真空干燥技术

第1章 真空干燥原理

1.1真空环境的特性

1.1.1热分子压力效应

1.1.2热流逸现象

1.1.3气体分子密度的涨落

1.1.4稀薄气体传输现象的特点

1.2湿气体的性质

1.3湿物料的性质

1.3.1物料的湿含量

1.3.2物料的分类

1.3.3物料和水分的结合形式

1.3.4湿物料的结构特性和力学性质

1.3.5真空干燥应力

1.4低压下的传热

1.4.1气体的导热

1.4.2气体的比热容

1.4.3热辐射

1.4.4辐射传热

1.4.5微波加热

1.4.6红外线加热

1.5低压下的传质

1.5.1气体中的扩散

1.5.2固体中的质量传递

1.5.3相际传质

1.5.4传质系数

1.6真空干燥的力学特性

1.6.1真空干燥的热力学过程

1.6.2真空干燥静力学

1.6.3真空干燥动力学

1.7真空干燥的特点和设备的分类

1.7.1真空干燥的特点

1.7.2真空干燥设备的分类

第2章 低温真空干燥技术与设备

2.1塔型连续式真空干燥

2.1.1塔型连续式真空干燥设备的结构

2.1.2节能环保的玉米真空干燥

2.1.3玉米真空干燥特性实验

2.1.4塔型连续式玉米真空干燥生产实验

2.1.5塔型连续式真空干燥的理论研究

2.2微波真空干燥

2.2.1微波真空干燥的特点

2.2.2微波真空干燥设备

2.2.3微波真空干燥工艺

2.2.4微波真空干燥过程的模拟

2.2.5微波真空干燥技术的发展

2.2.6微波真空干燥设备的使用

2.3带式真空干燥的新技术

2.3.1带式真空干燥设备的研究进展

2.3.2带式真空干燥设备的设计

2.3.3香蕉粉的带式真空干燥实验研究

2.3.4苦瓜浆带式真空干燥的实验研究

2.3.5带式真空干燥工艺过程的数学模型

第3章 冷冻真空干燥技术

3.1冷冻真空干燥理论研究的动态

3.1.1螺旋藻细胞冷冻过程微尺度传热传质

3.1.2生物组织冻结过程中的应力分析

3.1.3干燥过程传热传质理论研究现状

3.1.4微波冷冻干燥理论研究的新进展

3.1.5冻干过程传热传质理论研究发展趋势

3.2冷冻真空干燥设备

3.2.1冷冻真空干燥设备的主要性能指标

3.2.2实验用小型冷冻真空干燥机

3.2.3医药用冷冻真空干燥设备

3.2.4食品用冷冻真空干燥设备

3.2.5微波冷冻真空干燥设备

3.3生物材料的冷冻真空干燥

3.3.1人脐带血全血冷冻真空干燥

3.3.2猪丹毒弱毒苗冷冻真空干燥实验

3.3.3几种常见细菌的冷冻真空干燥保藏

3.3.4心脏瓣膜的冷冻真空干燥

3.3.5海参的冷冻真空干燥

3.4药品的冷冻真空干燥

3.4.1药品冷冻真空干燥的一般工艺

3.4.2生物药品的冷冻真空干燥

3.4.3冻干法制备微粉化辛伐他汀

3.4.4甘露醇冷冻真空干燥特性实验

3.4.5苦芩粉针剂的冷冻真空干燥

3.5食品的冷冻真空干燥

3.5.1鸡蛋粉的冷冻真空干燥

3.5.2山楂粉的冷冻真空干燥

3.5.3香蕉粉的冷冻真空干燥实验

3.5.4库尔勒香梨的冷冻真空干燥实验

3.5.5魔芋胶冷冻真空干燥实验研究

3.6冷冻真空干燥法制备超细微粉材料

3.6.1冻干法制备纳米氧化铝陶瓷粉

3.6.2冻干法制备氧化铜纳米粉体

3.6.3冻干法制备氢氧化铜纳米粉

3.6.4冷冻干燥法制备氢氧化镍粉体

3.6.5冷冻干燥法制备银纳米粉体

3.7冷冻真空干燥过程的经济性分析

3.7.1冻干过程经济性评价指标

3.7.2冷冻干燥操作条件对过程经济性的影响

3.7.3冷冻干燥过程的优化

3.7.4典型物料冻干经济性分析结果

第4章 发展中的真空干燥技术

