干燥(drying)通常是指將熱量加于濕物料并排除揮發(fā)性濕分(大多數(shù)情況下是水)，而獲得一定濕含量固體產(chǎn)品的過程。例如干燥固體時(shí)，水分(或溶劑)從固體內(nèi)部擴(kuò)散到表面再從固體表面氣化。干燥可分為自然干燥和人工干燥兩種。并有真空干燥、冷凍干燥、氣流干燥、微波干燥、紅外線千燥和高頻率干燥等方法。

當(dāng)對濕物料進(jìn)行熱力干燥時(shí)，以下兩種過程相繼發(fā)生，并先后控制干燥速率。

過程1：能量(大多數(shù)情況是熱量)從周圍環(huán)境傳遞至物料表面，使表面濕分蒸發(fā)，液體以蒸汽形式從物料表面排除，此過程的速率取決于溫度、空氣溫度、濕度和空氣流速、暴露的表面積和壓力等外部條件。此過程稱外部條件控制過程，也稱恒速干燥過程。

過程2：內(nèi)部濕分傳遞到物料表面，隨之再發(fā)生表面蒸發(fā)。物料內(nèi)部濕分的遷移是物料性質(zhì)、溫度和濕含量的函數(shù)，此過程稱內(nèi)部條件控制過程，也稱降速干燥過程。

干燥速率由上述兩個(gè)過程中較慢的一個(gè)速率控制。從周圍環(huán)境將熱能傳遞到濕物料的方式有對流、傳導(dǎo)或輻射。在某些情況下可能是這些傳熱方式聯(lián)合作用，工業(yè)干燥器在形式和設(shè)計(jì)上的差別與采用的主要傳熱方法有關(guān)。

在大多數(shù)情況下，熱量先傳到濕物料的表面然后傳人物料內(nèi)部。但是介電，射頻或微波干燥時(shí)供應(yīng)的能量在物料內(nèi)部(有濕分處)產(chǎn)生熱量，然后傳至外表面。

1、外部條件控刺的干燥過程(過程1)

在干燥過程中基本的外部變量為溫度、濕度、空氣的流速和方向、物料的物理形態(tài)、攪動狀況，以及在干燥操作時(shí)干燥器的持料方法。

外部干燥條件在于燥的初始階段，即在排除非結(jié)合表面濕分時(shí)特別重要，因?yàn)槲锪媳砻娴乃忠哉羝问酵ㄟ^物料表面的氣膜向周圍擴(kuò)散，這種傳質(zhì)過程伴隨傳熱進(jìn)行，故強(qiáng)化傳熱便可加速干燥。

但在某些情況下，應(yīng)對干燥速率加以控制，例如瓷器和原木類物料在自由濕分排除后，從內(nèi)部到表面產(chǎn)生很大的濕度梯度，過快的表面蒸發(fā)將導(dǎo)致顯著的收縮，即過度干燥和過度收縮。這會在物料內(nèi)部造成很高的應(yīng)力，致使物料皸裂或彎曲。在這種情況下，應(yīng)采用相對濕度較高的空氣，既保持較高的干燥速率又防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。此處，根莖類蔬菜和水果切片如在過程1中干燥過快，會形成表面結(jié)殼導(dǎo)致臨界含水量的提高而不利于干燥全過程速率的提高。

2、內(nèi)部條件控制的干燥過程(過程2)

在物料表面沒有充足的自由水分時(shí)，熱量傳至濕物料后，物料就開始升溫并在其內(nèi)部形成溫度梯度，使熱量從外部傳人內(nèi)部，而濕分從物料內(nèi)部向表面遷移，這種過程的機(jī)理因物料結(jié)構(gòu)特征而異。主要為擴(kuò)散、毛細(xì)管流和由于干燥過程的收縮而產(chǎn)生的內(nèi)部壓力。在臨界濕含量出現(xiàn)至物料干燥到很低的最終濕含量時(shí)，內(nèi)部濕分遷移成為控制因素，了解濕分的這種內(nèi)部遷移是很重要的。

一些外部可變量，如空氣用量，通常會提高表面蒸發(fā)速率，此時(shí)則降低了重要性。如物料允許在較高的溫度下停留較長的時(shí)間就有利此過程的進(jìn)行。這可使物料內(nèi)部溫度較高從而造成蒸汽壓梯度使?jié)穹謹(jǐn)U散到表面并會同時(shí)使液體濕分遷移。

