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干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。
冷冻干燥法不同于以上的干燥方法，产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行，即在产品冻结的状态下进行，直到后期，为了进一步降低产品的残余水份含量，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不超过40℃。冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后体积不变，疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。
冷冻干燥有下列优点:(1)冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用;(2)在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥;(3)在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性装;(4)由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象;(5)干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状;(6)由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护;(7)干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。因此，冷冻干燥目前在医药工业，食品工业，科研和其他部门得到广泛的应用。
微波干燥技术从理论上来说，其可以解决一切干燥要求，它的出现解决了许多干燥难题，如小水分干燥，粘稠物料干燥，胚体、制件干燥，滤饼干燥，均匀干燥，深度干燥，快速干燥，节能干燥等一系列高要求干燥。因为微波具有穿透物料能力，所以微波干燥技术区别于热传导干燥是整体干燥方式，其干燥速度极快，产品品质好，实现连续化工业生产，设备占地面积小，高效环保节能的特点，正不断替代传统干燥技术。
微波干燥设备的特点
1、均匀彻底:含水量高的部分，吸收的微波多，产生的热量大，反之，则越少;同时产品是内外整体加热，没有热惯性，没有热能的传递损耗，干燥速度快。微波直接穿透产品，激化水分子，产生热量，内部温度还略高于外部温度，能尽量避免温度梯度而产生"外壳"而水分蒸发慢缺点。
2、控制简单:由于微波功率可快速调整及无惯性的特点，结合PLC自动控制系统及时控制，便于工艺参数的调整和确定。
3、提高品质:在低温无氧的环境中干燥，更能保证产品的品质。
4、保持原色:由于微波干燥时间短，解决了传统干燥时间长、湿度大易导致产品变颜色，特别对贵重药材、中药提取物、海鲜产品等，是一种理想的干燥方法、
5、节能环保:与常规电热加热干燥方式相比，微波干燥一般可以省点50%，设备采用的是微波辐射传能，是介质整体加热。无需其他传热媒介。避免了真空条件下热传导慢的缺点，所以速度快，效率高，干燥周期大大缩短，能耗降低。没有噪音，没有毒害气体和液体排放，属于环保干燥技术。
中国的现代干燥技术是从20 世纪50年代逐渐发展起来的，迄今对于常用的干燥设备，如气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥、旋转闪蒸干燥、红外干燥、微波干燥、冷冻干燥等设备，我国均能生产供应市场，对于一些较新型的干燥技术如冲击干燥、对撞流干燥、过热干燥、脉动燃烧干燥、热泵干燥等也都已开发研究，有的已工业化应用。
对于干燥技术，有三项目标是学者公认的，即干燥操作要保证产品质量;干燥作业对环境不造成污染;干燥的节能研究。中国学者在过于30年中在干燥技术的研究中取得了不少成果，下面进行简单的介绍。
中国科学院工程物理研究所刘登瀛研究员研究了在微时间尺度和高热流密度作用下的超急速传热传质，用试验验证了非傅里叶导热(非平衡)效应的存在，首次提出了非傅里叶热效应和非费克扩散效应对于干燥过程的影响趋势，并对多层流化床干燥机和对撞流干燥机中非稳态干燥过程作了全面研究。此外，对垂直，半环及其组合对撞流干燥进行了理论和试验研究。
