https://oldena.lpnu.ua/handle/ntb/46365| Title: | Activation energy and effective moisture diffusivity determination in drying of grinded artichoke stems |
| Other Titles: | Визначення енергії активації та коефіцієнта дифузії вологи під час сушіння подрібнених стебел топінамбура |
| Authors: | Кіндзера, Д. П. Атаманюк, В. М. Пелех, М. П. Госовський, Р. Р. Kindzera, D. P. Atamanyuk, V. M. Pelekh, M. P. Hosovskyi, R. R. |
| Affiliation: | Національний університет “Львівська політехніка” Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного Lviv Polytechnic National University Hetman Petro Sahaidachnyi National Army Academy |
| Bibliographic description (Ukraine): | Activation energy and effective moisture diffusivity determination in drying of grinded artichoke stems / D. P. Kindzera, V. M. Atamanyuk, M. P. Pelekh, R. R. Hosovskyi // Chemistry, Technology and Application of Substances. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Том 2. — № 1. — С. 110–114. |
| Bibliographic description (International): | Activation energy and effective moisture diffusivity determination in drying of grinded artichoke stems / D. P. Kindzera, V. M. Atamanyuk, M. P. Pelekh, R. R. Hosovskyi // Chemistry, Technology and Application of Substances. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 2. — No 1. — P. 110–114. |
| Is part of: | Chemistry, Technology and Application of Substances, 1 (2), 2019 |
| Issue: | 1 |
| Issue Date: | 28-Feb-2019 |
| Publisher: | Lviv Politechnic Publishing House |
| Place of the edition/event: | Lviv Lviv |
| Keywords: | відновлювані джерела енергії фільтраційне сушіння подрібнені стебла топінамбура температура теплового агенту рівняння Арреніуса енергія активації renewable energy filtration drying grinded artishoke stems heat agent temperature Arrhenius equation activation energy |
| Number of pages: | 5 |
| Page range: | 110-114 |
| Start page: | 110 |
| End page: | 114 |
| Abstract: | З урахуванням переваг і недоліків барабанних сушарок і сушарок киплячого шару
запропонована фільтраційна сушарка для сушіння стебел топінамбура, яка забезпечуватиме
зниження енергоспоживання. Досліджено вплив температури теплоносія (від 313 до 373 К) на
кінетику під час фільтраційного висушування подрібнених стебел топінамбура. Кінетичні криві
сушіння подрібнених стебел топінамбура характеризуються тривалим періодом часткового
насичення теплоносія вологою відповідно до механізму фільтраційного сушіння. З урахуванням
складного механізму фільтраційного сушіння доведено необхідність визначення ефективного
коефіцієнта дифузії вологи. Коефіцієнт ефективної дифузії вологи визначали за законом Фіка за
п’яти температур сушильного агента (293, 313, 333, 353 і 373 K). Визначено, що коефіцієнти
ефективної дифузії вологи за різних температур становлять від 0,396 × 10–10 до 11,103 × 10–10 м2/с
для подрібнених стебел топінамбура. Згідно з рівнянням Арреніуса, енергія активації Ea і
передекспоненціальний фактор Do становлять 24 кДж/моль та 1,24,10-6 м2/с відповідно.
Запропоноване рівняння дає змогу теоретично обчислити коефіцієнт ефективної дифузії вологи
для подрібнених стебел топінамбура в інтервалі температур 293‒373 К. By incorporating the advantages and the disadvantages of rotary and fluidized bed dryers, filtration dryer was introduced for grinded artichoke stems drying due to its expected lower energy consumption. The influence of the heat agent temperature (from 313 to 373 K) on kinetics during filtration drying of grinded artishoke stems was investigated. The kinetic curves of grinded artichoke stems was characterized by long period of partial saturation of the heat agent by moisture according to the filtration drying mechanism. Due to the complexity of the filtration drying mechanism, the necessity of the effective moisture diffusivity determinаtion was proved. Effective moisture diffusivity was determined using the Fick’s law at five heat agent temperatures (293, 313, 333, 353 and 373 K). Effective moisture diffusivity values at different temperatures DТ were determined to be from 0.396 × 10–10 to 11.103 × 10–10 m2/s for grinded artichoke stems: According to Arrhenius equation, the activation energy Ea and the pre-exponential factor Do were calculated to be 24 kJ/mol and 1.24.10-6 m2/s, respectively. Deduced equation allows to calculate theoretically the effective moisture diffusivity for the grinded artichoke stems within temperature range of 293‒373 K. |
