同其他工業技術一（yī）樣，幹燥技術在應用過程中也得到（dào）長（zhǎng）足的（de）進步。目前（qián）已開發出的幹燥機的種類已達400多種，而且有約200多種幹燥機已應用於工業化生產，其（qí）中出現了許多（duō）新型幹燥（zào）機，它們有的是對普通幹燥（zào）機進行結構上的改進，有的借（jiè）鑒吸收了其他幹（gàn）燥機的優點，有的完全是（shì）一種新（xīn）設計。

    幹燥又是工業耗能相當大的一（yī）個單元，據資料（liào）記載（zǎi），發達國家工業耗能的14％被用於幹燥，有些行業的幹燥耗能甚至占到生產（chǎn）總耗能的35%，而且這（zhè）個數字在不斷地增大。同時，運用礦物燃料作為熱源進行幹燥（zào）操作產生大量的（de）二氧（yǎng）化碳等氣體。幹燥設備的尾氣（這些氣體中夾帶一些粉塵）對大氣環境有不良的影響，這對於（yú）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（kāi）幹燥操作，雖然正確地了解幹燥及幹燥設備的工作機理有助（zhù）於（yú）成（chéng）功地完成幹燥過程，但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去（qù）進一步進行幹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（lì）用能源，減少對環境的不利影響，並且更（gèng）易於實現過程操作和控（kòng）製。

    一、幹燥技木的特點

    幹燥技術有很寬的應（yīng）用領域，麵對眾多的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方（fāng）麵千差萬（wàn）別的要求，幹燥技術是一門跨行（háng）業、跨學科、具有實驗科學性質的技（jì）術。通常，在幹燥技術的開發（fā）及應用中需要具備三個方麵的知識和技術。首先是需要了解被幹燥物料的理化（huà）性（xìng）質和（hé）產品的使用特點；第二是要熟悉傳遞（dì）工程的原理，即傳質、傳熱、流體力學和空氣動（dòng）力學等能量傳遞的原理；第三要有實施的手段，即（jí）能夠進行幹（gàn）燥流程、主要設備、電氣儀表控製等方麵的工程設計。顯然，這三方麵的知識和技術不屬於一個學科領（lǐng）域（yù）。而在實（shí）踐中，這三方麵（miàn）的知識和技術又（yòu）缺一不可。所以幹燥技術是一門跨行業、跨學科（kē）的技術。

    現代幹（gàn）燥技術雖已（yǐ）有一百多年的發展史，但至今（jīn）還屬於實驗科學的範疇。大部分幹燥技術目前還缺（quē）乏能（néng）夠精（jīng）準指導實踐的科學理論和設（shè）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（shì）主要的方式，造成這一局麵的原因有以下幾方麵：

    原因之一是幹燥技術（shù）所依托的（de）一些基（jī）礎學科，（主要是（shì）隸屬於傳遞（dì）工程範疇的學科）本（běn）身就具有實驗科學的特點。例如，空氣動力學（xué）的研究發（fā）展還要靠“風（fēng）洞”實驗來（lái）推動，就說明它還（hái）沒有脫離實驗科學的範疇，而這些基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了（le）幹（gàn）燥技術的發（fā）展水平。

    原因之二是很多幹燥過程是（shì）多種學（xué）科技術交匯進行的過程（chéng），牽涉麵廣（guǎng）、變化因素多、機理複雜。例如在噴霧幹燥技術領域裏，被霧化的（de）液滴（dī）在幹燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵（jiàn）。液滴的軌跡與自身的體積、質（zhì）量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的（de）流向、流速有關。但這些（xiē）參數由於傳質、傳熱過程的進行，無（wú）時無刻不在發生著變化、而且（qiě）初始（shǐ）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，對於如（rú）此複雜、多變的過程隻（zhī）憑借理論計算來進行工程設計是不可靠（kào）的。

    原因之三是被（bèi）幹燥物料的種類是多種多樣（yàng）的，其理化性質也是各不相同。不同的物料即使在相同的幹燥條件下，其傳質（zhì）、傳熱的速率也可（kě）能有較大的差異（yì）。如果不加（jiā）以區（qū）別對待，就有可能造成不盡人意的後果。例如某些中草藥的幹燥，雖然同屬一種藥材，隻因為藥（yào）材產地或收獲期存在（zài）區別（bié）就須改變（biàn）幹燥條件，否則（zé）產品質量就會（huì）受到影響。

