关于中小型循环流化床锅炉飞灰含碳量偏高问题的讨论论文
摘要：本文介绍了循环流化床锅炉的发展历史，并针对现阶段中小型循环流化床锅炉运行中突出的飞灰含碳量高的问题展开讨论，提出一些降低飞灰含碳量的措施。
关 键 字：中小型循环流化床锅炉 飞灰含碳量偏高
0 循环流化床锅炉发展概况
循环流化床燃烧技术是国内外公认的一种洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉具有煤种适应性广、燃烧效率高、环境性能好、符合调节范围大和灰渣综合利用等优点，近十年来在工业锅炉、电站锅炉、旧锅炉改造和燃烧各种固体废弃物等领域得到迅速的发展。我国是以煤为主要一次能源的国家，燃用的煤种最为齐全。近十几年来，我国循环流化床技术发展迅速。
1981年国家计委下达了“煤的流化床燃烧技术研究”课题，清华大学与中国科学院工程热物理研究所分别率先开展了循环流化床燃烧技术的研究，标志着我国循环流化床锅炉的研究和产品开发技术正式启动。到2005年4月为止，我国运行的循环流化床锅炉CFBB已超过100台，已经投运的最大机组是安装在四川内江、从奥斯龙公司进口的410t/h（100WM）循环流化床高压电站锅炉，由于运行台数较少，各方面的经验还有待积累。
另外，我国正在引进一台Alstom公司的1025t/h的常压循环流化床锅炉及相应的关键配套设备，在四川白马电厂建立300MW循环流化床示范工程；国家电力公司热工研究院夜设计了300MW循环流化床锅炉方案标志着我国循环流化床锅炉将朝着大型化方向发展。现在，我国已成为世界上CFB机组数量最多、总装机容量最大和发展速度最快的国家。
1 循环流化床锅炉目前存在的问题
但是这种超常规的循环流化床锅炉的发展速度使循环流化床锅炉运行出现了一些问题。诸如：①炉膛、分离器以及回送装置及其之间的膨胀和密封问题。特别是锅炉经过一段时间运行后，由于选型不当和材质不合格，加上锅炉的频繁起停，导致一些部位出现颗粒向炉外泄漏现象。②由于设计和施工工艺不当导致的磨损问题。炉膛、分离器以及返料装置内由于大量颗粒的循环流动，容易出现材料的磨损、破坏问题。一些施工单位对循环流化床内某些局部部位处理不当，出现凸台、接缝等，导致从这些部位开始磨损，然后磨损扩大，导致炉墙损坏。③炉膛温度偏高以及石灰石选择不合理导致的脱硫效率降低问题。早期设计及运行的循环流化床锅炉片面追求锅炉出力，对脱硫问题重视不够，炉膛温度居高不下，石灰石种类和粒度的选择没有经过仔细的试验研究，导致现有循环流化床锅炉脱硫效率不高，许多锅炉脱硫系统没有投入运行，缺乏实践经验的积累。④灰渣综合利用率低的问题。一般认为，循环流化床锅炉的灰渣利于综合利用，而且利用价值很高，但由于各种原因，我国循环流化床锅炉的灰渣未能得到充分利用，或者只进行了一些低值，需要进一步做工作。⑤飞灰含碳量高的问题。这些问题的存在影响了循环流化床锅炉的连续、安全、经济运行，还带来了维修工作量大、运行费用高等问题。就中小型循环流化床锅炉来说，飞灰含碳量高是一个比较普遍的问题。
2 飞灰含碳量的影响因素及应采取的措施
影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的主要因素如下：
1、 燃料特性的影响。循环流化床锅炉煤种适应性广，但对于已经设计成型的循环流化床锅炉，只能燃烧特定的煤种（即设计煤种）时才能达到较高的燃烧效率。由于煤的结构特性、挥发份含量、发热量、水分、灰份的影响，循环流化床锅炉的燃烧效率有很大差别。我国主要按煤的干燥无灰基挥发分含量对煤进行分类，按照挥发分含量由低到高的顺序将煤分成无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤等。挥发分含量的大小实际上反映了煤形成过程中碳化程度的高低，与煤的年龄密切相关。不同煤种本身的物理组成和化学特性决定了它们在燃烧后的飞灰具有不同的形态和特性。东南大学收集了山西大同烟煤、广西合山劣质烟煤和福建龙岩无烟煤等几种典型煤种在电站锅炉中燃烧生成的飞灰，制成样品，用扫描电镜进行了微结构分析。收到基灰发分含量为10%的广西合山劣质烟煤所生成的飞灰大部分是较密实的灰块，表面不光滑，没有熔融的玻璃体形态存在，大部分粒子的孔隙率都较小，仅有少数球状空心煤胞出现，但孔隙率也不大，壁面较厚，表面粗糙。该飞灰形态表明，该煤种燃尽率不高，取样分析其飞灰含碳量为10%左右。福建龙岩无烟煤挥发分含量较低，只有4%左右，属典型难燃煤种，表现为着火延迟、燃尽困难。虽然发热值高，燃烧时火焰温度可达1500℃以上，但燃尽率低，生成的球状煤胞中绝大多数为无孔或少孔，虽然也出现多孔薄壁球状煤胞，但数量极少。无孔或少孔的球状煤胞表面很光滑，有熔融的玻璃体形态存在，对燃尽是极为不利的。从煤粉锅炉种采取飞灰样，分析其含碳量在10%以上。山西大同烟煤飞灰中虽然也发现有极少部分少孔的密实球状煤胞，但绝大部分为多孔的疏松空心煤胞和骨质状疏松结构煤胞，这两种煤胞的孔隙率很大，这样就形成了很大的反映表面积，对煤粉的燃尽十分有利，因而这种烟煤的飞灰含碳量很低。
2、 入炉煤的粒径和水分的影响。颗粒过大，一方面床层流化不好，另一方面，碳粒总表面积减少，煤粒的扩散阻力大，导致反应面积小，延长了颗粒燃尽的时间，颗粒中心的碳粒无法燃尽而出现黑芯，降低了燃烧效率，同时造成循环灰量不足，稀相区燃烧不充分，出力下降。另外，大块沉积，流化不畅，局部结焦的可能性增大，排渣困难。颗粒过小，床层膨胀高，易燃烧，但是易造成烟气夹带，不能被分离器捕捉分离而逃逸出去的细颗粒多，对燃尽不利，飞灰含碳量高。通过实验发现：颗粒太小，由于煤粉在炉内停留时间过短，燃不尽，飞灰含碳量就大。相对而言，燃用优质煤，煤颗粒可粗些；燃用劣质煤，煤颗粒要细些。所以对于不同的煤质要调整二级破碎机的破碎能力来调整煤的粒度。煤中水分过大不仅降低床温，同时易造成输煤系统的堵塞，故对于水分高的煤进行掺烧。
3、 过量空气系数的影响。一次风作用是保证锅炉密相区料层的流化与燃烧，二次风则是补充密相区出口和稀相区的'氧浓度。调整好一二次风的配比，有效地降低飞灰、灰渣含碳量，是保证锅炉经济燃烧的主要手段。运行中适当提高过量空气系数，增加燃烧区的氧浓度，有助于提高燃烧效率。但炉膛出口过量空气系数超过一定数值，将造成床温下降，炉膛温度下降，总燃烧效率将下降，风机电耗增大。所以在符合变化不大时，一次风量尽量稳定在一个较合适的数值上，少作调整，主要靠调整二次风比例来控制密相区出口和稀相区的氧浓度。一二次风的配比，与锅炉负荷、煤种等有关，通过进行燃烧调整试验可建立锅炉不同负荷与一二次风量配比的经验曲线或表格，供运行调整时参考。
4、 燃烧温度的影响。和煤粉锅炉炉膛温度高达1400~1500℃相比，循环流化床运行温度通常控制在850~900℃之间，属低温燃烧，在此条件下煤粒的本正燃烧速率低得多，加上流化床内颗粒粒径比煤粉炉内煤粉粗得多，所需的燃尽时间长得多。提高燃烧温度，飞灰含碳量低；相反，燃烧温度低，飞灰含碳量高。
