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第十章　干燥
常用的去湿方法；
第一节　干燥的主要任务
干燥是利用热能除去固体物料中湿分（水分或其他液体）的单元操作。
工业上去湿的方法很多，其中通过加热汽化去除湿分的方法称为干燥。
1．机械去湿法
2．化学去湿法
3．加热去湿法
根据湿物料的加热方式不同，干燥可分为：
1．热传导干燥法
2．对流传热干燥法
3．辐射干燥法
4．微波加热干燥法
5．冷冻干燥法
按操作压力不同，干燥可分为常压干燥和真空干燥。
工业上应用最多的是对流加热干燥法，本章主要介绍以热空气为干燥介质，除去的
湿分为水的对流干燥。
典型空气干燥器的工艺流程如图10-1所示。它是利用热气体与湿物料作相对运动，热
空气将热量传递给湿物料，使湿物料的湿分汽化并扩散到空气中，并被带走。因此，
空气干燥器实质上是动量传递、热量传递和质量传递同时进行的传递过程。热空气称为
干燥介质，它即是载热体，又是载湿体。
图10-1 空气干燥器工艺流程
第二节 干燥的基础知识
一、湿空气的性质
空气由绝干空气与水蒸汽所组成，在干燥中称湿空气。在干燥过程中，湿空气中的水汽
含量不断增加，而其中的干空气作为载体（载热体和载湿体），质量流量是不变的。
因此为了计算上的方便，湿空气的各项参数都以单位质量的绝干空气为基准。
1．湿空气中水汽的分压
作为干燥介质的湿空气是不饱和的空气，其水汽分压
与绝干空气分压
及其
总压力
的关系为
并有
式中　
——湿空气中水汽的摩尔分数。
2．湿度
湿度又称为湿含量，为湿空气中水气的质量与绝干空气的质量之比。即
式中　 ——空气的湿度，㎏／㎏干空气；
——摩尔质量，㎏／kmol；
——物质的量，kmol。
（下标“水”表示水蒸汽，“空”表示绝干空气）
因常压下湿空气可视为理想气体，由道尔顿分压定律可知，理想气体混合物中各组分的
摩尔比等于分压比，则上式可表示为：
当总压一定，水蒸汽的分压等于湿空气温度下的饱和蒸汽压时，湿空气的湿度达到最大
值，此时湿空气呈饱和状态，对应的湿度称为饱和湿度，可用下式表示：
式中　
——湿空气的饱和湿度，㎏／㎏干空气。
——湿空气温度下水的饱和蒸汽压，Pa或kPa。
在一定总压下，相对湿度的定义式为：
水的饱和蒸汽压仅与温度有关，因此空气的饱和湿度是湿空气的总压及温度的函数。
3．相对湿度
湿空气的湿度只是表示所含水份的多少，不能直接反映这种情况下湿空气还有多大的
湿潜力，而相对湿度则是用来表示这种潜力的。
相对湿度
与水汽分压
及空气温度
有关（因
），当
一定时，
随
的增大而增大。当
＝0时，
＝0空气为绝干空气；当
<
时，
<1空气为未饱和湿空气；
当
＝
时，
＝1空气为饱和湿空气，气体不能在
吸湿，因而不能用作干燥介质。
4．湿空气的比体积
在湿空气中，１㎏绝干空气连同其所带有的水蒸汽体积之和称为湿空气的比体积。
其定义式为：
在标准状态下，气体的标准摩尔体积为22.4m3/kmol。因此，在总压力为
、温度为
、
湿度为
的湿空气的比容为：
式中　
——湿空气的比体积，
——温度，℃；
——湿空气总压，kPa。
将
，
代入上式，得
得
5．湿空气的比热容
在常压下，将1㎏绝干空气和
㎏水蒸汽温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的
