干燥技術的發展

目前干燥技術發展的總趨勢為：

1．干燥設備研制向專業化方向發展

由前所述，干燥設備應用極廣，遍及國民經濟各部門，而且需要量也很大，因此為干燥設備向專業化方向發展的基礎

2.干燥設備的大型化、系列化和自動化

從干燥技術經濟的觀點來看，大型化的裝置，具有原材料消耗低、能量消耗少、自動化水平高、生產成本低的特點。設備系列化，可對不同生產規模的工廠及時提供成套設備和部件，具有投產快和維修容易的特點。例如，噴霧干燥裝置，生產能力為55. 6kg/s產品；流化床干燥器（干燥煤）生產能力可達到97kg/s產品；雙層流化床干燥器，年處理物料達11×108kg

3．改進干燥設備，強化干燥過程

近年來，常用的干燥設備（噴霧、流態化、氣流干燥等），仍在原有的基礎上改進和發展。

(1)改善設備內物料的流動狀況（或干燥介質的流體力學狀況），強化和改善干燥過程。例如氣流干燥器，從直管氣流干燥，改成脈沖氣流，使被干燥粒子在脈沖氣流的作用下多次的加速，強化傳熱傳質過程。又如，改進噴霧干燥器的進風裝置，達到控制霧滴的運動狀況等。

(2)增添附屬裝置，改善干燥器的操作，擴大干燥設備的使用范圍。

在氣流干燥器的流程中，增添分散器，使氣流干燥器用于分散性差的濕物料的干燥；增添破碎機，使 氣流干燥器用于塊狀物料的干燥；增添混合器，使氣流干燥器用于含水量很高的物料；增添分級機，以解決產品粒度的均勻化等。

在噴霧干燥方面，研制了高粘度物料的霧化器；研制各種噴霧干燥器的進氣分布裝置，使干燥塔中心與塔壁的氣速基本一致，減少噴霧干燥的粘壁；安裝電磁自動振動裝置，防止物料粘壁等。

在流化床干燥器中，增添附屬裝置，改善其操作性能。例如在單層圓筒形流化床中，添加旋轉分隔板，分隔板從流化床中部開始旋轄分隔直至出料口。濕物料從流化床中部加入，在旋轉隔板的控制下，物料從進口至出口一邊流化一邊運動，而不會“短路”，因此，物料在流化床中的停留時間均勻。在雙層流化床中的上層，增添擺動的物料松動器，當流化床操作時，松動器不停擺動，松動物料，避免形成死床層，以改善流化床的特性。在臥式多室流化床中室，增添攪拌裝置，使凝聚的濕物料分散，同時排除不能流化的大顆粒。此外，在臥式多室流化床，把固定隔板改成懸掛在回轉鏈上的運動隔板，在運動隔板的作用下，物料從加料端均勻地移到出料端，實現了物料的“活塞流”，可使被干燥物料停留時間均勻，

產品含水率均勻。

4．采用新的干燥方法及組合干燥方法

近年來高頻干燥、微波干燥、紅外線干燥以及組合干燥發展較快。其他，如利用彈性振動能，強化固體物料的干燥。彈性振動能一聲波對固體物料表面作用，可使濕固體表面流體邊界層破壞，減小傳熱和傳質的阻力，故能強化干燥，但聲強不能低于143 -145dB。

5．降低干燥過程中能量的消耗

干燥是消耗熱量很大的化工單元裝置。在干燥過程中，熱效率變化很大，如藥片包衣干燥時，熱效率為7%;食品添加劑的流態化干燥，熱效率為20%左右；一般化學工業中干燥熱效率為20%- 50%，提高干燥過程熱效率的主要措施如下：