5、 分离器分离效率的影响。分离器分离效率高，切割粒径小，飞灰含碳量低；相反，分离器分离效率低，切割粒径大，飞灰含碳量高。经过20年的发展，目前我国循环流化床锅炉使用的高效分离器有三种：上排气高温旋风分离器、下排气中温旋风分离器和水冷方形分离器。
6、 飞灰再循环倍率的影响。飞灰再循环的合理选取要根据锅炉炉型、锅炉容量大小、对受热面和耐火内衬的磨损、燃煤种类、脱硫剂的利用率和负荷调节范围来确定。
7、 锅炉蒸发量的影响。锅炉蒸发量大，相应的燃烧室温度高，一次通过燃烧室燃烧的粒子（分离器收集不下来的粒子）燃烧时间长，燃尽度较高，飞灰含碳量低；相反，飞灰含碳量高。
8、 除尘灰再循环燃烧的影响。对难燃尽的无烟煤，采取分离灰循环燃烧之后，飞灰含碳量仍比较高。为了进一步降低飞灰含碳量，一个比较有效的措施是采用除尘灰再循环燃烧。德国一台循环流化床锅炉，当分离灰再循环倍率为10~15时，飞灰含碳量仍有23%左右。为了降低飞灰含碳量，采用了除尘灰再循环燃烧。当除尘灰再循环倍率为时，飞灰含碳量降低到了10%左右；除尘灰再循环倍率为时，飞灰含碳量降低到了4%。
3 结论
降低飞灰含碳量的措施有多种，应根据实际情况选择最经济最实用的措施。我厂四台循环流化床锅炉也存在飞灰含碳量高的问题，我们会借鉴前人的经验，尝试一些措施以降低飞灰含碳量。
参考文献：
[1] 路春美等，循环流化床锅炉设备与运行[M]，中国电力出版社，2003
[2] 刘德昌等，循环流化床锅炉运行及事故处理[M]，中国电力出版社，2006
摘要：流化床干燥器因具有较高的热质传递速率、结构紧凑、便于操作等优点而被广泛用于化工、食品、陶瓷、制药等行业，就流化床干燥设备的种类及普遍存在的一些问题和解决方法做一简要综述。关键词：干燥；卧式多室流化床；搅拌流化床；振动流化床；离心式流化床；脉冲流化床流化技术起源于1921年，最早应用于干燥工业化大生产是1948年美国建立的多尔—奥列弗固体流化装置，而我国直到1958年后才开始发展此项技术。流化床干燥过程中散状物料被置于孔板上，下部输送气体，使物料颗粒呈悬浮状态，犹如液体沸腾一样，使得物料颗粒与气体充分接触，进行快速的热传递与水分传递。流化干燥由于具有传热效果良好、温度分布均匀、操作形式多样、物料停留时间可调、投资费用低廉和维修工作量较小等优点，得到了广泛的发展和应用。1 流化床干燥设备的分类流化床干燥设备在不到100年的时间里，经过科研人员的不断改进和创新，得到了长足的发展和广泛的应用。其种类很多，根据待干燥物料性质的不同，所采用的流化床也不同，按其结构大致可分为：单层和多层圆筒型流化型、卧式多室流化型、搅拌流化型、振动流化型、离心式流化型、脉冲流化型等类型。 单层和多层圆筒型流化床最早应用的流化床为单层圆筒型，其材料为普通碳钢内涂环氧酚醛防腐层，气体分布板是多孔筛板，板上小孔半径 mm，正六角形排列。整个干燥过程为：湿物料由皮带输送机运送到抛料加料机上，然后均匀地抛入流化床内，与热空气充分接触而被干燥，干燥后的物料由溢流口连续溢出。空气进入鼓风机、加热器后进入筛板底部，向上穿过筛板，使床层内湿物料流化起来形成流化层。尾气进入旋风分离器组，将所夹带的细粉除下，然后由排气机排到大气中。此干燥器操作简单、劳动强度低、劳动条件好、运转周期长。但是由于单层圆筒流化床直径较小，物料停留时间较长，干燥后所得产品湿度不均匀。因此发展了多层流化床，该流化床不仅可以提高效率，更重要的是能够得到较为均匀的停留分布时间。为了对物料进行内扩散控制，多层流化床还先后经历了溢流管式、下流管式和穿流板式3个阶段。多层流化床的物料干燥程度均匀，干燥质量易于控制。热效
流化床干燥技术是近年来发展起来的一种新型干燥技术，其过程是散状物料被置于孔板上，并由其下部输送气体，引起物料颗粒在气体分布板上运动，在气流中呈悬浮状态，产生物料颗粒与气体的混合底层，犹如液体沸腾一样。在流化床干燥器中物料颗粒在此混合底层中与气体充分接触，进行物料与气体之间的热传递与水分传递。目前被广泛用于化工、食品、陶瓷、药物、聚合物等行业。如果气体通过一个颗粒床层，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的状态。在流速较低时，气流仅是在静止颗粒的缝隙中流过，这时称为固定床。当气流速度增大到一定值时，所有的颗粒被上升的气流悬浮起来，此时气体对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡，床层达到起始流态化，这时的气流速度称为最小流化速度。当气流速度超过这个值，高到超过颗粒的终端速度（最大流化速度）时，床层上界面消失并出现夹带现象，固体颗粒随流体从床层中带出，这种情况就是气力输送固体颗粒现象，或称分散相流化床。流化床干燥的特点及应用流化床干燥具有较高的传热和传质速率，干燥速率高，热效率高，结构紧凑，基本投资和维修费用低，便于操作等优点。因此流化床干燥器被广泛用于化工、食品、陶瓷、药物、聚合物等行业。流化床干燥器典型的流化床干燥器有一个锥形反应室，热空气从底部进入，通过物料层，再从顶部排出。工程上在普通流化床干燥器的基础上进行改型，研制开发了振动流化床干燥机、搅拌流化床干燥器、离心流化床干燥机等，扩大了流态化干燥的范围，改善了流化质量，提高了热质传递的强度。1．振动流化床干燥机振动流化床(vFB)就是在普通流化床上施加振动而成。在输料板上放上一层物料(粉状、粒状、条状等)，对输料板施以振动，当振动加速度大于重力加速度时，料层开始膨胀，出现所谓的振动流态化状态。这时放在输料板上的物料产生强烈的混和，并且很容易作水平和倾斜移动。在此条件下，利用对流、传导、辐射向料层供给热量，即可达到干燥的目的。由于床层的强烈振动，传热和传质的阻力减小，提高了振动流化床的干燥速率，同时使不易流化或流化时易产生大量夹带的块团性或高分散物料也能顺利干燥，克服了普通流化床易产生返混、沟流、粘壁等现象。振动流化床现在广泛应用于医药、食品、食盐、化工，饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上。2．搅拌流化床干燥器搅拌流化床干燥器是在流化床内装设搅拌器，使某些湿颗粒物料或易凝聚成团的物料也能采用流化干燥。可用于硫酸铵、氨基酸、酐酪素、聚丙烯树脂等物料的干燥。搅拌流化床干燥器具有下列优点：首先，扩大了流态化干燥技术的应用范围，适合于湿含量较大、在热气流中不易分散的物料或者在干燥脱水过程中可能结块的物料的干燥；其次，可以有效避免沟流、腾涌和死床现象，获得均匀的流化状态，改善了流化质量，从而提高了热质传递强度。近年来随着搅拌流化床在药物、食品、化工产品的造粒、涂层等过程中的应用，搅拌流化床干燥器在工业上得到了相当广泛的应用。