| URI: | https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46365 |
| URL for reference material: | http://dx http://dx.doi |
| References (Ukraine): | 1. Bridgwater A. V., Meier D., Radlein D., (1999) An overview of fast pyrolysis of biomass, Org. Geochem. – 30 1479–1493, http://dx. doi. org/10.1016/S0146-6380(99)00120-5. 2. Nair K. K., Kharb S., Thompkinson D. K. (2010) Inulin dietary fiber with functional and health attributes. A review Food Rev. Int., 26, pp. 189–203. 3. Roberfroid M. B. (2002) Functional food: concepts and application to inulin and oligofructose Br. J. Nutr., 87, pp. S139–S143. 4. Xiao Z. J., Zhu D. H., Wang X. H., Zhang M. D. (2013) Study on extraction process of inulin from Helianthus tuberosus Mod. Food Sci. Technol., 29, p. 02. 5. Karkania V., Fanara E., Zabaniotou A. (2012) Review of sustainable biomass pellets production – A study for agricultural residues pellets’market in Greece Review Article / Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 16, Issue 3, P. 1426–1436. 6. Gosovskiy R., Kindzera D., Atamanyuk V. (2016). Diffusive mass transfer during drying of grinded sunflower stalks. Chemistry&Chemical Technology. Vol. 10, No. 4: P. 459–463. 7. Kindzera D., Atamanyuk V. and Hosovskyi R. (2015 Acad) Determination of optimum parameters of drying of crushed sunflower stems for the production of fuel briquettes. Visnyk Odesa Nats., 47(2), 194–198. 8. Snezhkin Yu., Korinchuk D., Vorobiov L. and Kharin O. (2006) Prom. Teplotechn., 28, 41. 9. Atamanyuk V. and Gumnytskyi Ya. (2013) Naukovi Osnovy Filtracijnogo Sushinnya Dispersnykh Materialiv. P. 235 Lviv: Vyd-vo Lviv. Polytech. 10. Госовський Р. Р., Кіндзера Д. П., Атаманюк В. М. (2017) Внутрішньодифузійне масоперенесення під час фільтраційного сушіння подрібненої паренхімної тканини стебел соняшника Науковий вісник НЛТУ України, Т. 27, № 6. C. 112–116. 11. Атаманюк В. М., Матківська І. Я., Барна І. Р. (2015) Сушіння зерна пшениці фільтраційним методом Вісник Нац. ун-ту “Львівська полі- техніка”. Хімія, технологія речовин та їх застосування. № 812. С. 302–307. 12. Atamanyuk V., Huzova I., Gnativ Z., Mykychak B. (2016) Selection of optimal method of forming a layer of candied fruits during filtration drying Східно-Європейський журнал передових технологій. Vol. 5, No. 11(83). P. 10–16. 13. Атаманюк В. М. Гумницький Я. М., Мосюк М. І. (2011) Кінетика внутрішньодифузій- ного процесу сушіння подрібненої “енергетичної” верби. Науковий вісник НЛТУ України: збірник науково-технічних праць. Львів: РВВ НЛТУ України. Вип. 21.14. С. 95−101. 14. Celma A. R., López-Rodríguez F., Blázquez F. C. (2009) Experimental modelling of infrared drying of industrial grape by-products, Food Bioprod. Process. 87 247–253, http://dx. doi. org/10.1016/j. fbp.2008.10.005. 15. Civan F., Rai C. S., Sondergeld C. H., (2011) Shale-gas permeability and diffusivity inferred by improved formulation of relevant retention and transport mechanisms, Transp. Porous Media 86 925 – 944, http://dx.doi. org/10.1007/s11242-010-9665-x. 16. Wong E. H., Cook J., Dreno M., Chen D.-L., Lai Y.-S. (2015) Characterising Arrhenius moisture diffusivity constants using non-isothermal sorption, Microelectron. Reliab. 55 2331–2335, http://dx. doi. org/10.1016/j. microrel.2015.06.053. 17. Li Z., Kobayashi N. Determination of moisture diffusivity by thermo-gravimetric analysis under nonisothermal condition, Dry. Technol. 23 1331–1342. 18. Aghbashlo M, Kianmehr MH, Samimi- Akhljahani H (2008) Influence of drying conditions on the effective Effective moisture diffusivity, energy of activation and energy consumption during the thin-layer drying of barberries fruit (Berberidaceae). Energy Conversion and Management 49, 2865–287. |
