同其他工業技術一樣，幹燥技術在應用過程中也得到長足的進步。目（mù）前已開發出的幹燥機的種類已達400多（duō）種，而且有約200多種幹燥機已應用於工業化生產，其中出現了許多新型幹燥機，它們有的是（shì）對普通幹燥機進行結構上的改進，有的借鑒吸收（shōu）了其他幹燥機的優點，有的（de）完全是一（yī）種新設計（jì）。

    幹燥又是工業耗能相當（dāng）大的一個單元（yuán），據資（zī）料記載，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總耗能的35%，而且這個數（shù）字在不斷地增（zēng）大。同時，運用礦物燃料作為熱（rè）源進行（háng）幹（gàn）燥操作產生大量的二氧化碳等氣體。幹燥設備（bèi）的尾氣（這些氣體中（zhōng）夾帶一些粉塵）對大氣環境有不良的影響，這對於日益引（yǐn）起全球關注的（de）“環境保護”是一個極大的挑戰。

    幾（jǐ）乎（hū）所有的工業都離不開幹燥操作，雖然正確地了解幹燥及幹（gàn）燥設備的工作機理有助於成功地完成幹燥過程，但是仍（réng）然需要我們不斷地投（tóu）人人力和物力去進一（yī）步進行幹燥技術的研究和開發，以（yǐ）使其在生產高質量產品的同時，有效地（dì）利用能源，減少對環境的不利影響，並且更易於實現過程操作和控製。

    一、幹燥技木的特點

    幹燥（zào）技術有很寬的應用領域，麵對眾多的（de）產（chǎn）業、理化性質各不相同的物料、產品（pǐn）質量及其他（tā）方麵千差萬別的要求，幹燥技術是一門（mén）跨行業、跨學科、具有實驗科學性質的技術。通常，在幹燥技術的開發及應用中需要具備三個方麵的知識和技（jì）術。首先是需（xū）要了解被幹燥物料的理化性質和產品的使用特點；第（dì）二是要熟悉傳（chuán）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（lǐ）；第三要有實施的手段（duàn），即能（néng）夠進（jìn）行幹（gàn）燥流程、主要設備、電氣（qì）儀表控製等方麵的工程設計。顯然，這三方麵的知（zhī）識和技（jì）術不屬於（yú）一個學科領域。而在實踐中，這三方麵的（de）知識（shí）和技（jì）術又缺一不可。所以幹燥技術是一門跨行業（yè）、跨（kuà）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學（xué）的範疇。大部分幹燥技術目前還缺乏能夠精準指導實踐的科學（xué）理論和設（shè）計（jì）方法（fǎ）。實際應用中，依靠經（jīng）驗和小規模實驗的數（shù）據來指導工業設（shè）計還是主要的方式，造成這一局麵的（de）原因有以下（xià）幾方麵：

    原因之（zhī）一是幹燥技術所依（yī）托的一些基礎學科，（主要是隸（lì）屬於傳遞工程範疇的學科）本身就具有實驗科學的特點。例如，空（kōng）氣動力（lì）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（shí）驗科學的範疇，而（ér）這些基礎學科自身的發展水平（píng）直接影響和決定了幹（gàn）燥技術的發展水平。

    原因之二是很多幹燥過程是多種學科技術交（jiāo）匯進行（háng）的過程，牽涉麵（miàn）廣、變化因素多（duō）、機理複雜。例如在噴霧幹燥（zào）技術領域裏，被霧化的液滴在幹燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡（jì）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（shù）由於傳質、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（kě）能是均勻的。顯然，對於如此複雜、多變的過程隻憑借理論計算來進行工程（chéng）設計是不（bú）可靠的。

    原因之三是被幹燥（zào）物料的種類是多種多（duō）樣的，其理化性質也是各不相同。不同的物料（liào）即使在相同的幹燥條件下，其傳質、傳熱的速率也可能有較大（dà）的（de）差異。如果不加以區別對待，就有可能造成不盡人意的後果。例如某（mǒu）些中草藥（yào）的幹燥，雖然同屬一（yī）種藥材，隻因為藥材產地或（huò）收（shōu）獲期存在區別就須改變幹（gàn）燥條件，否則產品（pǐn）質（zhì）量就會受到影響。