热量，称为湿空气的比热容。即
式中　
——湿空气的比热容，kJ/（㎏干空气·℃）；
——干空气的比热容，kJ/（㎏干空气·℃）；
——水蒸汽的比热容，kJ/（㎏水汽·℃）。
在通常的干燥条件下，干空气的比热容和水蒸汽的比热容随温度的变化很小，在工程计
算中通常取常数，取
＝1.01 kJ/（㎏干空气·℃），
=1.88 kJ/（㎏水汽·℃）。
将这些数值代入上式，得
根据定义可写为
即湿空气的比热容只随空气的湿度变化。
6．湿空气的比焓
湿空气中1㎏绝干空气的焓与相应
㎏水蒸汽的焓之和称为湿空气的比焓。
式中　
——湿空气的比焓，kJ/㎏干空气；
——绝干空气的比焓，kJ/㎏干空气；
——水蒸汽的比焓，kJ/㎏水汽。
通常以0℃干空气与0℃液态水的焓等于零为计算基准，0℃液态水的汽化热为
9
则有
＝
＝1.01
＝
＋
7．干球温度
=2490＋1.88
因此，湿空气的比焓可由下式计算
在湿空气中，用普通温度计测得温度称为湿空气的干球温度，
通常简称为空气的温度。
为湿空气的真实温度。
图10-2 湿球温度计
8．湿球温度
用湿纱布包裹温度计的感温部分，将它置于一定温度和湿
度的流动的空气中，如图10－2所示，达到稳定时所测得
温度称为空气的湿球温度。
达到稳定状态时，空气向湿纱布的传热速率为
式中　
——空气向湿纱布的对流传热膜系数，W/(㎡·℃)；
A——空气与湿纱布的接触面积，㎡；
——空气的温度，℃；
——空气的湿球温度，℃。
与此同时，湿纱布中水分汽化并向空气中传递，其传质速率为
式中　
——水汽由湿纱表面向空气的传质速率，㎏/s；
——以湿度差为推动力的传质系数，㎏/(㎡·s·△H)；
——温度为湿球温度时的饱和湿度，㎏／㎏干空气。
——空气的湿度，㎏／㎏干空气。
达到稳定状态时，空气传入的显热等于水的汽化潜热，即
式中　
——湿球温度
下水汽的汽化热，kJ/㎏。
联解并整理得
实验证明，
与
都与空气速度的0.8次幂成正比，故可认为比值
/
近似
为一常数。
对水蒸汽与空气系统， / ＝1.09。
9．绝热饱和温度
不饱和的空气和大量的水充分接触，进行传质和传热，最终达到平衡，此时空气与液体
的温度相等，空气被水蒸汽所饱和。如果过程满足以下两个条件：
（1）气液系统与外界绝热；
（2）气体放出的总显热等于水分汽化所吸收的总潜热。
则空气和水最终达到的同一温度称为绝热饱和温度
，
与之对应的湿度称为绝热
饱和湿度，
用
表示。
由以上可知，达到稳定状态时，空气释放出的显热等于液体汽化所需的潜热，故
整理得
式中　
——绝热饱和温度时液体的汽化潜热，kJ/㎏。
在湿空气的绝热增湿饱和过程中，水分汽化潜热取自空气，空气因降温显热减小，与此
同时，水汽又带了这部分热量回到湿空气中，所以空气的焓值不变。实验证明，对空气与水
物系，
≈
/
，因此，可知
≈
。
10．露点温度
不饱和湿空气在总压
和湿度
一定的情况下进行冷却、降温，直至水蒸汽饱和，
此时的温度称为露点温度，用
表示。
由式
可见，在一定总压下，只要测出露点温度，便可从手册中查得此温度下对应的饱和蒸汽压，
从而求得空气湿度。反之，若已知空气的湿度，可根据上式求得饱和蒸汽压，再从水蒸汽表
中查出相应的温度，即为露点温度。
由以上的讨论可知，表示湿空气性质的特征温度，有干球温度
、湿球温度
、绝热饱
和温度
、露点温度
。
对于空气－水物系，
≈
，并且有下列关系：
