景德鎮陶瓷學院
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時間：摘要：本文闡述了陶瓷乾燥的基本原理及其乾燥方式，並按不同的方式將乾燥裝置進行了分類。重點介紹了遠紅外線和微波乾燥的優越性。
關鍵詞：乾燥技術乾燥方式乾燥裝置
abstract: this ***** describes the basic principles of ceramic drying and drying, according to the different ways to drying equipment are classified. highlights the far-infrared and microw**e drying of superiority
keywords: drying technology drying drying equipment
一、乾燥技術的發展
陶瓷的遠古以來，人類就習慣於用天然熱源和自然通風來乾燥物料，完全受自然條件制約，生產能力低下。隨生產的發展，它們逐漸為人工可控制的熱源和機械通風除濕手段所代替，近代乾燥器開始使用的是間歇操作的固定床式乾燥器。19世紀中葉，洞道式乾燥器的使用，標誌著乾燥器由間歇操作向連續操作方向的發展。
迴轉圓筒乾燥器則較好地實現了顆粒物料的攪動，乾燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作乾燥器，如紡織、造紙行業的滾筒乾燥器。
20世紀初期，乳品生產開始應用噴霧乾燥器，為大規模乾燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始，隨著流化技術的發展，高強度、高生產率的沸騰床和氣流式乾燥器相繼出現。而冷凍昇華、輻射和介電式乾燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。
60年代開始發展了遠紅外和微波乾燥器乾燥是陶瓷生產工藝中非常重要的工序之一， 陶瓷產品的質量缺陷有很大部分是因乾燥不當而引起的。陶瓷工業的乾燥經歷了自然乾燥、 室式烘房乾燥， 到現在的各種熱源的連續式乾燥器、 遠紅外乾燥器、 太陽能乾燥器和微波乾燥技術。乾燥雖然是乙個技術相對簡單， 應用卻十分廣泛的工業過程， 不但關係著陶瓷的產品質量及成品率， 而且影響陶瓷企業的整體能耗。
據統計，乾燥過程中的能耗佔工業總燃料消耗的 ， 而在陶瓷行業中， 用於乾燥的能耗佔燃料總消耗的比例遠不止此數， 故乾燥過程的節能是關係到企業節能的大事。陶瓷的乾燥速度快、 節能、 優質、無汙染等是新世紀對乾燥技術的基本要求。
二、陶瓷坯體的乾燥過程
坯體的乾燥過程可以分為： 傳熱過程、 外擴散過程、 內擴散過程， 個過程同時進行又相互聯絡。
傳熱過程： 乾燥介質的熱量以對流方式傳給坯體表面， 又以傳導方式從表面傳向坯體內部的過程。坯體表面的水分得到熱量而汽化， 由液態變為氣態。
外擴散過程： 坯體表面產生的水蒸汽， 通過層流底層， 在濃度差的作用下， 由坯體表面向乾燥介質中移動。
內擴散過程： 由於溼坯體表面水分蒸發， 使其內部產生濕度梯度， 促使水分由濃度高的內層向濃度較低的外層擴散， 稱溼傳導或溼擴散。
在乾燥條件穩定的情況下， 坯體表面溫度、 水分含量、 乾燥速率與時間有一定的關係， 根據它們之間關係的變化特徵， 可以將乾燥過程分為： 加熱階段、 等速乾燥階段、 降速乾燥階段 3個過程。
加熱階段， 由於乾燥介質在單位時間內傳給坯體表面的熱量大於表面水分蒸發所消耗的熱量， 因此受熱表面溫度逐漸公升高， 直至等於乾燥介質的溼球溫度， 此時表面獲得熱與蒸發消耗熱達到動態平衡， 溫度不變。此階段坯體水分減少， 乾燥速率增加。
等速乾燥階段， 本階段仍繼續進行非結合水排出。由於坏體含水分較高， 表面蒸發了多少水量， 內部就能補充多少水量， 即坯體內部水分移動速度 （內擴散速度） 等於表面水分蒸發速度， 亦等於外擴散速度， 所以表面維持潮濕狀態。另外， 介質傳給坯體表面的熱量等於水分汽化所需的熱量， 所以坯體表面溫度不變， 等於介質的溼球溫度。
坯體表面的水蒸汽分壓等於表面溫度下飽和水蒸汽分壓， 乾燥速率穩定， 故稱等速乾燥階段。本階段是排出非結合水， 故坯體會產生體積收縮，收縮量與水分降低量成直線關係， 若操作不當， 乾燥過快， 坏體極容易變形、 開裂、 造成乾燥廢品。等速乾燥階段結束時， 物料水分降低到臨界值。
此時儘管物料內部仍是非結合水， 但在表面一層內開始出現結合水。
降速乾燥階段， 這一階段中， 坯體含水量減少， 內擴散速度趕不上表面水分蒸發速度和外擴散速度， 表面不再維持潮濕， 乾燥速率逐漸降低。由於表面水分蒸發所需熱量減少， 物料溫度開始逐漸公升高。物料表面水蒸汽分壓小於表面溫度下飽和水蒸汽分壓。
此階段是排出結合水， 坏體不產生體積收縮， 不會產生乾燥廢品。當物料水分下降等於平衡水分時， 乾燥速率變為零， 乾燥過程終止， 即使延長乾燥時間， 物料水分也不再發生變化。此時物料表面溫度等於介質的乾球溫度， 表面水蒸汽分壓等於介質的水蒸汽分壓。
