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真空低温干燥是粮食干燥设备发展的总体趋势
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1。创绿色环保节能高效的可持续发展道路
能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础，也是我国实现全面建设小康社会宏伟目标的基本物质保证。自改革开放以来，我国国民经济以较快的速度持续发展，能源需求迅速增长，由此造成的环境污染也日趋严重，我国正面临着前所未有的能源与环境的双重巨大压力。
为切实转变“高消耗、高排放、低产出”的粗放型经济增长方式，创“绿色、环保、节能、高效”的新模式。我国最近以全面、协调、可持续的科学发展观为指导思想，制定了至2020年的中长期能源科技发展战略与发展规划，强调要坚持把节约能源放在首位，显著提高能源利用效率;要大力调整和优化能源结构;我国“十一五”规划提出了2010年比2005年节能20%左右的指标。因此，要依靠科技进步和创新，要切实加强环境保护，充分考虑资源约束和环境的承载力，努力减轻能源生产和消费对环境的影响等。
这一能源环境发展战略的制定，为我国干燥技术的发展指明了方向。实施资源节约与环境友好的绿色干燥战略，是国内外干燥技术发展长期坚持的基本方针，在我国尤其具有重要的现实意义。
2。我国粮食干燥技术研究开发推广应用的过程
我国粮食干燥机械的发展是从解放初期仿制日本、苏联等国外的干燥机开始的。1958年在原国家粮食部科研院成立了干燥研究室，对前苏联的塔式干燥机技术进行了引进消化吸收和改进，并在东北地区建成了一批塔式干燥机，该机型主要是砖砌角状盒结构，为混流干燥方式，热源多采用手烧煤炉，直接用高温烟道气来烘干粮食。这种干燥塔烘干的粮食存在有一定污染。
60年代中期，郑州院从原粮食部科研院分离，迁至郑州，原干燥研究室及人员并入我院。60年后期，我院对流化干燥技术进行了深入研究，开发出了产量100t/d~600t/d的流化干燥机系列产品。采用的热源有燃煤炉、稻壳炉和油炉。广泛应用于干燥我国南方的稻谷，70年代后期和80年代初期，我院主要对美国柱式错流干燥技术及装备进行了引进消化吸收和改进。在“六五”期间研发成功了流化柱式干燥工艺技术及成套干燥装备，采用的热源仍为燃煤炉、稻壳炉和油炉。对这种机型在全国范围内进行了推广应用。与此同时协助吉林省粮食部门引进美国的齐默尔曼干燥机，并对其进行了消化吸收。齐默尔曼干燥机即现在还在使用的圆筒柱式干燥机。
1986年起，我院组织了很强的研发队伍，对全钢顺逆流塔式干燥机进行了深入的研究，通过“七五”、“八五”、“九五”三个攻关计划，历时十余年的研发，使顺逆流成套干燥装置日臻完善。并在全国各地广泛的推广应用。与此同时我院对热风炉也进行了研究开发，彻底解决了粮食干燥中的污染问题，由直接烟道气干燥变为间接换热干燥。目前顺逆流干燥机在全国各地得到了大量的推广应用，是目前我国主要的粮食干燥机型。
3。真空干燥技术现状及发展趋势
真空干燥的过程就是将被干燥物料置放在密闭的干燥室内，用真空系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热，使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面，水分子在物料表面获得足够的动能，在克服分子间的相互吸引力后，逃逸到真空室的低压空间，从而被真空泵抽走的过程。因为水在汽化过程中其温度与蒸气压是成正比的，所以真空干燥时物料中的水分在低温下就能汽化，可以实现低温干燥。真空干燥物料内和表面之间压力差较大，在压力梯度作用下，水分很快移向表面，不会出现表面硬化。同时能提高干燥速率，缩短干燥时间，降低设备运转费用。
真空干燥设备有多种，如真空箱式干燥设备，真空耙式干燥设备，滚筒式真空干燥设备，双锥回转型真空干燥设备，真空转鼓干燥设备，真空圆盘刮板干燥设备，圆筒搅拌式真空干燥设备，真空振动流动干燥设备等。目前间歇式的真空干燥设备较多，不能适应大规模的干燥生产的需要，只有发展连续式真空干燥设备，才能增加干燥产品的产量，降低产品价格，提高经济效益。
