干燥新技术及应用 /Gan zao xin ji shu ji ying yong [Di 1 ban. ed.] 9787122031761, 7122031764 [PDF]

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Ps 崔春芳童忠良编著



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本 15 全 曲 介 绍 /



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p 嬅 技 术 与 设 & 在 工 彳k 生 产 中 的 应 m .同 时 s



对千撖換作的



安 节 旎 和 技 本 的 来 来 发 M 筘 势 以 及 干 煉 裝 W: 的 紺 JM 设 各 也 做 了 籯 统 的



瞧，



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ts 共 九 窣，第 一 琛 为 掰 论 . 介 绍 了 平 燥 过 枰 取 木 覘flu



r燥 过 枒 与 技 术 趼 笫 二 争 为 F燥 工 z 与 现 代 T 媒 技 术. 介 绍 了 m内 較



究 、干 燥 设 & 便 用 的 研 究 等 f



: 〔 成 熟 的 千 燥 i艺 与 现 代 十 操 技 术 以 及 尚 在 没 展 阶 說 的 賴 喑 十 娛 技 术 * 笛 . 命为



嫌机与干燥过我的輞助系统 燦技木、



第四荦茔第九夺电点介绍



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r 绿色生物农药与农筠干



』. 业 品 与 木 材 千 燥 技 术 >



树 千 燥 饱 理 与 技 术《 、 产化学



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食品与食品



4 粮 食 十 爆 技 木 ，染 料 加 T 与 染 料 十 煺 技 术， 本 + 盥 干 躲 技 术 普 及 与 f 燥 设 & 诂 息 介 细 为 一 体 ，适 用 于 工 业 r 煉 丁 程 技 术 人 树 、 干:》 设 # 俐 户 、相 关 行 业 的 科 研 人 员 嗲 ，也 可 供 千 燥 设 备 制 选 企 收 的 荇 添加荆千熾技冰 、 粮油化学品



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囲书在版



干燥新技术及应用 / 崔 # 芳 * 童忠良编茗 化学工业出版社 ，200S.7 ISBN 978 7 122 0317 S 1



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干嫌 工业技术



书 馆 CIP 数据核字（2008》 笫 097105 号



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2009 年 1



M 北京策 1 垠笵 1 次印刷



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督后服务 3 010 G 451BS99 啭《 咨 5 010 S4S 18888 ( 传真: 010 64519686) / / www .cip„ coni „ cm P5 tit s http ： 凡 ftr 买丰书，如有缺相皰 tt 问 e , 本 社 销 隹 中 心 跑岡換，



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价 ：78,on 元



版权所有遭者必究



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言



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干■技 术 与 设 备 在 化 T , 石 油 化 工 * 阪 药 、. 生 物 工 稈 广泛



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羟 工 ，食 品 等 行 业 应 用 十 分



干 燥 M工 业 耗 能 相 当 大 的 一 个 单 元 操 作 ，据 资 料 记 載 ，发 达 国 家 工.耗 能 的 14 % 被 用



.



冇些行此的干燥牦能狨至占到生产总耗能的 35 % ， 而 LL 这 个 数 字 在 不 断 地 增 大 . 运州矿物燃料作为热源进行千塊 同 时， 怍 产屯大世的二氧化碳等气体 。 干 燥 设 备 的 尾 气 < 这些气体中夹带一些粉尘） 对 大 气 环 境 有 不 良 的 影 响 ，这 对 于 U 益 引 起 全 球 关 注 的 环 塊 保 护" 是 一 个 极 大 的 桃 战 a 于干煉



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几乎所有的工业部陶不开干煉棵作 ，虽然:正确地 / 解干燥技术及干嫌设备的工作机邱有 助于成功地完成



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燥过 程 * 但是仍然需要不断地投人人力和物力去进一步进行千燥技术的研 究和开发 ，以使其在生产卨质f 产品的同时 ，冇效地利用能滬，减少对环境的不利影响 并 ■



M更易 T 实现过稈操作和控制 *



此 干燥技水与设备在绿色相细化工领域的应用 C 成为当前



研究的热点之一 。



本书以干燥过程的基本知识人手 * 茗1介绍了各类甩干燥技术的原理 、特点 、 设备类型 选择及萁工艺设 ih 并附有应 )H 实例 设计示例和叶算举例 便 ]:读者参考使用 a 冋时，本 书对干燥操作的安全 ， 饵能和干 燥技术的未來发展§ 势以及干燥装 a 的附屈设 备也做了系统



.



的阐述



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全 书 共 九 萆 ，笫 一 萆 为 绪 论 ，介绍了干燥过程基本原理 、 干 燥 过 程 与 技 术 研 究 、 干 煉 设 备 使 用 的 硏 究 等 ；第 二 章 为 干 燥 工 艺 与 现 代 f 燥 技 术 ，介绍了国内较成熟的干燥工艺与现代



_



干燥技术以及尚在发展阶段的新切干燥技术 t 第 三 葆 为 干 嫩 机 与 千 燥 过 稈 的 辅 肋 系 统 ：第 四 孝 到 第 九 孝 敢 克 介 绍 了 绿 色 生 物 农 药 弓 农 药 干 燥 技 术 、 中 药 材 干 嫌 踉 理 与 技 术 、林 产 化 学 品 与 木 材 干 燥 技 术 、 贪 品 与 食 品 添 加 剂 干 燥 技 术 、 粮油化学品与粮食干燦技术 料干嫩技术，



本书的出版旨在为绿色梢细化工



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染料加工与染



. 轻工 、 食品等行业干燥工 石油化工 、. 医药 、 生物工程 .



程技术人员提供一本解决装涅没计 、 制造 、 換作 、 研究及技术改造等方面问题的简明实用手 舫 本书集干煺技术普及与千煉设备信息介绍为一体 ，适用： Hi 工干燠工程技术人员 、 干燥设



.



格用户 、 梢细化工相关行业的科研人员学习



：



也 可供干垛设裕制造企业的背销人员参考



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本书編写过程中得到了有关专家以及许多干燥技术前辈和 N 仁的支持与帮励 ，特在此向



補 、 高新 、王瑜 ，竜凌衅 、玉月 # 、讳文彬 、沈光欣等同 .志 为本书的资料 他们表示感谢，



.



收集 、 插閉及计算机输人和编排付出了大M劳动 在此一并致谢。 由于编肃水平有限 ，书巾难免会有遗 或 不妥之处 ，i# 读 # 指正以便编者在再钣时 修 iF



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编者



2008,1



第一拿绪论



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录 *



第一节干燥过程基本麻理 概4



二



1



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趣气体和湿物料的性质…、 ' 三 、 十堍动力学



四、



I 婉过程中的热成传递



第二 f/



T 燥过程与技术研究



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一、生物物料干■中的工艺试验技术



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二 、 生物物料基本干艨过程的计算



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三 、生物物料 抵 方法 … 四 、 干煉数学模型和模拟 …… 第三节千棵设备使用的研究 ……………" ……



