhkosti (MC) dosáhne požadované konečné MC.
Při sušení při nízké teplotě je cílem řídit spíše relativní vlhkost (RH) než teplotu sušícího vzduchu tak, aby všechny vrstvy zrn v hlubokém loži dosáhly rovnovážného obsahu vlhkosti (EMC).
Následující tabulka ukazuje hlavní rozdíly:
V dávkových sušárnách s pevným ložem s ohřívaným vzduchem vstupuje horký sušicí vzduch do objemu zrna na vstupu, prochází zrnem a zároveň absorbuje vodu a vystupuje z objemu zrna na výstupu. Zrno na vstupu schne rychleji, protože tam má sušicí vzduch nejvyšší schopnost absorbovat vodu. Kvůli mělkému loži a relativně vysokým rychlostem proudění vzduchu dochází k sušení ve všech vrstvách zrna, ale nejrychleji na vstupu a nejpomaleji na výstupu (viz křivky sušení v tabulce).
V důsledku toho vzniká vlhkostní gradient, který je stále přítomen na konci sušení. Proces sušení se zastaví, když se průměrný obsah vlhkosti zrna (vzorky odebrané na vstupu sušícího vzduchu a výstupu sušícího vzduchu) rovná požadovanému konečnému obsahu vlhkosti. Když je zrno vyloženo a naplněno do pytlů, jednotlivá zrna se vyrovnají, což znamená, že vlhčí zrna uvolňují vodu, kterou zrna v sušičce adsorbují, takže po určité době mají všechna zrna stejnou vlhkost.
Opětovné smáčení sušicích zrn však vede k praskání, které způsobuje lámání zrn v procesu mletí. To vysvětluje, proč výtěžnost mletí a výtěžnost hlávkové rýže u zrn sušených v dávkových sušičkách s pevným ložem není optimální. Jedním ze způsobů, jak minimalizovat gradient vlhkosti během sušení, je smíchat zrna v sušicí komoře po uplynutí přibližně 60-80 % doby sušení.
Při nízkoteplotním sušení je cílem řízení sušičky udržet RH sušícího vzduchu na rovnovážné relativní vlhkosti (ERH) odpovídající požadovanému konečnému obsahu vlhkosti zrna nebo rovnovážnému obsahu vlhkosti (EMC). Vliv teploty je ve srovnání s RH minimální (tabulka 2).
Pokud je například požadována konečná vlhkost vzduchu 14 %, měla by se RH sušícího vzduchu zaměřit na přibližně 75 %. V praxi lze okolní vzduch využívat ve dne v období sucha. V noci a během období dešťů stačí mírné předehřátí okolního vzduchu o 3-6ºK ke snížení RH na vhodnou úroveň.
Sušící vzduch vstupuje do objemu zrna na vstupu a při pohybu skrz objem zrna suší vlhká zrna, dokud není vzduch nasycen. Při nasávání vody se vzduch ochladí o několik stupňů. Při další cestě objemem zrna vzduch nemůže absorbovat více vody, protože je již nasycený, ale odebírá teplo vznikající dýcháním, růstem hmyzu a plísní a zabraňuje tak zahřívání ještě vlhké části zrna. Vyvine se přední část sušení o hloubce několika centimetrů a pomalu se pohybuje směrem k výstupu a zanechává za sebou sušené zrno. Poté, co čelo sušení opustí objem zrna, je proces sušení ukončen. V závislosti na počáteční vlhkosti, rychlosti proudění vzduchu, hloubce zrna a vlastnostech sušícího vzduchu to může trvat od 5 dnů do několika týdnů.
Proces sušení při nízké teplotě je velmi šetrný a poskytuje vynikající kvalitu při zachování vysoké rychlosti klíčení. Vzhledem k tomu, že se používají velmi nízké rychlosti vzduchu (0,1 m/s) a předehřívání sušícího vzduchu není vždy potřeba, je měrná spotřeba energie nejnižší ze všech sušících systémů. Nízkoteplotní sušení se obvykle doporučuje jako druhý stupeň sušení pro neloupanou rýž s vlhkostí nejvýše 18 %. Výzkum v IRRI ukázal, že při pečlivém řízení sušičky lze i čerstvě sklizené zrno s vlhkostí 28 % bezpečně sušit v jednostupňových nízkoteplotních sušičkách, pokud je objemová hloubka omezena na 2 m a rychlost vzduchu je alespoň 0,1 m/s. Avšak ve většině rozvojových zemí, kde jsou výpadky proudu stále běžné, představuje značné riziko, že se zrna s vysokou vlhkostí dají hromadně bez záložního zdroje elektřiny pro provoz ventilátorů.
Čas odeslání: 16. května 2024