降速乾燥階段的乾燥速度， 取決於內擴散速率， 故又稱內擴散控制階段， 此時物料的結構、 形狀、 尺寸等因素影響著乾燥速率。
乾燥過程需要消耗大量熱能，為了節省能量，某些溼含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液一般先經機械脫水或加熱蒸發，再在乾燥器內乾燥，以得到幹的固體。
在乾燥過程中需要同時完成熱量和質量(溼分)的傳遞，保證物料表面溼分蒸汽分壓(濃度)高於外部空間中的溼分蒸汽分壓，保證熱源溫度高於物料溫度
熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給溼物料，使物料表面溼分汽化並逸散到外部空間，從而在物料表面和內部出現溼含量的差別。內部溼分向表面擴散並汽化，使物料溼含量不斷降低，逐步完成物料整體的乾燥。
物料的乾燥速率取決於表面汽化速率和內部溼分的擴散速率。通常乾燥前期的乾燥速率受表面汽化速率控制；而後，只要乾燥的外部條件不變，物料的乾燥速率和表面溫度即保持穩定，這個階段稱為恆速乾燥階段；當物料溼含量降低到某一程度，內部溼分向表面的擴散速率降低，並小於表面汽化速率時，乾燥速率即主要由內部擴散速率決定，並隨溼含量的降低而不斷降低，這個階段稱為降速乾燥階段。
不僅如此，技術進步還將扭轉目前國內乾燥裝置的出口局面。目前中國乾燥裝置尚未形成出口規模，出口量還不及總量的5%，且主要銷往東南亞。但據權威**，隨著技術發展，未來幾年內中國出口乾燥裝置佔總產量的比例將由5%提公升至10%，外銷市場也將由東南亞拓展到歐美。
國內大型乾燥裝置製造與國際水平存在較大差距的局面由此可望改善。
三、乾燥裝置分類
用於進行乾燥操作的裝置。型別很多。根據操作壓力可分為常壓和減壓（減壓乾燥器也稱真空乾燥器）。
根據操作方法可分為間歇式和連續式。根據乾燥介質可分為空氣、煙道氣或其他乾燥介質。根據運動（物料移動和乾燥介質流動）方式可分為並流，逆流和錯流。
1，按操作壓力
按操作壓力，乾燥器分為常壓乾燥器和真空乾燥器兩類，在真空下操作可降低空間的溼分蒸汽分壓而加速乾燥過程，且可降低溼分沸點和物料乾燥溫度，蒸汽不易外洩，所以，真空乾燥器適用於乾燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及溼分蒸汽需要**的場合。
2，按加熱方式
按加熱方式，乾燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等型別。對流式乾燥器又稱直接乾燥器，是利用熱的乾燥介質與溼物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，並將生成的蒸汽帶走；傳導式乾燥器又稱間接式乾燥器，它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向溼物料傳遞熱量，生成的溼分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設定的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類乾燥器不使用乾燥介質，熱效率較高，產品不受汙染，但乾燥能力受金屬壁傳熱面積的限制，結構也較複雜，常在真空下操作；輻射式乾燥器是利用各種輻射器發射出一定波長範圍的電磁波，被溼物料表面有選擇地吸收後轉變為熱量進行乾燥；介電式乾燥器是利用高頻電場作用，使濕物料內部發生熱效應進行乾燥。
3，按溼物料的運動方式
按溼物料的運動方式，乾燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式；按結構，乾燥器可分為廂式乾燥器、輸送機式乾燥器、滾筒式乾燥器、立式乾燥器、機械攪拌式乾燥器、迴轉式乾燥器、流化床式乾燥器、氣流式乾燥器、振動式乾燥器、噴霧式乾燥器以及組合式乾燥器等多種。
1. 乾燥技術，馮青，樊斌，汪和平主編，景德鎮陶瓷學院自編教材。
乾燥器介紹及其工作原理
乾燥器是通過加熱使物料中的溼分 一般指水分或其他可揮發性液體成分 汽化逸出，以獲得規定溼含量的固體物料的機械裝置。遠古以來，人類就習慣於用天然熱源和自然通風來乾燥物料，完全受自然條件制約，生產能力低下。隨生產的發展，它們逐漸為人工可控制的熱源和機械通風除濕手段所代替。近代乾燥器開始使用的是間歇操作的...
2乾燥窯系統裝置規程
目錄乾燥系統裝置維護規程 1 1.維護與檢修規程 1.1.熱風爐在執行時要經常檢查燃燒室是否有燒損部位，如發現有損傷部位應停爐修復後再用。1.2.熱風爐執行系統不得有漏煙 漏氣現象發生，若發現有漏煙 漏氣現象應採取措施消除後繼續執行。1.3.熱風爐禁止急冷急熱，以免對耐火材料造成損傷，影響爐子壽命。...
木材乾燥裝置選用技巧
木材乾燥方法的選用 1 蒸汽加熱乾燥。該方法有以下的優點 溫 濕度容易調節和控制，並可調濕處理，乾燥質量有保障 工藝成熟，操作方便，可實施自動化或半自動化操作，便於集中和統一管理 裝置效能較好，使用壽命長 乾燥室的容量較大，節能效果較好，乾燥成本適中或偏低 可以用煤，也可以用廢木料作燃料。缺點是需要...