干燥就是将热量传给含水物料、并使物料中的水分发生相变转化为气相而与物料分离的过程。物料的干燥包括两个基本过程，首先是对物料进行加热并使水分汽化的传热过程，然后是汽化的水扩散到气相中的传质过程，对于水分从物料内部借扩散等作用输送到物料表面的过程则是物料内部的传质过程。因此，干燥过程中传热和传质是同时共存的，两者既相互影响又相互制约。
一、干燥器的分类
干燥器的形式有多种多样，分类的方法也有多种。如按操作方式可分为间接式和连续式两种；按加热方式可分为直接、间接、辐射、介电等；按干燥器的结构形式可分为箱式、隧道式、转筒式、气流式和喷雾式等。表1是按照加热方式和操作方式对常见干燥器进行的分类。
表1 工业干燥装置的分类
| 传热方式 |
连续干燥器 |
间歇干燥器 |
| 直接加热 |
箱式托盘干燥器 |
箱式平行流托盘干燥器 |
| 隧道式干燥器 |
箱式循环托盘干燥器 |
| 通过循环流式干燥器 |
流化床干燥器 |
| 吸入转鼓式干燥器 |
喷动床干燥器 |
| 旋转干燥器 |
旋转式干燥器 |
| 流化床干燥器 |
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| 振动输送干燥器 |
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| 旋转闪蒸干燥器 |
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| 喷动床干燥器 |
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| 间接加热 |
箱式蒸汽排管干燥器 |
真空干燥器 |
| 旋转干燥器 |
冷冻干燥器 |
| 流化床干燥器 |
旋转干燥器 |
| 螺旋输送干燥器 |
盘式干燥器 |
| 高速搅拌干燥器 |
流化床干燥器 |
| 转鼓干燥器 |
螺旋输送干燥器 |
| 干燥罐 |
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| 皮带干燥器 |
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| 叶片干燥器 |
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| 辐射传热 |
高频加热干燥器 |
高频加热干燥器 |
| 介电传热 |
微波干燥器 |
微波干燥器 |
叶片干燥器
叶片干燥器是一种间接加热低速搅拌干燥器。它的叶片形式多种多样，目前主要为空心桨叶形，故也称之为空心桨叶干燥器。叶片在干燥器中除了对物料进行搅拌外，还具有加热功能。因此干燥器为提高干燥能力多做成双轴槽型，叶片也尽量增大并且相互咬合，以增大加热面积和叶片自清能力。空心桨叶干燥器主要运用于干燥黏糊状、粉状、粒状物料等。如各种氢氧化物、硅酸铝、二氧化钛、轻质钛酸钙、氧化铝等，有时也作为二级干燥器。操作条件，一般用少量空气通入作为水蒸气的载体，以提高干燥速度；搅拌叶片的外周速度为0.1~1.5m/s；载体的温度为50~300℃。表2是叶片干燥器的主要技术规格。
表2 叶片干燥器的主要技术规格
| 型号 |
SY-30 |
SY-80 |
SY-125 |
SY-250 |
SY-500 |
| 传热面积（m2） |
3 |
8 |
12.5 |
25 |
50 |
| 转速（r/min） |
6~24 |
5~20 |
5~20 |
5~20 |
4~16 |
| 功率（kW） |
1.5 |
4 |
5.5 |
11 |
55 |
| 有效容积（m3） |
0.065 |
0.49 |
0.94 |
1.65 |
3.15 |
| 蒸汽压力（MPa） |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.79 |
| 水分蒸发量（kg/m2.h） |
10~60 |
10~60 |
10~60 |
10~60 |
10~60 |
| 外形尺寸（2r*l）（mm） |
3295*420*798 |