不饱和湿空气
>
>
饱和湿空气
＝
＝
二、湿空气的焓湿图（I-H图）及其应用
总压一定时，湿空气的各项参数，只要规定其中的两个相互独立的参数，湿空气的状态
即可确定。在干燥过程计算中，由前述各公式计算空气的性质时，计算比较繁琐，工
程上为了方便起见，将各参数之间的关系绘在坐标图上。这种图通常称为湿度图，常
用的湿度图有焓湿图（I-H图）和湿度－温度图（H-t图）。下面介绍工程上常用的
焓湿图（I-H图）的构成和应用。
1．I-H图的构成
图10-3是在总压力
＝100kPa下，绘制的I-H图。
此图纵轴表示湿空气的焓值
，横轴表示湿空气的湿度
。
为了避免图中许多线条挤在一起而难以读数，本图采用夹角为1350的斜角坐标。
又为了便于读取湿度数值，作一水平辅助轴，将横轴上的湿度值投影到水平辅助轴上。
图中共有五种线，分述如下。
（1）等焓（
）线
为平衡于横轴（斜轴）的一系列线，每条直线上任何点都具有相同的焓值，
图中读数范围为0～680kJ/㎏干空气。
（2）等湿度（
）线　为一系列平行于纵轴的垂直线，每条线上任何一点都具有相同
的湿含量，其值在辅助轴上读取，图中读数范围为0～0.2kg/㎏绝干气。
（3）等干球温度（
）线　即等温线，将公式写成
由此式可知，当
为定值，
与
成直线关系。任意规定
值，按此式计算
与
的对应关系，
为定值，
标绘在图上，即为一条等温线。同一条直线上的每一点具有相同的温度数
值。图中的读数范围为0～250℃。因直线斜率（1.88
+2490）随温度
的升高而增大，
所以等温线互不平行。
（4）等相对湿度（
）线　由公式整理可得
可得
等相对湿度（
）线就是用上式绘制的一组曲线。当总压
＝101.325kPa时，
因
，
，
所以对于某一
值，在
＝0～100℃范围内给出
一系列
，就可根据水蒸汽表查到相应的
数值，
再根据公式计算出相应的湿度
，
在图上标绘一系列（
，
）点，将上述各点连接起来，就构成了等相对湿度线。
图10-3中共有11条等相对湿度线，由5%～100%。
=100%时称为饱和空气线，此时的
空气被水汽所饱和。
（5）水蒸汽分压（
）线　由公式可得
图10-3中水蒸汽分压线就是由上式标绘的。它是在总压
＝101.325kPa时，
空气中水汽分压 与湿度 之间的关系曲线。水汽分压 的坐标，
位于图的右端纵轴上。
2．I-H图的应用
利用I-H图可方便的确定湿空气的性质。首先，须确定湿空气的状态点，然后由I-H图
中读出各项参数。假设已知湿空气的状态点A的位置，如图10-4所示。可直接读出通过A
图10-4 H-I图的应用
点的四条参数线的数值。
确定各项参数具体过程如下：
（1）湿度
，由A点沿等湿线向下与
水平辅助轴的交点，即可读出
A点的湿度值。
（2）焓值 ，通过A点做等焓线的平行线，与纵轴相交，由交点可得焓值。
（3）水汽分压
，由A点沿等湿度线向下交水汽分压线于一点，在图右端纵轴上
读出水汽分压值。
（4）露点
，由由A点沿等湿度线向下与
＝100%饱和线交于一点，
再由过该点的等温线读出露点温度。
（5）湿球温度
（绝热饱和温度
），由A点沿着等焓线与
＝100%饱和线交
于一点，再由过该点的等温线读出湿球温度（绝热饱和温度）。
通常根据下述条件之一来确定湿空气的状态点，已知条件是：
（1）湿空气的温度
和湿球温度
，状态点的确定见图10-5（a）。