對內(nèi)部條件控制的干燥過程，其過程的強(qiáng)化手段是有限的，在允許的情況下，減小物料的尺寸，以降低濕分(或汽體)的擴(kuò)散阻力是很有效的。施加振動、脈沖、超聲波有利于內(nèi)部水分的擴(kuò)散。而由微波提供的能量則可有效地使內(nèi)部水分汽化，此時(shí)如輔以對流或抽真空則有利于水蒸氣的排除。

3、物料的干燥特性

如上所述，物料中的濕分可能是非結(jié)合水或結(jié)合水。有兩種排除非結(jié)合水的方法：蒸發(fā)和汽化。當(dāng)物料表面水分的蒸汽壓等于大氣壓時(shí)，發(fā)生蒸發(fā)。這種現(xiàn)象是在濕分的溫度升高到沸點(diǎn)時(shí)發(fā)生的，在轉(zhuǎn)筒干燥器中出現(xiàn)的即為此種現(xiàn)象。

如果被干燥的物料是熱敏性的，那么出現(xiàn)蒸發(fā)的溫度，即沸點(diǎn)，可由降低壓力來降低(真空干燥)。如果壓力降至三相點(diǎn)以下，則無液相存在，物料中的濕分被凍結(jié)，加熱引起冰直接升華為水蒸氣如冷凍干燥。

在汽化時(shí)，干燥是由對流進(jìn)行的，即熱空氣掠過物料。將熱量傳給物料而空氣被物料冷卻，濕分由物料傳人空氣，并被帶走。在這種情況下，物料表面上的溫度低于沸點(diǎn)，故濕分蒸汽壓低于大氣壓，且低于物料中的濕分對應(yīng)溫度的飽和蒸汽壓。但大于空氣中的蒸汽分壓。

選擇適宜的干燥器及設(shè)計(jì)干燥器尺寸，必須了解物料對所采用干燥方法的干燥特性(干燥動力學(xué))、物料的平衡濕分及物料對溫度的敏感性，以及由特定熱源可獲得的溫度極限等。

在實(shí)踐中，最初的原料可能具有很高的濕含量，而產(chǎn)品可能也要求較高的殘留濕含量，那么整個(gè)干燥過程可能均處于等速階段。然而在大多數(shù)情況下，兩種階段均存在。并對難干物料而言，大部分干燥是在降速階段進(jìn)行的。如物料的初始濕含量相當(dāng)?shù)颓乙笞罱K濕含量極低，則降速階段就很重要，干燥時(shí)間就很長。

空氣速度、溫度、濕度、物料厚度及床層深度對傳熱速率(也即對等速干燥階段)全都很重要。當(dāng)擴(kuò)散速率是控制因素時(shí)，即在降速階段，干燥速率則隨物料厚度的平方變化，特別當(dāng)需要很長的干燥時(shí)間以獲得低的濕含量時(shí)，用攪拌、振動等方法，使?jié)穹哿项w?；?、降低切片厚度或在穿流干燥器中采用薄層將有利于降速干燥過程。

了解采用一定干燥方法時(shí)物料的干燥性能在干燥器設(shè)計(jì)中是極重要的。通常需經(jīng)試驗(yàn)才能獲得這種干燥性能。

1、機(jī)械脫水

為了減少干燥器的熱負(fù)荷，減少濕物料中的水分含量是很重要的。通常都是利用真空或壓力過濾器、滲析器、離心機(jī)等。對于膠體狀物料，例如，來自各種加工過程的廢液、食品加工的廢物、煤礦或油砂的殘?jiān)?，因?yàn)槠渲泻行☆w粒( 5μm)，所以對其進(jìn)行脫水處理很困難。近年來，下列新過程的發(fā)展很成功，是“技術(shù)推動”和“市場牽引”的結(jié)果。

電滲析脫水(EOD)一一直流電場運(yùn)用于膠體懸浮液的脫水。

間斷式電滲析脫水一一通過使電極短路以實(shí)現(xiàn)周期性斷電。這個(gè)過程理論上較連續(xù)式操作有效。

真空過濾與電滲析脫水的聯(lián)合使用——可連續(xù)或間斷性操作。

組合場能脫水——電滲析脫水與超聲場組合。

輔以振動的微濾——優(yōu)于錯(cuò)流過濾。

雖然上面的一些新想法已成功地付諸于商業(yè)化應(yīng)用，但它們?nèi)杂羞M(jìn)一步改進(jìn)和開拓的潛力。其中一些過程可與間歇干燥操作相結(jié)合，類似于傳統(tǒng)的Nutsch過濾器或組合過濾-干燥器。過濾-干燥器是一個(gè)間歇操作單元，它避免了物料從一個(gè)單元傳送到另一個(gè)單元，因此避免了可能造成的污染，對于醫(yī)藥工業(yè)，尤其具有吸引力。新型脫水技術(shù)可與干燥結(jié)合，使之產(chǎn)生總體效益。