    以上三方麵的原因決定了幹燥技術的（de）開發與應用要以實驗為基礎。但幹燥搜術的（de）這些特點往往被人有（yǒu）意或無意地忽視。製（zhì）造廠商由於實（shí）驗裝置缺乏（fá）或機型不全（這在我（wǒ）國是一個普遍存在的現象）經常回避應做的（de）幹（gàn）燥實驗，而用戶（hù）由於不（bú）了（le）解幹燥技術的特（tè）點，也（yě）經（jīng）常放棄進行必要實驗的要（yào）求。其結局是裝置使（shǐ）用效果不（bú）佳，甚至於造成（chéng）方案設計失（shī）敗。在我國，這樣的事（shì）例屢見不鮮，曾有過一套價值2000萬元人民幣的（de）工業幹燥裝置（zhì）因達不到使用要（yào）求而被閑置的教訓。因此，建設工業（yè）幹燥裝（zhuāng）置尤其是較大的裝置（zhì）之前，一定要進（jìn）行充分的、有說服力的實驗，並以（yǐ）實驗結果（guǒ）作為工業裝置設計的依據。這是（shì）幹燥（zào）技術應用的顯（xiǎn）著特點。

    此外，幹燥設備（bèi）種類繁（fán）多、各具用途也是幹燥（zào）技術的一個（gè）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（tǐ）情況選擇適用的（de）幹燥技術種類（lèi）。這對投資費（fèi）用、操作成本、產品質量、環保要求等方（fāng）都（dōu）會產生重大的影響。例如某一（yī）企業，在白炭黑濾餅幹燥上（shàng）曾經（jīng）分別選用過箱式幹燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥三（sān）種（zhǒng）型式。結果（guǒ）證（zhèng）明這三種技術各有（yǒu）所長。箱（xiāng）式幹燥生產白炭黑雖（suī）然（rán）生產效率低、人員勞動強度（dù）大（dà），但產品質量好。與橡（xiàng）膠混煉後所生成的製品扯斷強度（dù）值較高。旋轉氣（qì）流快速幹燥設備緊湊（còu）、投資少、生產效（xiào）率高（gāo），但所生成的橡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（pǐn）各項指標在三者間居中，但具（jù）有（yǒu）產品流（liú）動性好、粉塵汙染小，深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀90年代，為（wéi）白炭黑生產中采用哪種幹燥方式更為先進的問題，曾（céng）在（zài）我國幹燥界引發過爭論。其實，三種設備各有特點，選用（yòng）哪種機型要看用戶自身的條件和產品要（yào）求。不存在哪種（zhǒng）技術更為先（xiān）進的結論。類似的例子有很多，都表明了幹燥設備種類繁（fán）多（duō）、各具用途的特點。所以在應用中（zhōng）要仔細（xì）比較、慎重選擇技術方案，而通過幹燥實驗（yàn）來（lái）考核技術方案也是（shì）必不可少的步驟（zhòu）。

    二、工業幹燥裝置的發展現（xiàn）狀

    幹燥在許多生產中是一個重要的單元操作，因為幹燥在這裏不僅是簡單的固液分離過程，更重（chóng）要的常常是生產過程（chéng）的末尾工序，產品的質量、劑型在很大程度（dù）上取決於幹燥技術（shù）和設（shè）備的綜合運用情況。從經濟角度考慮，幹（gàn）燥器價格昂貴（guì），工程投資較大。另一方麵，幹燥又是高耗（hào）能過程，熱效率在15%一（yī）80%這樣（yàng）大的範圍內波（bō）動，而設備的運（yùn）轉費用與幹燥器（qì）的（de）設（shè）計選型有非常密（mì）切的關係，所以企業的決策者對此曆來（lái）都比較重視。被（bèi）幹（gàn）燥物料的品（pǐn）種有許多，它們的理化性質又有很大（dà）差異。甚至同一品（pǐn）種不同的生產工藝、同一品種不同的（de）產品要求（qiú），導致幹燥條件可能都有區別，所以（yǐ）就決定了幹燥工程的複雜性。由此可見，幹燥過程較其（qí）他的單元操（cāo）作（zuò）具有（yǒu）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、烘箱和滾筒幹燥機，幹燥技術落後、生產設備（bèi）原始。到1957年才出現了真空耙式幹燥機，1964年（nián）以（yǐ）後幹燥技（jì）術有（yǒu）了較快的發展（zhǎn）。縱觀我國幹燥技術（shù）及設備的發展史，在幾十年間經曆由簡到（dào）繁、由低級到高級的發展階段，現在常（cháng）用（yòng）於（yú）生產的幹燥設備有十餘類三十多個係列，加上組合幹燥設備約有五十幾種，再加上專（zhuān）用幹燥設備就更難於統計，合理地選用這些幹燥設備也不是一件易事，選型的前提（tí）是（shì）了解這些設備的（de）基本工作原理、結構特點以及適用（yòng）物料範（fàn）圍，這樣在選型時（shí）才避免走彎路。