4.1真空射流干燥

4.1.1真空射流干燥原理

4.1.2真空射流干燥的应用

4.2真空临界低温干燥

4.2.1真空临界低温干燥设备与工艺

4.2.2真空临界干燥红枣

4.2.3真空临界低温干燥猕猴桃

4.2.4真空临界低温干燥苦瓜

4.2.5真空临界低温干燥与冷冻干燥对比

4.3高频真空干燥

4.3.1高频加热的特点

4.3.2高频真空干燥的特点

4.3.3木材高频真空干燥装置

4.3.4木材高频真空干燥特性

4.4真空过热蒸气干燥和造粒

4.4.1真空过热蒸气干燥木材的原理

4.4.2木材真空过热蒸气干燥过程

4.4.3生产运行结果

4.4.4真空过热蒸气干燥和造粒

4.5真空连续复合管束干燥

4.5.1真空连续复合管束干燥设备的结构特点

4.5.2高湿物料在干燥室内的干燥过程

参考文献2100433B

《真空科学技术丛书：真空干燥技术》全面系统地介绍了真空干燥技术及设备的有关知识，内容包括真空干燥原理，低温真空干燥技术与设备，真空冷冻干燥技术与设备，食品、生物材料、药品等特种真空干燥工艺。特别是展望了发展中的真空干燥技术：真空射流干燥、真空临界低温干燥、高频真空干燥、真空过热蒸汽干燥和造粒、真空连续复合管束干燥等。本书是编者多年科研、教学和生产实践经验的总结，内容丰富，深入浅出。

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度(-10℃~-50℃)下冻结成固态，然后在真空(1.3~13帕)下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。冷冻干燥是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液态下转化为汽态而将食品干制。

与气流干燥、喷雾干燥等其他干燥技术相比，真空冷冻干燥设备投资大，能源消耗及药品生产成本较高，从而限制了该技术的进一步发展。因此，切实加强基础理论研究，在确保药品质量的同时，实现节能降耗、降低生产成本，已经成为真空冷冻干燥技术领域当前面临的最主要的问题。2100433B

内容简介

变压器在安装、运输、运行中都可能受潮，潮气会使得变压器绝缘性能下降，甚至发生故障，国内外因为变压器受潮而引起的故障屡见不鲜。《大型变压器现场真空煤油汽相干燥技术》对传统的热油循环法、真空法、变压法等现场干燥工艺进行简单概述，对目前效率和效果均相对较好的变压器真空煤油气相干燥方法原理进行介绍，着重介绍目前较为新颖的现场真空煤油气相干燥技术，尤其是对真空室构建、真空室加热保温、设备集成化、底部残油回收等关键技术进行详细介绍。本书还收集整理一些现场干燥的实例并介绍给读者，给实际生产工作提供参考。 2100433B

褐煤干燥技术分六类

（1）转筒干燥技术——转筒干燥的核心是一个略带倾斜并能回转的圆筒体，筒体的倾斜度可以调节，范围一般为2°~10°；按照湿物料和热载体的接触方式，工业中开发利用的褐煤转筒干燥装置主要有直接加热转筒干燥器、回转管式干燥器和蒸汽管间接加热转筒干燥器。

（2）带式干燥技术——褐煤由进料端经加料装置被均匀分布到输送带上，输送带通常用穿孔的不锈钢薄板制成，由电机经变速箱带动，可以调速，最常用的干燥介质是热空气或热烟气。

（3）气流干燥技术——气流干燥也称为“瞬间干燥”，是流态化稀相输送在干燥方面的应用；按照干燥介质和操作温度的不同，气流干燥可分为直管式和床混式两种。

（4）流化床干燥技术——工业上开发应用的褐煤流化床干燥设备主要是以过热蒸汽或空气作为流化介质(或干燥介质)，并且流化床内部带有换热器；褐煤流化床干燥技术主要包括过热蒸汽流化床干燥技术和蒸汽-空气联合干燥技术。