2、流化床干燥器(FBD)

流化床干燥器因其對可流化顆粒的干燥具有許多優(yōu)良特性而在近30年中十分流行。流化床干燥器有許多形式，目前它們被用于干燥大量不同物料，不僅僅是顆粒(最初的想法)，而且有漿料、膏糊狀物料、連續(xù)網(wǎng)狀和片狀物料。不能自身達(dá)到流化的大塊物料可以在惰性小顆粒流化床中進(jìn)行干燥。

一次只讓床層的某些部分流化(如所謂的脈沖流化床)，可以節(jié)約能耗。在間歇式流化床干燥器中可通過調(diào)節(jié)熱量輸入來保持床層顆粒物料溫度恒定;此控制方法不但節(jié)能，而且還可提高熱敏性產(chǎn)品的質(zhì)量。建立在模糊邏輯控制基礎(chǔ)上的此類干燥器已經(jīng)進(jìn)入市場。

3、噴動床干燥器(SBD)

這種干燥器實(shí)質(zhì)上是流化床的改型，適宜于干燥屬于Geldart分類“D”組的大顆粒物料(如谷粒、豆類等)，它們的特點(diǎn)是具有內(nèi)部循環(huán)運(yùn)動和在頂層自由表面的噴動(或稱噴泉)。顆粒的運(yùn)動較在流化床中的混亂(或隨機(jī))運(yùn)動更有規(guī)律。

噴動床干燥器不僅可以干燥大顆粒物料，而且可以干燥漿狀和糊狀物料。利用內(nèi)部通氣管、二維設(shè)計(jì)或一種機(jī)械噴動作用，有可能消除或降低傳統(tǒng)的軸對稱噴動床干燥器的一些弱點(diǎn)。這些很簡單的裝置目前尚未被完全開發(fā)利用。

值得注意的是，對于主要由內(nèi)部熱質(zhì)傳遞控制的顆粒(如谷粒)采用間歇噴動或?qū)妱拥臒峥諝膺M(jìn)行間歇加熱的方法可以顯著節(jié)省能量，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。這一結(jié)果已在旋轉(zhuǎn)噴管(移動)式噴動床中得以實(shí)現(xiàn)。

4、沖擊流于燥器(IJ)

沖擊流干燥器是對流熱質(zhì)傳遞到表面的最好結(jié)構(gòu)。為達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇正確的噴嘴幾何尺寸和操作條件是很重要的。

沖擊流干燥器可以用于紙、膠片、紡織品、涂層、薄板等廣泛的工業(yè)領(lǐng)域——有時(shí)可在沖擊噴嘴組件之間連接紅外熱源。在某些情況下(如干燥紡織品、雙面銅版紙、紙板等)，織物由射流支持，織物的兩表面受到熱氣流撞擊以達(dá)到無接觸干燥。通過對輸送帶上料層的假液化，沖擊流也可以用于干燥顆?；蛩槠锪稀?/p>

為了進(jìn)一步提高干燥速度，尋找可提高傳統(tǒng)沖擊流熱傳遞速度的方法是很重要的。一種方法是在管狀噴嘴上附一個(gè)套環(huán)，使噴射出的氣流產(chǎn)生振蕩和旋流，即所謂的SOJIN(自振蕩式噴嘴，由得克薩斯農(nóng)業(yè)和機(jī)械大學(xué)干燥研究中心Page教授研制)，它能顯著提高傳熱速率。雖然這是“技術(shù)推動”導(dǎo)致的真正革新成果，但迄今為止在干燥方面的應(yīng)用還未見報(bào)道。

