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              行業新聞

              中國現代干燥技術發展概況

              作者: 發表時間:2006-03-21 16:57:00

              中國的現代干燥技術是從20 世紀50年代逐漸發展起來的,迄今對于常用的干燥設備,如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設備,我國均能生產供應市場,對于一些較新型的干燥技術如沖擊干燥、對撞流干燥、過熱干燥、脈動燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發研究,有的已工業化應用。

              干燥技術的發展既需要工業實踐,也需要學術研究。我國于1965年6月上海化學工業學會組織了華東六省一市干燥—過濾技術會議。1975年5月原化學工業部在南京組織召開了第一屆干燥技術會議。1986年10月中國化工學會在上海召開了全國第二屆干燥技術交流會,此后1989年9月(此年組織成立了全國干燥組,第一任組長李楨教授,第二任組長王喜忠教授,現任組長史永春研究員)在大連,1992年在武漢,1995年在江蘇太倉、1997年在江蘇無錫市,1999年在山東濟南,2002年在哈爾濱,2004年在杭州相繼舉行了各屆全國干燥會議。2005年9月在南京召開全國第十屆干燥會議,此次會議距1975年第一次會議正好30周年。30年過去,中國的干燥事業經全國企業家和學者的不懈努力已有了長足進步。除化工界外,中國農業部門,木材部門在過去30年中也都舉辦過多屆全國干燥技術會議,此外紅外干燥、冷凍干燥界也都舉辦過專業干燥會議,1996年中國國家自然科學基金委員會也舉辦了全國干燥學術研討會,這說明中國學術界對干燥技術的研究和發展都投入了極大的關注。

              干燥技術的研究既要研究成千上萬種不同干燥物料的干燥性能,也要研究各種節能高效的新型干燥設備,以及研究一定的物料在某種干燥設備中的合理操作參數。人們一直希望通過干燥理論的研究建立干燥模型,以期在計算機上取得最佳結果。遺憾的是,直到今天,對于大多數干燥操作,在無經驗的情況下,只能通過試驗取得相關數據,來指導生產實踐。對于干燥技術,有三項目標是學者公認的,即干燥操作要保證產品質量;干燥作業對環境不造成污染;干燥的節能研究。中國學者在過于30年中在干燥技術的研究中取得了不少成果,下面進行簡單的介紹。

              中國科學院工程物理研究所劉登瀛研究員研究了在微時間尺度和高熱流密度作用下的超急速傳熱傳質,用試驗驗證了非傅里葉導熱(非平衡)效應的存在,首次提出了非傅里葉熱效應和非費克擴散效應對于干燥過程的影響趨勢,并對多層流化床干燥機和對撞流干燥機中非穩態干燥過程作了全面研究。此外,對垂直,半環及其組合對撞流干燥進行了理論和試驗研究。
                  中國農業大學劉相東教授在干燥理論方面研究了多孔介質內部濕分遷移過程的孔道網絡模擬及分形網絡模擬,對物料和干燥介質之間的熱傳遞過程作出新的解釋,為干燥技術提供理論支持,他還對脈動燃燒干燥技術作了深入研究。

              中國農業大學曹崇文教授是中國谷物干燥專家,他在谷物干燥過程的計算機模擬方面進行了研究,開發了多種模擬軟件,研究開發的5HG-4、5糧食干燥成套設備已推廣百余臺。此外還對多種新型干燥技術,如過熱蒸汽干燥、沖擊流干燥、脈動干燥、對撞流干燥等作了探討和研究。

              中國林業大學張璧光教授是中國木材干燥專家,研發了木材除濕干燥機和多功能熱泵干燥機,在太陽能干燥及木材干燥過程傳熱、傳質的研究方面取得多項研究成果。

              南京林業大學顧煉百教授是我國知名的木材干燥專家,他在“短周期工業干燥技術的研究”、“木廢料能源聯合干燥技術的研究”及“木材熱壓干燥技術”等方面取得了多項研究成果。

              中國林業科學院林化所的王宗濂研究員是國內著名的噴霧干燥專家之一。他和課題組的同志早在80年代就研制了10萬cP高黏度物料的噴霧干燥,在離心噴霧霧化器的研究中以三支點力學模型解決了撓性軸系的一系列理論問題,研制噴液量從5~40 000kg/h,轉速從1萬~3.2萬r/min的霧化器。在高壓噴霧方面研制了生產能力打50t/天,能生產0.3~0.5mm粒徑的分散染料。