    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。即使是幹燥設備的設計、製造或使用者（zhě）也常常弄不清如何去選擇合適的設備。由於幹燥設備的推銷者在市場上隻（zhī）是對他們推銷的（de）幹燥機種類感（gǎn）興趣，而對其他種類則並不介紹，這樣，用戶就隻得借（jiè）助於有關的現代幹燥技術參考資料決定對設備（bèi）的理（lǐ）想選擇。毫無疑問，用（yòng）戶（hù）很需要由（yóu）推銷者提供的實驗室，實驗範圍及技術經濟方麵的（de）資料。因此，就必須熟悉大多數幹燥設備，才有可能選出（chū）合理的設備。應該強調的是，在特定的生產運行狀態中，很（hěn）有可能有很多較（jiào）適用的幹燥機，但也必須知道，在（zài）特定的工作狀態中，沒有（yǒu）一個嚴格的規則規定出滿分的幹燥設備，每一種產品都有（yǒu）自己獨特的生產方式。影（yǐng）響^佳幹燥裝置選擇的因素很多，如選擇間歇幹（gàn）燥（zào）還（hái）是連續幹燥（zào）、礦物燃料的消耗、電耗、地方環境（jìng）法或噪音汙染限製等。產品產量對（duì）幹燥機的選擇更是一個主要因素。

    三、幹燥設備使用概況

    前麵提到，幹燥設備是在許多工業生（shēng）產中大量應用。多年來已有多種機型用於（yú）工業化（huà）生產中，如氣（qì）流幹燥器、流化床幹（gàn）燥器、噴（pēn）霧幹燥器（qì）、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷（lěng）凍幹燥機、紅外線幹燥及組合式幹燥等達幾十種之（zhī）多。為什麽幹燥設備類型很多呢（ne）？這主要是由於幹燥物料型態（tài）、性質各不相同，處理的物料有各種不同的具體要求所致。

    隨著我國各行業的生（shēng）產技術的飛躍（yuè）發展，國內幹燥技（jì）術和設備也得到了迅速發展。在散粒狀物料的幹燥方麵，近幾年來流態化技術獲得了更加（jiā）廣（guǎng）泛的應用和新的發展。流態化幹燥充分改善了氣固相接觸（chù）條件（蒸發表麵積增（zēng）大），物料的劇烈攪動，大大減少了氣膜阻力，給傳熱介質創造了極為有利的條件。除了國內在幹燥技術中使（shǐ）用較（jiào）早的氣流幹燥獲得較迅速發展外，近年來流化幹燥設備發展得相對較快。主要表現在利用（yòng）流態化技術結合各種被幹（gàn）燥物料特性和要求創製了很（hěn）多新型高效的流態化幹燥器，分述如下。

    直管（guǎn）氣流幹燥器是國（guó）內使（shǐ）用較早的流化幹燥設備，經數年來的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料，特別是熱敏性物料的幹燥，還是比較理想（xiǎng）的幹燥（zào）設備。它無論生產量，占地麵積等方麵均比烘箱幹（gàn）燥優越，因此目前在製藥、塑料、食品、化肥等（děng）工業中（zhōng）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。近年來創製了脈衝氣流幹燥器、旋（xuán）風氣流幹燥器、粉碎（suì）氣流（liú）幹燥器等新型氣流設備，克（kè）服了直管（guǎn）氣流幹燥的缺（quē）點（diǎn）。粉碎氣（qì）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（yǎng）化的物料能用空（kōng）氣作為幹（gàn）燥介質（zhì），既降低了幹燥動力消（xiāo）耗，又提高了產品的產量和質量，此外還采用了多級（jí）氣流幹（gàn）燥流程和組合（hé）氣流幹燥流程，在氣流幹燥器的應用（yòng）上，許多工程采用了二級串聯方式，在有（yǒu）些物料的（de）幹燥上更加合理，也提高了熱效率（lǜ）。直管氣流幹燥在生產操作方麵已很成熟。脈衝氣流、旋風氣流幹燥已工（gōng）業化多年，操作已較成熟，但理論設計方麵還很缺少。在（zài）今後的實踐發展中還需進一步完善（shàn）。

