同其他工業技術一樣，幹燥技術在（zài）應（yīng）用過程中也（yě）得到長足的進步。目前已（yǐ）開發出的幹燥機的種類已達400多種，而且有（yǒu）約200多種幹燥機已應（yīng）用於工業化生產，其中出現了許多新型幹燥機，它們有的（de）是對普通（tōng）幹燥機進行結（jié）構上（shàng）的改進，有的借鑒吸收了其他幹燥機的優點，有的完全是一種新設計。

    幹燥又是工業耗能相當大的一個單元，據（jù）資料記載，發達國家（jiā）工業耗能的14％被用（yòng）於幹燥，有些行（háng）業的幹燥耗能甚至占（zhàn）到生產總耗能的35%，而且這個數字在（zài）不（bú）斷地增大。同（tóng）時，運用礦物燃料作為熱源進行幹燥操作產生大量的二氧化碳等氣體。幹燥設備的尾氣（這些氣體中夾帶一些粉塵）對大（dà）氣環境有不良的影響，這對於日（rì）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（bú）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地完成（chéng）幹燥過程，但是仍然需（xū）要（yào）我們不斷地投人人力和物力去進一步進行幹燥技術的研究和開發，以使其在生產高質量（liàng）產品的同時（shí），有效地利（lì）用能源（yuán），減少對環境（jìng）的不（bú）利影響，並且更易於實現（xiàn）過程操作和控製。

    一、幹燥技木的特點

    幹燥技術有很寬的應用領域，麵（miàn）對眾多的產業（yè）、理化性質各不（bú）相同的物料、產品質量及其他方麵千差萬別的要求，幹燥技術是一門跨行業、跨學科、具（jù）有實驗科學性質（zhì）的技術。通常，在幹燥（zào）技術的開（kāi）發及（jí）應（yīng）用中需（xū）要具備三個方麵的（de）知識和技術。首先是需要了解（jiě）被幹燥物（wù）料的理化性質和產（chǎn）品的使用特點；第二是要熟悉傳遞工程的原理，即傳質（zhì）、傳熱、流體（tǐ）力學和空氣動力學等能量（liàng）傳（chuán）遞的原理；第三要有實施的手段，即能夠進行幹（gàn）燥流程、主要設備、電氣儀表（biǎo）控製等方（fāng）麵的工程設計（jì）。顯然，這三方麵的知識和技術不屬於一個學（xué）科領域。而在實踐中，這三方麵的（de）知識和技術又缺一不（bú）可。所以幹（gàn）燥技術是一門跨行業（yè）、跨學科的技（jì）術。

    現代幹燥技術雖已有（yǒu）一百（bǎi）多年的發（fā）展史，但至（zhì）今還屬於實驗科學（xué）的範疇。大部分（fèn）幹燥技術目前還缺乏（fá）能（néng）夠精準指導（dǎo）實（shí）踐的科（kē）學理論和設計方法。實際應用中，依靠經驗和小規模（mó）實驗（yàn）的（de）數據來指導（dǎo）工業設計還是主要的（de）方式，造成這一局麵的原因有以下（xià）幾方麵：

    原因（yīn）之一是幹（gàn）燥技術所依（yī）托（tuō）的（de）一些基礎學科，（主要（yào）是隸屬於傳（chuán）遞工程範疇（chóu）的學科）本身就具有實驗科學的特點。例（lì）如，空氣動力學的研究發（fā）展還要靠“風洞”實驗來推動（dòng），就說明它還沒有（yǒu）脫離實（shí）驗科學的範（fàn）疇，而這些基礎學科自身的發展水平（píng）直接影響和決定了（le）幹燥技（jì）術的發展水平。

    原因之（zhī）二（èr）是很多（duō）幹燥過程是多種學科技術（shù）交匯進（jìn）行的（de）過程，牽涉麵廣、變化因素多、機理複雜。例如在噴霧幹燥技術領域裏，被霧化的液滴在幹燥塔內的運行軌跡（jì）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（dù）和（hé）方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這些參數由於傳質、傳熱過程的進行，無時無（wú）刻不（bú）在發（fā）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，對於如此複雜（zá）、多變的過程隻憑借理論（lùn）計算（suàn）來進行工程設計是不可靠（kào）的（de）。