立式流化床干燥器分为单层的和多层的。由于物料的返混，单层流化床干燥器不可能得到含水量很低的干 燥产品。在多层流化床干燥器中，气体与物料作逆向流动，以提高热量利用率，且由于减少了物料的返混，可将干燥产品的含水量降到很低程度。例如涤纶采用五层流态化设备进行干燥，含水量可降至。多层流化床在操作上的困难是：如何保证物料在各层之间的定量溢流和防止气流穿过溢流管短路。卧式多室流化床干燥器的横截面为矩形，沿长度方向用垂直挡板隔成若干室（一般为4～8室）。挡板底部与分布板间留有几十毫米的间隙（一般为静止料层高度的1/4～1/2）。热气流由分布板自下而上穿过流化物料层，经旋风分离器回收夹带产品粉尘后离去。湿物料由床层一侧加入，依次通过各室。干燥产品由另侧溢出。入各室的气体流量按需要调节。通常最后一室吹入冷风，使干燥产品迅速冷却，便于包装贮存。流化干燥流化干燥要求所处理的物料未因受潮而结块，粒径宜在～6mm之间。粒径过细,流化干燥时易产生沟流；粒径过大则必须在高气速下操作，能耗较大。流化干燥器结构简单,维修费用低,热效率较高（非结合水分的干燥热效率可达60%～80%），体积传热系数与气流干燥相当。此外,物料在床层内的停留时间,可根据对最终产品含湿量的要求随意调节，有较大适应性。由于流化干燥器具有这些优点，所以在化工生产中的应用比较广泛。
流化床不能干燥，易燃的液体流体向上流过一个微细颗粒的床层（塔体），当流速低的时候流体只是穿过静止的颗粒之间的空隙，此时的床体称为固定床；随着流速的增加，颗粒互相离开，并可看到少量的颗粒在一定的区间进行震动和游动，称为膨胀床；速度再升高达到使全部颗粒都刚好悬浮在向上流动的气体或者液体中，此时的床层就是流化床起点。 简单的说固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。流化床是流态化发生的设备流化床干燥就是将待干燥的物料颗粒填入流化床中，再通入热的气流，形成流化状态，此时由于颗粒分散并作不规则运动，流体湍动程度加剧，造成了气体和固体之间的良好接触，加速了气固相之间的传质传热，而且床层温度均匀，没有局部过热，设备结构较简单紧凑，连续操作。流化床干燥技术是近年来发展起来的一种新型干燥技术，其过程是散状物料被置于孔板上，并由其下部输送气体，引起物料颗粒在气体分布板上运动，在气流中呈悬浮状态，产生物料颗粒与气体的混合底层，犹如液体沸腾一样。在流化床干燥器中物料颗粒在此混合底层中与气体充分接触，进行物料与气体之间的热传递与水分传递。目前被广泛用于化工、食品、陶瓷、药物、聚合物等行业中文名流化床干燥外文名fluid-bed drying应用领域化工、食品、药物、陶瓷用途物料干燥简介流化床干燥过程是散状物料被置于孔板上，并由其下部输送气体，引起物料颗粒在气体分布板上运动，在气流中呈悬浮状态，产生物料颗粒与气体的混合底层，犹如液体沸腾一样。在流化床干燥器中物料颗粒在此混合底层中与气体充分接触，进行物料与气体之间的热传递与水分传递[1]。流化原理如果气体通过一个颗粒床层，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的状态。在流速较低时，气流仅是在静止颗粒的缝隙中流过，这时称为固定床。当气流速度增大到一定值时，所有的颗粒被上升的气流悬浮起来，此时气体对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡，床层达到起始流态化，这时的 气流速度称为最小流化速度。当气流速度超过这个值，高到超过颗粒的终端速度（最大流化速度）时，床层上界面消失并出现夹带现象，固体颗粒随流体从床层中带出，这种情况就是气力输送固体颗粒现象，或称分散相流化床[2]。流化床干燥的特点及应用流化床干燥具有较高的传热和传质速率，干燥速率高，热效率高，结构紧凑，基本投资和维修费用低，便于操作等优点。因此流化床干燥器被广泛用于化工、食品、陶瓷、药物、聚合物等行业[3]。流化床干燥器典型的流化床干燥器有一个锥形反应室，热空气从底部进入，通过物料层，再从顶部排出。工程上在普通流化床干燥器的基础上进行改型，研制开发了振动流化床干燥机、搅拌流化床干燥器、离心流化床干燥机等，扩大了流态化干燥的范围，改善了流化质量，提高了热质传递的强度。1．振动流化床干燥机振动流化床(vFB)就是在普通流化床上施加振动而成。在输料板上放上一层物料(粉状、粒状、条状等)，对输料板施以振动，当振动加速度大于重力加速度时，料层开始膨胀，出现所谓的振动流态化状态。这时放在输料板上的物料产生强烈的混和，并且很容易作水平和倾斜移动。在此条件下，利用 对流、 传导、 辐射向料层供给热量，即可达到干燥的目的。由于床层的强烈振动，传热和传质的阻力减小，提高了振动流化床的干燥速率，同时使不易流化或流化时易产生大量夹带的块团性或高分散物料也能顺利干燥，克服了普通流化床易产生返混、沟流、粘壁等现象。振动流化床现在广泛应用于医药、食品、食盐、化工，饲料工业的干燥、冷却、造粒生产上[4]。2．搅拌流化床干燥器搅拌流化床干燥器是在流化床内装设搅拌器，使某些湿颗粒物料或易凝聚成团的物料也能采用流化干燥。可用于硫酸铵、氨基酸、酐酪素、聚丙烯树脂等物料的干燥。搅拌流化床干燥器具有下列优点：首先，扩大了流态化干燥技术的应用范围，适合于湿含量较大、在热气流中不易分散的物料或者在干燥脱水过程中可能结块的物料的干燥；其次，可以有效避免 沟流、腾涌和死床现象，获得均匀的流化状态，改善了流化质量，从而提高了热质传递强度。近年来随着搅拌流化床在药物、食品、化工产品的 造粒、涂层等过程中的应用，搅拌流化床干燥器在工业上得到了相当广泛的应用。3．离心流化床干燥机离心流化床是在离心力场中进行流化干燥的一种新型干燥设备，由于离心力场的存在离心加速度可以是重力加速度的几倍到几十倍，因此与普通重力流化床相比较，强化了湿分在物料内部的迁移过程，干燥时问短，传热传质速率高，能够有效地抑制气泡的生成及物料的夹带，对于在重力流化床中难以干燥的低密度、热敏性、易粘结的固体物料都可以有效地干燥。离心式流化床的应用比较广泛，目前已在水果、蔬菜、米饭等食品的干燥方面取得较好效果[5]。
流化床式干燥机是将粉粒状、育状(乃至悬浮液和溶液）等流动性物料放在多孔板等气流分布板上，由其下部送入具有相当速度的干燥介质。当介质流速较低时，气体由物料颗粒间流过，整个物料层不动；逐渐增大气流速度，料层开始膨胀，颗粒间间隙增大；再增大气流速度，相当部分物料呈悬浮状，形成气—固混合床，即流化床，因流化床中悬浮的物料很像沸腾的液体，故又称沸腾床，而且它在许多方面呈现流体的性质，例如，有明显的上界面，并保持水平；若再增大气流流速，颗粒几乎全部被气流带走，就变为气体输送了。因此，气流速度是流化床干燥机最根本的控制因素，适宜的气流速度应介于使料层开始呈流态化和将物料带出之间。流化床的换热可通过外夹套或床内换热器。当用床内换热器时，除应考虑一般换热器的要求外，还必须考虑到其对床内物料流动的影响，即换热器的形式和安装方式应当尽量有利于流体的正常流动。实践证明，采用列管换热器时，列管放在距设备中心2/5半黏性大、含水率高的泥糊状物料难以在干燥介质流中分散和流态化。在干燥器底部放入一些惰性载体（例如石英砂，氧化铝、氧化错的小球，颗粒盐等），当它们在一定流速的气流作用下流化时，就会将湿物料黏附在其表面，继而使之成为一层干燥的外壳。由于惰性载体互相碰撞摩擦，又会使干外壳脱落，被介质流带走；而载体自身又与新的湿物料接触，再形成干外壳。如此循环，使细的湿黏物料也可在流化床式干燥机中得到充分的干燥。