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采用不同加热方法的屮燁设备的迠用范 S3



二 、 根据物料状态选定干燥设备 三 、 影响干嫌设备生产能力的因章



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四 、 干燥设畨选塑前的计算 “



12



五，干癱设备选型技术概述



12



六 、 干煉设备选型说明



16



七



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……



宄验室啮雾干燥装 W



17



第 四 节 对 干 娴 的 iAiHi 设备的评价



…“ 1 B



一 、 关于干嫌曲线 … …



18



二 、 千燥设备性能评价



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20



第五节国内外干燥技术的研究:与进展



20



4



三 、 坏境负徇与干煉技术的局限性 四



1



对干燦的认识和评价分析



19



一 、 概述 二国内外干燥技术研究



20



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三 ，国内外干壤技术探索



2.1



m , 国内外干煉技术进 M



27



五 、 H 本谷物干燥机械化政策措施 第六节我国干燥设餘的技术现状及未来趋势 一 ，干燥设备的技术现状



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二 ，干垅设备的未来趋势 三 、 我 Pi干烛设备与技术的应用市场前欤



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m . 千嬅设备行业幣合提升与技术啊殚



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五 、 我 N .无机盐行此用 : f 燥设备发展现状与产品特焱 六 、依谋科技推动干燥行业发展



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r 燥技术 /!:我国国 M 经济屮的地位和作用



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第二箄干堞工艺与现代干燦技术



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第一节概述 染料



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… …… …” …



二 ，染料产品命名 笫 二 节 染 料 加 X 技术“



一 、 染科加工技术发農历程 染料加工的爷本内容“ 二，



第三节染料于傲技 术的发展 …“



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343



343 343 344 3 14



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第六节粮贪干煉系统 设计与品质 AHP 综合评价 一 、 粮食干烛系统 T 么设计 二 、 粮食干垛系统中设备选 彻的跋则 三 粮食干燥篸间布置 ， … + Pi 粮愈千燥机设计 K , 稂食干燥品庾 AHP 综合 if 价 … 第九章染料加工与染料 干爍技术 ■



341



… :M 2



=f 嫌机的创新优势



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四 、 智能化移动式粮食干 燥机的主荽组成部分



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355 356 356 357



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一 、 我国成为 ir # 染料生产第一大 二 、 推动染料干操设铬的扫 主创新 …



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三 ， 货约能源 开发组合 f 烛机… 第闪节磡料加工技术开发与发展趋势



359 3 SO



—



一 、 染料加工# 术开发程序



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360



一 一



二 ，开发染料加工控术 .应满足的条件， … ………* 第1 :节染料干燥技术发展简述 、特点与设计根据 …… 一 、 干燦技术发展简述 …………… …



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二' 染料十媒的特点“…



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………



361 362



三、干 烛 机 设 计 的 主 嬰 裉 裾 … 第六节染料的分离设浒 … …………… 一 、 板据 M 滤机 …"………… "……… 二 、 全自动 Hi 滤机 … ， 三 、 自清洗过漶机 … " ……… …， 四 、 三 足 式 离 心 机“… …………… iL , 卧式刮刀卸料离心机 ……… … ■



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…… 36 1：



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六 、卧式蝶旋离心机 …"……



…… •… … … ， 一 第 七 节 液 状 染 料 加 工 X 艺 ………… 七 、 碟 片 商 心 机“ 八 、 脱盐用纳滤膜 …



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一 、 液状染料的优点 ………… … 胃



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二 、 液状染料加工配方的萆本构成



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三 、影响分散体稳定性的因索 … 一 …



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液状染料稳定性的測定 … "……



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一 、 载体喷雾斑化床干燥机 ………… 二、桨叶式干燥机 … ………… …… 三 、旋风 r 嵌机“ “ • …… … … …… … 四 、耙式干煉机一 ………………… ”



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……



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五 、 旋转 R 熬干煉机 … 六 、 薄 膜 流 化 床 十 嫌 机 …… " 七 、气流 沸腾 燥机 + 八 、二级气流干燥机 … 九 、桨叶式干操机串联系统 …… … 十 、喷羿带式干煉机 … " …… 十一 、 喷雾流化干煉 机 ………，



-



…



-



第 八 节 染 料 干 燥 设 备 … ……… ………



367 367



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^…… 376



375 376



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” 十二 、 tE 力 式 喷 雾 彳 机 "… 十三 、 气流式喷雾干燥机 … … … 十四 、 离心式喷雾干娛机 "… … "… 第九节喷雾造粒干操技 .术及其在染料生产屮的应用，



一、压力式喷雾造粒干煉机理 二、工艺流程 …



370 370 370 372 372 372 373 374 37 1



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363



376 376 377



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377 377



…



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378 37S 379



………



379



三 、喷雾造粒干煉技术在染料生产中的应用经验 … 四 、选用和使用喷雾遗粒干燥装蹬时应注意的事项“ 五 、喷雾造粒干燥实际操作中的注意亊项 … …



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参考文 W ， …………



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…



380 381



…… 3 8 3



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第 一 章 绪



论



第一节干燥过程基本原理 一 、概 述



干 烟 分 离 抛 作 指 通 过 应 热 能 将 圃 体 、. 半 It!体或液体物料中的液体成分蒸发为气体 使 物料转变力固体 。但冷冻干燥是个特例 P 由 T 干燥温度低于被去除液体的三相点温度 ，液体



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成 分 直 接 由 HI 态升华为气态 a 干燥的定义中



如过滤 、 离心



-



+包 括 液 体 的 浓



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( 蒸 发 也 不 包.括 机 械 脱 水 ，



. 沉淀以及从凝胶中超临界萃取水分生成的多孔气凝股 （ 萃取 > 或 所 粥 的 通 过



分浐筛 f 燥 袖 体 和 气 体 （ 吸 附 ？。干 燥 加 工 的



个 必要特征是发生相变和生成固体终产品 .



干懊在化学 、食 品 、农 # 、 生 物 技 术 、 聚 合 钩 、 陶 瓷



1



制药



制浆和造纸 、 矿 产 和 木 材 加1 .



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等工业中都是必不可少的操作 f 煉 也 许 是M 古 老 ，M 普 通 和 最 多 样 化 的 化 工 笮 元 操 作，据 文 献 报 道 有 4 0 0 多 种 干 燥 设 备 ，约 2 0 0 多 种 干 燥 机 （ 器 ） B 应 用 于 X 业 化 生 产 ，其 中 出 现 了 许 多 被 广 泛 应 用 的 新 型 干 燥 机 。与 蒸 馏 相 比 ，由 于 大 tt 的 蒸 发 潜 热 和 使 用 热 空 气 （ 通 常 佈 是 ） 作 为 干 燥 介 质 的 低 效 韦 ，干 燥 是 最 牦 能 的 单 元 操 作 据 资 料 圮 鈸 ，发 达 两 家 工 业 耗 能 的 1 4 % 被 用 于 干 6



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烛 ，有 些 行 业 的 干 煉 耗 能 甚 至 占 到 生 产 总 耗 能 的 而 且 这 个 数 字 在 不 断 地 增 大 ，国



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外 有 不 N研 究 报;



工 业 千 燻 所 消 耗 的 能 源 占 美 闺 、加 聿 大 法 和 芄 两 总 能 源 消 耗 的 占 丹 走 和 德 同 的 2 0 % 2 5 % 其 中 后 者 是 米 娘 于 行 业 强 制 的 能 源 审 核 数 据，



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网此更为可萌



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n 以 认 占 化 学 工 #.非 常 低 的 小 于 到 占 造 纸 工 业 的 3 5 % 干 燥 的 能 耗 范f 『