（2）湿空气的温度
和露点温度
，状态点的确定见图10-5（b）。
（3）湿空气的温度
和相对湿度
，状态点的确定见图10-5（c）
状态点的确定见图
图10-5在H-I图中确定湿空气的状态点
三、湿物料中含水量的表示方法
1．湿基含水量
水分在湿物料中的质量分数为湿基含水量，以
表示。即
2．干基含水量
湿物料中的水分与绝干物料的质量比为干基含水量，以
表示。即
两种含水量之间的换算关系为
及
四、物料中所含水分的性质
1．平衡水分和自由水分
（1）平衡水分　当湿物料与一定温度和湿度的湿空气接触，物料将释放水分或吸收水分，
直至物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压相等，此时，物料中所含水分不
再因与空气接触时间的延长而有增减，含水量恒定在某一含水量，此即该物料的平衡含
水量，用 表示。物料的平衡含水量随相对湿度增大而增大，
当
＝0，
＝0，
即只有在绝干空气中才有可能获得绝干物料，平衡水分还随物料种类的不同而有很
大的差别。图10－6表示空气温度在25℃时某些物料的平衡含水量曲线。
在一定的空气温度和湿度条件下，物料的干燥极限为
。要想进一步干燥，应减
小空气湿度或增大温度。平衡含水量曲线上方为干燥区，下方为吸湿区。
10-7 固体物料中水分的区分（t为定值）
图10-6 某些物料的平衡含水量曲线图
（2）自由水分　物料中所含的大于平衡水分的那部分水分，即干燥中能够除去的水
分，称为自由水分。
2．结合水分和非结合水分
（1）结合水分　通过化学力或物理化学力与固体物料相结合的水分称为结合水分。如：
结晶水、毛细管中的水及细胞中溶胀的水分。结合水与物料结合力较强，其蒸汽压低于
同温度下的饱和蒸汽压。因此，将图10－6中，给定的湿物料平衡水分曲线延伸到与
的相对湿度线相交，交点所对应含水量即为结合水分。
（2）非结合水分　物料中所含的大于结合水分的那部分水分，称为非结合水分。非结合
水分通过机械的方法附着在固体物料上。如：固体表面和内部较大空隙中的水分。非结
合水分的蒸汽压等于纯水的饱和蒸汽压，易于除去。
自由水分、平衡水分、结合水分、非结合水分及物料总水分之间的关系见图10-7所示。
第三节　干燥过程的计算
一、物料衡算
物料衡算主要是为了解决两个问题：一是确定将湿物料干燥到规定的含水量需蒸发的水
分量；二是确定带走这些水分所需要的空气量。对图10－8所示连续干燥器作物料衡算。
干　燥　器
新鲜空气L，H1
干燥产品G，X2
或G２,w2
废气L，H2
湿物料G，X1
或G1,w2
图10－8　干燥器的物料衡算
设　L——绝干空气消耗量，㎏（绝干气）/s。
H1、H2——分别为空气进、出干燥器时的湿度，㎏/㎏干空气。
X1、X2——分别为湿物料进、出干燥器时的干基含水量，㎏（水分）/㎏干物料。
w1，w2——分别为湿物料进、出干燥器时的湿基含水量，㎏（水分）/㎏湿物料。
G1、G2——分别为湿物料进、出干燥器时的流量，㎏(物料)/s。
G——湿物料中绝干物料的流量，㎏(绝干料)/s
1．水分蒸发量W
若不计干燥过程中物料损失，则在干燥前后物料中绝干物料质量不变，即
整理得干燥产品流量
则　
对干燥器中水分作物料衡算，又可得
式中　W——湿物料在干燥器中蒸发的水分量，㎏水分/s。
2．空气消耗量
干空气消耗量L与水分蒸发量的关系为
将上式两端除以W，可得蒸发１㎏水分需消耗的干空气量
