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，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1921年，而我國60年代初才開始發(fā)展應(yīng)用流化床干燥技術(shù)，八十年代得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

目前在我國不到60年的時間里，經(jīng)過科研人員的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，得到了長足發(fā)展。目前國外公司生產(chǎn)的流化床干燥設(shè)備由于起步早并采用先進(jìn)技術(shù)而使其生產(chǎn)質(zhì)量得到了較好的保證。

我國由于起步晚，流化床干燥設(shè)備與國際先進(jìn)水平相比有一定的差距，但隨著我國化工、制藥、輕工等行業(yè)的發(fā)展，在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，選擇特定突破點，加大自主創(chuàng)新研發(fā)力度，正在縮小于國際先進(jìn)水平的差距。

1、顆粒在干燥器內(nèi)停留時間比氣流干燥器內(nèi)得的長，且熱氣體和物料錯流接觸或逆流接觸，故干燥后物料的最終含水率較低。但對于熱敏性物料，必需嚴(yán)格控制床層內(nèi)的溫度，使之不超過容許限度。

2、操作氣速低，故物料和設(shè)備的磨損較輕。且廢氣只夾帶少量粉塵，不像氣流干燥那樣全部物料都需由除塵器收集，減輕了除塵器的度負(fù)荷。

3、設(shè)備緊湊，高度低，設(shè)計合理時壓降可較小，在進(jìn)口介質(zhì)溫度相同條件下熱效率也較高。但氣流干燥器中物料與熱氣流接觸時間短，可以采用較高的進(jìn)口介質(zhì)溫度，這不僅提高了熱效率而且使容積氣化強(qiáng)度顯著增加。對粉狀或顆粒狀物料，使用氣流或流化床干燥器各有優(yōu)缺點，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同物料和不同工藝要求進(jìn)行具體得對比，合理得選型。

4、由于體積給熱系數(shù)大，故在小裝置中可處理大量物料。由于氣固相間激烈的混合和分散以及兩者間快速的給熱，使物料床層溫度均一且易于調(diào)節(jié)，為得到干燥均一的產(chǎn)品提供了良好的外部條件。

5、結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，可動部分少，物料由于流化而輸送簡便，維修費用低。

6、不適用于易粘結(jié)或結(jié)塊的物料。

流化床干燥機(jī)在不到100年的時間里，經(jīng)過科研人員的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，得到了長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。其種類很多，根據(jù)待干燥物料性質(zhì)的不同，所采用的流化床也不同，按其結(jié)構(gòu)大致可分為：單層和多層圓筒型流化型、臥式多室流化型、攪拌流化型、振動流化型、離心式流化型、脈沖流化型等類型。

1、單層和多層圓筒型流化床干燥機(jī)

最早應(yīng)用的流化床為單層圓筒型，其材料為普通碳鋼內(nèi)涂環(huán)氧酚醛防腐層，氣體分布板是多孔篩板，板上小孔半徑1.5mm，正六角形排列。

整個干燥過程為：濕物料由皮帶輸送機(jī)運送到拋料加料機(jī)上，然后均勻地拋入流化床內(nèi)，與熱空氣充分接觸而被干燥，干燥后的物料由溢流口連續(xù)溢出?？諝膺M(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)、加熱器后進(jìn)入篩板底部，向上穿過篩板，使床層內(nèi)濕物料流化起來形成流化層。尾氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器組，將所夾帶的細(xì)粉除下，然后由排氣機(jī)排到大氣中。此干燥器操作簡單、勞動強(qiáng)度低、勞動條件好、運轉(zhuǎn)周期長。

由于單層圓筒流化床直徑較小，物料停留時間較長，干燥后所得產(chǎn)品濕度不均勻。因此發(fā)展了多層流化床，該流化床不僅可以提高效率，更重要的是能夠得到較為均勻的停留分布時間。為了對物料進(jìn)行內(nèi)擴(kuò)散控制，多層流化床還先后經(jīng)歷了溢流管式、下流管式和穿流板式3個階段。多層流化床的物料干燥程度均勻，干燥質(zhì)量易于控制。熱效率較高，適用于降速干燥階段較長的物料以及濕含量較高(水分含量 14%)的物料的干燥。

2、臥式多室流化床干燥機(jī)

由于多層流化床干燥機(jī)還是存在操作困難、床層阻力大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點，為克服這些缺點，20世紀(jì)60年代末70年代初發(fā)展了一種臥式多室流化床。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，適用于各種難干燥的粉粒狀物和熱敏性物料的干燥?？梢哉f，臥式多室流化床干燥器相當(dāng)于多個方形界面流化床串聯(lián)系統(tǒng)。

臥式多室流化床干燥機(jī)主要特點：

(1)在相鄰隔室間安裝擋板，從而可制得均勻干燥的產(chǎn)品，改善了物料停留時間的分布;

(2)物料的冷卻和干燥可結(jié)合在同一設(shè)備中進(jìn)行，簡化了流程和設(shè)備;

(3)由于分隔成多室，可以調(diào)節(jié)各室的空氣量，增加的擋板可避免物料走短路排出。

該設(shè)備在制藥工業(yè)中推廣較快，目前國內(nèi)有幾十個工廠用此設(shè)備來干燥各種片劑顆粒藥物、粉粒狀物料以及片狀物料。如果在操作上對各室的風(fēng)量、氣溫加以調(diào)節(jié)，或?qū)⒆钅资业臒峥諝舛卫?，或在床?nèi)添加內(nèi)加熱器等，還可提高熱效率。

