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干燥技术的开发与应用

      干燥技术有很宽的应用领域，面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求，干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常，在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。第1一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点；第二是要熟悉传递工程的原理，即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理；第三要有实施的手段，即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然，这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中，这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。

      现代干燥技术虽已有一百多年的发展史，高效沸腾干燥机批发，但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中，依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式，造成这一局面的原因有以下几方面：

      原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科，（主要是隶属于传递工程范畴的学科）本身就具有实验科学的特点。例如，空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动，就说明它还没有脱离实验科学的范畴，而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。

      原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程，牵涉面广、变化因素多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里，被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行，高效沸腾干燥机厂家，无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时，无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。显然，对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。

      原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的，其理化性质也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥条件下，其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待，就有可能造成不尽人意的后果。例如某些中草1药的干燥，虽然同属一种药材，只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件，否则产品质量就会受到影响。

      以上三方面的原因决定了干燥技术的开发与应用要以实验为基础。但干燥搜术的这些特点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由于实验装置缺乏或机型不全（这在我国是一个普遍存在的现象）经常回避应做的干燥实验，而用户由于不了解干燥技术的特点，也经常放弃进行必要实验的要求。其结局是装置使用效果不佳，甚至于造成方案设计失败。在我国，这样的事例屡见不鲜，曾有过一套价值2000万元人民币的工业干燥装置因达不到使用要求而被闲置的教训。因此，建设工业干燥装置尤其是较大的装置之前，一定要进行充分的、有说服力的实验，并以实验结果作为工业装置设计的依据。这是干燥技术应用的显著特点。

纳米碳酸钙工业干燥技术现状

      目前国内生产纳米级碳酸钙的企业常采用烘房干燥、输送带式干燥、盘式干燥、回转圆筒干燥、喷雾干燥、真空耙式干燥、旋转快速干燥等一级干燥设备。但几乎每种干燥设备都遇到产品颗粒的二次团聚问题，致使一些纳米级碳酸钙粒子无法以一次颗粒或接近于该状态而存在，最终影响其产品的功能和应用。此处，在一级干燥后一般都要有再磨分级和过筛等过程。

　　尽管烘房干燥比较经济、简便，但为间歇操作，生产能力低，能耗较大，操作环境恶劣，工人劳动强度大，很容易引入杂质，且干燥不均匀，干燥后还需有粉碎和分级等操作过程。所以，这种干燥设备已逐步被新的干燥技术所取代。

　　输送带式干燥实际上是一种改良的烘房干燥，它使干燥过程实现了连续化。但该设备占地面积大，热效率不高。

　　盘式干燥设备虽然解决了输送带式干燥设备占地大、热效率不高的问题，但设备结构复杂、维修困难，为减轻物料在料盘上的黏结而增设的抄板对料盘的磨损比较严重，由此产生的杂质对产品质量有较大影响。

　　回转圆筒干燥设备在普通轻质碳酸钙生产中应用较为广泛，其生产能力较高，一台直径1.8m、长21m的回转圆筒干燥机年产量可达1.5－2万吨。但其干燥温度一般为600－700℃，无法适应湿法活化的纳米碳酸钙生产，高效沸腾干燥机，因为在此高温下，几乎找不到不会焦化的表面改性剂。此处，回转圆筒干燥只适用于含水量在30%－40%的纳米级碳酸钙的干燥。

　　喷雾干燥可以将含水量60%以上的湿碳酸钙快速干燥至含水0.5%以下的产品，且产品的分散状态良好，也不需要再磨粉碎。但对活性纳米碳酸钙的适应性较差，这是因为纳米碳酸钙喷雾干燥所需的温度较高（一般在400℃以上），高效沸腾干燥机厂，极易将表面改性剂烧掉。

　　真空耙式干燥在纳米碳酸钙生产中被采用的不多，其优点是干燥温度低，热效率高，但其辅助设备较多，多为间歇操作，生产能力受到制约。

　　目前，旋转快速干燥设备（又称旋转闪蒸干燥）在纳米碳酸钙生产中应用较为广泛，该技术在解决颗粒团聚问题上已取得一定的进展，但尚存在粘壁和干燥后仍需粉碎研磨等问题。