(称为单位空气消耗量，
单位为，㎏干空气/㎏水分)
由以上可知，空气消耗量随进入干燥器的空气湿度H1的增大而增大。因此，一般按
夏季的空气湿度确定全年中最大空气消耗量。干燥中风机的选择是以湿空气的体积流量
为依据的，湿空气的体积流量可由上面计算的L和湿空气的比体积来求取。
二、热量衡算
连续干燥过程的热量衡算示意图如图10－9所示。
图10－9 连续干燥过程的热量衡算示意
L
1．预热器的加热量
如图10-9所示，绝干空气流量为L（㎏干空气/s），不计热损失，则预热器的加热量为：
式中　
——分别为湿空气进入预热器、离开预热器时的焓，kJ/㎏干空气；
空气-水系统，湿空气焓值由下式计算
L——绝干空气的流量，㎏干空气/s；
——单位时间预热器消耗的热量，kW
2．干燥器的热量衡算
干燥器的热量输入、输出情况如下：
输入热量 输出热量
1、湿物料带入的热量： 1、干燥产品带出的热量：
2、空气带入的热量： 2、空气带出的热量：
3、干燥器内补充的热量： 3、干燥器热损失：
表内：　 ——为湿物料中绝干物料的流量，㎏/s；
——分别为湿物料进入和离开时的焓，kJ/㎏绝干料；湿物料的温度为
　　　　　　　　
℃，干基含水量为X（㎏水/㎏绝干料），
其焓的计算式为：
式中　
——绝干料的平均比热容，kJ/（㎏绝干料·℃）；
——液态水的平均比热容，
4.187kJ/(㎏水·℃)
——湿空气离开干燥器时的焓，kJ/㎏干空气；
——单位时间向干燥器补充的热量，kW；
——单位时间干燥器损失的热量，kW。
干燥器的热量衡算式为
整理为：
三、理想干燥过程
由以上结果可看出，对干燥系统进行物料衡算与热量衡算时，必须知道空气离开干
燥器的状态参数，由于干燥器内空气与物料间既有热量传递又有质量传递，有时还
要向干燥器补充热量，而且又有热量损失于周围环境中，情况复杂，故确定干燥器
出口处空气状态参数很繁琐。若能满足或接近以下条件，则可简化干燥计算
（1）不向干燥器中补充热量，即
；
（2）热损失可忽略，即
；
（3）物料进出干燥器的焓相等，即
将以上条件代入上式，可得
上式说明空气通过干燥器时焓恒定，所以又将这个过程称为等焓过程。实际操作中
实现这种等焓过程，故该过程称为理想干燥过程。利用焓恒定，能在
图上迅
速确定空气离开干燥器时的状态参数。
通过对干燥器的热量衡算，可确定干燥过程的热能消耗量，为计算预热器的加热面积、
加热介质的消耗量、干燥器的尺寸等提供了依据。
四、干燥速率和干燥速率曲线
1．干燥速率
干燥速率为单位时间在单位干燥面积上汽化的水分量，用
表示，单位为㎏/m2·s。
考虑到干燥速率是变量，故其定义式用微分式表示
式中　
——干燥速率，㎏/m2．s；
——干燥面积，m2；
——汽化的水分量，㎏；
——干燥时间，s。
因　
　则上式可写成
式中　 ——湿物料中绝干物料的质量，㎏；
X——湿物料干基含水量，㎏/㎏绝干料。
确定干燥时间和干燥器的尺寸，应知道干燥速率。湿分由湿物料内部向干燥介质传递的
过程是一个复杂的物理过程，干燥速率的快慢，不仅取决于湿物料的性质（物料结构、
与水分结合方式、块度、料层的厚薄等）而且也决定于干燥介质的性质（温度、湿度、
流速等）。通常干燥速率从实验测得的干燥曲线求取。
2.干燥速率曲线
为了简化影响因素，干燥实验大多在恒定干燥条件下进行。所谓恒定干燥即干燥介质
