同其他（tā）工業技術一樣，幹燥技術在應用（yòng）過程中也得到長（zhǎng）足的進步。目前已開發出的幹燥機（jī）的種類已達400多種，而且有約200多種（zhǒng）幹燥機已應用（yòng）於工（gōng）業化生產，其中出（chū）現了許（xǔ）多新型幹（gàn）燥機，它們有的是對普通幹（gàn）燥機進行（háng）結構上的改進，有的借鑒吸收了其他幹燥機的優點，有的（de）完全是一種新想法。

    幹（gàn）燥又是工業（yè）耗能相當大的（de）一個單元操作，據資料記載（zǎi），發達國（guó）家工業耗能的14％被用於幹燥，有些行業（yè）的幹燥耗能甚（shèn）至占到生產總耗能的35%，而且這個數字在不斷地增大。同（tóng）時（shí），運用礦物燃料作為熱（rè）源進行幹（gàn）燥（zào）操作產生大量的二氧化碳等氣體。幹（gàn）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（xiǎng），這對於（yú）日益引起（qǐ）全球（qiú）關注的“環境保（bǎo）護”是一個極大的（de）挑戰。

    幾乎所有的工業都離不開幹燥操作，雖然正確地了解幹燥及幹燥設備的工作機理有助於成功（gōng）地完成幹燥過（guò）程，但是仍然需要我們不斷地投人（rén）人力和物力（lì）去進一步進（jìn）行幹（gàn）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（lì）影響，並且更易於實現過（guò）程操作和控製。

    一（yī）、幹燥技木（mù）的特點

    幹燥技術（shù）有很寬的應用領域，麵對眾多的產業、理化（huà）性質各不相同的物料、產品（pǐn）質量及其（qí）他方麵千差萬別的要求，幹燥技術是一門跨（kuà）行業、跨學科（kē）、具有實驗科學性質的技術。通常，在幹燥技（jì）術的開發及（jí）應用中（zhōng）需要具備三個（gè）方麵的（de）知識（shí）和技術。第一是需要了解（jiě）被幹燥（zào）物料的理化（huà）性質和產品的使用特點；第二是要熟悉傳遞工（gōng）程的（de）原理，即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學等（děng）能量傳遞的原理；第三要有實施的手段，即能夠進（jìn）行幹燥流程、主要設備、電氣儀表控製等方麵的工程（chéng）設計。顯然（rán），這三方麵的知識（shí）和技術不屬於一個學（xué）科（kē）領（lǐng）域。而在實踐中（zhōng），這三方麵的（de）知識和技術又缺一不可（kě）。所以幹燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。

    現代幹燥技術雖已有一百多年的發展史，但至今還屬於實驗科（kē）學的範疇。大部分（fèn）幹燥技術目前還（hái）缺乏能夠精準指導實踐的科學理（lǐ）論和設計方法。實際應用中，依（yī）靠經驗和小規模實驗的（de）數據來指導工業設計還是主要的方式（shì），造成這一局（jú）麵（miàn）的（de）原因有（yǒu）以下幾方麵：

    原因之一是幹燥技術所依托的一些基礎學（xué）科，（主要是隸屬（shǔ）於傳遞工程範疇的學科（kē））本身就具有（yǒu）實驗科學（xué）的特點。例如，空氣動力學的研究發展還要靠“風洞”實驗來（lái）推動，就說明它（tā）還沒有脫離實驗科學的範疇，而這些（xiē）基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了幹（gàn）燥技術的發（fā）展水平。

    原因之二是很多幹（gàn）燥過程是多種學科技術交匯進行的過程，牽涉麵廣、變化因素多、機理複雜。例如在噴霧幹（gàn）燥技術領域裏，被（bèi）霧化的液滴在幹燥（zào）塔內的運行軌跡是工程設計的（de）關鍵。液滴的軌跡與自身（shēn）的體積、質量、初始速度和方（fāng）向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這（zhè）些參數由於傳質、傳熱過程的進（jìn）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（jun1）勻的。顯（xiǎn）然，對於如（rú）此複雜、多變的過程隻憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。

