[科普中国]-干燥强度

干燥强度与进风速度的关系

干燥强度随进风速度的增大而增大。由于小球表面的料膜较薄，干燥近为恒速，故当进风速度增加时，干燥强度亦会增大；另一方面，进风速度的增加也使得粒子的流化更为剧烈，粒子间的碰撞更加有力，故有利于料膜自小球的表面脱落，从而加快了干燥进程，干燥强度随之增大。对于同一流化床，若惰性粒子的直径不同，其干燥强度亦不相同，小粒径惰性粒子流化床的干燥强度要比大粒径的大。当惰性粒子的直径较小时，其临界流化速度也较小，故在相同的风速下，小粒子的流化数较高，即流化状态更加剧烈；此外，与大粒径惰性粒子相比，小粒径惰性粒子的比表积也较大，故干燥强度也相应较大。因此，在大多数的干燥操作中，尤其当干燥对象为液状物料时，通常宜选用小粒径的惰性粒子。相反，若干燥的是膏糊状物料，惰性粒子的直径却不宜过小，因为小粒径惰性粒子的动量较小，粒子间的碰撞力往往不足以使料膜脱落，故应选择粒径较大的惰性粒子1。

干燥强度与进料体积流量的关系干燥强度随着进料体积流量的增大而增大。当进料体积流量较小时，惰性粒子不能被物料完全覆盖，即传质载体未得到充分利用，故水分蒸发量偏小，干燥强度偏低。随着进料体积流量的增加，惰性粒子的表面利用率将提高，同时尾气温度也有所下降，即干燥气体的热利用率增大，因此干燥强度将升高。但是，对于惰性粒子流化床干燥器，操作时进料体积流量也不宜过大，若超过床层的负载就会破坏正常的流化状态，使干燥过程难以维持，即出现“死床”现象。因此，操作时应根据具体要求，确定出最优的进料量，在保证正常操作的前提下发挥设备的最大潜能。

干燥强度随着物料初始质量分数、的增加而减小。这是由于当物料中固形物含量高时，覆盖在惰性粒子表面的料膜将增厚，从而降低了水分的迁移速度；另一方面，高浓度物料在粒子的表面干燥时，外层的料膜也容易在高温下发生速干而形成一层“硬壳”，进而对深层料膜中水分的迁移也起到阻碍作用；此外，若物料的初始质量分数过高，床层的压降也会陡然增加，正常的流化状态就极易被破坏，这也不利于干燥强度的提高。因此，对于钻度较高的膏糊状物料，干燥床层中一般需安装搅拌或振动装置，以强化干燥器的传质效果2。

干燥强度与进风温度、静床高的关系干燥强度随着进风温度，的升高而增大。当进风温度提高时，热风与物料之间的传热推动力将增大，相应地传热速率也增加，故干燥强度有所提高。

适当增大静床高亦能提高干燥强度。当惰性粒子的形状和大小不变时，若床层的静床高增加，惰性粒子的数目必将增多，即总的干燥表面积将增大，床层的蓄热量也会增加，干燥强度会有所提高。因此，在保证惰性粒子正常流化的前提下，适当地增加静床高有助于干燥强度的提高，但同时也加大了风动力消耗。

总结对于惰性粒子流化床干燥器，干燥强度随进风速度、进料体积流量、进风温度或静床高的增大而增大，随惰性粒子直径和物料初始质量分数的增大而减小、运用因次分析法建立了可计算干燥强度的准数关联式，在相同实验条件下，斜孔分布板干燥器的干燥强度要高于直孔分布板干燥器，说明斜孔分布板造成的粒子高速旋转将有助于传质性能的提高3。