的温度、湿度、流速及与物料接触方式在整个干燥过程中均不变。大量不饱和空气对少
量湿物料进行干燥时，可认为是恒定干燥。
实验过程简述如下：在恒定干燥条件下干燥某物料，记录下不同时间
下湿物料的质
量
，进行到物料质量不再变化为止，此时物料中所含水分为平衡水分
。然后，
取出物料，测量物料与空气接触表面积A，再将物料放入烘箱内烘干到恒重为止，
此即绝干物料质量
。根据实验数据可计算出不同时刻的干基含水量为
将计算得到的干基含水量X与干燥时间
标绘在坐标纸上，即得干燥曲线，如图10-10
图10-10恒定干燥条件下某物料的干燥曲线
图10-11 恒定干燥条件下干燥速率曲线
所示。
将图10-10中
曲线斜率
及实测的绝干物料质量
、物料与空气接触
表面积A代入计算式，即可求得干燥速率 。将计算得到的干燥速率 与物料含水
量
标绘在坐标纸上，即得干燥速率曲线，如图10-11所示。
（1）恒速干燥阶段BC　
在这一阶段，物料整个表面都有非结合水，物料中的水分由物料内部迁移到物料表面
的速率大于或等于表面水分的汽化速率，所以物料表面保持润湿。
这一阶段的干燥速率主要决定于干燥介质的性质和流动情况。干燥速率由固体表面的
汽化速率所控制。
（2）临界含水量Xc　
由恒速阶段转为降速阶段时，物料的含水量为临界含水量。
临界含水量与湿物料的性质和干燥条件有关，其值一般由实验测定。
（3）降速干燥阶段CDE
降速阶段的干燥速率主要决定于水分和水汽在物料内部的传递速率。此阶段由于水分
汽化量逐渐减小，空气传给物料的热量，部分用于水分汽化，部分用于给物料升温，
当物料含水量达到平衡含水量时，物料温度将等于空气的温度
。
五、影响干燥速率的因素
1.影响恒速干燥速率的因素
由恒速干燥的特点可知，恒速阶段的干燥速率与物料的种类无关，与物料内部结构无
关，主要和以下因素有关：
（1）干燥介质条件
（2）物料的尺寸及与空气的接触面积　
2．影响降速干燥速率的因素
降速干燥阶段的特点是湿物料只有结合水分，干燥速率与干燥介质的条件关系不大，影
响因素主要有：
（1）物料本身的性质
（2）物料温度
（3）物料的形状和尺寸
（4）气体与物料接触方式　
图10-12 物料与空气的接触方式
（a）气体掠过物料层表面
（b）气体穿过物料层
（c）物料悬浮于气流中
第四节 干燥操作条件与干燥器
1.干燥介质的选择
干燥介质的选择，决定于干燥过程的工艺及可利用的热源。基本的热源有饱和水蒸汽、
液态或气态的燃料和电能。干燥介质可采用空气、惰性气体、烟道气和过热蒸汽。
2.流动方式的选择
干燥介质和物料在干燥器内的流动方式,一般可分为并流、逆流和错流。
并流操作适用于：
①当物料含水量较高时,允许进行快速干燥,而不产生龟裂或焦化的物料；
②干燥后期不耐高温,即在高温下,被干燥物料易变色、氧化或分解等物料。
逆流干燥物料移动方向和干燥介质的流动方向相反,整个干燥过程中的干燥推动力变化
不大,适用于：
①在物料含水量高时,不允许采用快速干燥的场合；
②在干燥后期,可耐高温的物料；
③要求干燥产品的含水量很低时。
错流操作干燥介质与物料间运动方向相互垂直。各个位置上的物料都与高温、低温的
介质相接触，适用于：
①无论在高或低含水量时,都可以进行快速干燥,且可耐高温的物料；
②因阻力大或干燥器的构造的要求不适宜采用并流或逆流操作的场合。
3.干燥介质进入干燥器时的温度