    以上（shàng）三（sān）方麵的（de）原因決定了幹燥技術的開（kāi）發與應用要以實驗為基礎。但幹燥搜術的這些（xiē）特點往往被人有意或無意地忽視。製造廠商由（yóu）於（yú）實驗裝置缺乏或機型不全（quán）（這在我（wǒ）國是一個普遍（biàn）存在的現象）經常回避應做的幹燥（zào）實驗（yàn），而用戶由於不了解幹燥技術的特點，也經（jīng）常（cháng）放棄進行（háng）必（bì）要實（shí）驗的要求（qiú）。其結局是裝（zhuāng）置使用效果（guǒ）不佳，甚至於造成方案設計失敗。在我國，這樣的事例屢見不鮮，曾有過（guò）一（yī）套價值2000萬元人民幣（bì）的工業幹（gàn）燥裝置因達不到使用要求而被閑置的教訓。因此，建設工業（yè）幹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，並（bìng）以實驗（yàn）結果作為工業裝置設計的依據。這是幹（gàn）燥技術應用的顯著特點。

    此外，幹燥設備種類繁多、各具用途也是幹燥技術的一個特點。每一種技術都（dōu）有自己適宜應用的領域。在工程實踐中，要根（gēn）據具體情況選擇適（shì）用的幹燥技（jì）術種類。這（zhè）對投資費（fèi）用、操作成（chéng）本、產品質量、環保要求等方都（dōu）會產生重大的影（yǐng）響。例如某一（yī）企業（yè），在白（bái）炭黑濾餅幹燥上曾經分別選用過箱式幹（gàn）燥、噴霧幹（gàn）燥、旋轉氣流（liú）快（kuài）速幹燥三種型式。結果證明這三種技術各有所（suǒ）長（zhǎng）。箱（xiāng）式幹燥生（shēng）產白炭黑（hēi）雖然生產效率低、人員勞動（dòng）強度（dù）大，但產品（pǐn）質量好。與橡膠混煉後（hòu）所生成的製品扯斷（duàn）強度值較（jiào）高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊（còu）、投資少、生產效率高，但所生成的（de）橡（xiàng）膠製品的強度指標卻是三者間（jiān）墊底的。噴霧幹燥生產白炭黑，產品各項指標在三者間居中，但具有產品流動性好、粉塵汙染（rǎn）小，深受用戶及操（cāo）作者歡迎（yíng）的特點。在20世紀90年代（dài），為白炭黑生產中采用（yòng）哪種幹（gàn）燥方式更為先進的問題，曾在（zài）我國幹燥界引（yǐn）發過爭論。其實（shí），三（sān）種設備各有特點，選用哪種機型要看用戶自身（shēn）的條件和產品要求。不存在（zài）哪種技術更（gèng）為（wéi）先進的結（jié）論。類似的例子有很（hěn）多，都表明了幹燥設備種類繁多、各具（jù）用途的特點。所以在應（yīng）用中要仔細比較、慎重選擇技術方案，而通過幹燥實（shí）驗來考核技術（shù）方案也是必不可（kě）少的步驟。

    二、工業幹燥裝置的發展現狀

    幹燥在許多生產中是（shì）一個重要（yào）的單元操作，因為幹燥在這（zhè）裏（lǐ）不僅是簡單的固液分離過程，更重要的常常（cháng）是生產過程的末尾工序，產（chǎn）品的質（zhì）量、劑型在（zài）很大程度上取決於幹燥技術和設備的綜合運用（yòng）情況。從經濟角度考慮，幹燥器價格昂貴，工程投資較大。另一方麵，幹燥（zào）又是高耗（hào）能（néng）過程（chéng），熱效率在15%一80%這樣大的範（fàn）圍內波動，而設備的運轉費用與幹燥器的（de）設計選型有非常密（mì）切的關係，所以（yǐ）企業的決策者對此曆來都比較重視。被（bèi）幹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（yì）、同一品種不同的（de）產品要求，導致幹燥條件可能都有區別（bié），所以就決定了幹燥工程的複雜性。由此可（kě）見（jiàn），幹燥過程較（jiào）其（qí）他的（de）單元操作具有更高的技（jì）術性。

    我國幹燥設備在（zài）解放前基本是空白，隻有烘房、烘箱和滾筒幹燥機，幹燥技術落後、生產設備原始。到1957年才（cái）出現了（le）真（zhēn）空耙式幹燥機，1964年（nián）以後幹燥技術有了較快的發展。縱（zòng）觀我國幹燥技術及設備的發展史，在幾十年間經曆由簡到繁、由低級到高級的發展階段，現在常用於生產的幹燥設備有十餘類三十多（duō）個係列，加上組合幹燥設備（bèi）約有五十幾種，再加上專用幹（gàn）燥（zào）設備就更難於（yú）統計，合理（lǐ）地（dì）選用這些幹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（yuán）理、結構特點以及適用物料範圍，這樣在選型時才避免（miǎn）走彎路。