    原因之三是被幹燥物料的種類（lèi）是多種多樣的（de），其（qí）理化性質也是各不相同。不（bú）同的（de）物（wù）料即使在相同（tóng）的幹燥條件下（xià），其傳質（zhì）、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不（bú）加以區別對待，就有可能造成不盡人意的後（hòu）果。例如某些中草藥的幹燥（zào），雖然同屬一種藥材，隻因為藥材產地或收獲期存在區別（bié）就須改變幹燥條件，否則產品質量就會受到影響。

    以上（shàng）三方麵的（de）原因決定了幹燥技術的（de）開（kāi）發與應用（yòng）要以實驗為基礎。但幹燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地（dì）忽視。製造廠商由於實驗（yàn）裝置缺乏或（huò）機型不（bú）全（這（zhè）在我國是一（yī）個普遍（biàn）存在的現象）經常回避應（yīng）做的幹燥實驗，而用戶由於不了解幹燥技術的特點，也經常（cháng）放棄進行必要實驗的要求。其結局是裝（zhuāng）置使用效果不佳，甚至於造成（chéng）方案設計失敗。在我國，這樣的事例屢（lǚ）見不鮮，曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業幹燥裝置（zhì）因達（dá）不到使用（yòng）要求而被閑（xián）置的教訓。因此，建設工業（yè）幹燥（zào）裝置尤其是較大的（de）裝置之（zhī）前（qián），一定要進行充分的、有說服力的實（shí）驗，並以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是（shì）幹燥技術應用的顯著特點。

    此外，幹燥設（shè）備種類繁多、各（gè）具用途也（yě）是幹燥技術的一個特點。每一種技術都有自己適宜應用的領（lǐng）域。在工程實踐中，要根據具體情況選擇適用的幹燥技術種類。這對投資費用、操（cāo）作成本、產品質量、環保要求等方（fāng）都會產生重大的影響。例如某一企業，在白炭黑濾餅（bǐng）幹燥上曾經分別選用過箱式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥三種型式。^終結果證（zhèng）明（míng）這三種技術各有所長。箱式幹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（xiàng）膠混煉後所生成的製品扯斷強度值（zhí）較高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊、投資少、生產效率高，但所生成的橡膠製（zhì）品的強度指標卻是三者間^差的。噴霧幹（gàn）燥生產白炭黑，產品各項指標在三者間居中，但具有產品（pǐn）流動性好、粉塵汙染小，深（shēn）受用戶（hù）及操作者歡迎的（de）特點。在20世紀90年代，為白炭黑生產中采（cǎi）用哪種幹燥方式更為先進的問題，曾在我國（guó）幹燥界引發過爭論。其實，三種設備各有特點（diǎn），選用哪種機（jī）型要看用戶自身的條件和產品要求（qiú）。不存在哪種技術更為先進的結論。類似的例子有很多，都表明了幹燥設備種類繁多（duō）、各具用途的特點。所以在應（yīng）用（yòng）中要（yào）仔細比較（jiào）、慎重（chóng）選擇技術方案，而通過幹燥實驗來（lái）考核技術方案（àn）也是必不可少的步驟。

    二、工業幹燥裝置的（de）發展現狀

    幹燥在許多生產中是一個^重（chóng）要的單元操作，因為幹（gàn）燥在這裏不僅（jǐn）是簡單的固液分離過程，更重要的常常是生產過程的^後一道工序，產品的質量、劑型在很大程度上（shàng）取決於幹燥技術和設備的綜合運用情況。從經濟角（jiǎo）度考慮，幹燥器價格昂貴，工程投資較大。另一方（fāng）麵，幹燥又是高耗能（néng）過程，熱效率在15%一80%這樣大的範圍（wéi）內波動，而設備的（de）運轉費用與幹燥器的（de）設計選（xuǎn）型有非常密切的關係，所以企業的決策者（zhě）對此曆來都比較重視。被幹燥物料的品種有許多，它們的理化性質（zhì）又有很大差異。甚至同一品種不同的生（shēng）產工藝、同一（yī）品種不同的產品要求（qiú），導致（zhì）幹燥條件可能都有區別，所以就決定了幹燥工程的複雜性（xìng）。由此可見，幹燥過程較其他的單（dān）元操（cāo）作具有更高的技術性。

