中国现代干燥技术发展概况

信息来源: | 发布日期: 2006-09-14 | 浏览量:
关键词:中国现代干燥技术发展概况
       中国的现代干燥技术是从20 世纪50年代逐渐发展起来的,迄今对于常用的干燥设备,如气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥、旋转闪蒸干燥、红外干燥、微波干燥、冷冻干燥等设备,我国均能生产供应市场,对于一些较新型的干燥技术如冲击干燥、对撞流干燥、过热干燥、脉动燃烧干燥、热泵干燥等也都已开发研究,有的已工业化应用。
      干燥技术的发展既需要工业实践,也需要学术研究。我国于1965年6月上海化学工业学会组织了华东六省一市干燥—过滤技术会议。1975年5月原化学工业部在南京组织召开了第一届干燥技术会议。1986年10月中国化工学会在上海召开了全国第二届干燥技术交流会,此后1989年9月(此年组织成立了全国干燥组,第一任组长李桢教授,第二任组长王喜忠教授,现任组长史永春研究员)在大连,1992年在武汉,1995年在江苏太仓、1997年在江苏无锡市,1999年在山东济南,2002年在哈尔滨,2004年在杭州相继举行了各届全国干燥会议。2005年9月在南京召开全国第十届干燥会议,此次会议距1975年第一次会议正好30周年。30年过去,中国的干燥事业经全国企业家和学者的不懈努力已有了长足进步。
      除化工界外,中国农业部门,木材部门在过去30年中也都举办过多届全国干燥技术会议,此外红外干燥、冷冻干燥界也都举办过专业干燥会议,1996年中国国家自然科学基金委员会也举办了全国干燥学术研讨会,这说明中国学术界对干燥技术的研究和发展都投入了极大的关注。
      干燥技术的研究既要研究成千上万种不同干燥物料的干燥性能,也要研究各种节能高效的新型干燥设备,以及研究一定的物料在某种干燥设备中的合理操作参数。人们一直希望通过干燥理论的研究建立干燥模型,以期在计算机上取得理想结果。遗憾的是,直到今天,对于大多数干燥操作,在无经验的情况下,只能通过试验取得相关数据,来指导生产实践。
      对于干燥技术,有三项目标是学者公认的,即干燥操作要保证产品质量;干燥作业对环境不造成污染;干燥的节能研究。中国学者在过于30年中在干燥技术的研究中取得了不少成果,下面进行简单的介绍。
      中国科学院工程物理研究所刘登瀛研究员研究了在微时间尺度和高热流密度作用下的超急速传热传质,用试验验证了非傅里叶导热(非平衡)效应的存在,首次提出了非傅里叶热效应和非费克扩散效应对于干燥过程的影响趋势,并对多层流化床干燥机和对撞流干燥机中非稳态干燥过程作了全面研究。此外,对垂直,半环及其组合对撞流干燥进行了理论和试验研究。
      中国农业大学刘相东教授在干燥理论方面研究了多孔介质内部湿分迁移过程的孔道网络模拟及分形网络模拟,对物料和干燥介质之间的热传递过程作出新的解释,为干燥技术提供理论支持,他还对脉动燃烧干燥技术作了深入研究。
      中国农业大学曹崇文教授是中国谷物干燥专家,他在谷物干燥过程的计算机模拟方面进行了研究,开发了多种模拟软件,研究开发的5HG-4、5粮食干燥成套设备已推广百余台。此外还对多种新型干燥技术,如过热蒸汽干燥、冲击流干燥、脉动干燥、对撞流干燥等作了探讨和研究。
中国林业大学张璧光教授是中国木材干燥专家,研发了木材除湿干燥机和多功能热泵干燥机,在太阳能干燥及木材干燥过程传热、传质的研究方面取得多项研究成果。
      南京林业大学顾炼百教授是我国知名的木材干燥专家,他在“短周期工业干燥技术的研究”、“木废料能源联合干燥技术的研究”及“木材热压干燥技术”等方面取得了多项研究成果。
      中国林业科学院林化所的王宗濂研究员是国内著名的喷雾干燥专家之一。他和课题组的同志早在80年代就研制了10万cP高黏度物料的喷雾干燥,在离心喷雾雾化器的研究中以三支点力学模型解决了挠性轴系的一系列理论问题,研制喷液量从5~40 000kg/h,转速从1万~3.2万r/min的雾化器。在高压喷雾方面研制了生产能力打50t/天,能生产0.3~0.5mm粒径的分散染料。 