5、紙的干燥

普通的造紙過程需要大量的脫水。多級烘缸的干燥速率一般為10～25kg/(m2·h)，現(xiàn)代楊克式干燥器可高至150kg/(m2·h)。像新聞紙機(jī)，需要直徑為1.6m的60個(gè)蒸汽加熱烘缸，且蒸發(fā)1kg水需要1.5kg的蒸汽，因此其占用空間及投資費(fèi)用相當(dāng)大。這就需要開始新型高強(qiáng)度干燥系統(tǒng)。但在需要一種改進(jìn)的紙干燥技術(shù)以取代有一個(gè)世紀(jì)之久的多級烘缸干燥器時(shí)，卻沒有發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)奶娲稍锲鳌?/p>

由芬蘭Jampella-Valme公司的Lehtinen研制的冷凝帶式干燥器，即濕紙網(wǎng)放置在兩條柔軟透氣的鋼帶(一條被加熱，而另一條被冷卻)之間承受連續(xù)的壓力作用，最終達(dá)到干燥要求。這種干燥方法在處理像薄紙板這樣厚等級的紙方面已引起重視，最有可能取得市場上的成功應(yīng)用。

因?yàn)榧垯C(jī)具有投資巨大的特性，很難在大型紙機(jī)中引入全套的新型干燥技術(shù)。在初始階段，工廠規(guī)模的實(shí)驗(yàn)通常都是在小型紙機(jī)上進(jìn)行的，一旦推廣應(yīng)用取得成功。其潛在利益是巨大的。引進(jìn)新技術(shù)的窘境在于風(fēng)險(xiǎn)很大，沒人愿意第一個(gè)試用它。

6、轉(zhuǎn)筒干燥器

最近，日本東京的Yamato Sankyo制造公司為一個(gè)簡單設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)筒干燥器申請了專利——干燥空氣從中心管穿過多條分支管而噴射到旋轉(zhuǎn)圓筒殼壁的料層上，它不僅熱質(zhì)傳遞速率幾乎翻倍提高且具有尺寸小、簡單、低成本等優(yōu)點(diǎn)。

7、過熱蒸汽干燥器

雖然以過熱蒸汽代替熱空氣或燃?xì)庾鳛楦稍锝橘|(zhì)的想法已經(jīng)有100多年的歷史，而且它的一些應(yīng)用也有60年的歷史了(例如在德國進(jìn)行煤的干燥)，但過熱蒸汽干燥器在市場上的大規(guī)模應(yīng)用卻只有30年左右。

市場上主要應(yīng)用為：用于間接加熱漿料的氣流(或稱為閃急)干燥器(瑞士);用于煤的干燥的流化床干燥器(常壓)(南非，澳大利亞，德國);木材的低壓蒸汽干燥(丹麥，德國，法國);用于干燥甜菜漿的高壓流化床干燥器(丹麥尼魯公司);用于干燥甜菜漿的高壓傳送帶干燥器(德國);用于干燥泥煤的高壓氣流干燥器(芬蘭);用于織物干燥的蒸汽干燥器(印度)。

其他幾種應(yīng)用在小規(guī)模實(shí)驗(yàn)上已獲成功，例如紙的干燥、絲繭的干燥、乳清和食品的噴霧干燥等。低壓蒸汽干燥看起來有無限的潛力。值得注意的是，大體上任何一種直接式(或?qū)α?干燥器均可轉(zhuǎn)化為使用過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)。

蒸汽干燥的優(yōu)點(diǎn)眾所周知，例如無氧化和燃燒的可能性、操作安全、快速干燥、高效(如果尾氣可以被再利用的話)、產(chǎn)品具有更好的質(zhì)量等。不利的一面是，投資高且整個(gè)過程適合于排出尾氣可再利用的大規(guī)模生產(chǎn);同時(shí)，有些物料不能承受高溫。

8、對撞流干燥器(ISD)

由兩股高速氣流，其中至少有一股氣流為兩相流(氣流與濕顆粒/液滴的混合流)迎面碰撞產(chǎn)生的對撞區(qū)可獲得很高的傳熱、傳質(zhì)速率。在這個(gè)區(qū)域中還可以消除顆粒的結(jié)團(tuán)、進(jìn)行液滴霧化和顆粒分散。由于慣性作用大，大顆粒物料在限定的反向流中具有較長的停留時(shí)間。

因此，對撞流就形成了一個(gè)氣流干燥顆粒、糊狀物和漿液的理想氣流。經(jīng)幾段對撞區(qū)后，物料可達(dá)到所需的最終含水量。雖然目前只有很少幾種得到研究，Kudra和Mujumdar已把各種對撞流干燥器進(jìn)行了分類。