(1)對現有干燥設備，加強熱管理。如防止干燥介質的泄漏，使燃燒爐中的燃燒，對帶有熱風循環的干燥設備，盡可能地保持的循環風量等。

(2)改善設備的保溫。一般干燥器損失熱量為3% - 30%。在對干燥器散熱量進行測定的基礎上，采取措施，改善設備的保溫，減少熱損失。

(3)防止產品的過度干燥。干燥過程中，應嚴格地把產品控制在要求的含水量范圍內，避免造成產品的過度干燥，而增加能量消耗。例如紙張干燥，是為了保證紙張的強度，要求其含水率為7%，而多滾筒干燥器可能將紙過度干燥到含水率為4%。為了防止過度干燥，可以減少最后幾個滾筒，改為高頻加熱，嚴格控制紙張含水率在7%。

(4)減少被干燥物料的初水分含量。如果被干燥的物料是溶液，可用薄膜蒸發器濃縮后，再進行噴霧干燥；如果被干燥的物料是懸浮液，可用過濾除去大部分水分后，再進行干燥。這樣可以降低單位質量產品的熱能消耗。例如，天津油漆總廠把鉻黃干燥改成過濾后，把濾餅用往復泵輸送至噴嘴，再用氣流霧化，進行噴霧干燥，產品質量好，降低了熱能消耗。

(5)回收廢氣帶走的熱量。對流干燥器在進口溫度不太高的情況下，廢氣帶走的熱量與總熱量之比值是很大的，有的可占總熱量的40%，采用熱交換器回收廢氣帶走的熱，已在工業上實施。例如用10℃的空氣．通過廢熱回收換熱器加熱到84.8℃，廢氣可從150℃降到170℃，回收了廢氣中熱量的 25%，節約燃料23%，在兩年內即可收回廢熱，回收換熱器所用的投資。用“熱管”回收廢氣中的熱量也是很有前途的方法。

(6)提高干燥燥器的空氣進口溫度。被干燥的物料若是非熱敏性的，進入干燥器的空氣溫度，可以提高剄650℃以上；對于熱敏性的物料，也可在保證產品質量的前提下．盡可能地采用較高的干燥器氣體進口溫度。因為，使用的氣體溫度越商，干燥器的熱效率越高，例如，把20℃濕含量為0.01的空氣加熱到500℃，用于干燥，在干燥器中空氣放熱而降溫的極限是使之絕熱飽和到這種狀態空氣的濕球溫度65。8℃。可見，提高干燥器的進口空氣溫度，可以提高干燥器的理論熱效率，實際熱效率亦是如此。

(7)采用過熱蒸汽干燥。用過熱蒸汽作干燥介質，利用蒸汽顯熱下降的干燥方法，叫做過熱蒸汽干燥。干燥用的蒸汽，可以循環使用，以減少熱損失，提高干燥過程的熱效率。此外，蒸汽的比定壓熱容比空氣約大一倍，在相同的干燥熱負荷下，水蒸氣的用量，僅為空氣用量一半，因此，提高額干燥裝置的生產能力。它適于干燥發臭的物料、有爆炸危險的物料、含有機溶劑的物料以及放射性廢物的干燥等。

6．閉路循環干燥流程的開發和應用

例如用惰性氣體作干燥介質的閉路循環流程。北京石油化工總廠向陽化工廠用氮氣作干燥介質，干燥聚丙烯樹脂，生產能力可達1 .39kg/s，產品質量也高。

7．消除干燥操作造成的公害問題

在粉塵回收方面，用濕式除塵器洗滌廢氣，可使排放廢氣中含粉塵量降到15-35mg/m3（標準），此值的大小還取決于洗水用量。現代化的空氣噴吹自動清除粉塵的袋濾器，處理后氣體含塵量可以達到20mg/m3（標準）。還可采用廢氣洗滌和熱回收組合的方式，來凈化廢氣，它既可減少粉塵又降低了熱耗。為了減少干燥中

風機產生的噪聲，應選用加工精度高、動平衡調節好的風機，其次，在安裝上應采取隔振和減振等措施，務必使風機噪聲控制在90dB以下。