立式流化床干燥器分为单层的和多层的。由于物料的返混，单层流化床干燥器不可能得到含水量很低的干 燥产品。在多层流化床干燥器中，气体与物料作逆向流动，以提高热量利用率，且由于减少了物料的返混，可将干燥产品的含水量降到很低程度。例如涤纶采用五层流态化设备进行干燥，含水量可降至。多层流化床在操作上的困难是：如何保证物料在各层之间的定量溢流和防止气流穿过溢流管短路。卧式多室流化床干燥器的横截面为矩形，沿长度方向用垂直挡板隔成若干室（一般为4～8室）。挡板底部与分布板间留有几十毫米的间隙（一般为静止料层高度的1/4～1/2）。热气流由分布板自下而上穿过流化物料层，经旋风分离器回收夹带产品粉尘后离去。湿物料由床层一侧加入，依次通过各室。干燥产品由另侧溢出。入各室的气体流量按需要调节。通常最后一室吹入冷风，使干燥产品迅速冷却，便于包装贮存。流化干燥流化干燥要求所处理的物料未因受潮而结块，粒径宜在～6mm之间。粒径过细,流化干燥时易产生沟流；粒径过大则必须在高气速下操作，能耗较大。流化干燥器结构简单,维修费用低,热效率较高（非结合水分的干燥热效率可达60%～80%），体积传热系数与气流干燥相当。此外,物料在床层内的停留时间,可根据对最终产品含湿量的要求随意调节，有较大适应性。由于流化干燥器具有这些优点，所以在化工生产中的应用比较广泛。
流化床干燥器又称沸腾床干燥器，是利用流态化技术干燥湿物料。流化床干燥器种类很多,大致可分为以下几种:单层流化床干燥器、多层流化床干操器、卧式多室流化床干燥器、脉冲流化床干燥器、旋转快速干燥器、振动流化床干燥器、离心流化床千燥器和内热式流化床干燥器等。产品简介：流化床干燥机是由物料自进料进口进入机内，在振动力作用下，物料沿水平面流化床抛掷，向前连续运动，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，湿空气经旋风分离器除尘后由排风1：3排出．干燥物料由排料进口排出。适用于化工、制药、食品、脱水蔬菜、粮食、矿产等行业的粉状、颗粒状物料的干燥、冷却等作业。工作原理 物料自进料进口进入机内，在振动力作用下，物料沿水平面流化床抛掷，向前连续运动，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，湿空气经旋风分离器除尘后由排风1：3排出．干燥物料由排料进口排出。适应物料 适用于化工、制药、食品、脱水蔬菜、粮食、矿产等行业的粉状、颗粒状物料的干燥、冷却等作业。 如：柠檬酸、味精、硼砂、硫铵、复合肥、萝l、丝、豆粕、酒糟、种子、矿渣、砂糖等。性能特点◎振动源是采用振动电机驱动，运转平稳，维修方便，噪音低，寿命长。◎流态化匀称，无死空隙和吹穿现象，可以获得均匀的干燥，冷却制品。◎可调性好，适用面宽。料层厚度和在机内移动速度以及全振幅变更均可实现无级调节。◎对物料表面的损伤小．可用于易碎物料的干燥，物料颗粒不规则时亦不影响工作效果。◎采用全封闭式的结构．有效地防止了物料与空气间交叉感染，作业环境清洁。◎机械效率与热效率高，节能效果好，比一般干燥装置可节能30一60％。分类：按照被干燥物料，可分为三类：（1）适用于粒状物料；（2）适用于膏状物料；（3）适用于悬浮液和溶液等具有流动性的物料。按操作条件不同，可分为两类：连续式和间歇式。按结构状态，可分为一般流化型、搅拌流化型、振动流化型、脉冲流化型、碰撞流化型。特点：可实行自动化生产，是连续式干燥设备。干燥速度快，温度低，能保证生产质量，符合药品生产GMP要求。应用范围：它适用于散粒状物料的干燥，如医药药品中的原料药、压片颗粒料、中药；中剂、化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿，还用于食品饮料；中剂，粮食加工，玉米胚芽、饲料等的干燥，以及矿粉、金属粉等物料。 物料的粒径最大可达6mm．最佳为0．5-3mm。除湿/干燥床编辑使加热的外界空气流过水分饱和的除湿/干燥床上方,
热能动力工程可以写电厂热能技术，锅炉余热利用等等。开始也不会，还是上届师兄给的文方网，写的《孤网方式下汽轮机系统建模仿真及稳定控制研究》，很专业超临界汽轮机及其调速系统建模及其参数辨识塔式太阳能吸热器的热工数值模拟大型异重循环流化床垃圾焚烧电厂监控系统的开发与研究大型循环流化床垃圾焚烧电厂热工监控系统的研制及产品化冷却塔中沟槽填料上冷却液膜的流动和传热特性研究太阳能热动力系统储热复合材料的制备与试验研究太阳能定压加热发电系统的研究电厂热工控制系统备件消耗预测研究大型汽轮机组全工况运行热经济性在线分析燃煤发电厂褐煤干燥系统的集成分析电厂热烟气干化污泥过程中SO_2吸收的研究先进控制方法在电厂热工过程控制中的研究与应用基于热泵技术的MEA法CO_2捕集系统模拟分析滑动弧放电等离子体处理挥发性有机化合物基础研究川东北地区天然气资源特征与可持续发展研究CaO吸附CO_2能耗特性及热集成研究火电厂热工设备效能评价方法与系统锅炉汽温对象逆动力学模型及其应用多变量预测控制器在200MW火电机组主汽温控制系统中的应用研究新型Cu/SAPO-34分子筛催化剂NH_3-SCR低温反应活性位研究及其水热稳定性能探讨电厂热力系统图形模块化动态建模基于Bi2Te3热电材料的低温废热回收利用研究Cu-Ce改性USY分子筛的低温NH_3-SCR性能的研究沧东电厂电水热联产生产运行方式分析与评价AP1000电厂状态参数不确定性对LBLOCA影响的量化分析火电企业技改项目投资效益后评价及应用神华集团节能环保对标体系建设研究新颖外燃式燃气轮机循环与特性研究AP1000先进核电厂大破口RELAP5建模及特性分析应用吸收式热泵提高热电厂经济效能研究
几个字就可以了。可以取消热能装置。用磁动力输出动力驱动。
流化床干燥是一种热空气干燥技术，可以有效地处理浆液状的食品物料。根据查询相关资料信息显示，流化床干燥可以将浆液状的物料在进入流化床干燥器之前，通过粉碎机将其粉碎成粒状，以便在流化床干燥过程中更好地控制物料的湿度，流化床干燥器可以有效地平衡浆液物料的温度和湿度，从而获得高质量的干燥产品。
可以写锅炉或者汽机的经济分析或者安全管理等方面内容！
干燥设备未来发展趋势还是很好的，因为需求量很大。