前蘇聯(lián)在這方面做了大量的工作(如干燥賴氨酸、排水污泥、藥物及微生物產(chǎn)品等)，但在世界其他地方仍沒有工業(yè)化對撞流干燥器的應(yīng)用者。一旦模擬放大問題得以解決，對撞流干燥器在一些應(yīng)用領(lǐng)域有替代傳統(tǒng)的氣流干燥器的潛力。

9、紡織品的Remaflam干燥(或稱為表面燃燒干燥)

這是一種最新奇和富有創(chuàng)新的干燥方法。通過把燃料與將要蒸發(fā)的液體(水)混合，在控制條件下使其燃燒以提供能量，干燥可以進(jìn)行得既快速又有效。

此干燥器實(shí)際上是一個(gè)燃燒室(600℃)，織物的停留時(shí)間正好等于全部干燥所需時(shí)間。含34%甲醇的水溶液是滿足干燥需要的理想混合液。遺憾的是這種想法對其他產(chǎn)品不適用。若利用酒精作為燃料，一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生污染性燃燒產(chǎn)物，對環(huán)境有利。

10、聲干燥

70多年前，已有關(guān)于高強(qiáng)度聲場強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞的報(bào)道。前蘇聯(lián)、日本、美國等國家已經(jīng)設(shè)計(jì)、并在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模或小規(guī)模范圍內(nèi)試驗(yàn)了聲增強(qiáng)轉(zhuǎn)筒、隧道及流化床干燥，但由于聲能利用率低，還不適合于工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用。

一般在第一干燥速率階段，對表面水分的排出聲干燥的效果較好。由于聲發(fā)射器的效率低(約25%)，因此只對某些難干、貴重和小噸位的物料，聲干燥才值得考慮。

另外，將聲干燥與其他干燥方法(對流、介電等)組合使用也是可行的。如紅外與聲輻射組合使用，在干燥石棉、瓷片等材料時(shí)已顯示出優(yōu)點(diǎn)。若保持相同的最終表面溫度，在聲場(7Hz，150dB)作用下，干燥速率為單獨(dú)使用紅外干燥的3倍。

污泥干燥是污泥處理過程至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。影響污染物釋放的因素主要有污泥的種類、含水率、干燥溫度、含氧量和干燥時(shí)間。污泥干燥的溫度宜選擇200℃左右，污泥干燥工...[查看全部]

噴霧干燥是指用霧化器把料液分散成霧狀液滴，同時(shí)在熱風(fēng)中干燥，最終獲得粉狀或顆粒狀成品的過程。由于料液的噴霧干燥在瞬間完成，因此必須最大限度地增加其分散度，即增加單位體積溶液中的表面積，從而加速干燥過程。目前，在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、水產(chǎn)、林業(yè)、冶金、食品、陶瓷等工業(yè)范圍內(nèi)，有數(shù)百種產(chǎn)品采用噴霧干燥方法得到。

1、噴霧干燥原理

噴霧干燥是系統(tǒng)化技術(shù)應(yīng)用于物料干燥的一種方法。

通過機(jī)械作用，將需干燥的物料，分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，在與熱空氣的接觸中，增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程，水分迅速汽化，瞬間將大部分水分除去，通過旋風(fēng)分離器的分離，得到干燥的產(chǎn)品。

控制好料液濃度、進(jìn)料量、進(jìn)風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度、送風(fēng)量，就能很好的控制產(chǎn)品質(zhì)量，工藝過程連續(xù)性強(qiáng)，熱效能高，廢氣廢水少，干燥室有一定負(fù)壓，車間內(nèi)粉塵少，生產(chǎn)效率高，操作人員少。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發(fā)、粉碎等工序，產(chǎn)品純度高，粒度分布集中。

2、噴霧干燥設(shè)備

目前國內(nèi)主要使用三種噴霧干燥設(shè)備：壓力噴霧干燥法、離心噴霧干燥法和氣流式噴霧干燥法。

區(qū)別在于輸送料液到干燥室中的途徑不同，壓力噴霧是利用7.09×106Pa～2.03×107Pa的高壓泵;離心噴霧是利用水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予溶液以離心力，使其以高速甩出;氣流式噴霧是濕物料經(jīng)輸送機(jī)與加熱后的自然空氣同時(shí)進(jìn)入干燥器，使二者更充分地混合。

