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      幹燥是很多行業生產流程中重要的和不可少的一個環節,幹燥設備的選型合理和使用好壞直接影響到產品質量、生產效率、生產成本、能源消耗、人員勞動強度等指標,由於幹燥方法和幹燥設備多種多樣,同一種物料有多種幹燥方式,可使用多種類型的幹燥設備,同一種幹燥設備又能幹燥多種物料,因此,幹燥設備的合理選型和正確使用是非常正要的。為了便於用戶選擇一種理想的幹燥設備,在此對一些相關問題作個簡要說明。

  幹燥方法

  幹燥就是從各種物料中去除濕分的過程,各種物料可以是固體、液體或氣體,固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細粉料等等,而濕分一般是物料中的水分,也可以是其它溶劑。在此以水分為對象。 幹燥方法有三類:

  (1) 機械脫水法

  機械脫水法就是通過對物料加壓的方式,將其中一部分冷凍乾燥機水分擠出。常用的有壓榨、 沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分,結合水分仍殘留在物料中,因此,物料經機械脫水後物料含水率仍然很高,一般為40~60%。但機械脫水法是一種最經濟的方法。

  (2) 加熱幹燥法

  也就是我們常說的幹燥,它利用熱能加熱物料,氣化物料中的水分。除去物料中 的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來幹燥物料,空氣預先被加熱送入幹燥器,將熱量傳遞給物料,氣化物料中的水分,形成水蒸汽,並隨空氣帶出幹燥器。物料經過加熱幹燥,能夠除去物料中的結合水分,達到產品或原料所要求的含水率。
    (3) 化學除濕法

  是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分,由於吸濕劑的除濕能力有限,僅用於除去物料中的微量水分。因此生產中應用很少。

  在實際生產過程中,對於高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分,之後再采取其它幹燥方式進行幹燥。

  物料與水分的結合方式 根據物料中所含水分去除的難易程度分為下列兩種:

  (1)、非結合水分:

  非結合水分包括存在於物料表面的潤濕水、孔隙水等物料與水分直接接觸時,被物料吸收的水分。由於與物料的結合強度小,故易於去除。

  (2)、結合水分:

  包括物料細胞或纖維管璧及毛細管中所含的水分。這種水分又可細分為化學結合水、物理化學結合水和機械結合水。其中,化學結合水主要包括結晶水,結合強度大,故難以去除,脫去結晶水的過程不屬於幹燥過程;物理化學結合水包括吸附、滲透和結構的水分,吸附水與物料的結合最強,水分既可被物料的外表面吸附,也可吸附於物料的內部表面,在吸附水分結合時有熱量放出,脫去時則需吸收熱量,滲透水分與物料的結合是由於物料組織壁的內外溶解物的濃度有差異而產生的滲透壓所造成,結合強度相對弱小,結構水分存在於物料組織內部,在膠體形成時將水結合在內,此類水分的離解可由蒸發、外壓或組織的破壞;機械結合水分包括有毛細管水分等,毛細管水分存在於纖維或微小顆粒成團的濕物料中,它與物料的結合強度較弱。

  含結合水分的物料稱為吸水物料,如:木材、糧食、皮革、纖維及其織物、紙張、合成樹脂顆粒等。僅含有非結合水分的物料,稱為非吸水性物料,如鑄造用型砂、各種結晶顆粒等。就幹燥的難易來說,非吸水性物料要比吸水性物料容易幹燥得多。物料的結晶水為化學結合水,幹燥過程一般是不能去除結晶水的。不同結構的水分的結合能大約為100~3000J/mol。物料和水分的不同結合形式,使排除水分耗費的能量不同,這就說明幹燥所需要的熱能也不一樣。

  根據物料在一定的幹燥條件下,其水分能否用幹燥方法除處可分為平衡水分和自由水分。在生活中,常會遇到一些物料在濕度較大的空氣中"返潮"的現象,而這些返潮的物料在幹空氣中又會回複其"幹燥"狀態。不管"返潮"或"幹燥"過程,進行到一定限度後,物料中的含水量必將趨於一定值,此值即稱為在此空氣狀態下的平衡水分。物料中所含的大於平衡水分的那一部水分,可以在幹燥過程中從濕物料中去除,稱之自由水分。

 

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