干燥技术

第一章绪论

一、课程要求

根据教学大纲要求：粮食干燥是粮油储藏专业的一门专业课，其教学目的和任务是：使学生通过课程学习，了解传热学基础知识，掌握湿空气性质和粮食干燥的基础理论、方法，以及重要的粮食干燥设备的结构、原理、性能等，从而具有合理使用、研究改进干燥设备以及干燥工艺设计的能力。

二、干燥的定义、目的与意义

狭义:指含水分较少固形物料的去水过程；广义:还包括溶液、悬浮液及浆状等物料的干燥。不论物料含水多少，凡使其所含水分由物料向气相转移，从而变物料为固体制品的单元操作(或过程)统称为干燥。干燥与浓缩的区别：干燥与浓缩为相近单元操作，相同点：同为去水过程；不同点：干燥的最终产物为固体制品，浓缩的最终产物仍为流体。

干燥目的：在自然或人工条件下，除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶剂，使之成为适于加工、利用，便于储藏、运输的形态。

干燥意义：（干燥是各种储粮中最基本，最重要的技术）

1.通过干燥，降低物料水分，可以提高物料储藏的稳定性，延长其使用期限。

（保管高水分物料的方法：干控、温控、气控和化控四种；但干燥方法是从物料水分含量着手，创造一个不利于虫霉生长的低水分环境，从根本上解决安全储存的问题；所以干燥技术是各种储藏技术中的一项最基本且最重要的技术。）

2.通过干燥，物料使用方便，便于包装和运输，还可减轻运输压力。

3.通过干燥，便于加工。

4.合理组织干燥条件，简化工艺，提高质量。

5.对粮食生产者来说，具备干燥设备，可以提早收获，减少粮食损失。⑴减轻气侯条件

的影响。⑵有利于机械作业。⑶提前收获，可减少田间损失，同时还能合理安排人力、物力和提高土地利用率，安排下季农作物生产。⑷农民获利。

6.化废为宝

三、、被干燥物料的特性

1.物料的状态

⑴溶液及浆状物料，⑵冻结的物料，⑶膏糊状物料，⑷粉末、散粒状物料⑸块(片、条)状物料⑹连续薄片状物料⑺设备涂层。

2.物料的理化性质

⑴化学性质：组成，热敏性(软化点、熔点或分解点)，物料的毒性，可燃性，氧化性和酸碱性(度)，磨擦带电性，吸水性等。⑵(热)物理性质：含水率，真(假)比重，比热，导热系数，粒度和粒度分布等。对于原料液还应当了解原液的浓度、粘度及表面张力等。

⑶其它性质：如膏糊状物料的粘附性、触变性(即膏糊状物料在振动场中或在搅动条件下，物料可从塑性状态，过渡到具有一定流动性的性质)。

3.物料与水分的结合形式

物体与水分的结合方式是多种多样的，可以是物料表面的吸附水分，也可以是多孔性物料孔隙中滞留的水分，也可以是物料所带的结晶水分，以及渗透到物料细胞内的渗透水分等。物料与水分结合方式不同，去除的方法也不尽相同。

四、干燥方法

1.物理干燥法：⑴压榨，⑵离心，⑶过滤。

2.化学干燥法：利用吸湿剂除去气体、固体中的少(微)量水分，生石灰，二氯化钙等

3.热力干燥法：借助热能来加热物料，气化物料中的水分，可达到生产工艺的要求。

五、选择设备的原则（选择烘干机需考虑的因素，对烘干机的要求）

⑴干燥器对被干燥物料的适应能力。如能否达到生产要求的产量、干燥程度、干燥后产品的均匀程度、所需燃料。

⑵对产品质量无损害。因为有些产品要求保持酶的活性、发芽率或不能变形或龟裂，保持结晶形状，色泽等。

⑶干燥器的热效率的高低。这是干燥的主要技术经济指标。一般而言，干燥器的热能利用好，则热效率高，相反，则热效率就低。

⑷设备的初投资、操作费用的多少。

⑸干燥器的附属设备的多少。气流干燥、冷冻干燥的附属设备太多。

⑹还要求干燥设备操作控制方便，劳动条件好。

六、干燥技术的发展方向

1.干燥设备研制向专业化方向发展。

2.干燥设备的大型化、系列化和自动化。

3.改进设备，强化干燥过程。

4.采用新的干燥方法及组合干燥方法。

5.降低干燥过程中的能耗：⑴对现有干燥加强管理，减少热损失；⑵改善设备的保温；

⑶防止产品的过度干燥；⑷减少被干燥物料的初水分含量；⑸回收废气带走的热量。

6.消除干燥操作造成的公害问题。

第二章粮食的干燥特性

一、粮粒的结构与化学成分

⒈常见的粮食籽粒有两种结构：⑴由颖壳、皮层、胚和胚乳构成，如稻谷、大麦、燕麦等；⑵由种皮、胚和胚乳构成，如小麦、玉米等。

⒉结构不同，其储藏、干燥特性不同。（不同粮粒的结构和化学成分对干燥过程的影响）

从储藏角度看：种皮是保护组织，可以抵御不利环境因素影响，原粮要比成品粮好保管，玉米胚大难保管。绿豆种皮(结构致密，并覆盖有蜡层)、稻谷的壳、玉米坚硬的种皮，对储藏、输送是有利的，但对干燥是不利的。

从干燥角度看：致密结构、坚硬的种皮都对水分的吸收或蒸发起着阻碍作用，而结构松散、表皮的多孔性则有利于水分蒸发。稻谷有壳、玉米表皮坚硬不容易干燥降水，小麦、荞麦结构松散易干燥。

⒊化学成分不同，表现的耐温性不同。谷物、薯干类：淀粉60～70％，蛋白质10％；豆类：蛋白为20～40％，还含有大量油脂；油料：以脂肪含量为主35～50％。谷类可以高温快速干燥，含脂肪、蛋白高的油料作物与豆类度夏时不耐高温，只能低温干燥，要比禾谷类难干燥。油料作物不能采用缓苏工艺。

二、粮食水分表示法

干基水分用于科研，湿基水分用于业务。

三、粮堆的流散特性

1.谷粒的大小：最大尺寸为长，最小尺寸为厚，第三个尺寸为宽；考虑物料的粒度与粒度分布，用于确定筛板孔径；

2.散落性、静止角、自流角、侧压力：

⑴散落性：指粮食在自然撒落时，向四面流动形成一个圆锥形粮堆的性质，称为粮食的散落性。其好坏用静止角来衡量。

⑵静止角：指粮食由高点自然下落到平面上所形成的圆锥体的斜面线与底面水平线所构成的夹角。散落性好的粮食其静止角就小；散落性差的其静止角就大。

⑶自流角：是指粮粒在不同材料斜面上，开始移动的角度。

⑷侧压力：指堆放的散粒体物料对仓壁所形成的一种推力。