    原因之三是（shì）被幹燥物料的種類是多種多樣的，其（qí）理化性質也是各不（bú）相同（tóng）。不同的物料即使在相同的幹燥（zào）條（tiáo）件下，其傳質、傳熱的速率也（yě）可（kě）能有較大的差異。如（rú）果不加以區別對待（dài），就有可能（néng）造成不盡人意的後果。例如某些（xiē）中草藥的幹燥（zào），雖（suī）然同屬一種藥材，隻因為藥材產地或收獲期存在區別就須改（gǎi）變幹（gàn）燥（zào）條件，否則產品質量就會受到影響。

    以（yǐ）上三方麵的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（de）這（zhè）些特點往往被（bèi）人有意或無意地忽視（shì）。製造廠商由於實驗裝（zhuāng）置缺乏或機型不全（這在我（wǒ）國是一個普遍（biàn）存在的現象）經常（cháng）回避應做的幹燥實驗（yàn），而用戶由於不了解幹燥技術的特點，也經常放棄進（jìn）行必要實驗的要求。其結局是（shì）裝置使用效果不佳，甚至（zhì）於造成方案設計（jì）失敗。在我國，這樣的事（shì）例屢見不（bú）鮮，曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業幹燥裝置因達不（bú）到使用要求而被閑置（zhì）的教訓。因此，建設工業幹（gàn）燥裝置尤其是（shì）較大的裝置之前，一定要進行充分的、有說服力（lì）的實驗，並以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是幹燥技術應用的顯著特（tè）點。

    此外，幹燥設備種類繁多、各具用途（tú）也是幹燥技術的一個特點。每一種（zhǒng）技術都有自己適宜應用的領域。在工（gōng）程實踐中，要根據具體情況（kuàng）選擇適用的幹燥技術（shù）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，在白炭黑濾餅幹燥上曾經分別選用過箱（xiāng）式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥三種型式。結果證明這三種技術各有所長。箱（xiāng）式幹燥（zào）生產白炭黑雖然生產效（xiào）率低（dī）、人員（yuán）勞動（dòng）強度大，但產品質量好。與橡膠混煉後（hòu）所生成的製品扯斷強度值較高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊、投（tóu）資少、生產效率高（gāo），但所生（shēng）成的橡膠製品的強（qiáng）度指（zhǐ）標卻是三者間墊底的。噴霧幹燥（zào）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（xìng）好、粉塵汙染小，深受用戶及操作（zuò）者歡迎的特點。在20世紀90年代，為白炭黑生產中采用哪種（zhǒng）幹燥方（fāng）式更為先進的問題，曾在我國幹燥界（jiè）引發過爭論。其實（shí），三種設備各有特點，選（xuǎn）用哪種機型要看（kàn）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（jié）論。類似的例子有很多（duō），都表明了幹（gàn）燥設備種類繁多、各具用途的特點。所以（yǐ）在應用中要仔細比較、慎重選擇技術方案，而通過幹燥實驗來考核（hé）技術方案也是（shì）必不可少的步驟。

    二、工業幹燥裝置的發展現狀

    幹燥在許多生產中是一個重要的（de）單元操作，因為幹燥在這裏不（bú）僅是簡單的（de）固液分離過程，更重（chóng）要（yào）的常常是生產過程的末尾工序，產品的質量、劑型在很大程度上取決於幹燥技術和設備的綜（zōng）合（hé）運用情況。從經濟角（jiǎo）度（dù）考慮，幹燥器價格昂貴，工程投（tóu）資較大。另（lìng）一方麵，幹（gàn）燥又是高耗能過（guò）程（chéng），熱效率在15%一80%這樣大的範圍內波動，而設備（bèi）的運轉費用與幹燥器的設計選型有非（fēi）常密切的關係，所以企（qǐ）業的決策者對此曆來都比較（jiào）重視。被幹燥物料的品種有許多，它們（men）的理化（huà）性質又有很（hěn）大（dà）差（chà）異。甚至同（tóng）一品種不同的生（shēng）產工藝、同一品種不同的產品要求，導致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元操作具有更高的技術性。

    我國幹燥設備在解放前基本是空白，隻有烘房、烘箱和滾筒幹（gàn）燥機（jī），幹燥技術落後、生產設備原始。到1957年才出現了真空耙式幹燥機，1964年以後（hòu）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（jí）到高級的發展（zhǎn）階段，現在常用於生產的幹燥設備（bèi）有十餘類三十多個係列，加上組（zǔ）合幹燥設備約有五十幾種，再加上專用幹燥設備就（jiù）更難於統計，合理地選用這些幹燥設備也不是一件易（yì）事，選型（xíng）的（de）前（qián）提是了解（jiě）這些設備的基本工作原理、結構特點以及適用物料範圍，這樣在（zài）選型時才避免（miǎn）走彎（wān）路。