如干燥器中, 物料是静止的,应选择较低的介质进口温度,以避免物料局部过热；如在干
燥器中物料和介质充分混合,并快速流动,由于物料不断翻动,致使物料温度较均匀,速
率快时间短,因此介质进口温度可高些。
4.干燥介质离开干燥器时的相对湿度
和温度t2
干燥介质离开干燥器的温度t2与
应综合考虑。若t2增高,热损失大,热效率低;
若
若t2降低,而
又较高,此时湿空气可能会在干燥器后面的设备中析出水滴。从传热
角度,t2必须比对应的物料温度高出10～30℃或t2较入口气体的绝热饱和温度高20
～50℃。
5.物料离开干燥器时的温度
目前还没有计算θ2的理论公式,有时按物料允许最高温度计,即θ2=θmax-(5～10)
二、干燥设备的分类
干燥器的种类很多，以适应多种多样性的物料和产品规格的不同要求。干燥器通常
按加热的方式来分类：
1．对流干燥器
2．传导干燥器
3．辐射或介电加热干燥器
三、干燥器
1.厢式干燥器
　　　　图10-13 厢式干燥器
1－空气进口；2－空气出口；3－风机；4－电动机；5－加热器；6－挡　板；
7－盘架；8－移动轮
厢式干燥器是一种间歇式的多功能干燥器，可
以同时干燥不同的物料。一般为常压操作，也有在
真空下操作的。图10-13为厢式干燥器的示意图。
这种设备的优点是结构简单，设备投资少，适
应性强。缺点是劳动强度大，热利用率低，
产品质
量不均匀。
这种设备主要适用于小规模、多品种、干燥条
件变动大的场合。
2.洞道式干燥器
洞道式干燥器是由厢式干燥器发展而来，以适应大量生产的要求。将厢式干燥器的间
图10-14 洞道式干燥器
1－加热器；2－风扇；3－装料车；4－排气口
歇
操作发展为了连续或半连续的操作。如图10-14所示。干燥器为一较长的通道，其
中铺设铁轨，盛有物料的小车在铁轨上运行，空气连续的在洞道内被加热并强制地流
过物料，小车可连续或半连续（隔一段时间运动一段距离）地移动，在洞道内物料和热
空气接触而被干燥。洞道干燥器适用于处理量大，干燥时间长的物料。
3.滚筒式干燥器
图10-15 滚筒干燥器
1－外壳；2－滚筒；3－刮刀
滚筒干燥器是一种间接加热的连续干燥
器，属于热传导干燥器，图10-15所示为一
双滚筒干燥器。
滚筒干燥器适用于悬浮液、溶液和稀糊
状等流动性物料的干燥，不适用于含水量过
低的热敏性物料。滚筒干燥器的优点是干燥
小、清洗方便。缺点是物料易受到过热，筒
过程连续化，劳动强度低，设备紧凑，投资
体外壁的加工要求较高，操作过程中由于粉
尘飞扬而使操作环境恶化。
4.气流式干燥器
图10-16气流干燥器
气流干燥是气流输送技术在干燥中的一种应用。
气流干燥器利用高速热空气流使散粒状湿料被吹起，
并悬浮于其中，在气流输送过程中对物料进行干燥，
如图10-16所示。
气流干燥器适宜处理含非结合水及结块不严
重又不怕磨损的粒状物料。对于黏性和膏状物料，
采用干料返混的方法和适宜的加料装置，也可正
常操作。
气流干燥器的主要优点有：干燥速率快，干
燥时间短，从湿物料投入到产品排出，只需1～2
秒。由于热风和湿物料并流操作，即使热空气温
度高达700～800℃，而产品温度不超过70～90
℃，所以适宜干燥热敏性和低熔点的物料。干
器结构简单，占地面积小。缺点是：由于流速大，压力损失大，物料颗粒有一定的磨损，
对晶体有一定要求的物料不适用。
5.喷雾式干燥器
图10-17喷雾干燥流程图
1－燃烧炉；2－空气分布器；3－压力式喷头；
