同其他（tā）工（gōng）業技術一樣，幹燥技術在應用過程中也得（dé）到（dào）長足的進步。目前已（yǐ）開發出（chū）的幹燥（zào）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（yè）化生產，其中出現了許多新型幹（gàn）燥機，它們有的是對（duì）普通幹燥機（jī）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（wán）全是一種新設（shè）計。

    幹（gàn）燥又是工業耗能相當大的一個單元，據資料記載，發達國家工業耗能的14％被用（yòng）於幹（gàn）燥，有些行業的幹燥耗能甚至占到生產總耗能的35%，而且這個數字在不斷地增大。同時，運用礦物燃（rán）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）對大氣環境有不良的影（yǐng）響，這對於日益引起全球關注的“環境（jìng）保護”是一個極（jí）大的挑戰。

    幾乎所有的工業都（dōu）離不開幹（gàn）燥（zào）操作，雖然正確地了（le）解幹燥及幹燥設備的（de）工作機理有助於成（chéng）功地完成幹燥過程，但是仍（réng）然需要我們不（bú）斷地投人人力和物力去進一步進行幹燥技（jì）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（jiǎn）少對環境（jìng）的不利影響，並且更易於（yú）實現過程操（cāo）作和控（kòng）製。

    一、幹燥技木的特點

    幹燥技術有很（hěn）寬的應用領域，麵對眾多（duō）的產業（yè）、理化性質各不相同的物料、產（chǎn）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、具有實驗科學性質的技術。通常（cháng），在幹燥技（jì）術的開發及應用中需要具備三個（gè）方麵的知識和技術。首先（xiān）是需要（yào）了解被（bèi）幹（gàn）燥物料的理（lǐ）化性質和產品的使用特點；第二是要熟悉傳遞工程的原理，即（jí）傳質、傳熱、流體力學和空（kōng）氣（qì）動力學等能量傳遞的原理；第三要（yào）有實施的手段，即能夠進行幹燥流程、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（yú）一個學科領（lǐng）域。而在實踐中，這三方麵的知識和技術又（yòu）缺一不可。所以（yǐ）幹燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。

    現代幹（gàn）燥技（jì）術雖已有（yǒu）一百多年的發展史，但至今還屬於實驗科學的範疇。大部分幹燥技術目前還缺乏能夠（gòu）精準指導實踐的科學理論和設計方法。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（yào）的方式，造成這一局麵的原因有以下幾方麵：

    原因之（zhī）一是幹燥（zào）技術所依托的一（yī）些基礎學科，（主要是隸（lì）屬於傳遞工程範疇的（de）學科）本（běn）身（shēn）就具有實驗科學的特點。例（lì）如（rú），空氣動力學的研究發（fā）展還（hái）要靠“風洞”實驗來推（tuī）動，就說明它還沒有（yǒu）脫離實驗科學的範疇，而這些（xiē）基礎學科（kē）自身的（de）發展水（shuǐ）平直接影響和決定了幹燥技（jì）術的發展水（shuǐ）平。

    原因之（zhī）二是很多（duō）幹燥過程是多種學科技術（shù）交匯進行的過程，牽涉麵廣、變化因素多、機理複雜。例如在噴（pēn）霧（wù）幹燥技術領域裏，被霧化的液滴在幹燥塔（tǎ）內的運（yùn）行軌跡是（shì）工程設計的關鍵。液滴的（de）軌跡與自身（shēn）的體積、質量、初（chū）始速度和方向及周圍（wéi）其他液滴和熱空（kōng）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（bù）都不可能是均勻的（de）。顯然，對於（yú）如此複（fù）雜、多（duō）變的過程隻憑借理論計算來進行工程設計是（shì）不可靠的。

    原因之（zhī）三是被幹燥物料的種類是多種多樣的，其理化性質（zhì）也是各不相同。不同的物料即使（shǐ）在相同的幹燥條件（jiàn）下，其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果（guǒ）不加（jiā）以區別對待，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（yī）種（zhǒng）藥材，隻因為藥材產地或收獲期存（cún）在（zài）區別（bié）就須改變（biàn）幹燥條（tiáo）件，否則（zé）產品質量（liàng）就會受到影響。