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在 美 踽 ，毎 年 干



保 设 铪 所 占 的 资 本 仅 为 8 亿 美 金 闪 此 ，绝 大 部 分 的 泊 耗 是 撖 作 成 本 ， 而 不 是 极 初 的 设 备 投 资 。 不 同 的 物 料 有 以 7不 同 的 干 燥 原 因 ：便 于 操 作，便 于 保 蒙 * 减 少 运 输 成 本 ，获 得 理 想 的 产 品 质m等 。 在 许 多 加 工 中，不恰当的干燥可能会导致产品质遺不可逆转的破坏而无法出 ■



fi , 在阐述干燥基本原理以前 ，有必要解释〒燥独特的特点 ，这 些 特 点 使 干 燥 领 域 的 研 发 更 有 更 具 挑 战 性，



千 燥 产 品 的 尺 寸 可 以 从 几 微 米 到 数 十 厘 米 （ 厚 度 或 深 度 ）；产 品 的 空 隙 率 可 以 达 到 ％ 干嫌时间可以从 0.25 & 到 5 个月 * 生产能力可以从 0 lGkff / h 到 100 t/ tu 生 产 速 度 可 以 从 0 ( 諍 态 ） m ZOOUin/ S s 干燥溆度从低于三相点到高于液体的沸点 .f 操 作 压 力 可 以 从 0. JkPa 到 2S0 0kPai 热 能 可 以 通 过 传 # ， 对 流 、 SSlt , 电 磁 方 式 连 续 或 间 接 传 送 。



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. 不对能有 很明敁 ，



嫌设备成分析已布的干燥



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够 应用到所有或几个不同干燥设崙的单



a 备时 ，必须了解热 & 、 质 a I



设定程序



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非线忭的



. 因此按比例放



当准备设汁于 和动 M 传递的基本原理和原料特性



准确地说， 即使在磁简单的干燥机中所包括的所耵过程 ，也是莳



大通常垦很 01 难的 * 试验规模



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试验人员的实际经验以及熟练掌握的原理对于开发一个新的



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f燥 设 备 圮 必 不 P J 少 的



干 燥 设 备 销 忾 企 业 必 颔 专 注 于 ，通常也仅能提供某一小类的千煉设



济 * 凼 此 ，买家必须熟悉抒类 T 燥 设 铬 的 基 础 知 在 去 干 燥 设 铬 销 售 企 业 之 酣 ，要 做 好 初



因 为通常佥有多种不同的千燥设备可以满足某一特定的应川, . ㈣ 时 ，运用矿物燃料作为热雠进行卜嫌棵作产生太里的二氣化碳等气体，干悚设备的 M 气 （ 这往气体中夹带一些粉屯〕对 大 气 坏 境 有 不 良 的 彩 响 * 这 对 T H 益 引 起 全 球 关 注 的 " 环 步的选择



_



埵 保 护” 是一个极大的挟战 *



L 湿物料的干燥过稃



干燥的条件为干燥介成 （ 通 常 为 热 空 气）的 流 动 速 度 、 ？楚 度 和 爾 度



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彳 于空气的温度髙 ，物料的溫度低 ，因此空气与 ， 与热空气从湿物料表[酎稳定地流过时| |



物料之间存在葙传热推动力 ，空气以对流的方式把热1传递给物料 ， 物料接受了这些热域 ，



用来汽化其中的水分，水 分 不 断 地 被 气 流 带 走 ，物 料 的 湿 含1不 晰 当 物 料 的 湿 含 揿 T



降到平衡水分时 ，干燥过:程 结束 物料干烘过程中



.



存 在舂传热和传班两个相亙的过程 + 所 谓 传 热 就 是 热 空 气 将 热 M 传递 给 物 料 ，用于汽化其中的水分井加热物料 T 传质耽是物料中的水分蒸发并迁移到热空气屮 ， 使 物 料 水 分 逐 渐 降 低 ，得 到 干 燥。 2. 干 燥 过 程 的 特 点



在干燥过程中 ，由于物料总是具有一定的几何 R 寸 ，即使是很细的粉料 ，从微观也 W 看



成是有一定尺寸的颗粒 * 实 M h 上述传热佝质过程在热气流与梆料 粒 之间和物料賴軺内部 的机理是不相同的 * 在干煉观论上就将传热传质过程分为热气流与物料 .表面的传热 、 传质过 程和物料内部的传热传质过程 ，屮于这两种过程的不网而影响了物料的干燥过程 ，两者在不 同干燥阶段起著不間的:t 导和约柬作用，这就导致了一般湿物料十煉时前一阶段总是以较快 且稳定的速度进行 ， 而后一阶段则是以棰来越慢的速度进行 ，所以我们就持干燥过程分为等



速干燥阶段和降速干燦阶段， 0 > 等速干燥阶段在等速干 燥段内，物料内部水分扩散至表 的 速度 ，可以使物料表 . 所以干燥速度取决于 而保持着充分的湿润 即表谢的湿含 S 大于千燥介质的最大吸湿賴力 ， 表面汽化速度 n 换句话说 ，等速段是受汽化挖制的阶段



山千干燥茶件 （ 气淹湿度 、 诞度



.



速度 ） 基本保持不变 ，所以干垛脱水速度也基本一致 ，故称为等速干煥阶段 ，此一阶段热气



_



流与物料衣面之间的传热 ，传质过程起若主 f 怍用。因此 t 祺萵气流速度和温度 ，降低空气 浞度就部有利于提阁等速阶段的干燥速度，等速阶段物料极收的热垃乎全部都用于蒸发水 分 + 物料很少升温 故热效卓很尚。可以说等速段内的脱水是较容易的 ，所去除的水分 ，纯 >



属非结合水分。 (2)



表



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降速干煥阶段随茬物料的水分含虽不断降低 ，物料内部水分的迁移速度小于物料 的 汽化速度 ，千煉过棵受物枓内部传热 ，传质作用的制约 ，f 燥的速 .度越来越慢 此 阶



. 有以芗几个持点 # 段称为降 ii 干燥阶段 ，



① 降速段的干燥速率与物料的湿含



a 有关，湿 含1越低 ，干 燥 速 申 越 小，



② 降速段的千燥速率与物料的厚度或直径很有关系 ③ 1降 速 阶 段 开 始 以 后



水分使用之外



. 干 燥 速 率 越 小。 崢度越大 ，



. 由于干燥連率逐渐减小，空气传给物料的热镦 ，除 作 为 汽 化 .



尚 有 一 娜 分 将 使 物 料 的 温 度 升 商 t 直至 M 后 接 近 T 空 气 的 温 度 a



④ 降速段的水分在物料内部进行汽.化 * 然后以蒸汽的形态扩散至表面 ， 所 以 降 速 阶 段



的十煉速率完全取决于水分和蒸汽在物料内郎的扩



2



速 度 , 周此也把降速段称作内部扩散控



制阶段 n



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⑤ 也降速阶段



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提 敁 t:燥速度的关键不洱是改莕下 煳 介 的 条 件，而 是 提 商 物 料 内 郅



版 分 扩 敢 速 度 的 叫 题。提 商 物 料 的 温 度 ，械小物料的浮度都Ji 很 有 效 的 办 法 ，



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相对等速干煉阶段 , 降速段的干燥脱水埏困难得多 ，能耗也要高得多 所 以 为 提 高 干 燥 迚 搜 ，降 低 能 耗 ，保 诚 产 品 品 在 生 产 工 艺 允 许 的 惝 况 F ，应 尽 吋 能 釆 取 打 敝 、 破 綷 、 .



