發布時間：2010年03月19 同其他工業技術一樣，干燥技術在應用過程中也得到長足的進步。目前已開發出的干燥機的種類已達400多種，而且有約200多種干燥機已應用于工業化生產，其中出現了許多新型干燥機，它們有的是對普通干燥機進行結構上的改進，有的借鑒吸收了其他干燥機的優點，有的完全是一種新想法。
    干燥又是工業耗能相當大的一個單元操作，據資料記載，發達國家工業耗能的14％被用于干燥，有些行業的干燥耗能甚至占到生產總耗能的35%，而且這個數字在不斷地增大。同時，運用礦物燃料作為熱源進行干燥操作產生大量的二氧化碳等氣體。干燥設備的尾氣（這些氣體中夾帶一些粉塵）對大氣環境有不良的影響，這對于日益引起全球關注的“環境保護”是一個極大的挑戰。
    幾乎所有的工業都離不開干燥操作，雖然正確地了解干燥及干燥設備的工作機理有助于成功地完成干燥過程，但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去進一步進行干燥技術的研究和開發，以使其在生產高質量產品的同時，有效地利用能源，減少對環境的不利影響，并且更易于實現過程操作和控制。
一、干燥技木的特點

 

    干燥技術有很寬的應用領域，面對眾多的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方面千差萬別的要求，干燥技術是一門跨行業、跨學科、具有實驗科學性質的技術。通常，在干燥技術的開發及應用中需要具備三個方面的知識和技術。第一是需要了解被干燥物料的理化性質和產品的使用特點；第二是要熟悉傳遞工程的原理，即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理；第三要有實施的手段，即能夠進行干燥流程、主要設備、電氣儀表控制等方面的工程設計。顯然，這三方面的知識和技術不屬于一個學科領域。而在實踐中，這三方面的知識和技術又缺一不可。所以干燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。

    現代干燥技術雖已有一百多年的發展史，但至今還屬于實驗科學的范疇。大部分干燥技術目前還缺乏能夠精準指導實踐的科學理論和設計方法。實際應用中，依靠經驗和小規模實驗的數據來指導工業設計還是主要的方式，造成這一局面的原因有以下幾方面：

 

    原因之一是干燥技術所依托的一些基礎學科，（主要是隸屬于傳遞工程范疇的學科）本身就具有實驗科學的特點。例如，空氣動力學的研究發展還要靠“風洞”實驗來推動，就說明它還沒有脫離實驗科學的范疇，而這些基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了干燥技術的發展水平。

    原因之二是很多干燥過程是多種學科技術交匯進行的過程，牽涉面廣、變化因素多、機理復雜。例如在噴霧干燥技術領域里，被霧化的液滴在干燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這些參數由于傳質、傳熱過程的進行，無時無刻不在發生著變化、而且初始狀態時，無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然，對于如此復雜、多變的過程只憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。

 

    原因之三是被干燥物料的種類是多種多樣的，其理化性質也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥條件下，其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區別對待，就有可能造成不盡人意的后果。例如某些中草藥的干燥，雖然同屬一種藥材，只因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變干燥條件，否則產品質量就會受到影響。

      以上三方面的原因決定了干燥技術的開發與應用要以實驗為基礎。但干燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。制造廠商由于實驗裝置缺乏或機型不全（這在我國是一個普遍存在的現象）經常回避應做的干燥實驗，而用戶由于不了解干燥技術的特點，也經常放棄進行必要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳，甚至于造成方案設計失敗。在我國，這樣的事例屢見不鮮，曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業干燥裝置因達不到使用要求而被閑置的教訓。因此，建設工業干燥裝置尤其是較大的裝置之前，一定要進行充分的、有說服力的實驗，并以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是干燥技術應用的顯著特點

    此外，干燥設備種類繁多、各具用途也是干燥技術的一個特點。每一種技術都有自己適宜應用的領域。在工程實踐中，要根據具體情況選擇適用的干燥技術種類。這對投資費用、操作成本、產品質量、環保要求等方都會產生重大的影響。例如某一企業，在白炭黑濾餅干燥上曾經分別選用過箱式干燥、噴霧干燥、旋轉氣流快速干燥三種型式。最終結果證明這三種技術各有所長。箱式干燥生產白炭黑雖然生產效率低、人員勞動強度大，但產品質量好。與橡膠混煉后所生成的制品扯斷強度值較高。旋轉氣流快速干燥設備緊湊、投資少、生產效率高，但所生成的橡膠制品的強度指標卻是三者間最差的。噴霧干燥生產白炭黑，產品各項指標在三者間居中，但具有產品流動性好、粉塵污染小，深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀90年代，為白炭黑生產中采用哪種干燥方式更為先進的問題，曾在我國干燥界引發過爭論。其實，三種設備各有特點，選用哪種機型要看用戶自身的條件和產品要求。不存在哪種技術更為先進的結論。類似的例子有很多，都表明了干燥設備種類繁多、各具用途的特點。所以在應用中要仔細比較、慎重選擇技術方案，而通過干燥實驗來考核技術方案也是必不可少的步驟。

二、工業干燥裝置的發展現狀
     干燥在許多生產中是一個十分重要的單元操作，因為干燥在這里不僅是簡單的固液分離過程，更重要的常常是生產過程的最后一道工序，產品的質量、劑型在很大程度上取決于干燥技術和設備的綜合運用情況。從經濟角度考慮，干燥器價格昂貴，工程投資較大。另一方面，干燥又是高耗能過程，熱效率在15%一80%這樣大的范圍內波動，而設備的運轉費用與干燥器的設計選型有非常密切的關系，所以企業的決策者對此歷來都比較重視。被干燥物料的品種有許多，它們的理化性質又有很大差異。甚至同一品種不同的生產工藝、同一品種不同的產品要求，導致干燥條件可能都有區別，所以就決定了干燥工程的復雜性。由此可見，干燥過程較其他的單元操作具有更高的技術性。

    我國干燥設備在解放前基本是空白，只有烘房、烘箱和滾筒干燥機，干燥技術落后、生產設備原始。到1957年才出現了真空耙式干燥機，1964年以后干燥技術有了較快的發展。縱觀我國干燥技術及設備的發展史，在幾十年間經歷由簡到繁、由低級到高級的發展階段，現在常用于生產的干燥設備有十余類三十多個系列，加上組合干燥設備約有五十幾種，再加上專用干燥設備就更難于統計，合理地選用這些干燥設備也不是一件易事，選型的前提是了解這些設備的基本工作原理、結構特點以及適用物料范圍，這樣在選型時才避免走彎路。

    近些年來，由于干燥技術的發展，給篩選設備帶來了更多的復雜因素。即使是干燥設備的設計、制造或使用者也常常弄不清如何去選擇合適的設備。由于干燥設備的推銷者在市場上只是對他們推銷的干燥機種類感興趣，而對其他種類則并不介紹，這樣，用戶就只得借助于有關的現代干燥技術參考資料決定對設備的最后選擇。毫無疑問，用戶很需要由推銷者提供的實驗室，實驗范圍及技術經濟方面的資料。因此，就必須熟悉大多數干燥設備，才有可能選出合理的設備。應該強調的是，在特定的生產運行狀態中，很有可能有很多較適用的干燥機，但也必須知道，在特定的工作狀態中，沒有一個嚴格的規則規定出極精確的最佳干燥設備，每一種產品都有自己獨特的生產方式。影響最佳干燥裝置選擇的因素很多，如選擇間歇干燥還是連續干燥、礦物燃料的消耗、電耗、地方環境法或噪音污染限制等。產品產量對干燥機的選擇更是一個主要因素。

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