    以上三方麵的（de）原因決定了幹燥技術的開發與應用要以實（shí）驗為基礎。但幹燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。製造廠商由於實驗（yàn）裝（zhuāng）置缺乏或機型不全（這在（zài）我國是一個普遍（biàn）存在的現象（xiàng））經常回避（bì）應做的幹燥實（shí）驗，而用戶由於不（bú）了解幹燥（zào）技術的特點，也經常放（fàng）棄進行必要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳，甚（shèn）至於造成方案設計失敗。在我國，這（zhè）樣的事例屢見不（bú）鮮，曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業幹燥裝置因達（dá）不到使（shǐ）用要求而被閑置的教訓。因此，建設工業幹燥裝置尤其是較大（dà）的（de）裝置之前，一定要進行充（chōng）分（fèn）的、有說服力（lì）的實驗，並以實驗結果作為（wéi）工業裝置（zhì）設計的依據。這是幹燥技術應用的（de）顯著特點。

    此外（wài），幹燥設備種類繁（fán）多、各具用途也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域（yù）。在工程實踐中，要根據具體情況（kuàng）選（xuǎn）擇適用的（de）幹燥技術種類（lèi）。這對投資費（fèi）用、操作成本、產（chǎn）品質量、環保要求等方都會產（chǎn）生重大的（de）影響。例（lì）如某（mǒu）一企業，在白炭黑濾（lǜ）餅幹燥上曾經分別選用過箱（xiāng）式幹燥、噴霧（wù）幹燥、旋轉氣流快（kuài）速幹燥三種型式。結（jié）果證明這三種技術各有（yǒu）所長（zhǎng）。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。與橡膠混煉後所生成的（de）製品扯斷（duàn）強度值較高。旋轉氣流快速幹燥設備緊湊、投資少、生產效率高，但所生成的橡膠製品的強度（dù）指標卻是三者間墊（diàn）底的。噴霧幹燥生產（chǎn）白炭黑（hēi），產品（pǐn）各項指標在三者間居中，但具有產（chǎn）品（pǐn）流動性（xìng）好、粉塵汙染小，深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀（jì）90年代，為白炭黑生產中采用哪種幹燥方式更為先進的問題，曾在我國幹燥界引發過爭論（lùn）。其實，三種設備各（gè）有特點，選用（yòng）哪（nǎ）種機型要（yào）看（kàn）用戶自（zì）身的條（tiáo）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，都表明了幹燥（zào）設備種類繁多、各具用途的（de）特點。所以在應用中要仔細比較、慎（shèn）重（chóng）選擇技術方案，而通過（guò）幹燥實驗來考核技術方案也是必不可少的步（bù）驟。

    二、工業幹燥裝置的發展現狀

    幹燥在許（xǔ）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，更重要的常常是（shì）生產過程（chéng）的末（mò）尾（wěi）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合（hé）運用（yòng）情況。從經濟角度考慮，幹燥器價格昂貴，工程（chéng）投（tóu）資較大。另一方麵，幹燥（zào）又是高耗（hào）能過程，熱（rè）效率在15%一80%這樣大的範圍內波（bō）動，而（ér）設備的運轉費用與幹燥（zào）器的設計選型有非常密切的關係，所以（yǐ）企（qǐ）業的決策者（zhě）對此曆來都比較（jiào）重視。被幹燥物料的品種有許多，它們的（de）理化（huà）性質又有很大差（chà）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，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。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（bèi）在解放前基本是空白，隻有烘房、烘箱和滾（gǔn）筒幹燥機，幹（gàn）燥技術落後、生產設備原（yuán）始（shǐ）。到1957年才出（chū）現（xiàn）了真空耙式幹燥機，1964年（nián）以後幹燥技術有了較快的發展。縱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（cháng）用（yòng）於生產的幹燥設備（bèi）有十餘類（lèi）三十多個係列，加上組合幹燥設（shè）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（shè）備（bèi）也不是一件易事，選型的前提是了（le）解這些設備的基本工作原理、結構特點以及適用物料（liào）範圍，這樣在選型時才避免走（zǒu）彎路。