              大連理工大學干燥工程研究室的王喜忠教授是國內著名的噴霧干燥專家之一,他和同事王寶和教授、于才淵教授一起對中國的噴霧干燥工業裝置進行了廣泛的研究,設計的最大裝置年可達10 000t,在磷脂油脂和番茄紅素的微膠囊化技術、靜電霧化技術、超臨界干燥和納米粉體干燥方面的研究都處于國內領先位置。

              香港科技大學化工系的陳國華博士對紙的熱風沖擊,穿透及沖擊穿透干燥作了深入研究,并首次發現有二次升速階段,他用嚴謹的試驗手段解決了學者們對此種干燥的一系列猜想。此外對中藥食品等多孔物料的微波干燥及微波冷凍干燥作了獨特的研究。

              天津大學電氣自動化與能源工程學院褚治德教授在遠紅外加熱干燥綜合技術的研究獲得了廣泛的應用,在中藥飲片、涂膜及薄木板干燥方面都得到良好的工業應用。

              天津科技大學(原天津輕工學院)的潘永康教授和他的同事李占勇教授、趙麗娟副教授和李建國博士一起在研究生物活性物料和蔬果動態干燥時發現有些生物物料干燥時,如果進風的濕球溫度接近生物物料的發酵溫度,則可最大限度地保存生物產品的活性(90%以上)。蔬果切片的動態快速干燥可在0.5h內即可使其從初始濕含量接近90%達到終濕含量10%,其有效營養成分達到最佳的保留。他們對流化床的工業應用作了開發研究,使振動流化床布風均勻,不漏粉料,物料在床內的停留時間可在較大范圍內調整。設計的各種特殊的破碎裝置,使受熱后結團的物料,如聚酯顆粒和吸水樹脂,能有效地干燥。

              東北大學徐成海教授是國內冷凍干專家,近年來他研制成功了連續真空干燥設備和連續真空冷凍干燥設備,可冷凍干燥活菌、活毒、皮膚、骨骼、角膜等生物制品,在醫學上有重要意義。
              河南科技大學朱文學教授研究利用分形理論研究了谷物干燥過程中應力裂紋的擴展機理,進行了擴展動力學分析和擴展過程的模擬。通過對谷物紅外輻射吸收特性的研究,運用非匹配紅外吸收原則確定了谷物紅外干燥光譜區域,設計了新一代的燃氣紅外干燥機。為谷物快速、保質、低成本的干燥、貯藏提供了新的選擇。在對撞流干燥機理研究的基礎上。確定了對撞流干燥糟渣類物料的工藝參數,開展了花卉冷凍保型干燥技術研究,干制牡丹花基本保持了生長狀態的形狀和色澤,為延長其觀賞期可提高整個牡丹產業的經濟效益提供了新途徑。

                  河南科技大學董鐵友博士在新型微波干燥技術研究方面,首次提出了微波干燥室內的能量分布,應根據天線的輻射能分布瓣型來確定的理論方法。通過對典型載荷條件下的微波干燥室的能量反射特性及稻米的微波干燥技術問題等研究,獲得了對實際應用具有重要參考價值的數據:運用微波冷凍干燥技術,創造性地研究了中華菜肴食品的加工技術和基礎工藝參數。
                  江蘇大學的徐圣言教授研究了噴動床干燥,并開發了噴動床低溫熱解廢橡膠技術。

              哈爾濱東宇農業工程設計研究院奚河濱博士首次提出水稻干燥的順混流干燥加緩蘇復合干燥工藝,設計了SHSH-10型水稻復合工藝干燥機,并系統整理出水稻物理和熱特性參數方程,建立了有關水稻干燥技術數據的體系。

              此外,東北化工設計院的劉廣文高工在染料干燥工藝和設備的結合上進行了較深入的研究,發現了染料干燥時存在轉晶的規律,先后出版了《染料加工技術》、《噴霧干燥應用技術大全》等專著。上海大川原公司的錢筱琪高工對中藥浸膏的干燥有獨到的研究。內蒙古大學的梁運章教授研發了獨特的高壓靜電干燥,可使人參等脫水時保證最佳質量。還有很多學者和企業在新設備開發和舊設備改進方面作了很多工作,由于篇幅有限,在此不一一列舉。

              我國的現代干燥技術取得的成績是我國學者和企業界共同努力的結果,雖然有不少可喜的成果,但是由于我國在企業間的競爭尚不規范,阻礙了干燥技術的健康發展。很多成果尚未能轉化為生產力,使企業的產品得不到更新。要使我國的現代干燥技術更快地發展,既要學者們更加努力工作,又應使干燥技術市場更加有序化。


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