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切短等方法喊小物料的几何尺寸 ，以有利 T 干 燥 过 程 的 进 行 。



二 、 湿气体和湿物料的性质



-



_



I 物 料 性 能 及 T燥 特 性



① 物 料 的 形 态 大 至 成 哦 的 木 材 、 啕 瓷 制 品 以 及 片 犾 ，纤 维 状 、 顆 粒 状 、 细 粉 状 直



至 # 糊 状 和 液 体 物 料 ，都 是 工 收 上 渴 踅 十 操 的 物 料 。故 选 择 干 燥 机 形态



.



：



M括密度 、 堆 密 度 、 粒 径 分 布 ，热嵙以及物料的黏附性能等



② 物料的各神物砰特抖



黏附性能的高低



尤 法 进 行。



. 对 进 出 料 和 某 些 形 式 的 干 燥 机 的 丁:作有很大的影响



③ 物 料 在 T燥 过 程 中 的 特 性 包 括 受 热 的 热 敏 件



J3L 另外 报废



.



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首先依据物料的



干煉过程中物科的收



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黏附严重时干垛过程



有 些物料在受热后佥变色和分解变 将 使 成 ® 制 品 开 裂 或 变 形 ，从 而 使 产 品 品 质 降 低 甚 至



④ 物 料 与 水 分 結 合 的 状 态 决 定 丫 干 燥 的 难 M 程 度， 能S消 耗 水 甲 和 在 干 燥 机 内 所 盅



停 稍 时 间 的 长 短，这 与 选 型 # 很 大 的 关 系，例 如 t 对 难 f 煉的物料主要是给予较筏的停蹐时 间 * 而不是强化干燥的外部条件 ■



.



2. 对 干 燥 产 品 的 要 求



① 对干燥产品形态的要求



_



■



作 某 些 情 况 下 这 一 点 IS 得 特 别 取 要 。 如 在 食 品 T 燥 中



.对



产品几何形状的要求 .是 能 否 使 产 貼 含 水 率 达 到 f 燥 贤 求 的 关 键 ，再如像洗衣粉 、 染枓等为利 于速溶并避免粉生飞扬，选 择 干 燥 机 时 必 须 应 用 喷 雾 造 粒 装



_



(S 对 干 嫩 均 勾 桦 的 要 求 .



③ 对 产 品 的 卫 生 的 婴 求， ④ 对产品



一 些特殊要求



如对咖啡



6



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乔 菇 ，族 菜 等 物 枓 的 干 垛



. 要求产品能保持其



特 有 的 香 昧 ，故 不 能 采 坩 高 风 M 的 快 速 干 燥



3, 湿物料含水婧的波动情况及干熥前的脱水



na 水串 W 尽 "f 陡 避 免 较 大 的 波 动 ， 若 含 水 M 变 大 . 将 使 T- 燥 机 产 M 下 降或干嫌产品达不到含水串要求 ，若含水串变小 . 则出口排气m 度上升 . 产品过度干燥，不 进人干焙机的物



吶会使干燥机热效爭下降



对于高



有 时 还 会 使 产 品 温 度 上 升 ，从 而 影 响 产 品 质 SL



m 物料 《 含 水 率 仙％以 上 > , 在 干 燥 前 应 尽 可 能 应 用 机 械 脱 水 滤 ，离 心 脱 水 .



等） 给 予 預 脱 水 ，机 槭 脱 水 的 设 备 费 用 虽 较 商 ，但 其 操 作 贽 用 之 低 廉 是 热 风 于 燋 无 法 与 之 相 ■



比的



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三 、 干燥动力学 As S, Mujtinukr 认 为 t 考 虑 到 在 固 定 干 燥 条 件 T 湿 体 的 千 煉 过 程 ，在 大 多 数 情 况



f 又随时间 / F ，经 MM 初 阶 段 的 调 整 后 ， 干 萆 含 水 率 ：



线 性 下 降 ，Ml 时 伴 随 希 蒸 发 的 开 始



3



_ __ _



然 JR 揆 S 是 X 与 / 的非线性卜降 ，直到很 & 时间后 ，被干燥闶体到达其 f 衡含水韦 X 燥 M程结朵



就 N 由水分 （ 游离水 ）



'



rnm ^



'



含 水 李 定 义 为t



Xf = X - X



.



干



( 1 -1 )



. 干煉速率下降到苓 在 X』= o 时 ， 。按常规 ，在怛定干燥条件卜 T 干燥速率定义为:



N



式中 ， Y 力水分蒸发的速 』



sdX



Adf



( 千燥逨申K



积不网h 叫为团体干重， 如果 A 未知胃則



m



或 N=



~



^ AXi



(]



广



Adi



^



k g/( t



^



h)



,



2)



A 为蒸发面积（可以与传热



可用每小时蒸发多少千克水来表示 w



X f ) 的龙系闬称为干燥速率曲线 ，通常在恒定千燥条件下获得 注意，在 实际干燥机中 ，被干燦材料通常处 f 不同的干燥条件 《 如不同的气 固相对速率 、 不同的温 度和湿度 、不间的流动方向）。因此 ，采用 种方法在操怍条杵范噸外对 H限的干燥速宰数 N 对 X (或



据进行内插或外推是必要的 *



-



-



a



-



阑 [ 1 所示为在恒定干燥条件下典型的 “教科书式的干燥速奉曲线 ，它显示了最初干燥



速率 N 等于临捧 1f 燥速孝乂数的干燥阶段 在所谢的临界含水率兄处 * 干燥速申 JV 随宥水 分舍董的进一歩减少而降低 ，此现象的机理与物料和干燥条件都有关 许多食品和农产品根本 #



#



没有明M的恒速〒燥阶段 在



.



跟制




以及 Perry



^ 』



时变得宄全不饱和。 Keey



1991 年 ）、 . A,S. IVtujumdar 和 Menon



等人 （1936 年） 提供了干燥速率曲线的详细讨论。 (外部热册免换?2制 ) 祖i 蒂干嫌



*



丧血獺彻的Wfc



应注意



_



a



初始 态《 过



_



含水平/ckg /tg rftjsf)



围 ] ] T



_



^ 艰的 輕 科 IF 式的 T 燃速申曲线 在 fri 定干燁条件下 s；



当干燥速中曲线形状呈现出急剧转变时 ，食品材料对能有不止一个临界含水



这 通 常 与 由 T 组 织 或 化 学 变 化 闹 导 致 干 煉 机 琍 变 化 行 此 外 * 临 界 含 水 韦 x E 不是材 料本身的特性 * 它取决于干燥逨率，必须由实验确定 * 不 M 材料的大概临 .界含水丰如表 M



申



1



所示



4



_ _ __ 表 hi



制



料



不同材料的大镢临界含水 $ 树



/ ( kg 水 /kg F 物质）



.



窀晶媒 岩鉍， 垆毛 沙，



0 05



■



W 砖 Hit ，离的 t ,畔沙 打色剂 ， 羊 EL 胡品 泥土 ，



—



临界企



科



0,10



.



一 牲 &品 等



0. 10 fr. 2i—I 0 2a *- na 4 fj



0



很 容 勒 吞 出，使 用 绫 验 或 分 析 方 法 估 计 外 郞 传 热 成 传 质 速 Geankoplist 19名3 年）t 况 裉 容 易 计 算 , 因 此， ■



0. 80



( Kcey, 1978



十*



v.