传统的真空干燥装置大多采用热传导、对流或热辐射的方式加热，加热速度慢且不够均匀，近几年来，研究者将真空技术及其它干燥技术相组合，出现了一些新的真空干燥装置类型。美国加州大学与某公司合作，用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干，将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥机(2450MHZ\48KW)加工速溶粉。
近几年来，将真空技术与微波、远红外加热技术及其它干燥技术相结合，出现了一些新的真空干燥装置类型，比传统的烘干机节约30%-50%的能耗效率。随着规模化生产的需要，研究连续式真空干燥设备及其配套装置，生产出大型化、自动化的设备势在必行。
4。真空低温连续干燥解决干燥问题的新途径
在全球“节能减排”呼声一片、市场急需绿色环保产品的前提下，针对上述热风干燥和真空干燥技术设备存在的问题，以及长期真空干燥技术研究及热风干燥塔技术研究的基础上，通过技术创新、实践检验和生产性试验，成功研制出真空低温连续干燥塔，使得真空干燥的低温优势和塔型连续干燥设备的优势完美结合。实践数据证明，真空低温干燥设备脱去1kg水热能耗只有常压热风对流干燥的40%~60%，能够克服高温干燥时导致的溶质散失现象，避免淀粉糊化、蛋白质变性，减少维生素C分解,保持产品原有理化特性和应有的色、香、味、形及营养成分。
真空低温连续干燥装备能够实现品质、节能、环保的三控目标。在当前节约能源与保护环境日益受到重视、不同能源价格比日趋合理、用户对物料干燥质量要求越来越高的大环境下，既要保证产品质量，又要保持产品活性，真空低温干燥这一节能高效、绿色环保、干燥质量好的新型干燥技术获得了极好的发展机遇，可为诸多物料的高品质、低能耗、低成本干燥提供一种全新的解决方案，探索出了一条新的干燥途径，凭借独有优势必然有着强劲的市场生命力。
5。真空低温连续干燥生产工艺流程
以300吨/天粮食干燥为例，粮食真空低温连续干燥工业自动化生产线由输送清理系统、真空低温连续干燥塔系统、真空系统、供热系统、冷凝系统、电气控制系统等组成。
干燥工艺流程：原粮→皮带输送机→圆筒清理筛→斗式提升机→湿粮仓→皮带输送机→斗式提升机→真空低温干燥塔→皮带输送机→斗式提升机→干粮仓→皮带输送机→散粮汽车或仓库。
6。真空低温连续干燥技术性分析
(1)真空低温连续干燥装置的特点
①整机结构简单，操作使用方便。该装置采用整体装配技术，模块化设计，安装时间短，占地面积小，投资少。
②低温干燥与连续进出料，适应多种物料干燥。该装置同国内外现有的干燥设备相比，具有批式干燥与连续式干燥机的特性，既可连续干燥，也可分批干燥。有利于不同物料的干燥;有利于物料不同温度、不同降水速率的干燥需求;有利于提高干燥装置的综合利用性能。
③设定真空度及干燥温度自动控制，确保物料干燥品质。真空低温干燥受热均匀、蒸发速度快、无死角，受原料水分影响较小，一次降水达到干燥要求。
④供热系统采用闭式循环。环保性能好，热能利用率高。该装置将远红外加热与真空干燥工艺结合起来，热能利用效率高。
(2)真空低温干燥装置的优势
①低温：利用水分汽化蒸发温度随环境压力降低而降低的原理，在真空状态下实现32~60℃的低温干燥环境对热敏性等物料进行干燥可获得较高的干燥产品质量。
②品质：把真空技术应用到粮食的干燥，克服高温干燥时导致的溶质散失现象，避免淀粉糊化、蛋白质变性，减少维生素C分解,保持粮食原有理化特性和应有的色、香、味、形及营养成分，解决粮食干燥的裂纹及后续破碎问题。
③节能：生产试验检测数据证明，相同条件下真空低温连续干燥设备的热能消耗比传统热风干燥设备可降低30%~60%。
④环保：真空低温连续干燥中，干燥介质在干燥仓内封闭循环，没有粉尘、挥发性物质及异味随干燥废气向环境排放而带来污染，环保性高。
⑤安全：因全封闭真空缺氧没有产生粉尘易燃易爆的环境条件，特别安全。
⑥极限干燥：对含水率要求较低的产品可以低成本进行极限水分干燥。
(3)粮食真空低温干燥的优点
①保质、保价、保营养;
②杀虫、灭菌、防霉变;
③防破碎、降裂纹、保均匀;
④节能、高效、绿色环保;
⑤通用性、适应性强，稳定性、连续性好，可靠性、安全性高。
按照“高质量、高营养、高效益、低损耗、低污染、低成本”的绿色环保干燥理念，真空低温干燥可减少产品干燥损失，保证了产品品质的色、香、味、形及营养成份，具有干燥品质好、降水速度快、产量高、能耗低、操作方便、经济性价比高等优点。因而该设备适用于追求高品质、高效率、低生产成本干燥物料企业的普遍需求，顺应了国家制定的“节能减排”国民经济可持续发展战略的政策要求，必然会受到政府政策的优惠与支持。