    近些年來，由於幹（gàn）燥技術的發展，給篩選設備帶來（lái）了更多的複雜因素。即使是（shì）幹燥設備的設計、製造（zào）或使用者也常常弄不清如何去（qù）選擇合適的設備。由於幹燥設備的推銷者在（zài）市（shì）場上隻是對他們推銷的幹燥機種類感興趣，而對其他（tā）種類則並（bìng）不介紹，這樣，用戶就隻（zhī）得借助（zhù）於有關的現代幹（gàn）燥技術參考資料決定對設備的理（lǐ）想選擇。毫無疑問，用戶很需要由推（tuī）銷者（zhě）提供的實驗室，實驗範圍及技術經濟方麵的資料。因（yīn）此，就必（bì）須熟悉大多（duō）數幹燥設備，才有可能選出合理的設備。應該強調的是，在特定的（de）生產運行狀態中，很有可能有很多較適用的（de）幹燥機，但也必須知（zhī）道，在特定的工作狀態中，沒有一個嚴格的規則規定出滿（mǎn）分的幹燥設備，每（měi）一種（zhǒng）產品都有自己獨特的生產方式。影響^佳（jiā）幹燥裝置選擇的因素很多，如選（xuǎn）擇間歇幹燥還是（shì）連（lián）續（xù）幹（gàn）燥、礦物燃料的消耗、電耗、地（dì）方環境法或噪音汙染（rǎn）限製等。產品產量對幹燥機的（de）選擇更（gèng）是一個主要因素。

    三、幹燥設備使用概況

    前（qián）麵提到，幹燥設備是（shì）在許多（duō）工業生產中大量應用。多年來已有多種機型用於工業化生產中，如氣流幹燥器、流化床幹燥（zào）器、噴（pēn）霧幹（gàn）燥器、滾筒幹燥機、耙式（shì）幹燥（zào）器、冷凍幹燥機、紅外線（xiàn）幹燥及組（zǔ）合（hé）式幹燥等達幾十種之多。為什麽幹燥設（shè）備類型（xíng）很多呢？這主要（yào）是由於幹燥（zào）物料型態、性質各不相同，處理的（de）物料有各種不同的具（jù）體要求所致。

    隨著我（wǒ）國各行業的生產技術的飛躍發展，國內幹燥技術和設備也得到了迅速（sù）發展。在散粒狀物（wù）料的幹燥方麵，近幾年來（lái）流態化技術獲得了更（gèng）加廣泛（fàn）的應（yīng）用和新的發展。流態（tài）化幹燥充分改善了氣固相接（jiē）觸條件（蒸發表麵積增大），物料的劇烈攪動，大大減少了氣膜阻（zǔ）力，給傳熱介質創造了極為有（yǒu）利的條件。除了國內在幹（gàn）燥技術（shù）中使用較早的氣流幹燥獲得較迅速（sù）發（fā）展外，近年來流（liú）化幹燥設（shè）備發展（zhǎn）得相對較快（kuài）。主要表現在利用流態化技術結合各種被幹燥物料特性和要求創製了很多（duō）新型高效的流態化幹燥器，分述如下。

    直管氣流幹燥器（qì）是國內使用較早的流化幹燥設備，經（jīng）數年來的生產實踐認為氣流（liú）幹燥對散粒（lì）狀物（wù）料，特別是熱敏性物料的幹燥，還是（shì）比較理（lǐ）想的幹燥設（shè）備。它（tā）無論生產量，占地麵積等方麵均比烘（hōng）箱幹燥優越，因此目前在製藥、塑料（liào）、食品、化（huà）肥等（děng）工業（yè）中使用的更加廣泛。但氣流幹燥（zào）還存（cún）在熱利用率較低、設備高、氣固（gù）兩相相對（duì）速度較低等缺點。近年來創製了脈衝（chōng）氣流幹燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣流幹燥器等新型氣流設備，克服（fú）了直管氣流幹燥的缺點。粉碎氣流除降低高度外，還擴大了氣流幹燥器的使用範圍，使易氧化的物料能用空氣作為幹燥介（jiè）質，既降（jiàng）低了幹燥動力（lì）消（xiāo）耗，又提高了（le）產品的產（chǎn）量和質量（liàng），此外還采用（yòng）了多級氣流幹燥流（liú）程和組合氣流幹（gàn）燥（zào）流程，在氣流幹燥器的應用上，許多工程采用了（le）二級串聯（lián）方式，在有些物料的幹燥上（shàng）更加合理（lǐ），也提高了熱效（xiào）率。直管氣流（liú）幹燥在生（shēng）產操作（zuò）方麵已很成熟。脈衝氣流、旋風氣流幹燥已工業化多年（nián），操作已較成熟（shú），但理論設計方麵還很缺少。在今後的實踐發展中還需進一步完善。