』



仆



>0, so



明R 等



.



*丰



Ak@ 永/k« 干 Ifc 质 5



■



( 1-3 )



A



式中，Sg 为由于对滇 、传导和/或辐射的总热流鐘; h 为在固态温度时的蒸发潜热 (等 在完全的对淹干燥中的 速干燦阶段 ，干燥表调总是处于水饱 状 态 ，从而使液膜保 持湿球湔度 由 T 传热和传质的相似性 湿球温谀也与被干燥物体的几何形状尤 在 降 速 率 阶 段 ， 干燥速率延 X ( 或； Cf〕的 sl数 ，对 一 给 定 的 M 料 在 一 给 定 的|燥 机 内 I1燥 ， 燥 迪 率 和 x ( 或 xE > 的 函 数 关 系 必 须 由 实 验 定，如 來 d 知 』V 对 X 的关系 则 将 Ifl 体水分含爾由 X! 减 少 到 心 所 需 要 的 时 间 q HI通 过 定 义 很 简 单 地 计 箅 出 S



、



*



0



r



卩3



_



^



叫v



T



dX



-



Cjp = C i exp( — k i. ) ^ ^ ( 1-9 ) 当命7 2 , 5 M 0 1亨 时 ： = exp ( — 0 (H 77w 减 1438 /r) ( 1- 1.0 ) G 0276w 减 995/ T ) 当 w 内部各位置处 J8 胡龄卜索的



利用式



“ 不间温度 、 湿度条件的变化规律 .



-



_



度随



2 生物物料控制参数与于燥工艺参数



明振了有效成分存:不同条件陴解的控制参数和方程式 t 仅为研.究牛物物料的敁住干煉工 艺提供了基础 ，千燥工艺的具体确定，还需黎在干燥装拘的檢作 #数 （包括物料的尺寸与彤 状 * 热 风 M 度 速度 ，湿度等） 与物料内部的温 If 、 湿度 、 其他成分浓度等之间座立联系 ， 基本的方法是建立块状 、 广狀 、 柒状等物料在干燥装蹬中的非稳态传热传质模型 。 i



忐征物料非樘态传热传质粮型的方稈组及定解条件 、 解法，可在传热学专著中查取 互 对块状 、 球状 、 片状 、 条状等简单形状的物枓 ，存相应的豳衷可盎 ，此处不再详述 t



*



以片状胡梦卜为例 • 设胡萝卜片较薄 ，片内温度 、 含龈爾基车均匀时 ，胡尠卜片的温 度 、 湿度变化符合如 K 规律 t p c S ( d T / d f ) = 2i f ( i B — .



热力学温瘦 S



/



为时闸 S



—2



)



—



Zct [ h ( pw —



/oM ) r



pn — c 为胡萝卜的平均比热容 ；



7私 diL'j/ df )=



式中 ，P 为胡萝卜的平均密度 f



£w



i j h(p*



)



(M l )



占为胡萝卜片的厚度；T 为 拉为干燠空气与胡萝卜片表面的妒均对流传热系数 ，与干燥空气的 .



温I 湿度 ，速度及空气与胡萝卜片相瓦作用状况有关； G 为干燥空气的温度 * 4 为胡萝卜 表谢的 it 度 i 外为胡萝卜片表 与 干燥空气.的对流传质系数； > 为胡萝卜片衷面处旗汽的 浓度 《



内为 T 燥空气中蒸汽的浓度 ；r 为 水 的 汽 化 潜 热:



为 胡 敢 卜 片 的 千 基 湿 含 0L 微分 方 程的初始条件 （定解条件 ） 是干燥开始时胡较卜片的温度与干基湿含彌 。 通过式 CMD , 可以在胡萝卜片有效成分（斤胡: 萝卜桌 ）的 I 降解控制参数 < 温 度 湿 度 ） 与干燥工匕控制参数 （ f 燥空气操作参数 、 物料物料及形状参数等 > 之间建立联系 ，从而时以 确定采用不同的干燦工艺和胡妙卜进料状态时，胡萝卜片的湿度与倕度随时间变化的規律 ■



1



B



二 、生物物料基本干燥过程的计算 L 生物物料热物伴干抛讨榨的计算 牛物物料传热 传 .质 模型的求解芾知物料的密度 、 比热容 ，热导率 等热物性，即热物性的 ■



■



获取是确定生物物料最诖干燥工艺的基础数据。 生物物料的热物性较 J1 杂，不但与含水 M i 组分 、 榀度有关 ，还与物料结构 、 水与组分的结合情况有关 ■ 且干燥过程中成分 、 结构等均 处十不断变化之中，建 3 较枘确的物性估算方法潘做深人细致的工作 。 当已知物料的组分与 各 m 分的热物忭时，可以给出牛物物料三个基本热物性 （ 密度 比热容 、热导率 ） 的估算方 法 * 作为生产实际应用参考 。 密度 s C 1 13 ) P= 1 / y



：



％



-



.



( T Xi



m



/



ti , ) ( 1 一 e )



； 式中 t p 为生物物料的密度 ； I 为生物物料的比容 3



为各组分之和 ；： I； t , 为各组分的质



增分数 4 h 为各組分的比容; e 为生物物料的空腺度 ,. 定义为生物物料中空隙占生物料总



体枳的百分比 e 比热容 ；



p = 4,18DJCW 十;L



：- -hi, 928if -h 0



：



711 j p + L 574a



式中 ，G 为生物物料的比热容 ，k j / ( k g



*



L



K )；



*



908 JS



( M 3)



为生物物枓中水的班鐘分数 f X P 为



7



_



_ _ __ _



生物物料屮俄白质的质疳分数 灰分的质饿分数 &



.



以 为 碳 水 化 合 物 的 賴 里 分 数 ；h 为 腑 肪 的 质S 分 数 f h 为



-



+ . SSSXr + dSjCt： i 6 Xi + 0 iSSjCa ^ A 为生物物料的热导率 , W / m K ；其 他 各 符 号 的 含 文 与 式



热导率：



式中 ，



A= 0 G 8



.



*



Q



(



)



■



;



-



nin



»



( M S) 相 该



式适用于各组分泯合较均匀且作多孔疏松物料 • 对各向异性物料 、 非 均 匀 件 物 料 、 多 孔 忡 物 料 ，均黹根据物料的具体特点 ，建立导热換型 ，得到当1热导串 。 笈 杂 锫 构 生 物 物 料 的 当f t 热物性可通过生物物料基本组分的热物性进行估



2. 生物物料最佳干煉工艺



以胡势卜干燥为例 ， 确 定 最# 干 燥 工 艺 的 简 要 少 骤 如



rv



① 测 定 或 査 取 待 干 物 料 《 胡 琅 卜 鲜 品 ） 的 温 度 ，含 湿 ffl 、心胡萝卜躬及堞他各组分的



^



含 并 确 定 干 烨 结 束 后 所 要 求 的 M 终含水 t 及 胡翦卜求含歡 ② 给 出 确 定 爾 传 千 燥 工 艺 的 优 化JN 标 和 煉 设 抵 形 式 v 优化目标可为干燥时间 、 能 耗 、



+



：



I



_



利 润 等 ，此 处 取 于 煤 时 间 为 确 定 M 佳 干 煥 I 艺 的 目 标 過 数 。 取 设 絡 肜 式 为 烘 箱



_



③ 根据对干燠产品的要求



.