【佑侨干燥机 】专业回答：冷干机为干燥机中的一大类，发展前景如下：作为空压机的后处理设备，冷干机只是一种用途单一的辅机。但随着技术进步，各产业部门对气源质量要求越来越高，冷干机市场也会越来越大，可以说，只要空压机在发展，冷干机的前景就会越来越好。 冷干机技术的发展方向：一是节能高效，二是绿色环保，三是控制系统的进一步完善。冷干机与吸附式干燥机比较，在其适用领域中是相对节能的。但冷干机在小负荷运行时也存在“大马拉小车”的能源浪费现象。人们希望冷干机的功耗能跟随负荷变化而自行调整，以达到最佳的节能效果， 在这方面变频技术有良好的应用前景。而在提高换热性能方面，采用紧凑型热交换器，如板翅换热器是很有希望的。（目前的困难可能还是在价格方面）。推广使用绿色保环型制冷剂 R134a，是包括冷干机在内的所有制冷设备的发展方向，在技术上现在已没有不可逾越的障碍。但这是一个很大的社会工程，某个行业、某家企业的单独行动除了有些商业性宣传意义外，对整个宏大的预期目标并没有多大现实作用。说到底，这是政府行为，需要由国家出台政策来规定统一时限。 作为压缩空气后处理净化设备，冷干机的控制系统将跟随主机控制技术的进步而不断完善。变频调速、在线露点测量及控制、运行工况的即时显示与记录保存等方面是有不少事可做的。
《我国干燥机械如何求发展》在谈到市场问题时，三位专家一致认为，中国干燥技术应用领域现在决非局限于化工行业而是遍布各行各业，非常广泛，并且随着科学技术的不断发展和进步，干燥技术的应用领域将进一步拓宽，潜在市场非常大。曹崇文教授说：'以农产品为例，日本拥有的农产品干燥设备大致在150～170万台，而我国仅有2万台。一方面，说明我国的农业机械化程度还远远不够；另一方面也说明我们的消费理念还有很大差距。农作物的干燥，直接影响农作物的品质，比如大米的'爆腰'、裂纹等并非脱粒所致，而是干燥方法和干燥工艺的问题。不同的干燥方法和干燥工艺还将影响农作物的口感和营养成份。相信随着我国全面奔小康的进程不断加快，人们的消费理念也将发生深刻变化。潘永康教授说：'干燥技术的研究主要是指干燥理论、干燥工艺和干燥设备的研究。如今干燥理论研究的重点不是物料外部的传递现象而是干燥过程物料内部的传递现象。被干燥物料种类繁多，而且在脱水过程中物料的质构和传递特性也在变化。因此虽然国际上对此作了大量工作，但仍不理想，仍然不能解决问题。以致时至今日，仍然主要依靠试验和经验来确定干燥条件。与此同时，国内外学者对干燥工艺和设备作了大量的研究。在杭州举办第十届全国干燥会议。在我国有70余所高等学校、研究所和一大批专家在从事干燥技术研究。我国在谷物干燥、生物物料干燥及蔬菜水果干燥及一些新型干燥设备的开发研究有些已处于国际前沿水平，我国的干燥设备制造企业虽然总的来说，开发研究的力量较弱，投入不多，但也有一些很好的产品开发项目，如自清理回转圆筒、闭循环有机过热蒸气隋性粒子流化床、大型喷雾流化造粒、45吨大型喷雾干燥设备等等，但遗憾的是企业开发的技术大多处于保密状态，通常不公开做学术交流。 根据MUJUMDAR介绍，前苏联至少有200名国际级的干燥专家，干燥技术在20世纪80年代前处于世界领先地位，但由于国情和语言障碍影响了他们融入国际干燥界，时至今日已较少见到他们发表的精辟论文，这方面我们应引以为戒。 为了使我国的干燥技术全面赶上国际先进国家水平，要做的事很多，但学术界和工业界的密切结合是很重要的因素之一。 我国喷雾干燥设备制造的著名专家、无锡林洲干燥设备厂厂长周才君也谈了自己的看法，他说：'从国内干燥设备制造企业来看，不仅存在技术创新的问题，还有一个上档升级的问题，优势竞争的问题。在这方面我们起步比较早，与大连理工大学、中国林科院等有关大专院校、科研单位联合开发研究喷雾干燥技术，不仅赢得了国内市场的青睐，结束了我国过去喷雾干燥机械单纯依靠进口的局面，而且还打入了国际市场'山东省科学院能源研究所副所长、研究员，山东天力公司董事长、总经理史勇春在发言中说：'前不久，在北京召开的国际干燥会议从交流的情况看，我国干燥技术研究与开发和世界先进水平相比还存在一定差距，尤其是在基础研究方面，因此无论从学术研究的角度，还是站在企业的角度，在如何进一步缩小我们与国际先进水平的差距这个问题上，天力都有不可推卸的责任和义务。对此，近几年来，我们在国际国内发表学术论文二十多篇，并与MUJUMDAR教授通过技术信息交流翻译出版了他的论著《干燥过程原理与设备及新进展》；与加拿大CANMET能源研究中心在有机废弃物的干燥方面进行了广泛的交流和合作；与白俄罗斯国家科学院雷科夫传热传质研究所共同研制开发了中低压喷雾干燥机；与波兰罗兹技术大学也进行了多方面的合作，包括技术交流、合作研究等等。其中我们共同研究开发的'喷雾流化床造粒技术'已列入两国政府间的合作项目。我国已经加入世贸组织，要在研究开发具有自主知识产权的技术和产品上下功夫。目前，我们从国内国外培养的两名博士已经充实到天力公司，今后，我们还要进一步充实技术力量，加大开发力度。 大家一致认为：我国要从一个干燥大国发展成为一个干燥强国，必须进一步加强基础理论研究，夯实应用研究与应用开发的基础在技术上要加强自动化程度、测试技术、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用开发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新的应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。作为制造企业，必须在管理创新、技术创新上下功夫，在产品的上档升级上下功夫，按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，培植竞争优势，提倡诚信服务，促进企业发展。《干燥设备市场转好 技术含量增加显主导》 2004年以来，受全国化工发展形势持续向好带动，干燥设备市场形势稳中看好，生产企业普遍获得了较好的经营业绩。干燥设备的科技含量初显出主导作用。 目前干燥设备服务化工行业的显著特点是技术含量的作用日益突出。这与过去销售产品主要靠价格竞争已有很大不同。其中，一些干燥设备技术含量高，注重发展新品的厂家，效益日渐提升；相反，一些产品技术含量低，新品和新技术开发能力弱的企业，效益开始下滑。 比较典型的是兰州瑞德干燥技术有限公司，其在大型设备方面的生产实力很强，目前在国内基本已无出其右；山东天力背靠山东省科学院能源所，有着强大的技术支持，又十分强调对大型设备的研发，根据行业需求开发的大型专业成套处理设备2004年以来创下了不俗的经济效益；无锡林洲干燥设备厂与大连理工大学、中国林科院等大专院校、科研单位联合研发的喷雾干燥技术，不仅赢得了国内市场青睐，结束了我国过去喷雾干燥机械单纯依靠进口的局面，而且还打入了国际市场。 市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。在技术方面，加强自动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。应该说，这是我国干燥设备做大做强的必由之路。 目前，国内干燥设备科技含量的提高，正在产生令人欣喜的效果。长期以来，国内干燥设备行业一直有今日观察□丛林今日观察这样的特点：生产规模小，入门门槛低，整体技术含量不高，全行业年销售收入500万元以下的企业约占60%以上，年销售收入过千万元的厂家仅占5%～8%，产品档次普遍偏低、雷同。 但如今，高科技含量产品正在催生干燥设备制造业骨干企业的涌现。