    近些年來，由於幹燥技術的發展，給篩選設備帶來了更多的複雜因素（sù）。即使（shǐ）是幹燥設備的設計、製造或使用者也常常（cháng）弄不清如何去選擇合（hé）適的設備。由於幹（gàn）燥設備的推銷者在市場上隻是對他們推（tuī）銷的幹燥機種類感（gǎn）興趣，而對其他種類則並不介紹，這樣，用戶（hù）就隻得借助於有關的現（xiàn）代幹燥技術參考資料決定對設備的理想選（xuǎn）擇。毫無疑問，用戶很（hěn）需（xū）要由推銷者提（tí）供的實驗室，實（shí）驗範圍（wéi）及技術經濟方麵的資料。因此，就必須熟（shú）悉大多數幹燥設備，才有可（kě）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幹燥機，但也必須（xū）知（zhī）道，在特定的（de）工作狀態中（zhōng），沒有一個嚴格的規則規定出滿分（fèn）的幹（gàn）燥設備，每一種產品都有自己獨特的（de）生產方式。影響（xiǎng）^佳幹燥（zào）裝置選擇的因素很多，如選（xuǎn）擇間歇幹燥還是連續幹燥、礦物燃（rán）料的消耗（hào）、電耗、地方環境法或噪音汙染限製（zhì）等。產品產量對幹燥機的選擇（zé）更是一個主要因素。

    三、幹燥設備使用概況

    前麵提（tí）到，幹燥設備是在許多工業生（shēng）產中大（dà）量應用。多年來已有多種機型用於工業化（huà）生產中，如氣流幹（gàn）燥器、流化床（chuáng）幹燥器（qì）、噴霧幹燥器、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷凍幹燥機、紅（hóng）外線幹燥及組合式幹燥（zào）等達幾十種之多（duō）。為什麽幹燥設備類型很多呢？這主要是（shì）由於幹燥物料型態、性質各不相同，處理的物料有各種不同的具體要求所致（zhì）。

    隨著我國各行業的生產技術的（de）飛（fēi）躍發展（zhǎn），國內幹燥技術和設備也得到了迅速發展。在散（sàn）粒狀物料的幹燥方（fāng）麵，近幾年來流態化技術獲得了（le）更加廣泛的應用和新的發展。流態化幹燥充分改善了氣固相接觸條件（蒸發表麵積增大），物料的（de）劇烈攪動，大大減（jiǎn）少了氣膜阻力，給傳熱介質創造了極為有（yǒu）利的條件。除了國內（nèi）在幹燥技術（shù）中使用（yòng）較早的氣流幹燥獲得較迅速發展外，近年來流化（huà）幹燥（zào）設備發展得相對較快。主要表現在利用流態化技術結合各種被幹燥物料特性和（hé）要求創（chuàng）製了很多新型高效的流態化幹燥器（qì），分（fèn）述如下（xià）。

    直（zhí）管氣流幹（gàn）燥器（qì）是國（guó）內使用較早的流化幹燥設備，經數年（nián）來的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料，特（tè）別是熱敏性物料的幹燥，還是（shì）比較理想的幹（gàn）燥設備。它無論生（shēng）產量，占地麵積等方（fāng）麵均比（bǐ）烘箱（xiāng）幹（gàn）燥優越，因此目前在製藥、塑料、食品、化肥等工（gōng）業中使用的更加廣泛。但氣流幹燥還存在熱利用率較低、設備高、氣固兩相相對速度較低等缺點（diǎn）。近年來創製（zhì）了脈衝氣（qì）流（liú）幹燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣流幹燥器（qì）等新型氣流設備，克（kè）服了直管氣流幹（gàn）燥的缺點。粉碎氣流除降低高度外（wài），還擴（kuò）大了氣流幹燥器的使用範圍，使易氧化的物料能用空氣（qì）作為幹燥介質，既降低了（le）幹燥動力消耗，又提高了產品的產量和質量，此外還采用了多級（jí）氣流（liú）幹燥流程和組合氣流幹燥流（liú）程，在氣流幹燥（zào）器的應用上，許多工程采用（yòng）了二級串（chuàn）聯（lián）方（fāng）式，在有（yǒu）些物料的幹燥上更加合理，也提高了熱效率。直管氣流幹燥在生產操作方（fāng）麵（miàn）已很成熟（shú）。脈（mò）衝（chōng）氣流、旋風氣（qì）流幹燥已工業化多年，操作已較成熟，但理論設計方麵還很缺少（shǎo）。在今後的實（shí）踐發展中還需進（jìn）一步完善。