原料液可以是溶液、乳濁液或懸浮液，也可以是熔融液或者膏狀物。干燥產(chǎn)品可以根據(jù)需要，制成粉狀、顆粒狀、空心球狀或團(tuán)粒狀。

3、噴霧干燥技術(shù)發(fā)展

噴霧干燥技術(shù)已有一百多年的發(fā)展史。

自1865年噴霧干燥最早用于蛋品處理以來，這種由液態(tài)經(jīng)霧化和干燥在極短時(shí)間直接變?yōu)楣腆w粉末的過程，已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。它使許多有價(jià)值但不易保存的物料得以大大延長保質(zhì)期，使一些物料便于包裝、使用

冷凍干燥技術(shù)是指在低溫下將藥品溶液凍結(jié)，然后在真空條件下升華干燥，除去冰晶(祛除水分)，升華結(jié)束后再進(jìn)行解吸(解析)干燥，除去部分結(jié)合水的方法。

1813年，英國的華萊斯頓(Wol-laston)發(fā)明了真空冷凍干燥技術(shù);

1890年Altman在制作顯微鏡下觀察的組織和細(xì)胞切片時(shí)，為了保持原來的成分又不使樣品變形，使用了該技術(shù)，從而創(chuàng)建了生物制品的冷凍干燥技術(shù);

1909年沙克爾(Shackell)用凍干技術(shù)對抗毒素、菌種、狂犬病毒及其他生物制品進(jìn)行了凍干保存，目的是使制品易于儲藏并且避免蛋白樣品的高溫變性;

1935年，凍干技術(shù)引起了各國學(xué)者的重視，學(xué)者們改進(jìn)了凍干技術(shù)，首次在凍干過程中采用強(qiáng)制加熱，加快了凍干過程;

1940年，軍隊(duì)采用該項(xiàng)技術(shù)來保存青霉素及血漿，推動了該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。二戰(zhàn)之后凍干技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)生產(chǎn)，如凍干菌種、培養(yǎng)基、荷爾蒙、維生素、人血漿及藥品等，使真空冷凍干燥技術(shù)開始真正應(yīng)用于醫(yī)藥生物工業(yè)中。

1950年代后，各種形式的冷凍干燥設(shè)備相繼出現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)一步得到提高。

根據(jù)熱力學(xué)中的相平衡理論，水的三相點(diǎn)(汽、液、固三相共存)溫度為0.0098℃，三相點(diǎn)壓力為609.3pa(4.57mm/mg)在水的相變過程中，當(dāng)壓力低于三相點(diǎn)壓力時(shí)，固態(tài)冰可以直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的水蒸氣即冰晶升華。

冷凍干燥即是把含有大量水的物質(zhì)預(yù)先冷凍，使物質(zhì)中的游離水結(jié)晶，凍結(jié)成固體，泳后在高真空條件下使物質(zhì)中的冰晶升華，待冰晶升華后再除去物質(zhì)中部分吸附水，最終得到殘余水量為1-4%左右的干制品。

1、在食品冷凍干燥的過程中必須要將溫度控制在零下40℃到零上55℃這一范圍之內(nèi)，同時(shí)在加工的過程中必須要使得周圍的環(huán)境處于高真空的狀態(tài)，所以這種加工方式對熱敏感度高和非常容易出現(xiàn)氧化問題的食品加工當(dāng)中，它在保留了食品自身味

流化床干燥技術(shù)是流態(tài)化技術(shù)和傳熱傳質(zhì)技術(shù)的成功結(jié)合，現(xiàn)代流化床干燥技術(shù)領(lǐng)域中，振動流化床干燥技術(shù)、旋轉(zhuǎn)閃蒸流化床干燥技術(shù)、沸騰流化床干燥技術(shù)等已成功廣泛應(yīng)用于各化工行業(yè)。

將大量固體顆粒懸浮于運(yùn)動這的流體之中，從而使顆粒具有類似于流體的某些表觀特性，這種流固接觸狀態(tài)稱為固體流態(tài)化。流化床干燥器就是將流態(tài)化技術(shù)應(yīng)用于固體顆粒干燥的一種工業(yè)設(shè)備，目前在化工、輕工醫(yī)學(xué)、食品以及建材工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

流化床干燥又名沸騰干燥，是固體流態(tài)化技術(shù)在干燥上的應(yīng)用。流體自下而上通過由固體顆粒堆成的床層時(shí)，若氣流速度較低，則床層仍維持原狀，氣流從顆粒間空隙流過，這種床層稱為固定床。當(dāng)流速u提高到大于某一臨界值umf(稱為起始流化速度)后，顆粒推理其原來的位置而在流體中浮動，并在床內(nèi)無規(guī)則地運(yùn)動，這種床層稱為流化床。