定 待干物料的形状和尺寸 。 此处设为薄片状 。 ④ 根据干燥设备的特点，设 热 风 的 吹 送 方 向 平 行 千 胡 萝 卜 片 在 Uff 取 干 燥 热 风 的 温 度 和速度为确定 M 佳 干 燥 工 艺 的 自 变 M ( 阃 控 变 Mh 即 研 究 如 何 碉 控 热 风 温 度 与 速 度 + 使胡



.



萝 卜 片 毪 保 证 干 燥 质 M ( 斤胡萝卜萑含搋）的 舸 提 T 吋 在 最 短 时 间 内 达 到 磁 终 含 水 请 要 求 。 ⑤ 设干燥热风的 M 度随时间的变化规律为 T = f ( , 速度随时 N 的 变 化 规 沣 为



o



-



© 利 用 式（1-7 )



式 u i o > 计筲胡萝卜的热物性 査 取 相 关 专 著 计 裤 胡 较 卜 片 与 空 气 的对流传热和传质系数 ，利 用 式 ( M D 计 算 出 胡 萝 卜 片■度 、含湿 M 在 干 燥 过 程 屮 各 不 f"J 时刻的值



8 > 式 ( M0 ) 计算出干燥过程中胡萝卜片中浐胡萝卜索的含域在不同时 ⑦ .利 坩 式 （ 1，



-^



. 虡的含 M 不低于耍求值 + 且千燥时间最短 刻的値 ，取使胡鈔卜片达磁終含湿请时十胡萝 卜 = f U ) v = K ( 0 为胡萝卜最佳干燥工艺研究的结果。 上 述 佳 干 燥 工 艺 研 究 过 程 中 = /o ) 、 v = Cf ) 求取的具休方法 ，可采用泛 理 论方



mr



.



_



r



法 ，也可采用反涵数或非线性优化的其他技术来解决 。



三 、生 物 物 料 测 量 方 法



确定生物物料的磁佳干煉工艺 ，对确保干熥质运 、 提高生产效丰 、降低千燥成本均有虽



耍 E 义 ，本文給出的琿论工具 方法和歩骤 ，仅为这一工作的开 M 提供基本思路和框架 。真 正婴应用丁指导生产实跋 还 右大 M 的基础性工作要做 * 如生物物料典羝化学成分的降解数 I



据库建设 ，牛物物料的物生



化 学降解模型研究 ， 生物物料组分问及与环境 W 家的相:



作用特性研究 ，生物物料的显微结构及热物性研究 + 不



的 生物物料形式与 T 燥热风 的传热 i



传质研究 ，生物物料内部的热质传递研究，與褶生物物料干燥的优化目标及M 佳干燥工艺硏 究 ，通过簡单实验



定 生物钧料关键结构与物件参数的技术和装罝研究等 1 均蓠魃众多研究



荇的共同努力 *



_



四、干 燥 数 学 模 型 和 模 拟 《1的研 T 燥是一个非常S 杂的传热传庾过程 ，长期以来人们已从理论 、 试验方幽做了大



究 丁作



8



.已 得 出 许 多 经 验 、 半 经 验 的 数 学 模 如 指 数 模 糊 、 牛 顿 冷 却 模 热 传 导 扩 敗 揆



型



'



__



__ _ _ _



多孔介质 Krischer 模型 、 Luikov 楔败等 , & 于干燥曲线外形形似一条措教曲线， 为此 ,



人们M以指数函数来近似毪代干燥曲线 T Lewis ( IW 9 年 ） 梭拟牛顿冷却定律也得到相网 的 . 指数權缏 ，



求解物化 「娛间M锚 W 涉及气液两相流的问题



其 数学漢型求解的主要步驟如下 。 X 榄拟歧域的离散化，即利 IH 控制矜枳方法将模拟 K 域划分成为许落细小 T 区域 ，将 ■



到模拟E 域的舴结构化网格 。



对



hft 热问题进行数卜算时 改先把罔拟区域化为许多相互不审在讷子区域 ，#确 定 节 ■



点在子 K 域中的位 W 及所代表的籽积 （ 即拉制存枳 ） 区域离敗化后可以得到 W 格化的节点 …、 控制容积，界 丽 、 M 格 线 几 何 闪 菜 。其中，节点是芾獎求解的来知数的几何位背 控制袢 ■



枳式应用控制方程成记守恒定律的最小单元，以节点为缸记 3 界凼是规定 r 每各个节点相对应



的挖制容积的分界凼位进；网格找足沿世标方向联结相邻两 t 节点丽形成的曲线族 ：



_



② 拗分方程时离散求解 ， 利 用这些 N格榑单个微分方程如组分方程 、气体质 W 方程 、 动世方程 、能坫方程和 粒 运动方稈离散成代数方程 ，然后将準个代数方程透代求解 = 将微分方程离敢成代数方程 4 婴 有限差分法 ，拧制奸积法和有限元法。丼中 A 限元法



: m ■



4罔体力学中应用较多 ffil在流体力学中应用并不成熟。将靝动问题的微分方程离散成代数 办程



s



+:要是有限宠分法和拧制容枳法 •



有限茇分法見用离散节点的 jg 商代替微商饩接将微分 ■



方程H化为代数方梓 ，t用的檄商表达式有截断的泰勒级数展开式和有限容积积分表达式



。 ③ 采用压力 正 方法 （Simple 算法 > ，将推述气体性质的质SL 动莆 、朗分等代数方程 联 立 即构成描述气相代数方程组 ，然后迭代求解直至收敛 其基本思想 为 ： 对于给定的压力场 （它可以是假定俏或足上一次迭代计算所得到的结 果 ），求解离散形式的动 ft 方程 ，得出速度场 。 ④ 采用气粒两相流的 Lt iird 算法 ， . 将描述气体性质和颗粒性威的方程联立 ，即构成描 述气体 撕粒 相 流运动的代数方程组 * 然后迭代求 直 至收敛， 对于气相控制方程绀用 Simp 有限差分算法求斛 .. 顆粒运动方程的求解是边立在气相



.



-



方程组的



■



_



的 基础之上



P



^



^



但同时颗粒相时解乂作为气相方程组求解的条忡 ，两相的解互为求



解条件，讓而同样孟婪用迭代法来求解 ，先假设一个初始的气相流场 t 然后依次求解颗粒的



运动方气相颗粒热班交换方稈和气相控制方程组 ，两相反笈迭代直至收敛。



第三 W



干燥设备使用的研究



一 、采用不同加热方法的干燥设备的适用范围 使微 M 热空气通过搅拌锄闽接干煉机与物料剧烈接 .触



提供。该方法适合大批敏处理热敏性物料



. 所潞热 掛的 90 % 用 问 接 干 燥 法 ■



6



利 用 Hi 接十燥 fi的流化床干燦机设冇间接的热交换器进行床内加热干燥 ，所



70 % 用



週粉



t



X热隞的



接 加热提供。这样可以更奸地发抨宜接干燥法的特点这种 // 法特別适合大批苗处 粒 状 物 料，



二



1



根据物料状态选定干燥设备



干燥可以分为



大 类 ，一类要求 T :燥结柬后 ，仍保持原料的原形 ，如很多食品类的干



9



__ _ _ _



嫩 > 建 筑 材 料 的 干■等 。另一类是把液体 ，泥 状 块 状 、 粉 状 物 料f燥 后 状产品



. 有 的 干 燥 过 程 ，特 别 是 药 品 的 千 媒



—



. 成为粉状或颗粒



希塱不破坏原来的晶肜 ，药 品 生 产 中 ，还 常 用



*



到液体和粉状物料经干燥后 ，达5!1 定 粒 径 的 颗 干燥设#选型主要是 fti 据被 Hi 物料的形态来确定



&



鞠料形态不仅决定其干燥方式 ，同



吋对 f 燥机的干燥效率 ，干燥质虽 、 干燥均勻性及进 （ 出 ） 料装贸:等都有很大的影响 t 所以 工 艺允许，对被千煉的物料应尽可能采取粉碎 、 筛分 ，切短等預处理 a 阀此干垛设務不仅