这很可能是该领域摆脱恶性价格竞争，改变企业规模小而分散的现状，进行行业自然整合的信号。通过技术竞争，走强强联合、优胜劣汰的道路，培育出业内实力雄厚的领袖型企业，也许指日可待了。 此外，技术进步还将扭转目前国内干燥设备的出口局面。目前我国干燥设备尚未形成出口规模，出口量还不及总量的5%，且主要销往东南亚。但据权威预测，随着技术发展，未来几年内我国出口干燥设备占总产量的比例将由5%提升至10%，外销市场也将由东南亚拓展到欧美。国内大型干燥设备制造与国际水平存在较大差距的局面由此可望改善。 《干燥设备行业为何不见“巨无霸”》化工、石化、医药、食品等行业，因某些产品的生产过程必须除掉水分，因而化工干燥设备应运而生。改革开放以前，干燥设备主要从日本、欧美进口。1980年，国内第一家集体所有制性质的干燥设备制造企业，在诞生了中国第一家乡镇化工企业的长三角地区开业。按说是在经济相对发达的长三角，又经过了20多年的发展，干燥设备制造领域怎么也应该有几家规模较大的企业。然而，据记者了解，干燥设备制造企业最集中的常州市，企业总数虽然多达300多家，可年销售收入超过1亿元的企业一个都没有，只有一家资历老一些的企业在2002年时曾破天荒地达到过1亿元的销售收入，而且前后只有那一次。其他好一点的企业一年销售5000万～6000万元，一般的企业都在2000万元左右。而在同一时期发展起来的当地民营化工企业，一年销售收入达到几十亿元的不下几十家。 为什么差距如此明显呢？常州一位工学学士出身的干燥企业总经理对记者说，长三角的干燥行业特点是一散二乱三太小。关键是行业准入门槛太低，50万元外加10多亩地就能建个干燥设备厂。有个别已注册的企业，实际上连正式厂址都没有，靠关系和手段揽到一笔业务后，立即搭个草台班子，招来扳金工和电焊工，租个厂地就开始生产干燥机。这种做法在常州并不少见。这一现象被称作散。所谓乱是指一些技术并不高的企业张口闭口什么活都能干，依样画瓢地制造出来的设备，虽然质量很差，但价格较低，也能卖得出去。小则不用多说。依他的看法，常州市的干燥设备行业经过竞争形成七八家规模较大的企业是完全有可能的。 常州地区20多年出不了一家上规模的干燥设备企业，是否因为国内外市场没那么大？业内人士否定了这种看法。干燥设备用途很广，化工、石化、医药、食品等行业不说，电子、军工、轻工、农产品加工、院校和科研院所的实验室等都有很大的需求量，只不过国内设备技术含量不高，卖不出好价线，再加上企业间的恶性竞争，在很大程度上抵消了该行业的利润。一位老总无奈地说，去年钢材涨价，干燥设备本该适当提价，可一些小厂从中乱搅，你10万元能造这个干燥机，他称6万元就行，拿到活后，本应该用3厘米厚的钢板，他却用2厘米，设备的寿命肯定长不了，可是用户并不了解这方面的技术要求。 业内人士认为，要壮大干燥设备企业，就必须提高行业准入门槛，而制定国标是重要一环。据悉，目前国内干燥设备制造行业尚没有国家标准，就是行业标准也只是涉及到了少部分产品，众多产品的质量好坏只有客户说了算，业内称“客标”。一个设备制造型的独立行业，一没有国标，二缺少行业标准，因此无法客观地检验干燥设备的质量。再有，目前仅有一个全国性行业协会是不够的，应当尽快成立地区性的、针对性强的协会组织，比如建立常州干燥设备协会，这样有利于规范行业的发展。在我国台湾地区，某个行业一旦企业达到7家以上时，必须要成立地区行业协会。浙江温州也成立了打火机协会，使该行业迅速发展起来，形成了几家有国际竞争力的较大型企业。常州干燥设备企业如此集中，建个行业协会，规范企业发展，对壮大干燥设备企业有益。《干燥装置选型须考虑的因素》1.物料的理化特性--形态、含水量、含水性质、结晶水、粒度、容重、粘性、热敏性、软化点、相变点、触变性、毒性、腐蚀性、异味、 可燃性、易爆性、静电性、透气性、团聚性、晶体或颗粒的易粉碎性... 2.物料的干燥特性--在拟选干燥条件下的干燥曲线、临界含水率、平衡含水率。 3.干燥产量要求及远景规划。 4.物料商品价值及干燥效果对其的影响。如产品水分、污染、温度、磨损、粉化、粉碎、复水性...等对商品价值的影响。 5.对物料回收率的要求。 6.物料干燥过程的上下序工艺。（涉及给、排料的状态方法） 7.物料过去的干燥方法或类似产品的干燥方法。 8.可利用的热源（煤、燃油、电、煤气、液化气、天然气） 9.安装场地大小，有无特殊要求。 10.环保要求--对粉尘排放、噪音、振动、异味、挥发物...等的限制条件。 11.可能投入的采购资金量，当地人工、土地、能源价格。 12.用户的操作人员水平及维修能力。 13.当地年均气温、湿度。 《干燥设备选择的基本原则》每种干燥装置都有其特定的适用范围，而每种物料都可找到若干种能满足基本要求的干燥装置,但最适合的只能有一种。如选型不当，用户除了要承担不必要的一次性高昂采购成本外，还要在整个使用期内付出沉重的代价，诸如效率低、耗能高、运行成本高、产品质量差、甚至装置根本不能正常运行等等。 以下是干燥装置选型的一般原则，很难说哪一项或哪几项是最重要的，理想的选型必须根据自己的条件有所侧重，有时折中是必要的。 1.适用性-------干燥装置首先必须能适用于特定物料，且满足物料干燥的基本使用要求，包括能很好的处理物料（给进、输送、流态化、分散、传热、排出等），并能满足处理量、脱水量、产品质量等方面的基本要求。 2.干燥速率高---仅就干燥速率看，对流干燥时物料高度分散在热空气中，临界含水率低，干燥速度快，而且同是对流干燥，干燥方法不同临界含水率也不同，因而干燥速率也不同。 3.耗能低-------不同干燥方法耗能指标不同，一般传导式干燥的热效率理论上可达100%，对流式干燥只能70%左右。 4.节省投资-----完成同样功能的干燥装置，有时其造价相差悬殊，应择其低者选用。 5.运行成本低---设备折旧、耗能、人工费、维修费，备件费...等运行费用要尽量低廉。 6.优先选择结构简单、备品备件供应充足、可靠性高、寿命长的干燥装置。 7.符合环保要求，工作条件好，安全性高。 8.选型前最好能做出物料的干燥实验，深入了解类似物料已经使用的干燥装置（优缺点），往往对恰当选型有帮助。 9.不完全依赖过去的经验，注重吸收新技术，多听专家的意见。 非业内人士，故仅为复制粘贴