      大连理工大学干燥工程研究室的王喜忠教授是国内著名的喷雾干燥专家之一,他和同事王宝和教授、于才渊教授一起对中国的喷雾干燥工业装置进行了广泛的研究,设计的最大装置年可达10 000t,在磷脂油脂和番茄红素的微胶囊化技术、静电雾化技术、超临界干燥和纳米粉体干燥方面的研究都处于国内领先位置。
      香港科技大学化工系的陈国华博士对纸的热风冲击,穿透及冲击穿透干燥作了深入研究,并首次发现有二次升速阶段,他用严谨的试验手段解决了学者们对此种干燥的一系列猜想。此外对中药食品等多孔物料的微波干燥及微波冷冻干燥作了独特的研究。
      天津大学电气自动化与能源工程学院褚治德教授在远红外加热干燥综合技术的研究获得了广泛的应用,在中药饮片、涂膜及薄木板干燥方面都得到良好的工业应用。
      天津科技大学(原天津轻工学院)的潘永康教授和他的同事李占勇教授、赵丽娟副教授和李建国博士一起在研究生物活性物料和蔬果动态干燥时发现有些生物物料干燥时,如果进风的湿球温度接近生物物料的发酵温度,则可最大限度地保存生物产品的活性(90%以上)。蔬果切片的动态快速干燥可在0.5h内即可使其从初始湿含量接近90%达到终湿含量10%,其有效营养成分达到理想的保留。他们对流化床的工业应用作了开发研究,使振动流化床布风均匀,不漏粉料,物料在床内的停留时间可在较大范围内调整。设计的各种特殊的破碎装置,使受热后结团的物料,如聚酯颗粒和吸水树脂,能有效地干燥。
      东北大学徐成海教授是国内冷冻干专家,近年来他研制成功了连续真空干燥设备和连续真空冷冻干燥设备,可冷冻干燥活菌、活毒、皮肤、骨骼、角膜等生物制品,在医学上有重要意义。
河南科技大学朱文学教授研究利用分形理论研究了谷物干燥过程中应力裂纹的扩展机理,进行了扩展动力学分析和扩展过程的模拟。通过对谷物红外辐射吸收特性的研究,运用非匹配红外吸收原则确定了谷物红外干燥光谱区域,设计了新一代的燃气红外干燥机。为谷物快速、保质、低成本的干燥、贮藏提供了新的选择。在对撞流干燥机理研究的基础上。确定了对撞流干燥糟渣类物料的工艺参数,开展了花卉冷冻保型干燥技术研究,干制牡丹花基本保持了生长状态的形状和色泽,为延长其观赏期可提高整个牡丹产业的经济效益提供了新途径。
      河南科技大学董铁友博士在新型微波干燥技术研究方面,首次提出了微波干燥室内的能量分布,应根据天线的辐射能分布瓣型来确定的理论方法。通过对典型载荷条件下的微波干燥室的能量反射特性及稻米的微波干燥技术问题等研究,获得了对实际应用具有重要参考价值的数据:运用微波冷冻干燥技术,创造性地研究了中华菜肴食品的加工技术和基础工艺参数。
      江苏大学的徐圣言教授研究了喷动床干燥,并开发了喷动床低温热解废橡胶技术。
      哈尔滨东宇农业工程设计研究院奚河滨博士首次提出水稻干燥的顺混流干燥加缓苏复合干燥工艺,设计了SHSH-10型水稻复合工艺干燥机,并系统整理出水稻物理和热特性参数方程,建立了有关水稻干燥技术数据的体系。
      此外,东北化工设计院的刘广文高工在染料干燥工艺和设备的结合上进行了较深入的研究,发现了染料干燥时存在转晶的规律,先后出版了《染料加工技术》、《喷雾干燥应用技术大全》等专著。上海大川原公司的钱筱琪高工对中药浸膏的干燥有独到的研究。内蒙古大学的梁运章教授研发了独特的高压静电干燥,可使人参等脱水时保证理想质量。还有很多学者和企业在新设备开发和旧设备改进方面作了很多工作,由于篇幅有限,在此不一一列举。
      我国的现代干燥技术取得的成绩是我国学者和企业界共同努力的结果,虽然有不少可喜的成果,但是由于我国在企业间的竞争尚不规范,阻碍了干燥技术的健康发展。很多成果尚未能转化为生产力,使企业的产品得不到更新。要使我国的现代干燥技术更快地发展,既要学者们更加努力工作,又应使干燥技术市场更加有序化。
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