    大部分熱敏性較強和易氧（yǎng）化（huà）的物料，均采用氣流幹燥。一般能（néng）將初濕為10%一25％的物料幹（gàn）燥至1%-0.05%，被幹燥（zào）的物料粒度（dù）一般（bān）在60-100目，產（chǎn）量一般在100 - 200kg/h。目（mù）前國內在製藥、食品、塑料等工業中（zhōng）廣泛使用。隨（suí）著我國生產技術的飛（fēi）速發展，氣流幹（gàn）燥（zào）在今後的工業生產中必定應用得更加廣泛。

    流化幹燥（zào）是近年發展起來的又一幹燥技術（shù）。經過生產實踐證明（míng）它有很多優越性，能（néng）實現小設備大生產，由於熱（rè）容係數較大和停留時間可（kě）任（rèn）意調節，故對含（hán）表麵水和需經過降速幹燥階段的物（wù）料均（jun1）適用，特別（bié）適用於散粒物料（liào）的幹燥。近年來發（fā）展起來並已工業化的有下列幾種型式：單層（céng）圓（yuán）筒型、多層（céng）圓管（guǎn）型、振動流化床、臥式多（duō）室流化床幹燥器（qì）、攪拌流化床以及內藏熱管流化（huà）床等，其（qí）中以後者發展得較迅速。目前已在製藥、化肥、食品、塑料、石油化工等（děng）工（gōng）業中（zhōng）廣泛使用。經過幾年的實踐（jiàn），國（guó）內流化幹（gàn）燥無論在操作、設備結構等方麵均已發展到較成熟階段（duàn）。從（cóng）使用情況看，臥（wò）式多室流化幹燥器由於結構簡（jiǎn）單、操作（zuò）方便而穩定、物料適（shì）應性廣，既能獲得含水（shuǐ）均勻的產品，動力消耗又少，是流態化幹燥散粒狀物料較理想的設（shè）備，今後（hòu）值得推廣與發展。內（nèi）藏熱管是流化床對流（liú）傳熱和傳導傳熱相結合的（de）產物，具有較高的熱效率，幹燥效果也效好，是近年來很受（shòu）推薦的新機型。

    國內錐形（xíng）流化床按操作分有（yǒu）三種型式：一種是濃相溢流出料，近年來國內較多在流化造粒方麵使用；另一種即噴動床幹燥，是由床頂出料，產（chǎn）品在旋風分離器內收集或間歇操作床底（dǐ）出料。這種結構比流化床結構簡單，設備小，產量大，幹燥（zào）強度高、床層等溫性強（qiáng）、不發生局部（bù）過熱。過去僅適用於大顆（kē）粒物料（liào）（聚氯（lǜ）乙烯），近年來已發展至能應用於細粒物料的幹燥。目前（qián）在塑料、穀（gǔ）物、製藥等（děng）部門使用。但因動力消耗較大，使（shǐ）用受到一定限製。

    在溶液（yè）狀或漿狀物料的幹燥方麵也獲得了較新的發展，除（chú）使（shǐ）用（yòng）得較多的噴霧幹燥有了新的發展外，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。噴霧流化造粒幹燥器首先（xiān）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（yòng）已有二（èr）十幾（jǐ）年，在設計和操作等方麵都已較成熟。近年來噴霧幹（gàn）燥有（yǒu）以下幾方麵（miàn）的（de）進展（zhǎn）：

    (1)幹燥室除向大（dà）型化發展外，噴頭霧化器性能方麵有關（guān）單（dān）位也作較多的實驗研究工作，並取得了顯（xiǎn）著效果；

    (2)除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（zào）；

    (3）噴霧幹燥設備與其他幹燥技術結合以達到幹燥或幹燥（zào）造粒同時進行的目（mù）的，這也（yě）是（shì）我（wǒ）國幹燥技術水平進一步發展（zhǎn）的體現；

    (4)目前正在進行低溫噴霧幹燥的實（shí）驗，它是（shì）將含濕量（liàng）極低而溫（wēn）度不高的空氣作（zuò）載體，空氣經過（guò）預先脫水幹燥，在幹燥過程中產品（pǐn）溫度不超過35度，因此適（shì）用於熱敏性（xìng）物料的幹燥，如醫藥、食品脫水等。