中国农业大学刘相东教授在干燥理论方面研究了多孔介质内部湿分迁移过程的孔道网络模拟及分形网络模拟，对物料和干燥介质之间的热传递过程作出新的解释，为干燥技术提供理论支持，他还对脉动燃烧干燥技术作了深入研究。
中国林业大学张璧光教授是中国木材干燥专家，研发了木材除湿干燥机和多功能热泵干燥机，在太阳能干燥及木材干燥过程传热、传质的研究方面取得多项研究成果。
大连理工大学干燥工程研究室的王喜忠教授是国内著名的喷雾干燥专家之一，他和同事王宝和教授、于才渊教授一起对中国的喷雾干燥工业装置进行了广泛的研究，设计的最大装置年可达10 000t，在磷脂油脂和番茄红素的微胶囊化技术、静电雾化技术、超临界干燥和纳米粉体干燥方面的研究都处于国内领先位置。
香港科技大学化工系的陈国华博士对纸的热风冲击，穿透及冲击穿透干燥作了深入研究，并首次发现有二次升速阶段，他用严谨的试验手段解决了学者们对此种干燥的一系列猜想。此外对中药食品等多孔物料的微波干燥及微波冷冻干燥作了独特的研究。
天津大学电气自动化与能源工程学院褚治德教授在远红外加热干燥综合技术的研究获得了广泛的应用，在中药饮片、涂膜及薄木板干燥方面都得到良好的工业应用。
天津科技大学(原天津轻工学院)的潘永康教授和他的同事李占勇教授、赵丽娟副教授和李建国博士一起在研究生物活性物料和蔬果动态干燥时发现有些生物物料干燥时，如果进风的湿球温度接近生物物料的发酵温度，则可最大限度地保存生物产品的活性(90%以上)。蔬果切片的动态快速干燥可在0.5h内即可使其从初始湿含量接近90%达到终湿含量10%，其有效营养成分达到最佳的保留。他们对流化床的工业应用作了开发研究，使振动流化床布风均匀，不漏粉料，物料在床内的停留时间可在较大范围内调整。设计的各种特殊的破碎装置，使受热后结团的物料，如聚酯颗粒和吸水树脂，能有效地干燥。
东北大学徐成海教授是国内冷冻干专家，近年来他研制成功了连续真空干燥设备和连续真空冷冻干燥设备，可冷冻干燥活菌、活毒、皮肤、骨骼、角膜等生物制品，在医学上有重要意义。
河南科技大学董铁友博士在新型微波干燥技术研究方面，首次提出了微波干燥室内的能量分布，应根据天线的辐射能分布瓣型来确定的理论方法。通过对典型载荷条件下的微波干燥室的能量反射特性及稻米的微波干燥技术问题等研究，获得了对实际应用具有重要参考价值的数据:运用微波冷冻干燥技术，创造性地研究了中华菜肴食品的加工技术和基础工艺参数。
此外，东北化工设计院的刘广文高工在染料干燥工艺和设备的结合上进行了较深入的研究，发现了染料干燥时存在转晶的规律，先后出版了《染料加工技术》、《喷雾干燥应用技术大全》等专著。内蒙古大学的梁运章教授研发了独特的高压静电干燥，可使人参等脱水时保证最佳质量。还有很多学者和企业在新设备开发和旧设备改进方面作了很多工作，由于篇幅有限，在此不一一列举。
真空冷冻干燥技术的现状及发展趋势 1 引言 近几年来, 真空冷冻干燥技术发展非常迅速, 国内尤为突出。十年前, 国内生产冻干设备的工厂只有3 家,现在已近30 家。冻...
【冷冻干燥原理】由物理学可知，水有三相，O点为三相共点，OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理，只要压力在三相点压力之下（图中压力为 646.5Pa以下，温度0℃以下），物料中的水分则可从水不...
接下来在“控制面板→多媒体→设备”中调整 “混合器设备”和“线路输入设备”，把它们设为“使用”状态
真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究
真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究
真空冷冻干燥升华干燥时间的实验研究——以扇贝为研究对象,采用二次正交回归组合试验,建立了真空冷冻干燥升华时间和单位厚度升华时间的二次多元回归模型;利用降维法分析了干燥室压强、物料厚度和加热板温度三个主要过程参数对真空冷冻升华干燥时间的影响。结果...
冷冻干燥过程的热经济学分析
冷冻干燥过程的热经济学分析
冷冻干燥过程的热经济学分析——文章运用热经济学原理对冷冻干燥过程中的设备投资和能源消耗建立了对应的估算模型。以单位产量年度化成本为分析对象，对影响其成本的几个重要参数(湿物料的初始温度、干燥室压力和物料厚度)进行了探讨，并进行了优化，得到了一些...
