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遠(yuǎn)古以來(lái),人類就習(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來(lái)干燥物料,完全受自然條件制約,生產(chǎn)能力低下。隨生產(chǎn)的發(fā)展,它們逐漸為人工可控制的熱源和機(jī)械通風(fēng)除濕手段所代替。
20世紀(jì)初期,乳品生產(chǎn)開始應(yīng)用噴霧干燥器,為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術(shù)的發(fā)展,高強(qiáng)度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥器相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發(fā)展了遠(yuǎn)紅外和微波干燥器。
通過(guò)物料干燥特性試驗(yàn)可知, 物料干燥過(guò)程可以分為三個(gè)階段。階段為物料預(yù)熱階段, 在此期間主要是對(duì)濕物料進(jìn)行預(yù)熱, 同時(shí)也有少量濕分汽化, 物料的溫度很快升到近似等于濕球溫度;第二階段為恒速干燥階段, 此階段主要特征是熱空氣傳給物料的熱量全部用來(lái)汽化濕分, 物料表面溫度一直保持不變, 濕分則按一定速率汽化;第三階段為降速干燥階段, 此時(shí)物料的干燥速率由內(nèi)部擴(kuò)散過(guò)程控制, 熱空氣所提供的熱量只有一小部分用來(lái)汽化濕分, 而大部分則用來(lái)加熱物料, 使物料表面溫度上升, 但是干燥速率則逐步降低, 直至達(dá)到平衡含濕量為止。
干燥過(guò)程需要消耗大量熱能,為了節(jié)省能量,某些濕含量高的物料、含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液一般先經(jīng)機(jī)械脫水或加熱蒸發(fā),再在干燥器內(nèi)干燥,以得到干的固體。
在干燥過(guò)程中需要同時(shí)完成熱量和質(zhì)量(濕分)的傳遞,保證物料表面濕分蒸汽分壓(濃度)高于外部空間中的濕分蒸汽分壓,保證熱源溫度高于物料溫度。
熱量從高溫?zé)嵩匆愿鞣N方式傳遞給濕物料,使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間,從而在物料表面和內(nèi)部出現(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴(kuò)散并汽化,使物料濕含量不斷降低,逐步完成物料整體的干燥。