    近些年來，由於幹燥技術的發展，給篩選（xuǎn）設備帶來了更多的（de）複雜因素（sù）。即使是幹燥設（shè）備的設計、製造或使用（yòng）者也常常弄不清如何去選擇（zé）合（hé）適的設備。由於幹燥設備的推銷者在（zài）市場（chǎng）上隻是對他們推銷的幹燥機種類感興趣，而對其他種類則並不介紹，這（zhè）樣，用戶就隻得借助於有關的現代幹燥技術（shù）參考資料決定對設備的理想選擇。毫無疑問，用戶（hù）很需要由推銷者提供的實驗室，實驗範圍及技術經（jīng）濟方麵的資料。因此，就必（bì）須熟悉大多數幹燥（zào）設備，才有可能選出合理的（de）設備。應（yīng）該強調的是（shì），在（zài）特定的生產運行狀態中，很有可能有很（hěn）多較適用的幹燥機（jī），但（dàn）也必須知道，在特定的工作狀態中，沒有一（yī）個嚴（yán）格的規則規定出滿分的幹燥設備，每一種產品都有自己獨特的生產方式。影響^佳幹燥裝置選擇的因素（sù）很多，如選擇（zé）間歇幹燥還（hái）是連續幹燥、礦物燃料的消耗、電（diàn）耗、地方環境法或噪音汙染（rǎn）限製等。產品產量（liàng）對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（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（chuáng）幹燥器、噴霧幹燥器、滾筒幹燥機（jī）、耙式幹燥（zào）器、冷凍幹燥機、紅外線幹燥及組合式幹燥等達幾十種之多。為什麽幹燥設備類型（xíng）很多呢？這主要是由於幹（gàn）燥物（wù）料型態、性（xìng）質各不相同（tóng），處理的物料有各種不同的具體要求（qiú）所致。

    隨著我國各行（háng）業的生產技術的（de）飛躍發展，國內幹燥技術和設備也（yě）得到了迅（xùn）速發展。在散粒狀（zhuàng）物料的幹燥方麵，近幾年來流態（tài）化技術獲得了更加廣泛（fàn）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（miàn）積增大），物料的劇烈攪動，大大減少了氣膜阻力，給（gěi）傳熱介質（zhì）創造了極為有利的條件。除了國內在幹燥技術（shù）中使用較早的氣流幹燥獲得較（jiào）迅速（sù）發展外，近年來流化幹燥設備發展得相對較快。主要表現在利用流（liú）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（zào）器，分述（shù）如下。

    直管氣流幹燥器是國內使用（yòng）較早的流化幹燥設備，經（jīng）數年來（lái）的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料，特別（bié）是熱敏性物料的幹燥，還是比較理想的幹燥設備（bèi）。它無論生產量（liàng），占地（dì）麵積等（děng）方麵均比烘箱幹（gàn）燥優越，因此目前在製藥（yào）、塑料、食品、化肥（féi）等工業中使用的更加廣泛。但（dàn）氣流（liú）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（le）脈衝氣流幹燥器、旋風氣流幹燥器、粉碎氣流幹燥（zào）器等新型氣流設備，克服了直（zhí）管氣流幹燥（zào）的缺點。粉（fěn）碎（suì）氣流除降低高度（dù）外，還擴大（dà）了氣流幹燥器（qì）的使用範圍，使易氧化的物料能用空（kōng）氣作為幹燥介質，既降低了幹燥動力消耗，又提高了產品的產量和質量，此外還采用了多級（jí）氣流幹燥流程和組合氣流幹燥流程，在氣流幹燥器（qì）的應用（yòng）上，許多工程采用了（le）二級串聯方式，在有些物料（liào）的幹燥上（shàng）更加合理（lǐ），也提高了熱效（xiào）率。直管氣流幹燥在生（shēng）產操作（zuò）方麵已很成（chéng）熟。脈（mò）衝氣流、旋風氣流幹燥已工業化多年，操作已較成熟（shú），但理論設計方麵還很缺少。在今後（hòu）的實踐（jiàn）發展中還需進（jìn）一步（bù）完善。