真空冷冻干燥技术的现状及发展趋势 1 引言 近几年来, 真空冷冻干燥技术发展非常迅速, 国内尤为突出。十年前, 国内生产冻干设备的工厂只有3 家,现在已近30 家。冻干产品由生物制品到药品,再发展到出口冻干食品。生产冻干食品的厂家从无到有,目前已有几十家。冻干理论研究也活跃起来,有十几所高等院校和科研机关在研究冻干过程的传热传质,发表论文数十篇,出版了5 本专著。可以肯定地说,冻干设备、工艺和理论研究已经取得了可喜的成果,但也存在着不足。 2 冻干设备的现状及发展趋势 医药用冻干机已经基本成熟, 国内也制定了相应技术标准。有关厂家生产的医药用冻干机,已能代替进口设备。其压盖、清洗、消毒灭菌等功能齐全,产品质量和自动化程度较高,只是水分在线测量仪和个别电器元件等尚需进口。食品冻干机发展较快,生产厂家较多,质量、性能、规格型号各不相同。前几年多从国外引进,近几年已经基本国产化了。 目前,国产食品冻干机还都是非标准化产品。大部分生产厂家走的是仿制道路。有的厂家在采用国外先进技术的同时, 并且进行了很大的改进。如: 加热板内采用了特殊导流装置, 使板内流体的流量均匀, 保证了加热的均匀和稳定; 捕水器在工作中可实现交替捕水和融冰, 捕水器盘管内氨液制冷方式由传统的氨液相变制冷改为氨液无相变制冷, 使捕水器盘管内温度均匀, 结霜性能良好。除仿制之外, 国内自己的研制能力也在提高, 有的单位已经脱离了仿制国外机型, 抽气系统采用低架式水蒸汽喷射泵抽水蒸气, 省去了捕水器和制冷系统, 使设备价格有所降低。设计采用地车式装卸料, 地车采用万向胶轮支撑运输装卸料盘的料车进出冻干箱。它与我国台湾产地车运送料盘不同,与丹麦ATLAS 公司等引进的设备采用上吊车的结构也有区别, 是两者优点的结合, 既省去了车间铺吊轨、影响美观、进出冻干室需搬道叉的麻烦,又克服了地车送料盘装卸料时间长、传导加热温度不均匀等缺点。这种设备结构简单,制造容易,使用方便。 食品冻干机还存在着许多不足, 无论是国产还是引进设备其共同的缺点是价格贵, 耗能高,收回投资慢。因此,降低成本,减少能耗是食品冻干机今后的主攻方向。除此之外,国产冻干机还存在一些不足之处： (1) 搁板温度不均匀,造成冻干产品含水率不均匀,产品合格率受影响。造成温度不均匀的原因各不相同。有的是搁板结构和材料质量不好;有的是加热流体分流或流程有缺欠; 有的是捕水器在干燥箱内绝热不好。 (2) 干燥速率低, 干燥箱内各点干燥快慢不一致,反映在产品上仍然是合格率受影响。其原因除搁板温度不均匀外,还与真空系统配置得不合理有关。主要体现在捕水器配置得不合理;水蒸汽喷射泵性能不稳定;抽气口位置不合理等。 (3) 无法判断干燥何时结束,这是重要缺欠,因为它可能造成产品含水率高而不合格,也可能造成干燥时间过长而浪费能源。 (4) 捕水器效率低。主要体现在捕水器面积大而捕水量小,有部分无效面积,其根本原因是捕水器设计不合理。 (5) 真空度不稳定。除操作原因外,可能是真空系统设计不合理。对于水蒸汽喷射泵而言,可能出现的问题是蒸汽锅炉压力不稳定。 食品用冻干机的研究方向和发展趋势应该是: (1) 改进结构,优化设计,降低成本,减少能耗。国外有些冻干机不采用不锈钢制造, 而采用低碳钢涂覆食品用可烘干树脂, 涂层厚度为0. 12～0. 20 mm ,在室温下就会发出红外线。搁板表面涂高性能远红外发射材料,增强其辐射能力, 料盘表面处理, 增强其吸热能力。料盘在两块辐射搁板之间有一最佳位置, 而不是取中间位置,因此应优化设计。捕水器的结构、尺寸、结霜特性的优化,更有实际意义,因为它的造价目前几乎相当于冻干箱的造价, 运转功耗较大。对于冻干机而言, 加热系统只是补充升华热,功率消耗本不应太高,但现有设备并不尽如人意,应该通过结构优化,降低能耗。 (2) 保证质量, 提高性能。有的厂家生产的冻干机从安装好之后, 一直不能投入正常生产; 有的冻干机虽然能生产,但能耗太高,生产的产品越多,赔钱越多; 还有的元器件不断出现故障,影响正常生产。因此,今后生产的冻干机质量必须保证,可靠性要好。提高性能是指除加热速率、抽气速率、温度均匀性、真空度稳定性之外,增强设备新的功能。例如增加冻干结束的判断功能,最简单的办法是称重法。目前已经有人试验,但都不太成功。原因是没有离开天平和地秤的模式,致使小设备安装困难,大设备笨重而不稳定。应该发展重量传感器,用很小的一次元件给出重量随时间的变化。 (3) 开发连续式冻干设备, 当前生产的冻干机都是间歇式产品, 随着工业技术的发展,人民生活水平的提高,消费量会增大,因此发展连续冻干设备,增加冻干产品的产量是必然趋势。 3 冻干工艺的现状及发展趋势 目前,研究冻干工艺的人员比研究冻干设备的人员要多,研究食品冻干工艺的人员比研究医药冻干工艺的人员要多。被研究的冻干食品品种也越来越多。仅就本校已研究过的冻干品种有: (1) 中草药类:人参、冬虫夏草、山药。 (2) 水果类:桃、梨、苹果、香蕉、草莓。 (3) 蔬菜类:葱、菠菜、洋葱、胡萝卜。 (4) 肉类:牛肉、牛肝、鸡肝。 (5) 水产类:虾、海带、海参、扇贝。 (6)其它类:蜂蜜、幼竹鲜汁、紫草红色素、“勿忘我”鲜花等。 本校研究的冻干工艺都没有进行优化研究, 不能算是最佳工艺, 从实验室走入生产车间还应该进一步优化, 使其适合于产业化、快速、节能的要求。有的单位对几种食品的冻干工艺研究得比较出色,其中比较有代表性的食品是蘑菇、大蒜粉、芦笋、速溶咖啡、速溶茶等,并给出了脱水大蒜和脱水洋葱的技术要求,这是冻干食品走向成熟的标志。 西药、血液制品和生物制品的冻干工艺比较难,工艺成熟与否关系重大,产品质量直接关系到人的生命安全。所以研究人员比较少,研究成果有一定时间的保密性。西药冻干的关键问题是避免染菌,一但染菌就会造成重大事故。生物制品则要求更加严格,除避免染菌外还要防止菌种变异,保持活菌活毒的活性。在冻干过程中要加入添加剂和保护剂,这是技术水平很高的工作, 国内外有不同的冻干保护剂, 我国六大生物制品研究所之间也各有妙方。 生物体的冻干工艺已经提到了日程上,本校将灰鼠皮肤去毛冻干后在沈阳药科大学做药理实验证明了与新鲜皮肤的药理作用相同, 复水后在生物显微镜下做组织观察, 与鲜皮细胞组织基本相同。现正在国家自然科学基金的资助下,与中国医科大学合作开展家兔角膜的冻干实验研究。 4 冻干理论的研究现状及发展趋势 真空冷冻干燥技术的理论研究可概括为低压低温传热传质的理论研究,非稳态流场的理论研究和热物性参数与其测量方法研究三大部分。其中低压低温传热传质的理论研究进行得比较早,效果比较明显,目前公认的冻干模型可归纳成三种: 一种是1976 年Sandall 等提出的冰界面均匀后移的稳态模型(URIF) ; 另一种是1968 年Dryer [6 ]等提出的准稳态模型; 第三种是1979 年Litchield 等提出的吸附- 升华模型。 这几种模型都可以描述冻干过程,但又都存在着不足,描述传热过程比较准确,描述传质过程误差较大。主要问题是在传质过程中要发生固- 汽相变,水蒸气在多孔的通道中传递,通道长度要随时间不同而变化,是非稳态过程。多孔通道的结构尺寸还与预冻速度、被冻干物料的物质结构等有关。从近几年的研究报道中还没有见到有新的突破。冻干过程传热传质的理论研究重点是研究发生在被冻干物料内部的过程。非稳态流场的理论研究,重点是研究物料之外、冻干机之内的低压低温空间环境。描述该空间环境的参数有温度、压力、湿度等,这些参数形成的温度场、压力场、湿度分布等都是随时间变化的非稳态流场,这些非稳态流场的模拟方法至今还是个难题。冻干机捕水器中的非稳态流场中又增加了一个汽- 固相变的问题,使研究更加复杂化。因此,近几年虽然有人研究并发表了论文,但都没有形成有效的理论,仍然是值得深入研究的课题之一。