干燥drying
原理 在一定溫度下，任何含水的濕物料都有一定的蒸氣壓，當(dāng)此蒸氣壓大于周圍氣體中的水汽分壓時(shí)，水分將汽化。汽化所需熱量，或來自周圍熱氣體，或由其他熱源通過輻射、熱傳導(dǎo)提供。含水物料的蒸氣壓與水分在物料中存在的方式有關(guān)。物料所含的水分，通常分為非結(jié)合水和結(jié)合水。非結(jié)合水是附著在固體表面和孔隙中的水分，它的蒸氣壓與純水相同；結(jié)合水則與固體間存在某種物理的或化學(xué)的作用力，汽化時(shí)不但要克服水分子間的作用力，還需克服水分子與固體間結(jié)合的作用力，其蒸氣壓低于純水，且與水分含量有關(guān)。在一定溫度下，物料的水分蒸氣壓p同物料含水量x（每千克絕對(duì)干物料所含水分的千克數(shù)）間的關(guān)系曲線稱為平衡蒸氣壓曲線（圖1），一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。當(dāng)濕物料與同溫度的氣流接觸時(shí)，物料的含水量和蒸氣壓下降，系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，物料所含的水分蒸氣壓與氣體中的水汽分壓相等，相應(yīng)的物料含水量x*稱為平衡水分。平衡水分取決于物料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及與之接觸的氣體的溫度和濕度。膠體和細(xì)胞質(zhì)物料的平衡水分一般較高，通過干燥操作能除去的水分，稱為自由水分（即物料初始含水量x1與x*之差）。
操作評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)干燥操作的指標(biāo)，主要是干燥產(chǎn)品質(zhì)量和干燥操作的經(jīng)濟(jì)性。干燥產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，不僅是產(chǎn)品的含水量，還有各種工藝要求。例如：蔬菜的干燥要求不破壞營(yíng)養(yǎng)成分，并保持原來的多孔結(jié)構(gòu)；木材的干燥要求產(chǎn)品不扭曲燥裂；熱敏物料的干燥則要求不變質(zhì)等。干燥是能量消耗很大的操作，單位產(chǎn)品所消耗的能量，是衡量經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于對(duì)流干燥，熱量的利用通常用熱效率來衡量。干燥操作的熱效率，是指用于水分汽化和物料升溫所耗的熱量占干燥總熱耗的分率。提高熱效率的途徑，除了減少設(shè)備熱損失外，主要是降低廢氣帶走的熱量。為此應(yīng)盡量降低氣流的出口溫度，或設(shè)置中間加熱器以減少氣體的用量。衡量干燥操作經(jīng)濟(jì)性的另一指標(biāo)是干燥器的生產(chǎn)強(qiáng)度（單位干燥器體積或單位干燥面積所汽化的水量或生產(chǎn)的產(chǎn)品量）。為此應(yīng)設(shè)法提高干燥速率。
干燥操作的成功與否，主要取決于干燥方法和干燥器的選擇是否適當(dāng)。要根據(jù)濕物料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及對(duì)干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求，比較各種干燥方法和設(shè)備的特性，并參照工業(yè)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，才能做出正確的決定。
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