7。真空低温连续干燥新技术应用与推广
真空低温连续干燥塔为一种新型的干燥技术，其应用和推广还有很长的路要走，面临的主要问题及其解决思路如下。
(1)认识度。真空低温连续干燥塔是一种新型的干燥装置，在干燥设备行业及物料加工用户方面的认识度还不高，能较透彻地把握真空低温干燥技术的优势、潜力及局限性，能将其合理地应用于工程实际的企业和技术人员也相对缺乏。基于此，让更多的用户了解真空低温干燥技术，让更多的企业掌握真空低温干燥技术，让更多的同行共同发展真空低温干燥技术，让更多的力量共同开拓真空低温干燥技术的应用领域，是本文的主要目的，希望本文能对我国真空低温干燥事业的发展起到抛砖引玉的作用。
(2)对真空低温干燥技术的潜力有待挖掘。目前，对真空低温干燥装置优势的认识，主要集中在被干燥物料质量上，物料干燥的部分质量指标可与冷冻干燥相近。但实际上该技术的潜力不止于此，主要的有如下几个方面。
①高效节能。尽管理论和实践已证明，真空低温干燥装置的能源效率明显高于常规干燥装置，具有明显的节能优势，但实际上真空低温干燥技术的能源效率还有很大的提高空间。如采用混合干燥介质，采用过热蒸汽加热，对物料采用混合加热模式，在真空低温干燥装置中采用热管、远红外技术等，均还可使真空低温干燥装置的能源效率有较大幅度的提高。应用实践表明，其节能幅度一般在30%以上，综合干燥成本可降低10%~30%。
②绿色环保。真空低温干燥装置中被干燥物料在封闭的空间内，干燥介质可在其中封闭循环，没有粉尘、挥发性物质及异味随干燥废气向环境排放而带来的污染，对环境的污染小。
③干燥温度。真空低温干燥装置可进行低温干燥，但并不局限于低温干燥，当物料允许或工艺需要时，也可在100℃以上的环境温度条件下干燥产品。
④干燥速度。一般认为真空低温干燥装置的传热温差小，因而干燥速度低，这是一种误解。实际上，真空低温干燥装置不但可以通过提高供热温度获得较高的干燥速度，而且可以通过调整真空度来获得较高的干燥速度。
(3)深层次的合作有待加强。真空低温干燥装置是一个技术集成型装置，涉及真空、干燥、测控、物料特性及生产工艺等多学科，一个高性能的真空低温干燥装置产品的开发，离不开各学科、各行业技术人员的深层次合作，但目前还缺乏一个良好的合作平台。
乐观地展望，真空低温干燥装置以其特有的潜在技术优势，将在干燥设备市场占有一个可观的分额。要真正使这一潜力成为现实，需要学术界进行大量系统的技术开发工作，更需要产业界进行全面的产业化工作，在通力合作中共同拓展市场，但目前这种合作的力度和广度还远远不够。
(4)初投资。初投资高是目前产业界对真空低温干燥装置的一个基本看法，实际上不完全如此。在低温干燥领域，真空低温干燥装置的初投资与其他常规低温干燥装置相比并不高。随着近年真空技术的迅速发展和普及，真空设备及零部件的费用会越来越低，真空低温干燥装置与常规干燥装置的初投资差距正在缩小。此外，随着能源价格的上涨，运行费用在用户选择干燥装置中将起到越来越大的作用，真空低温干燥装置的节能优势将使其初投资高的障碍得到消除，一般投资回收期为一年。
(5)调控与维护。由于真空低温干燥装置涉及多个学科领域，一般认为该装置对操作及维护人员具有很高的要求，原从事常规干燥装置的技术人员或用户在管理这一新型装置时可能面临较多困难。实际上这种状况在真空低温干燥装置发展的早期是存在的，但目前这已经不是真空低温干燥装置应用与推广的障碍。随着微电子技术的高度发展和真空技术的成熟，真空低温干燥装置在技术上已可方便地实现以模块化、智能调控、故障诊断和远程监控为支撑的简约化管理，并可通过优化设计实现真空低温干燥装置的长期免费维护运行。
8。结束语
开创真空低温干燥，提高产品质量，节约能源，保护环境是一项绿色行动。真空低温干燥技术的发展任重道远，是一项高科技的技术，在干燥行业的应用才是刚刚起步。真空低温干燥新技术在我国农副产品加工业中的应用前景广阔，无疑会给即将迈入21世纪的我国农副产品加工业注入新的活力，并与其它高新技术一起对我国农副产品加工业今后的发展起到巨大的推动作用，具有广阔的市场需求，并产生广泛的社会效益和巨大的经济效益。
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