无论是传热传质理论研究还是非稳态流场理论研究,都需要一些热物性参数,例如被冻干物料的密度、导热系数、传质系数、水分含量等。由于被冻干物料是各种各样的,无法查找这些数据,需要自己测量。测量时采用什么方法、什么仪表、什么原理等都是研究的课题。还有一类热物性参数测量更是比较困难,这就是在低温低压下湿空气和霜层的特性参数。例如,在真空条件下霜层的密度、厚度、导热系数等都随时间、温度、压力而变化,研究工作相当困难,进展缓慢。 5 结束语 从上述分析可见,冻干技术发展很快,存在问题也不少。迈向21 世纪的冻干技术,除了在设备、工艺和理论方面开展更新、更好、更深入地研究之外,还有待于开拓市场。目前冻干产品销售情况不景气, 除国际市场受东南亚经济危机的影响外, 也受冻干产品质量和品种的制约。国内市场受冻干产品的价格限制,也受新鲜果蔬生产和保鲜技术的冲击。开拓市场的方向应该是上品种、重质量、降价格、面向国外。冻干技术还需开发新的应用领域,生命科学、材料科学等都是冻干技术的交叉学科,是很有发展前途的领域,应该作为开发应用新领域的首选范围。
1、自然干燥法，自然干燥法常用的就是通过常温通风来进行风干，将需要干燥的牧草运往至设有通风道的草棚内，并用鼓风机等设备进行完成风干处理。这种自然干燥法比较适用于青草类牧草，且当地相对湿度低于75%。2、草架干燥法，草架干燥法多用于多雨地带，在牧草收割完成之后，将牧草扎成捆状并直接运往草架进行干燥。一般来说，草架多用竹竿或金属杆作为棚架原料，将其搭成分层式的草架结构。放置于干燥草架上的牧草需要根部朝上，并堆成圆锥形，厚度不超过70-80厘米，这样有利于干燥效率。牧草干燥方法3、地面干燥法，地面干燥法与草架干燥法最大的区别是地面干燥法适用于干旱地区，这种方法很简单，但基本上受天气的影响很大。待到天气放晴时，直接将牧草平铺在地面上进行翻晒。4、发酵干燥法，若是没有草架利用，且遇到多雨天气，那么发酵干燥法则是不错的选择。首先将牧草分层压实，有条件时可分层撒上为青草重量的食盐，堆成3-5米高的草堆，发酵30-60天后，晴天打开草堆，使水分蒸发，以此来实现干燥效果。
干草调制的方法大致可分为自然干燥和人工干燥两大类。(1)自然干燥法自然干燥法不需要特殊设备，尽管在很大程度上受天气条件的限制，但为我国采用的主要干燥方法。与人工干燥法相比，自然干燥法效率较低、劳动强度大、制作的干草质量差、成本低，自然干燥的方式又可分为地面干燥、草架干燥和发酵干燥三种。地面干燥法：也叫田间干燥，牧草刈割后在原地或另选地势较高处晾晒，大约4～6小时后使其干燥到水分含量大致为40%～50%，用搂草机搂成草条继续干燥，根据气候条件和牧草的含水量可进行草条的翻晒，使牧草水分降至35%～40%，此时牧草的叶尚未脱落，用集草器集成～1m高的草堆，保持草堆松散通风，经～2天达到完全干燥。牧草的叶开始脱落时叶片含水量豆科牧草为26%～28%，禾本科牧草为22%～23%.此时牧草全株的含水量在35%～40%以下。为了保存价值较高的叶，搂草和集草作业应，该在牧草水分不低于35%～40%时进行。草架干燥法：在多雨地区牧草收割时，用地面干燥法调制干草不易成功，可以在专门制作的干草架上进行干草调制。干草架主要有独木架、三角架，铁丝长架和棚架等。将刈割后的牧草自上而下地置于干草架上，厚度不超过70cm，保持蓬松，有一定斜度，以利采光和排水。草架干燥虽花费一定物力，但制得干草品质较好，养分损失比地面干燥减少5%～10%。发酵干燥法：阴湿多雨地区，光照时间短，光照强度小，不能角普通方法调制成干草时，可用发酵干燥法调制。将刈割的牧草平铺，经过短时间的风干，当水分降低到50%时分层堆积成3～5m高的草垛逐层压实，表层用土或地膜覆盖，使牧草迅速发热，经2～3天草垛内的温度上升到60～700℃，牧草全部死亡，打开草垛，随着发酵热量的散失，经风干或晒干，制成褐色干草，略具发酵的芳香酸味，家畜喜食。如遇阴雨连绵天气无法晾晒时，可堆放1～2个月，一旦无雨马上晾晒，容易干燥。褐色干草发酵过程中由于温度的升高，造成营养物质的损失，对无氮浸出物的影响最大，损失可达40%，其养分的消化率也随之降低。(2)人工干燥法人工干燥法近30多年发展迅速，草地畜牧业发达国家如美国和加拿大在紫花苜蓿和狗牙根的干草调制过程中常用人工干燥法。人工干燥可减少牧草自然干燥过程中营养物质的损失，使牧草保持较高的营养价值。人工干燥主要有常温鼓风干燥和高温快速干燥。常温鼓风干燥：牧草的干燥可以在室外露天堆贮场，也可在于草棚中进行干燥，堆贮场和干草棚中都安装常温鼓风机。不论是散干草还是干草捆，经堆垛后，通过草堆中设置的栅栏通风道，用鼓风机强制吹入空气，达到干燥。常温鼓风干燥适于在干草收获时期，大部分白天、早晨和晚间的相对湿度低于75%和温度高于15℃的地方使用。在空气相对湿度高的地方，鼓风用的空气应适当加温。干草棚常温鼓风干燥的牧草质量优于晴天野外调制的干草)。高温快速干燥：高温快速干燥常用烘干机将牧草水分快速蒸发掉，烘干机有不同型号，有的烘干机入口温度为75～2600℃.出口温度为25～11600℃，有的烘干机入口温度为420～11600℃，出口温度为60～2600℃。含水量80%～85%的新鲜牧草的烘干机内经数分钟，甚至几秒钟可使水分下降到5%～10%。对牧草的营养物质含量及消化率几乎无影响，如早期收割的紫花苜蓿和三叶草用高温快速干燥法制成的干草粉含粗蛋白20%，每公斤含200～400mg胡萝卜素和24%以下.的纤维素。用快速干燥法制成的干草，占原来鲜草干物质的95%和90%～95%的胡萝卜素。（3）其它加速干燥的方法除人工干燥法可加速牧草的干燥速度外，压裂草茎和施入干燥剂都可加速牧草的干燥，降低牧草干燥过程中营养物质的损失。(1)压裂草茎加速干燥牧草干燥时间的长短，实际上取决于茎秆干燥所需时间，茎与叶相比干燥速度要慢的多。当豆科牧草叶干燥到含水量15%～20%时，茎的水分含量为35%～40%.所以加快茎的干燥速度可加速牧草的整个干燥过程，同时可减少因茎叶干燥不一致造成的叶片脱落。常使用牧草压扁机压裂牧草的茎秆，破坏茎角质层的表皮，破坏茎的维管束使它暴露出来，这样茎中水分蒸发速度大为加快，茎的干燥速度大致能跟上叶的干燥速度。在良好的天气条件下，牧草茎经过压裂后干燥所需时间，与未压裂的同类牧草相比，前者仅为后者所用时间的1/2～1/3。干草压扁机有两种类型，圆筒型和波齿型。圆筒型压扁机装有捡拾装置，压扁机将草茎纵向压裂，波齿型压扁机有一定间隔将草茎压裂。牧草刈割后应尽快压裂，最好刈割、压裂和成条连续作业一次完成。(2)化学干燥剂加速干燥近二十多年的研究表明，某些化学物质能够加速豆科牧草的干燥速度。应用较多的有碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、长链脂肪酸甲基酯等物质，用这些物质的溶液喷洒豆科牧草紫花苜蓿，能破坏牧草表皮，特别是茎表面的蜡质层，促进了牧草体内水分的散发，加快了田间干燥的速度，缩短了干燥的时间，能够减少紫花苜蓿叶量的损失，提高蛋白质的含量和干物质的产量，使其消化率也有所提高。