4－干燥塔；5－旋风分离器；6－风机
喷雾干燥器是一种处理液体物料的干燥设备，是用喷雾器将物料喷成细雾，分散在热
气流中，使水分迅速汽化而达到干燥目的。图10-17为喷雾干燥流程图。
喷雾干燥器广泛应用于化工、医
药、食品等工业生产中，特别适用于
热敏性物料的干燥。它的主要优点有：
由于液滴直径小，气液接触面积大，
扰动剧烈，干燥过程极快，干燥完成
后，物料表面温度仍接近于湿球温度，
非常适宜处理热敏性的物料。喷雾干
燥可直接由液态物料获得产品，省去
了蒸发、结晶、过滤、粉碎等多种工序。能得到迅溶的粉末和空心细颗粒。其缺点是：
干燥器体积大，单位产品热量消耗高。机械能消耗大。
6.沸腾床干燥器
图10-18单层圆筒沸腾床干燥器
沸腾床干燥器是流态化原理在干燥中的应用。在沸腾床干燥器中，颗粒在热气流中上
下翻动，彼此碰撞和混合，气、固间进行传热和
传质，以达到干燥目的。
图10-18所示为单层圆筒沸腾床干燥器。
流化床干燥器的主要优点有：传热、传质效率高，
处理能力大；物料停留时间短，有利于处理热敏
性物料；设备简单，可动部件少，操作稳定。
缺点是对物料的形状和粒度有限制。
7.冷冻真空干燥器
冷冻真空干燥是将物料冷冻到冰点以下，并置于高度真空环境下，水分直接由固态冰升
华而被除去。因冷冻升华所需的热量是通过传导方式供给的，所以冷冻干燥属传导加热
的真空干燥。
冷冻真空干燥的优点是，干燥后物料能保持原有的化学组成与物理性质并且其热能的消
耗比其他干燥方法少，这是因为在真空下冰的升华温度很低，所以室温或稍高温度的液
体或气体就可作为载热体，且具有足够的传热推动力。冷冻真空干燥器的外壁一般不
需要绝热保温。
冷冻真空干燥的缺点是设备投资费用高，动力消耗大，干燥速率慢。由于有以上这些
缺点，所以冷冻干燥除特殊情况外未获广泛应用，目前主要用于食品和医药工业。
8.红外线干燥器
红外线干燥是利用红外辐射元件发射出来的红外线对物料进行直接加热的一种干燥方
法。红外线投射到被干燥的物体上，被物体吸收转变为热使湿分汽化。
根据波长不同，红外线分为两个区域，波长在0.75～5.6μm的称近红外，在5.6～1000
μm区域的为远红外。
有很多物料，特别是有机物、高分子材料等在远红外区域有很宽
的吸收带，所以远红外特别适合用于上述物料的干燥。远红外干燥具有干燥速度快、
燥质量好、能量利用率高等优点。因红外线穿透到物料深层内部比较困难，所以红外线
干燥器主要用于薄层物料的干燥。
9.微波干燥器
微波干燥是在微波理论及微波管成就的基础上发展起来的一门技术。微波是指频率为
300MHz到300GHz，波长为1mm到1m之间的电磁波。微波是一种高频交变电场。在高
频交变电场中，湿物料中的水分会随着电场方向的变换而转动，在此过程中，水分子之
间会产生剧烈的碰撞与摩擦，部分能量转换成热能，所以能使湿物料中的水分获得热量
而汽化，从而使物料得到干燥。微波干燥已在食品、皮革等行业中获得了一定的应用。
微波干燥具有如下优点：加热迅速，干燥速度快。热效率高，控制灵敏，操作方便。产
品含水量均一，质量稳定。
四、干燥器的选型
通常，干燥器选型应考虑以下各项因素：
1．产品的质量
2．物料的特性　
3．生产能力　
4．劳动条件
5．经济性
6．其它要求　

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