在流化床內(nèi)，由于顆粒分散并作不規(guī)則運(yùn)動，造成了氣固兩相的良好接觸，加速了傳熱和傳質(zhì)的速度，而且床內(nèi)溫度均勻便于準(zhǔn)確控制，能避免局部過熱。設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，容易使過程連續(xù)化，故得到較廣泛的應(yīng)用。

為了改善產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)上常采用臥式多室流化床干燥器，干燥室的橫截面做成長方形，用垂直擋板分隔成多室(一般為4～8室)，擋板與多孔板之間留有一定間隙(一般為幾十毫米)，使物料能順利通過。濕物料自料斗加入后，依次由第一室流到最后一室，再卸出。由于擋板的作用，可以使物料在干燥室內(nèi)的停留時(shí)間趨于均勻，避免短路。并可根據(jù)干燥的要求，調(diào)整各室的熱、冷風(fēng)量以實(shí)現(xiàn)最適宜的風(fēng)溫與風(fēng)速。也可在最后一、二室內(nèi)只通冷風(fēng)，以冷卻干物料。干燥室截面在上部擴(kuò)大，以減少粉塵的帶出。

流化床干燥器還可以做成多層式。與臥式多室流化床干燥器相比，其優(yōu)點(diǎn)是熱效率較高。但由于壓降大，而且物料由上一層溢流到下一層的裝置較復(fù)雜，生產(chǎn)上不如臥式用得廣泛。

流化床技術(shù)起源于192

污泥干燥是污泥處理過程至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。影響污染物釋放的因素主要有污泥的種類、含水率、干燥溫度、含氧量和干燥時(shí)間。污泥干燥的溫度宜選擇200℃左右，污泥干燥工藝的設(shè)計(jì)需綜合考慮各方面因素。

直接干燥：

污泥直接干燥技術(shù)利用污泥與熱介質(zhì)直接接觸，通過熱介質(zhì)低速流過污泥層將熱量傳遞給污泥同時(shí)帶走污泥表面蒸發(fā)出來的水分和污泥釋放出的污染氣體。

直接干燥的特點(diǎn)是傳熱效率高，熱介質(zhì)流量大，干燥速度快，且傳動裝置少，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。

間接干燥：

間接干燥技術(shù)又稱接觸干燥技術(shù)，它的熱介質(zhì)(熱導(dǎo)油、水蒸汽)與載氣是分離的。熱介質(zhì)不直接與污泥接觸，通過熱交換器將熱量傳遞給污泥使水分蒸發(fā)，再由載氣將干燥機(jī)中的水蒸汽和污染物帶走。

污泥間接干燥技術(shù)熱效率高，干燥尾氣處理量小，干燥蒸汽可以很容易的冷凝下來，系統(tǒng)混入氧氣量低，運(yùn)行更加穩(wěn)定安全，干燥溫度一般比直接干燥低，污染物的釋放量也小于直接干燥，且干燥后污泥品質(zhì)也更加優(yōu)良(污泥不會燃燒)。

目前，對于污泥干燥機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究已日趨成熟。

污泥干燥過程經(jīng)歷了加速階段、恒速階段和減速階段。加速階段主要是污泥表面水分被加熱蒸發(fā)的過程。在恒速階段，污泥內(nèi)部水分遷移至表面，然后再從表面汽化到空氣中。當(dāng)污泥內(nèi)部水分遷移至表面的速率小于表面水分的汽化速率時(shí)，進(jìn)入減速階段。

一般認(rèn)為污泥在100～200℃下干燥時(shí)，干燥過程分為加速、恒速和降速三個(gè)階段，而在300～500℃下干燥時(shí)，并沒有真正的恒速階段。

污泥干燥溫度小于100℃時(shí)，污泥顆粒的粒徑是干燥速率的主要影響因素，而當(dāng)干燥介質(zhì)溫度大于100℃時(shí)，干燥速率的決定因素是溫度。

污泥干燥溫度與污泥干燥時(shí)間呈二次方關(guān)系，污泥顆粒的表面積與干燥時(shí)間呈線性關(guān)系，并得出提高干燥溫度或減小污泥顆粒都可以提高干燥速率，但是減小顆粒大小可以更大幅度地提高干燥效率，因?yàn)闇p小顆粒