3、攪拌流化床干燥機(jī)

為了使某些濕顆粒物料或已凝聚成團(tuán)的物料亦能采用流化床干燥技術(shù)，研究人員在加料口附近裝備床內(nèi)攪拌葉片，使呈團(tuán)狀或塊狀的物料及時打碎，以利于形成流化，這種裝備有攪拌器的流化床干燥機(jī)稱為攪拌流化床干燥機(jī)。

攪拌流化床干燥機(jī)優(yōu)點：

(1)適合于濕含量較大、在熱氣流中不易分散的物料或者可能結(jié)塊的物料的干燥;

(2)可以避免溝流、騰涌和死床現(xiàn)象，獲得均勻的流化狀態(tài)，提高熱質(zhì)傳遞強(qiáng)度。

近年來攪拌流化床在制藥工業(yè)上得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，其常作為制藥過程的后續(xù)工藝的干燥裝置，以簡化設(shè)備及工藝，降低成本。

4、振動流化床干燥機(jī)

隨著多級干燥的發(fā)展，振動流化床干燥機(jī)得到應(yīng)用，其基本結(jié)構(gòu)與普通流化床相似，是一種將機(jī)械振動加于流化床中的改良產(chǎn)品。物料依靠機(jī)械振動和穿孔氣流雙重作用流化，并在振動作用下向前作活塞形式的移動，利用對流、傳導(dǎo)、輻射向料層供給熱量，即可達(dá)到干燥的目的。

振動流化床干燥機(jī)由于物料的輸送是由振動來完成的，供給的熱風(fēng)只是用來傳熱和傳質(zhì)，因此可以明顯地降低能量消耗。另外，由于床層的強(qiáng)烈振動，傳熱和傳質(zhì)的阻力減小，提高了振動流化床的干燥速率，同時使不易流化或流化時易產(chǎn)生大量夾帶的塊團(tuán)性或高分散物料也能順利干燥，克服了普通流化床易產(chǎn)生返混、溝流、粘壁等現(xiàn)象。

5、離心式流化床干燥機(jī)

離心式流化床干燥機(jī)是在離心力場中進(jìn)行流化床干燥的一種新型干燥設(shè)備，其原理是在機(jī)械轉(zhuǎn)動造成的離心力場作用下使粒狀物料分布在絲網(wǎng)覆蓋的圓筒型多孔壁上，熱氣流穿過多孔壁使之流化床干燥。

由于離心力場的存在離心加速度可以是重力加速度的幾倍到幾十倍，因此與普通重力流化床干燥機(jī)相比較，強(qiáng)化了濕分在物料內(nèi)部的遷移過程，干燥時間短，傳熱傳質(zhì)速率高，能夠有效地抑制氣泡的生成及物料的夾帶，對于在重力流化床干燥機(jī)中難以干燥的低密度、熱敏性、易粘結(jié)的固體物料都可以有效地干燥。

6、脈沖流化床干燥機(jī)

針對一些不易流動的物料及干燥溫度不允許超過50～80℃的結(jié)晶藥物，發(fā)展了脈沖式流化床干燥機(jī)。脈沖流化床干燥機(jī)改變了傳統(tǒng)流化床干燥機(jī)的恒定送風(fēng)為周期性送風(fēng)，通過調(diào)節(jié)氣流的脈沖頻率或脈沖氣流導(dǎo)通率，使通過孔板的氣體流量或流化區(qū)發(fā)生周期性變化，對物料進(jìn)行干燥。

主要結(jié)構(gòu)特點：是在干燥濕底部的周圍裝有幾根熱空氣進(jìn)口管，在每根熱空氣管上裝有脈沖閥，它們按一定的頻率和次序開啟，開啟時間與床層厚度和物料性能有關(guān)，當(dāng)氣體突然引進(jìn)時，在短時間內(nèi)形成一個脈沖，使粒子劇烈流化，促使物料之間進(jìn)行強(qiáng)烈的傳熱與傳質(zhì)，當(dāng)閥門關(guān)閉時，床層的流化狀態(tài)逐漸消失，則物料處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時仍通入部分氣體通過床層，以便下一個脈沖能有效地在床中傳遞。

優(yōu)點：傳熱系數(shù)高，干燥時間短，空氣耗量減少，電能耗量低。脈沖流化床干燥機(jī)能有效克服溝流、死區(qū)和局部過熱等傳統(tǒng)流化床常見的弊端，因而可用于處理黏性強(qiáng)、易結(jié)團(tuán)和熱敏性物料，如四環(huán)素類的抗生素。

7、惰性粒子流化床干燥機(jī)

惰性粒子流化床干燥器具有將物料蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥和粉碎在同一設(shè)備中完成的特點。此流化床干燥器中預(yù)先裝有直徑為1～2mm的玻璃珠，其在熱空氣的作用下呈流化狀態(tài)，物料進(jìn)入流化床干燥機(jī)內(nèi)，在玻璃珠相互球磨的作用下，迅速被粉碎、干燥。目前，此類流化床干燥器在制藥工業(yè)中的應(yīng)用較少。