| References (International): | 1. Bridgwater A. V., Meier D., Radlein D., (1999) An overview of fast pyrolysis of biomass, Org. Geochem, 30 1479–1493, http://dx. doi. org/10.1016/S0146-6380(99)00120-5. 2. Nair K. K., Kharb S., Thompkinson D. K. (2010) Inulin dietary fiber with functional and health attributes. A review Food Rev. Int., 26, pp. 189–203. 3. Roberfroid M. B. (2002) Functional food: concepts and application to inulin and oligofructose Br. J. Nutr., 87, pp. S139–S143. 4. Xiao Z. J., Zhu D. H., Wang X. H., Zhang M. D. (2013) Study on extraction process of inulin from Helianthus tuberosus Mod. Food Sci. Technol., 29, p. 02. 5. Karkania V., Fanara E., Zabaniotou A. (2012) Review of sustainable biomass pellets production – A study for agricultural residues pellets’market in Greece Review Article, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 16, Issue 3, P. 1426–1436. 6. Gosovskiy R., Kindzera D., Atamanyuk V. (2016). Diffusive mass transfer during drying of grinded sunflower stalks. Chemistry&Chemical Technology. Vol. 10, No. 4: P. 459–463. 7. Kindzera D., Atamanyuk V. and Hosovskyi R. (2015 Acad) Determination of optimum parameters of drying of crushed sunflower stems for the production of fuel briquettes. Visnyk Odesa Nats., 47(2), 194–198. 8. Snezhkin Yu., Korinchuk D., Vorobiov L. and Kharin O. (2006) Prom. Teplotechn., 28, 41. 9. Atamanyuk V. and Gumnytskyi Ya. (2013) Naukovi Osnovy Filtracijnogo Sushinnya Dispersnykh Materialiv. P. 235 Lviv: Vyd-vo Lviv. Polytech. 10. Hosovskyi R. R., Kindzera D. P., Atamaniuk V. M. (2017) Vnutrishnodyfuziine masoperenesennia pid chas filtratsiinoho sushinnia podribnenoi parenkhimnoi tkanyny stebel soniashnyka Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy, V. 27, No 6. P. 112–116. 11. Atamaniuk V. M., Matkivska I. Ya., Barna I. R. (2015) Sushinnia zerna pshenytsi filtratsiinym metodom Visnyk Nats. un-tu "Lvivska poli- tekhnika". Khimiia, tekhnolohiia rechovyn ta yikh zastosuvannia. No 812. P. 302–307. 12. Atamanyuk V., Huzova I., Gnativ Z., Mykychak B. (2016) Selection of optimal method of forming a layer of candied fruits during filtration drying Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii. Vol. 5, No. 11(83). P. 10–16. 13. Atamaniuk V. M. Humnytskyi Ya. M., Mosiuk M. I. (2011) Kinetyka vnutrishnodyfuzii- noho protsesu sushinnia podribnenoi "enerhetychnoi" verby. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy: zbirnyk naukovo-tekhnichnykh prats. Lviv: RVV NLTU Ukrainy. Iss. 21.14. P. 95−101. 14. Celma A. R., López-Rodríguez F., Blázquez F. C. (2009) Experimental modelling of infrared drying of industrial grape by-products, Food Bioprod. Process. 87 247–253, http://dx. doi. org/10.1016/j. fbp.2008.10.005. 15. Civan F., Rai C. S., Sondergeld C. H., (2011) Shale-gas permeability and diffusivity inferred by improved formulation of relevant retention and transport mechanisms, Transp. Porous Media 86 925 – 944, http://dx.doi. org/10.1007/s11242-010-9665-x. 16. Wong E. H., Cook J., Dreno M., Chen D.-L., Lai Y.-S. (2015) Characterising Arrhenius moisture diffusivity constants using non-isothermal sorption, Microelectron. Reliab. 55 2331–2335, http://dx. doi. org/10.1016/j. microrel.2015.06.053. 17. Li Z., Kobayashi N. Determination of moisture diffusivity by thermo-gravimetric analysis under nonisothermal condition, Dry. Technol. 23 1331–1342. 18. Aghbashlo M, Kianmehr MH, Samimi- Akhljahani H (2008) Influence of drying conditions on the effective Effective moisture diffusivity, energy of activation and energy consumption during the thin-layer drying of barberries fruit (Berberidaceae). Energy Conversion and Management 49, 2865–287. |
| Content type: | Article |
| Appears in Collections: | Chemistry, Technology and Application of Substances. – 2019. – Vol. 2, No. 1 |
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 2019v2n1_Kindzera_D_P-Activation_energy_and_110-114.pdf | 402.24 kB | Adobe PDF | View/Open | |
| 2019v2n1_Kindzera_D_P-Activation_energy_and_110-114__COVER.png | 467.42 kB | image/png | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.