    大部分熱敏性較（jiào）強（qiáng）和易氧化的物料，均采用氣流（liú）幹燥。一般能將（jiāng）初濕為10%一25％的物（wù）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。目前國內在（zài）製（zhì）藥、食品、塑料等工業中廣泛使用。隨著我國生產技術的飛速發展，氣流幹燥在今後（hòu）的工（gōng）業生產中必定應用得更加廣泛。

    流化幹燥是（shì）近年發展（zhǎn）起來的又一幹燥技術。經過（guò）生（shēng）產實踐證明它有很（hěn）多優越性，能實現小設備大生產，由（yóu）於熱容係（xì）數較（jiào）大和停留時間可（kě）任意調節，故（gù）對含表麵水和（hé）需經過降速幹燥階段的（de）物（wù）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（huà）床以及內藏熱管流化床等，其中以後（hòu）者發展得較迅速。目前已在製藥、化肥、食品、塑料、石（shí）油化工等工業中廣泛使用。經過幾年的實踐，國（guó）內流化幹燥無論在（zài）操作、設備結構等方麵均已發展到較成熟（shú）階（jiē）段。從使用（yòng）情況看，臥式多室流化幹燥器由於結構簡（jiǎn）單、操作方便而穩定、物料適應性廣，既能獲得含水均勻的（de）產品，動力消耗又少，是流態化幹燥（zào）散粒狀（zhuàng）物料較理想的設（shè）備，今後值（zhí）得推廣與發展。內藏熱管是流化床（chuáng）對流傳熱和傳導傳（chuán）熱相結合的產物，具（jù）有較高的熱效率（lǜ），幹燥效果也效好，是近年來很受推（tuī）薦的新機型（xíng）。

    國內錐形流化床按操作（zuò）分有三種（zhǒng）型式：一種（zhǒng）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（chuáng）幹燥，是由（yóu）床頂出料，產品在旋風分離器內收集或間歇操作床底出料。這種結構比流化床結構簡單，設備小，產量大，幹（gàn）燥強度高、床層等溫性強、不發生局部過熱。過去僅適（shì）用於大顆粒物料（liào）（聚氯乙烯），近年來已發展至能應用於細粒物（wù）料的幹燥。目前在塑料、穀物、製藥等部門使用。但（dàn）因動（dòng）力消耗較大（dà），使用受到一定限製。

    在溶液（yè）狀或漿狀物料的幹燥方麵也獲得了較新的發展，除使用得較多（duō）的噴霧幹燥有了新的發展外，近年來已成功地采用（yòng）了錐形流化床（chuáng）進行噴霧造粒生產並已逐（zhú）步在發展和完善中。噴霧流化造粒幹燥（zào）器首先在化（huà）肥上采用，目前已在醫藥、食（shí）品等工業中采（cǎi）用。噴霧幹燥在國內使用已有（yǒu）二十幾年，在設計和操作等方麵都已較成熟。近年來噴霧幹燥有以下幾方（fāng）麵的進展：

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

    (2)除熱敏性溶（róng）液更加（jiā）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）噴霧幹燥設備與其他幹燥技術結合以（yǐ）達（dá）到幹燥或幹燥（zào）造粒同時進行的目（mù）的，這也是我國（guó）幹燥（zào）技術水平（píng）進一步發展的體現；

    (4)目前（qián）正在進行低溫噴霧幹燥的實驗，它是將含濕量極（jí）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（wēn）度不超過（guò）35度，因此適用於熱敏性（xìng）物料的幹燥，如醫藥、食品脫水等。