    我國幹燥設備在解放前基本是空白（bái），隻有烘房（fáng）、烘箱和滾筒幹燥機，幹燥技術落（luò）後、生產設備原始。到1957年才出現了真空耙式幹燥機，1964年以後幹燥技術有了較快的發展。縱觀我國幹燥技（jì）術及設備（bèi）的發（fā）展史，在幾十年間（jiān）經曆由簡到繁、由低級到（dào）高級的發展階段，現在常用於生產的幹燥（zào）設備有十餘類三十多個（gè）係列，加上組合幹燥設備約有五十幾種，再加上專用幹燥設備（bèi）就更（gèng）難（nán）於統計，合理地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（xiē）設（shè）備的基本工作原理、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（jìn）些年來，由於幹（gàn）燥技術的發展，給篩選設備（bèi）帶來了更多的複雜因素。即使是（shì）幹燥設備的設計、製造或使用者也常常弄不清如何去選擇合適（shì）的設備。由於幹燥設備的推銷者在（zài）市場上隻是對他們推銷的幹燥（zào）機（jī）種類感興趣，而對其（qí）他種類則並不介紹，這樣，用戶就（jiù）隻得借助於有（yǒu）關的（de）現（xiàn）代幹燥技術（shù）參考資料決定對（duì）設備的^後（hòu）選擇。毫無疑問，用戶很需要由推銷者提（tí）供的實驗室，實驗範（fàn）圍及技術經濟方麵的資料。因此，就必須熟悉（xī）大多數幹燥設備，才有（yǒu）可（kě）能選出合理的設備。應該（gāi）強調的是，在特定的生產運行（háng）狀態（tài）中，很有可能有很多較適用的幹燥機，但（dàn）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^的^佳幹燥設備，每一種產品都有自己獨特的生產方式（shì）。影響^佳幹燥裝置選擇的因素很多，如選擇間歇幹燥還是（shì）連續幹燥、礦物燃料的消耗（hào）、電耗、地方環（huán）境（jìng）法或噪（zào）音汙染（rǎn）限製等（děng）。產品產量對幹燥機（jī）的選擇更是一個主要因素。

    三、幹燥設備使用概況

    前麵提到，幹（gàn）燥設備（bèi）是在許多工業生產中大量應用。多年來已有多種機型（xíng）用於工業（yè）化生（shēng）產中，如氣流幹燥器、流化床幹燥器（qì）、噴霧幹燥（zào）器、滾筒（tǒng）幹燥（zào）機、耙式幹燥器、冷凍（dòng）幹燥機、紅（hóng）外線幹燥及組合式幹燥（zào）等達幾十種之多。為什麽幹燥設備（bèi）類（lèi）型很多呢？這主要是由於幹燥物料型態（tài）、性質各不相同，處理的物料有各（gè）種不同的具體要求所致。

    隨著我國各行業的生產技術的飛躍（yuè）發展，國內幹燥技術和設備也得到了迅速發展。在散粒狀物料（liào）的幹燥方麵，近幾年來（lái）流態化技術獲得了更加廣泛的應（yīng）用和新的發展。流態化幹燥充分改善了氣固相（xiàng）接觸條件（jiàn）（蒸發表麵積（jī）增大），物料的（de）劇烈攪動，大大減少了氣膜阻力，給傳熱介質創造了極為有利的條件。除了（le）國內在幹燥技術中使用較早的氣（qì）流幹燥獲得較迅速發展外，近年（nián）來流（liú）化幹燥設備發展得^快。主要表現在利用流態化（huà）技術結合（hé）各（gè）種被幹燥物料特性和要求創製了（le）很多新型高效的流態化幹燥器，分述如下。