仅是一个选型的问趟 ，还应该制定科学的干燥工艺 ，才能达到满意的效果



^



千燥机的进料和出料也有技术 N 题，很多方面迹是翦凭借实践鲐验 。从经济角度分析 *



处理 M的大小也是选抒干燥设备形式的内系之一，



三 、影响干燥设备生产能力的因素



由 亍 干 燥 过 程 中 湿 物 料 的 种 类 很 多 • 干燥特性义差别很大，所 以 需 要 不 M 类型的千燥方



法和设备



. 这 样 就 带 來 了 干 煉 方 法 和 设 备 的 选 型 问 题。如 果 选 择 不 当



+



资 过 大 ■ 揀 作 费 用 上 升 或 产 品 质m不符合要求等闽题，在极端情况下甚至不能操作运行 以 ，必 须 对 选



问 題 给 乎 足 够 的 重 视，



_



_



就必然会带来设备投 &



所



由 T 网种干燥方法 ， 干燥脱水一千克所消耗的热能基本一致 ，时干燥机所配老热源 （热



. @ 此干垛机的主要技术指标 风炉 、 蒸汽敗热器等）鞞 M 也是一定的 ，



T燥能力往往以每 小时的脱水凿 （或最大脱水莆） 为依据 此指标是在一定条件 F 测定的 ，如湿物料种类 、初 始含水率 . 逊终含水率 ，热风温度 环埯温 ( 湿〕啶等 。其中 R 毀有一个条件发生变化 对 干燥机生产能力就都有彫响



.



. 有时彫响坯较大 1



•



.



，



H ) 湿 物 料 种 类 这 里 的 湿 物 科 种 类 是 措 物 料 与 水 分 的 绪 合 形 式。湿 物 料 吋 以 分 ① 赞 多孔物料 ，水分主要葬毛细管力而结合在物料中 * 如砂子 、 二茕化硅 、恬性炭 、 菜烧



毛



陶瓷等 ，水分与物料的结合强度较小 式 占 导 地 位 如 胶 、面 粉 闭 等



》



干 燥较容易 I



© 胶体物料 ， 水分与物料納渗透结合形



这 种 物 料 一M 表现黏度大，水分与锪料的纺合强度较人 +



F 煤较围难；③ 毛细赞多孔胶体物料，具有以上两类物质的性质 ，如泥煤 ，黏土 、 木材 、织



•



物 、 谷物 、 皮苹等这类物料种类最多， 但此类物料之间的水分结合形式也有差別 ，决定了在



同等条件 T 脱水的难易也不相 hL



物料的形态对干燥也有很大的影响 ，如賴粒物料 ，顆 粒 大 比



序度小比渾度大容舄干燥 ， ( 2>



_



粒 小 难 〒 燥 ，而 大 块 料 *



湿 物 料 含 水 率 含 水 率 （ 湿 含 虽〕是 水 分 在 湿 饬 料 总 重 中 所 占 的 W 分率1



^G



i XIOO



W X 100 {% ) Go W



+



w 为水分甫虽；G 为 湿 物 料 重 式 中 ，附为含水率；



(M 5 )



G 为绝 f 物 料 重 蛍，



M姶 贪 水 率 是 指 进 人 干 燥 机 之 前 湿 物 料 的 含 水 通 常 是 湿 物 料 只 蜓 能 在 干 媒 机 内 工 作 初 始 含 水 率 越 高 ， f 燥 机 所 表 瑰 出 来 的 脱 水 能 力 就 发 挥 徇 越 充 分 反 过 来 说， 姶 含 水 率樓高 ，最 终 含 水 率 一 定 时 ，干 燥 机 越 能 达 到 最 大 脱 水 能 力 但 出 干 料 M 反 而 卜 降。



.



3



.



. 当初始含水中为 40 % 左右时， 例如 ：某台干燥机设计脱水能力为 moJ /h ， 干料产1为 2W)kg/ hP 假定干嫌脱水能力保持 ]00kg作和干料含水率 12 % 不变 ，根据；千操前湿物料中



^



绝干物质重挞 = 干炮后干物料中绝干物质重 M , *5Ht 算出不同湿物料含水率情况下的相应干



燥产M ，如 表 所 示 t



10



_



__



表 卜2



干爆机干



I 纖 脱 水 力/< kg / hji



ioo



* 脱 水 雄: 力 、相 皮 干 熳 产 量



f 料方水韦



W 物 料 严 姑 /〖 kff /h >



12



=i0 !> G



3 5 2.li



2邶 ■ g



m



214. a



2611. /



3 fi



沈US



13 ] . 6



紙？



m.7



^7



.



■H 3



B2. 1 r 此 丧 为 臬 燥 机 1 燦 肤 水 味 力 为 ■kic /fca.jN 我 不 间 tort 含 水 率 情 沉 F 的 干 料 产 儀 从 屮 可 以 者 出， stns• 水 + 增 加 ，于 燥 机 十 遒 肫 力 《 股 水 能 力 > 保 持 不 交 时， 吁 产 十 料 产 锖 会 相 哇 下 埤 很 來 8 这岛千煥机选辱和性用时应



_



m m m. u ) M 终含水率一般干燥后段均处于降速干:姐阶段，要求最终含水率越低 就越大 ，所黹干燥时间越长 、热效率也越低 ，因此也影响产陡。



_



⑷ 热风温度热风温姐〔或称干燥介质温度 } 是干:媒中



® 敏感的



-



个杀件



■



.热风温度



越商 ，则所含热能越多，同时热风的相对陨度也越低，吸收水分 、 携带水分的能力也越强



作常有利于干燥



_



干燥雄度



i f H，干煳热效韦也很商 伤忤多干媒设济中 ，当其他条件不变 ，干燥机的 #



.



脱水能力基本与热风财度的变化成正比 在选揭干煉设备时 ，一定耍对破坏物料的极限温度 打免分的数据 在物科允许的悄况卜 尽敏选界商 M 介质 , 特别故注意的是 * 咋多种千:嫌方 法 特 别 是 快 速 T 燥 ，干熥后的物料 M 度大大低于干燥介质温度 , 例如气流干煉机热 M 湎度 虽然尚达 25G t： 以上 而出料 M 度一般均在 SOVIET , ■



&



'



1.



_



1



P



:



( 5 ) 坏境触 （ 辦 》 度这単 东嬰 M 指天气的变化对干燠的影响



P



—



_



般干燥机都是以大气



作力干谢介质的 ，大气的温度越离 ，湿度越低 ，就越有利于干燥 ，闹南方冇 、 M 季 ，天雨顢 湿 t 空气湿度很大，就不利 f 干燥机能力的发揮 ，影响产滅 。



-



.