4823*873*1198 |
5781*1120*1479 |
6860*1468*1839 |
|
旋转闪蒸式干燥器
旋转闪蒸式干燥器是一种20世纪80年代初推出的高效、多功能干燥器，适用于高黏性浆状物料、潮湿结晶物料、泥浆、淤渣及滤饼的干燥，产品为粉末状。
基本原理
旋转闪蒸式干燥器的结构如图1所示。热风由干燥器底部的旋流器沿切线方向进入干燥器内，并产生高速回旋上升气流。当干燥物料由加料器输送到加热器以后，在高速回旋气流和底部搅拌器的共同作用下，团块状物料被不断粉碎、分散、沸腾和干燥。干燥合格的物料被气流从干燥器上部出口带出，经收集器收集。颗粒较大的或湿度较大的物料被干燥器上部的分级板阻拦，而重新进入干燥器进行干燥。
性能特点
- 一机多能，集物料的破碎、分散、沸腾干燥、气流干燥、分级过程为一体，连续工作，工艺简单
- 适用性广，既可用来干燥黏性的泥糊状物料，也可干燥非黏结性物料。
- 物料在干燥器内停留的时间短，可适用于热敏性物料，产品质量高。
- 节能，使用高温热空气，热效率高。
- 设备体积小，干燥强度大，结构简单，操作方便，价格便宜，并可实现自动化控制。
主要参数
旋转闪蒸式干燥器的直径一般在400~1600mm之间；物料在干燥器中停留的时间可根据物料的性质及要求通过热风温度、风量进行调节，约5~500s之间，热风温度一般为110~650℃。
喷雾干燥器
喷雾干燥器是一种适用范围很广的干燥器。它采用雾化器将料液分散为雾滴，并用热风干燥雾滴而获得产品的干燥技术。料液可以是溶液、悬浮液、乳浊液，也可以是熔融液或泥糊液。干燥产品可根据需要研制成粉状、颗粒状、团状、和空心球状。喷雾干燥的流程如图2所示。
基本原理
工作时，干燥器的塔顶顶部导入热风，同时用泵将料液送上塔顶并经雾化器喷成雾状的液滴群，液滴群的比表面积很大，当它与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内成为干燥产品，产品由塔底排除。热风经传热后温度显著下降、湿度增大、由废气口排除，废气中夹带的产品颗粒用固气分离装置回收。
喷雾干燥的优缺点
优点：
1） 由于雾滴群的比表面积很大，物料所需的干燥时间很短（15~30s），有的甚至几秒。
2） 干燥过程中尽管热风的温度很高（可达800℃），但由于干燥时间短，物料的温度不高，故此喷雾干燥特别适用于热敏性物料的干燥。
3） 容易改变操作条件以调节或控制产品的质量指标。如粒度分布、产品的湿含量等。
4） 生产过程简化、操作方便。
5） 可根据工艺要求生产各种产品规格。
6） 喷雾干燥适合于大规模工业化连续生产，生产环境好，操作宜自动化。
缺点：
1） 对气固混合物的分离要求高，设备费用大。
2） 当热风温度低于150℃，热效率低，设备庞大，生产成本高。
箱式干燥机
箱式干燥机主要是以热风通过物料的表面而达到干燥的目的。它为间歇式操作，适用于干燥时间较长和数量不多的物料。通常物料装盘用人工放入干燥器支架上，或置于小推车上送入箱内。物料的厚度为10~100nm，热空气的流速为0.5~10m/s。箱式干燥机结构如图3所示。
优点：结构简单、投资小、适用性强。
缺点：间歇操作、劳动强度大、设备利用率低、热效率低、干燥不均匀。
适用范围：小规模生产，可同时干燥几种物料，物料允许长时间干燥。
型式：平流式、穿流失、真空式。
二、干燥器的选型
工业上需要干燥的物料有很多，它们的干燥特性差别很大，而且工业上的干燥设备种类又很多，这就是干燥器的选用带来很多问题，如果选用不当就会带来设备投资过大、操作费用上升、产品质量不合格等诸多问题，甚至干燥器不能正常运行。
选型前需要考虑的问题：
1） 物料的形态。这是选择干燥器这首先需要了解的问题。
2） 物料的物理特性。它包括密度、堆密度、粒径分布、热容、粘附性等。
3） 物料的热敏性。干燥过程中的上限温度。
4） 物料与水的结合状态。
5） 物料的湿度及动范围。
6） 对产品的干燥均匀性和形态度要求。
7） 产品的一些特殊要求。
8） 生产工艺流程要求。
9） 湿度变化。
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