    直管氣流幹燥器是國內使用較早的流（liú）化幹燥設備，經數（shù）年來的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料，特別是熱敏（mǐn）性（xìng）物料的（de）幹燥，還是比較理想的幹燥設備。它無論生（shēng）產量，占地麵積等方麵均比（bǐ）烘箱幹燥（zào）優越，因此目前在製藥、塑料、食品、化肥等工（gōng）業（yè）中使用的更（gèng）加廣（guǎng）泛。但氣（qì）流幹燥還存在熱利用率較低（dī）、設備高、氣固兩相（xiàng）相對速度較低等缺點。近年來創製了脈（mò）衝氣流幹燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣（qì）流幹燥器等新型氣（qì）流設備，克服了直管氣流幹燥的缺點。粉碎氣流除降低高度外，還（hái）擴大了氣流幹燥器的使用範圍，使易氧化的物料（liào）能用（yòng）空氣作為幹燥介質，既降低了（le）幹燥動（dòng）力消耗，又提高了產品的產量和質量，此外還采（cǎi）用了（le）多級氣流幹燥流程（chéng）和（hé）組合氣流幹燥流程，在氣流幹燥器的應（yīng）用上（shàng），許多工程（chéng）采用了二級串聯方式，在有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麵已很成熟。脈（mò）衝氣流（liú）、旋風氣流幹燥（zào）已工業化多年，操（cāo）作已較成熟，但理（lǐ）論（lùn）設計方麵還很缺少。在今後的實踐發展中還需進一（yī）步完善。

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

    流化幹燥是^近年發展（zhǎn）起來（lái）的又一幹燥技術。經過生產實踐證明它（tā）有很多優越性，能實現（xiàn）小設備大生產（chǎn），由於熱容係（xì）數較大和停留時間可任（rèn）意調節，故對含表麵水和需經過降速幹（gàn）燥（zào）階段的物料均適用，特別適（shì）用於散粒物料的幹燥。^近發展起來並已工（gōng）業化的有下列幾種型式：單層圓筒型、多層圓管型、振動流化床、臥式多室流（liú）化床幹燥器、攪拌流化床以及內藏熱管流（liú）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（pǐn）、塑料（liào）、石油化工等工業中廣泛使用。經（jīng）過幾年的實踐，國內流化幹燥無論在操作、設備（bèi）結構等（děng）方麵均已（yǐ）發展到較（jiào）成熟階段。從使用情況看，臥式多室流化幹燥（zào）器由（yóu）於結（jié）構簡單、操作方便（biàn）而穩定、物料適應性廣，既能（néng）獲得含水均勻的產品，動力消耗又少（shǎo），是（shì）流態（tài）化幹燥散粒（lì）狀物料較理想的設備（bèi），今後值得推廣與發展。內藏熱管（guǎn）是流化床對流傳熱和傳導傳熱（rè）相結合的產物，具有較高的熱效率，幹燥效果也效好（hǎo），是近年來很受推（tuī）薦的新機型。

    國內錐形流化床按操作分有三種型式：一種是（shì）濃相溢流出料，近年來國內較多在流化造粒方麵（miàn）使用；另一（yī）種即噴動床幹燥，是由（yóu）床頂出料，產品（pǐn）在旋風分離器內收集或（huò）間歇操作床底出料。這種結（jié）構比流化（huà）床結構簡單，設備小，產量大，幹燥強度高、床層等溫（wēn）性強、不發生局部過熱。過去僅適用於大（dà）顆粒物料（聚氯乙烯），近年來（lái）已發展至能應用於細粒物料的幹燥。目（mù）前在塑料、穀物、製藥等部門使用。但因（yīn）動力（lì）消耗較（jiào）大，使用受到一定限製。

    在溶液狀或漿狀物料的幹燥方麵也獲（huò）得了較新（xīn）的發展，除使用得較多的（de）噴霧幹燥有了新的發展外，近年（nián）來已成功地采用了錐形流化床進行噴霧造粒生產並（bìng）已逐步在發展和完善（shàn）中。噴霧流化造粒幹燥器首（shǒu）先在化肥上（shàng）采用，目前（qián）已在醫藥、食品等工業中采用。噴霧幹燥（zào）在國內使用已有二十幾年，在設（shè）計和操作等方麵都已較成熟。近年來噴霧幹燥有以下幾方麵的進展：

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

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

    (3）噴（pēn）霧幹燥設備與其他幹燥技術結合（hé）以達到幹燥（zào）或幹燥造粒同時（shí）進行的目的，這（zhè）也是我國幹燥技術水平進一步發展的體現；

    (4)目前正在進行低溫噴霧幹燥（zào）的實驗，它是將含濕量極低而溫度不高的空氣作載體，空氣經過預先脫水幹燥，在幹燥過程中產品溫度不超過35’C，因此適用（yòng）於熱敏性物料的幹（gàn）燥，如醫藥、食品脫水等（děng）。