（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：
可以采用高温进气，最高可达950度；
由于采用高温进气，因此设备紧凑，投资低，能耗低；
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）；
可以直接干燥宽筛分物料：0-2"(0-50mm);
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。
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。
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。
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。
第1章概述1
1.1食品微波干燥技术发展现状1
1.1.1微波干燥技术的原理1
1.1.2微波干燥技术的特点2
1.1.3微波干燥技术发展现状3
1.2新型食品微波干燥技术与应用4
1.2.1微波冷冻干燥技术4
1.2.2微波真空干燥技术6
1.2.3固态功放微波技术7
参考文献9
第2章通用微波干燥技术及设备10
2.1微波加热基本原理10
2.1.1微波加热干燥的基本原理11
2.1.2微波加热机制12
2.2微波干燥系统17
2.2.1电源17
2.2.2微波管18
2.2.3波导18
2.2.4应用装置20
2.2.5微波干燥系统设计计算28
2.3典型微波干燥应用31
2.3.1糙米微波干燥技术31
2.3.2油菜花微波干燥工艺36
参考文献41
第3章食品真空微波干燥技术与应用43
3.1真空微波干燥技术概述43
3.1.1真空微波干燥的原理及特点43
3.1.2真空微波干燥过程中的传热与传质45
3.1.3真空微波干燥的干燥动力学模型46
3.1.4真空微波干燥在食品中的应用48
3.1.5影响真空微波干燥效果的重要因素49
3.1.6真空微波干燥设备设计50
3.2真空微波干燥对莲子品质特性的影响58
3.2.1材料与方法60
3.2.2结果与分析67
3.2.3小结79
3.3真空微波与其他干燥方式对鲜切怀山药片干燥特性及品质的影响80
3.3.1材料与方法80
3.3.2结果与讨论83
3.3.3小结91
参考文献91
第4章食品微波冷冻干燥技术与应用93
4.1微波冷冻干燥技术原理及设备93
4.1.1微波冷冻干燥技术概述94
4.1.2微波冷冻干燥技术的研究进展96
4.1.3微波冷冻干燥技术当前存在的问题97
4.2微波冷冻干燥过程的品质控制技术99
4.2.1双孢菇微波冷冻干燥特性及干燥品质研究100
4.2.2不同干燥条件对双孢菇干燥特性的影响103
4.2.3不同干燥条件对双孢菇品质特性的影响107
4.2.4不同条件下双孢菇微波冷冻干燥能耗对比及加权综合评价108
4.2.5基于模糊数学推理法的感官评定108
4.2.6小结111
4.3基于褐变行为的双孢菇微波冷冻干燥策略的研究111
4.3.1试验方法112
4.3.2样品分析112
4.3.3双孢菇微波冷冻干燥过程中褐变动力学114
4.3.4含水率对双孢菇褐变的影响115
4.3.5多酚氧化酶活性剂总酚含量对双孢菇褐变的影响116
4.3.6维生素C和还原糖含量对双孢菇褐变的影响118
4.3.7小结119
4.4怀山药微波冷冻干燥过程的孔道结构演变120
4.4.1仪器与设备120
4.4.2干燥试验设计121
4.4.3样品分析121
4.4.4结果与分析122
4.4.5小结130
4.5基于孔隙率变化行为的怀山药干燥品质的研究130
4.5.1样品分析130
4.5.2怀山药微波冷冻干燥过程微观孔道结构的研究132
4.5.3怀山药微波冷冻干燥过程的感官品质分析132
4.5.4怀山药微波冷冻干燥过程的质构品质分析135
4.5.5怀山药脆性模型的建立137
4.5.6怀山药硬度模型的建立140
4.6小结142
参考文献143
第5章新型微波干燥技术145
5.1大功率固态功放技术145
5.1.1发展背景145
5.1.2固态功放微波技术原理146
5.1.3固态功放微波技术的优势149
5.1.4大功率固态功放技术发展的新动向150
5.1.5固态功放技术发展中的问题及前瞻建议152
5.1.6技术方案分析对比155
5.1.7小结156
5.2基于电场分布的单波导矩形微波喷动床结构设计156
5.2.1矩形微波喷动床结构157
5.2.2评价指标158
5.2.3数据分析及处理方法159
5.2.4结果与讨论160
5.2.5小结165
参考文献166 2100433B
本书是一部关于冷冻干燥技术的实用教材，全书分为四个单元，主要内容包括:冷冻干燥系统、冷冻干燥设备、冷冻干燥设备的运行、冷冻干燥机的维护保养等。本书适合冷冻干燥行业人员参考学习。
褐煤干燥技术蒸发式干燥技术