    大部分熱敏性較強和易氧化的物料，均采用氣流（liú）幹燥。一般能將初濕為10%一25％的物料幹燥至1%-0.05%，被幹燥的物料粒度一般（bān）在60-100目，產量一般在100 - 200kg/h。目前國內在（zài）製藥（yào）、食品、塑料等工業中廣泛使用。隨著我國生產（chǎn）技術的飛速發展，氣流幹燥在今後的工業生產中必定應用得更加廣泛。

    流化幹燥是近年發展起來的又一幹燥技術。經過生產實踐證明它有很（hěn）多優越性，能實現小設備大生產，由於熱容係數較大和（hé）停留時間可任意調節，故對（duì）含表麵水和需經過降速幹燥（zào）階（jiē）段的物（wù）料均適用，特別適（shì）用（yòng）於散粒物料的幹燥。近年來發展起來並已工業化的有下列幾種型（xíng）式：單層圓（yuán）筒型、多層圓管型、振動流化床、臥式多（duō）室流化床幹燥器、攪拌流化床以及內藏熱管流化床等，其中以後者發展得較迅速。目前（qián）已在製藥、化肥、食品、塑（sù）料、石油（yóu）化工（gōng）等工業中廣泛使用。經過幾年的實踐，國內流化幹燥無論在操作、設備結構等方麵均已發展（zhǎn）到較成熟階段。從使用情（qíng）況看（kàn），臥式多（duō）室流化（huà）幹燥器由於結構簡單、操作方便而穩定、物料適應性廣，既（jì）能獲得含水（shuǐ）均勻（yún）的產品，動（dòng）力消耗又少，是（shì）流態化幹（gàn）燥散粒狀物料較理想的設備（bèi），今後值（zhí）得（dé）推廣與發展。內藏熱管是流化床（chuáng）對（duì）流傳熱和傳導傳熱相結合的產物，具有較高的熱效率，幹燥效果也（yě）效（xiào）好，是近年來很受推薦的新（xīn）機型。

    國內錐形流化（huà）床按操作分有三種型（xíng）式（shì）：一種是濃相溢流出料，近年來國內較（jiào）多在流化造粒方麵（miàn）使用；另一種即噴動床幹燥，是由床頂出料，產品在旋風分離器內收集或間歇操作床底（dǐ）出（chū）料。這種（zhǒng）結構比流化床結構簡單，設備小，產量（liàng）大，幹燥強度高、床層等溫性強、不發生局（jú）部過熱。過去（qù）僅適用於大顆粒（lì）物料（聚氯乙烯），近年來已發展至能應用（yòng）於細粒物料的幹燥。目前在塑料、穀物、製藥等部門使用。但因動力消耗較大，使用受到一定限製。

    在溶液（yè）狀或漿狀物（wù）料的幹燥（zào）方麵也獲得了較新的發展，除使用得較多的噴（pēn）霧幹燥有（yǒu）了新的（de）發展外，近年來已成功地（dì）采用（yòng）了錐形流化床（chuáng）進行噴（pēn）霧造粒生（shēng）產並已逐步在（zài）發展和完善中。噴霧流化造粒幹燥（zào）器首先在化肥上采用（yòng），目前已在醫（yī）藥、食品等工業中采用。噴霧幹燥在國內使用已有二十幾年，在設計和操作等方麵都（dōu）已較成熟（shú）。近年來噴霧幹燥有以下幾方麵的進展（zhǎn）：

    (1)幹（gàn）燥（zào）室除向大型化發展外，噴頭（tóu）霧化器性能方麵有關單位也作較多的實驗研究工作，並取得了顯著效果；

    (2)除熱敏性溶液更加廣泛采（cǎi）用噴（pēn）霧幹燥外，近年漿液也成功地采用了噴（pēn）霧幹燥；

    (3）噴霧幹燥設備（bèi）與其他幹（gàn）燥技術（shù）結合以（yǐ）達（dá）到幹燥或幹燥造（zào）粒同時（shí）進（jìn）行（háng）的目的，這也是我國幹燥（zào）技術水平進（jìn）一步發展的體現；

    (4)目前正在進行低溫噴霧幹燥的實驗，它是將含濕（shī）量極低而溫度不高的（de）空氣作載體，空氣經過預先脫水幹燥，在幹燥過程中產品溫度不超過（guò）35度，因（yīn）此適用於熱敏性物料（liào）的幹燥，如醫藥、食品脫水等。