干燥技术最新研究进展

干燥领域近年来陆续取得了一些研究成果，有些成果颇受业界关注。总结后发现，干燥技术作为一种古老的操作技术日益为制造业所重视。据国际干燥技术专业期刊发表的论文报道，干燥产业是一个值得关注和投入精力进行研究的领域。期刊重点阐述了冷冻干燥系统、喷雾干燥、超临界干燥系统、折射窗干燥等一系列热点干燥技术的研究发展。 　　首先看冷冻干燥系统。国外研究人员开始把喷雾干燥和冷冻干燥结合起来，从而形成了新的干燥技术，即喷雾冷冻干燥技术。据不完全统计，喷雾干燥技术每年在我国喷雾干燥设备制造产业的产值在3亿元以上，涉及了化工、医药、食品、陶瓷、生化、环保、纳米材料等诸多行业。目前在干燥领域运用的主要数学模型和分析方法，随着计算机技术的发展和大型商业软件的开发，例如，CFX、FLUENT、FIlDAP等商用软件，在结合不同干燥过程模型和参数后，使得干燥过程模拟结果的准确性得到了进一步的提高。同时，对未来感兴趣的研究方向进行展望后得知，近年来一直提倡的绿色干燥技术和采用可持续、可再生能源的干燥技术也深受欢迎。行业间提出的“绿色”干燥技术概念，即环保型干燥。因此，“绿色”干燥不仅需要干燥领域的科研人员认真研究工程涉及的水、汽、气的排放问题，还得要认真考虑和解决干燥过程中产生的粉尘和噪音、过程气体散发出的臭味、洁净燃烧、干燥中的有机挥发物等问题。经过研究，干燥从业人员一定可以在纳米技术、生物技术、微电子技术、太阳能的综合利用等技术领域有所创新。国内干燥界已在这方面取得一定成绩，如徐成海的纳米物质的冷冻干燥，张璧光的太阳能热泵干燥等。不久的将来，天然植物的气化、液化获得的能源以及太阳能、风能、水能等将成为干燥产业的主要能源。这都将对干燥领域的研究人员、干燥设备制造企业的工程技术人员或者感兴趣的人士有所启发。 · 行业聚焦：     1前言       干湿粮混合加热干燥工艺又称循环干燥工艺，是将干粮、湿粮按一定比例进行混合，后加热到一定温度经过缓苏过程，使湿粮的水分传递到干粮表面，成为干粮表面上的自由水(即增加水分散发面积和速度)。再经过加热和冷却过程使得水分迅速散发，是一种使任何高水分粮一次降至安全水(14%)和节省能耗的新工艺，这种干燥工艺可以保证高效地获得优质谷物。       2干湿粮混合干燥机型及特点       在干湿国内中药企业常用的浸膏干燥设备是箱式干燥和喷雾干燥。箱式干燥时间长，能耗高，间断操作，容易染菌和吸潮；喷雾干燥的粉剂致密而水溶性差，干燥温度高，热敏感性的物质容易被破坏，多糖含量高的物料会粘在喷雾干燥收集器的壁上，造成收粉困难。近几年，一种自动真空履带干燥机开始应用生产。与箱式干燥相比，自动真空履带干燥机的优点是：料层薄、干燥快、物料受热时间短；物料松脆，容易粉碎；隔离操作，避免污染；动态操作，不易结垢；连续生产，自动控制。自动真空履带干燥机也能克服喷雾干燥的缺点，与常用的干燥设备相比，自动真空履带干燥机具有更好的应用价值，控制系统采用德国西门子S7-200 PLC、西门子变频技术，实现了干燥在镍精矿生产金属镍的工艺过程中，镍精矿的干燥技术是一个很重要的步骤。在传统的干燥工艺中往往采用以热风作为热源的回转窑干燥机对镍精矿进行干燥，但此干燥工艺存在诸多弊端：由于采用燃煤的烟道气作为热源直接对物料进行干燥，会使大量的煤灰进入镍精矿中，燃烧温度不好控制，干燥过程中会使镍精矿烧结，并产生腐蚀性气体，对设备腐蚀较大，维修费用高；煤燃烧会产生二氧化硫，因此增加了燃煤的费用及烟气后处理的费用，并对环境造成了污染；由于干燥前镍精矿含湿量大，并且干燥的热风往往在600—700℃，造成干燥设备在使用一段时间后粘结严重，设备无法正常运行；由于采用高温热风对流干燥，干燥系统需要较大的鼓、引风系统，因此干燥冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境下，使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。 　　物质在干燥前始终处于低温（冻结状态）,同时冰晶均匀分布于物质中，升华过程不会因脱水而发生浓缩现象，避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。 　　各层加热盘上均有热载体进出口管，一般上部几层采用低压饱和蒸汽或热水、热油串联、备总量中所占比例将达到10%以上。 　　在国际竞争中，我国干燥设备生产企业的主要竞争对手是丹麦、瑞士、英国、德国、美国以及日本等。与竞争对手相比，我国干燥设备的优势加热设备是价格低廉，不足之处主要在于产品的自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性方面有待进一步提高。 　　因此，国内干燥设备生产企业应该充分利用中国加入WTO的机遇，加强与国外的技术交流，汲取国外先进干燥设备之长，加快提高我国干燥设备自加热设备动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性，缩小与国外产品的差距，提高我国产品在用户中的信任度，使我国烘箱干燥设备不仅在国内市场，而且在国外市场也能占主导地位。

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