（5）振动干燥技术——振动干燥是利用机械振动实现固体颗粒在干燥器中流动，并同时在干燥介质（如热烟气等）的作用下实现干燥过程。褐煤振动干燥设备主要有振动混流干燥器和振动流化床干燥器。转筒干燥技术中的回转管干燥技术是工业中应用最为成熟的褐煤脱水干燥技术。

（6）K-燃料技术 ——最为一项非蒸发式干燥技术，该项技术利用原煤与蒸汽在提质装置中直接接触，通过调节时间、温度和压力三个要素，将原煤中的水分以液态水的方式脱除，在“挤”出煤中水分的同时，改变煤的孔隙结构及亲水性能，提升低阶煤的品质。在美国怀俄明州建设有年处理75万吨的提质工厂。

（7）高温流化床干燥技术

（a）高温流化床煤炭干燥技术简介

流化床干燥用于煤炭干燥始于1955年前后，在其后逐渐成为煤炭干燥的首选干燥机。1958年全美有6台转筒干燥机，64台振动流化床干燥机，44台气流干燥机，6台振动流化床干燥机用于煤炭干燥，到了1961年，则有11台转筒干燥机，66台振动流化床干燥机，40台气流干燥机，23台振动流化床干燥机用于煤炭干燥。截止到1980年，总共有170余台流化床干燥机用于煤炭干燥。其中一些干燥机运行时间已超过30年。主要是由于流化床干燥机用于煤炭干燥具有以下优势：

1. 可以采用高温进气，最高可达950度；

2. 由于采用高温进气，因此设备紧凑，投资低，能耗低；

3. 单机产量大：已投产的最大水份蒸发量可达150吨/时（流化面积为33平米，根据需要可达100平米）；

4. 可以直接干燥宽筛分物料：0-2"(0-50mm);

5. 可以实现粗细颗粒干燥和分离。

(b)煤炭干燥的爆炸问题

众所周知，煤粉的Kst大约为80，属于轻微但有破坏性爆炸的粉尘。煤粉的爆炸问题是煤炭干燥首先要解决的安全问题。

褐煤干燥技术防爆措施

1. 由于粉尘爆炸的三角形（褐煤更容易爆炸，其氧气浓度：7-8%）为：1），温度：600度；2），氧气浓度：11%；3），粉尘浓度：80g/m3。所以在设计和运行中至少必须去除粉尘爆炸的三角形中的一个边。

2. 根据相关部门对流化床煤炭干燥机的粉尘爆炸进行调查结果显示：60%左右的爆炸是由于人为操作不当所致；40%左右的爆炸是由于错误的操作规范所致。因此流化床煤炭干燥机的全自动控制可以避免为操作不当而导致的粉尘爆炸。另外，所有设备的开车程序，设备连锁，紧急停车程序，干燥工艺的HAZOP分析，重要仪表都必须仔细地，严格地，定期地进行检查，以彻底杜绝因错误的操作规范而导致的粉尘爆炸。

3. 系统泄爆装置的设计和安装。

根据实际运行经验，流化床煤炭干燥的爆炸问题是可以完全得到彻底地解决。

（c）工艺流程

待干燥的煤炭（0-50mm）加入料斗（Wet Coal Bin）, 通过加料器（Feeder）进入流化床干燥机的内部（即布风板(Bed Plate)的上部），在其中被来自燃烧室的高温烟气（500-1000度）所加热干燥：粗颗粒（0.5-50mm）由流化床干燥机侧部的溢流口（Discharged Gate）排出；细颗粒（0-1mm）则被热风带到除尘器（Dust Collector）分离后由底部关风器（Rotary Discharge）排出；尾气经由布袋除尘器或湿式除尘器（Scrubber）进一步除尘后排出。

(d) 高温流化床干燥机的设计要点

由于布风板(Bed Plate)的下部（燃烧室及管道系统）为内衬耐火水泥，其工作温度可达1200度以上；而布风板(Bed Plate)的上部（大约50mm），即干燥室的内部温度大约为尾气出口温度（60-100度），高温流化床干燥机的设计只要解决布风板及其上部50mm-100mm处的耐高温设计即可。采用用于航空发动机的耐高温材料制作布风板，经多年证实，完全可以在1000度以下长时间工作。