    大部分熱敏性較強和易（yì）氧化（huà）的物料，均采用氣流幹燥。一（yī）般能將初（chū）濕為10%一25％的物料幹燥至（zhì）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（nèi）在製藥、食品、塑料等工業中廣泛使用。隨著我（wǒ）國生產（chǎn）技術的飛速發展，氣流幹燥在今後的工業生產（chǎn）中必定應用得更加廣（guǎng）泛。

    流化幹燥是近年發展起來的又一幹燥技術。經過生（shēng）產（chǎn）實踐證明它有很多優越性，能實現小設備大生產，由於（yú）熱容係數較大和停留（liú）時間可（kě）任意（yì）調節，故對含表麵水和需經過降速幹燥階段的物料均適用，特別適用於散粒物料的幹燥。近年來發展起來並已工業化的有下列幾種型式：單（dān）層圓筒型、多層圓管型、振動流化床、臥式多室流化床幹燥器、攪（jiǎo）拌（bàn）流化床以及內藏（cáng）熱管流化床等，其中以後者發展得較迅速。目前已（yǐ）在製藥、化肥（féi）、食品、塑料、石油化工等工業（yè）中廣泛使用。經過幾年（nián）的實踐，國內流化幹燥無論在操作（zuò）、設備（bèi）結構等方（fāng）麵均已發展到較成熟階段。從使（shǐ）用情況看（kàn），臥式（shì）多室流（liú）化幹燥器由於結構簡單（dān）、操作方便而穩定、物料適應性廣，既能獲得含水均勻的產品，動力消耗又少，是流態（tài）化幹燥散粒狀物料較理想的設備，今後值（zhí）得推廣與發展。內藏熱管（guǎn）是（shì）流化床對流傳熱和傳導傳熱相結合的產物，具有較（jiào）高的熱效率，幹燥效果（guǒ）也效好，是近年來很受推薦的新機型。

    國內錐形流化（huà）床（chuáng）按操作分有三種型式：一種是濃相溢（yì）流出料，近年（nián）來國內較多在流化造粒方麵（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出料。這（zhè）種結構比流化床結（jié）構簡單，設備小，產量（liàng）大，幹燥強（qiáng）度高、床層等溫性強、不發生局部過熱。過去僅適用於大顆粒（lì）物料（聚氯乙烯），近年來已發展至能應（yīng）用於細粒物料的幹燥。目前在（zài）塑料、穀物、製藥等部（bù）門使（shǐ）用。但因動力消耗較大（dà），使用受到一定限製。

    在溶液狀或（huò）漿狀物料的幹燥方麵也（yě）獲得（dé）了較新的發展，除（chú）使（shǐ）用（yòng）得較多的噴霧幹燥有了新的（de）發展外，近年來已成功地采用了錐形流化床進行噴霧造粒生產並已逐步（bù）在發展和完善中。噴霧（wù）流化造（zào）粒幹燥器首先在化肥上采用，目前已在醫藥、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（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（xiàng）大型化發展外，噴頭霧化器性（xìng）能方麵有關單（dān）位也作較多的實驗研究工（gōng）作，並取得了顯著效果（guǒ）；

    (2)除熱敏性溶液更加廣泛采（cǎi）用（yòng）噴霧幹燥外，近年漿液也（yě）成功地（dì）采用了噴霧幹燥；

    (3）噴霧幹燥設備與（yǔ）其他幹燥技術結合以達到幹燥或（huò）幹燥造粒同時進行的目的，這也是我國幹（gàn）燥技術（shù）水平進一步發展的體現；

    (4)目（mù）前正在進行低溫噴霧幹燥的實驗，它（tā）是將含濕量極低而（ér）溫度（dù）不高的空氣作載體，空氣經過預先脫水（shuǐ）幹（gàn）燥，在幹燥過（guò）程中產品溫（wēn）度不超過35度，因此適用於熱敏性物料的幹燥（zào），如醫（yī）藥、食品脫水等。