，南北方空气湿度相差很大 。 在幽 方某些地方 冬季的湿度 （ 每千克绝干 空气中含水 ) 仅为 0,OOSkg/ kg，而到春复季，其大气酿度却葙达 (L 025 kg/ k 是前者的三 我国幀员



倍多 + :因 此 ，在较低排 H 温度



。



«90 V ) 下操作的热风干垛 ，在春 M 季时大气湿度增高 ，其



r 垛速率必然卜降，丽所潞的时间将上升，由十大气湿度的增商 , 物料的平衡水含掛亦必然 _



上升



，



这 些因岽均将使子嵌产S K 降 ，在某些愤况 F 会使产祜下降 50 % 以 . 上 另外，作为干燥设铬配赛的热源设詻:很多，通常是按捫耗的燃料来分类 ，有燃煤 、 燃



油 、 燃气 、电力等 ，按换热情况乂可分为干媒介质汽搂加热和间接加热。



W 如锅炉加热水形成蒸汽 ，教汽再通过啟热器加热干燥介质 • 这就是两次苘接加热，这 神方式总的热效率很低 ，仅 40 % 左右 ，在某些工厂生产中有多处 〗f j 热点 ，为便于集中供热 和竹理



.采



较多



3



燃煤热风炉有间接加热的和直接用燃烧烟气作干爍介质的 （ 直火炉） 间接加热的热夺 气清诂干净 热效苹 6 Q % 川％. 酣直接加热闲受烟尘的污染而肜响产品质爾 ，但热能利 用很充分，热效卓很离 对干燥时物料中混人少s 烟尘而无影响时，可优先采用 n 油燃烧器 a 前也使用 越 来越多，具有操诈简便 、 升温迅速 溫度稳定 、 控制方使的优点 * M 使用成本 T



P



■



■



■



.



1



较低 。



热源选择合理与资影响很大 ，涉及没备的投资费翔 、热风 成本 、环境保护 、 人 M 劳动强度 、 自动控制水平等



^



m 度 , 物料的干熥质堡和干燥 .



JJ



_



_ __ _ __



干燥设缶的保温投人的费用不



，但 一 般 可 以 使 =F 燥 机 的 热 效 率 提 商 1 0 %



30% * 所



以 应 d 起 足 够 的 黽 视。



一般所有的干垅设备都冇■湿口 ，特别娃采川热风干烛方式 ，棑龈口或多或少总会夹带 一些超细粉米物料。对一些价值较商或排放≤有限制的物质 1 物料的 IH 收 昆 徇 格 外 里 #



枓的回收苻专门的装涅 ，在干燥系统 考 虑•



+



对 F 燥机的工作# 数有影响 ，在设备选型时 W



—



物



并



四 、干燥设备选型前的计算



15> 所示。 ① 物料含水率的计雾如式 中 ，Gs , 1 * Wi g 均 为 已 知 ， W 计 算 得 m G h 那 么: 式 干 燥 脱 水1



,



. ；



»



( 1- 1(53



为湿物料含水韦t



嫩



,



Wq =G - G 2



( kg/ h)



( 1-17 )



®



酣而已介绍 ，f 燥机的生产能力受物枓种类 、艰物料含水率 、 终含水率 、 热玫温度 、 环垴温 （ 湿〕度等很多因素的影响 ，为了满保干燥生产能力稳定正常 , 一触应该将计赞:的下 孅脱水摄放大 20 % 30 % 来进行干燥机选型 ，即 3 ( M8 > )x a 2 :L 3 ) 选用干燥机脱水 a = W g( 计算干爍脱 否则 ，肉受前逑因素的影响 ，就可能选成有时生产能力达不到闱计的产贵 ， 影 响全生



*



产线的正常生产的后H 干锞设备选型时 首先应按湿物料的形态对干燥机机切进行初选，而后根据处理M的大 ?0 % 來 定 干燥机脱水爾 ，另外还缅考虑自身生产 小汁箅出所耑小时脱水 并放大 20 % ： ( 蒸汽 K 热 备件 、 投资大小、工人索质 、 卫生要求筇 ，选杵搀作方式 t 连钕或阿接 ）、 >



*



■



器 、热R 炉 、 油燃烧等 K 设故材质（势M碳 钢 、铝 不 锈 钢 > 等 * 近 年 来 ，各 物 料 进 口



对 我 函 物 料 干 燥 企 业 的 生 产 过 程 提 出 了 更 尚 的 要 求 ，因 此 各



种 认 证 迅 連 在 干 嫩 行 业 展 开 ，对 物 料 干 燥 来 说 ，这 些 认 证 的 重 点 鄱 集 中 在 楢 、 干 、 包 岗 位 ， 所 以 干 燥 器 （ 机 ） 的 合 理 选 禅 ㈣ 得 尤 为 甫 要 。干 燥 设 倍 选 用 时 要 根 锯 物 料 干 燥 特 性 、 成 品 要 达 到 的 埋 想 状 态 闹 定 ， 尤 其 要 考 虑 无 阑 料 干 燥 设 备 的 材 质 和 无 衡 保 证• H 前 ，



我 同 物 料 干 嵌 器 类 邴 比 较 多 ，其 各 0 特 点 和 适 用 条 件 不 同



. 应 合 理 选 用，以 提 岛 物 料 十



她效率 a



干燥设备选型技术概述 几乎所冇的工业都离不开 T 燥操作，M 然正确地了解干嫩及干燥设备的工作机理冇助于



成功地完成干條过程 ，但是仍然齑要我们不断地投人人力和物力去进一步进行干燥技术的研 究和开发 ，以使其在生产高质疳产品的同时，有效地利用能源 ，喊少对环境的不利影响 ，并



12



__ _ _



_ __ _ 丄L 史 15



F 实 现 过 稈 操 作 和 控 制。



L. 干 燦 技 术 的 特 点 f 垛技术 W 很宽的应用领域，面对众 .多 的产业



.



理化性质各不相闸的物料 产品 J* 贵及 干燥技术是一 跨行业 、 跨学科 、具有实验科学忭质的技术 通 *



K 他方 差万别的靼求 * n 常，在干燠技术的开发及应用中霜要興备三个方面的知识和技术 第 M 诺嬰了解被干燥物 ~ ■



■



6



M



判的



化 性质和产品的使用特点 s 笫 ： 是要熟悉传递工程的絕琊 ，即传质 传热 、流体力学 1



和空气动力学等的垛理 i 笫三要有忒施的 # 段 ，即能够进行 T， 燥流稈，主要设落 、电气仪表



控制等方面的工程设计 * 显然 v 这三方酣的知识和技术不 ® 子一个孚科领域 n



这三方



在实践中 ，



n



的 知识和技术又缺一不可 a 所以 f 煉技木娃一 跨行业 、 跨学科的技术 a 现代干燥技术 Md 有一 pi 多午的发展史 ,. 值至今还厲于实验科学的范太部分干燥技 ■



术目船还缺乏能够柚准指导实践的科学期论和设计方法。实恥应用中 + 依靠经验和小规楔实 验的数裾来指导工业设计还 M 主喚的方式 ，造成这一局面的原网有以下几方



① 干煉技术所依托的一些基础学科 （ 主要 .是 求属于传递工程范畴的学科 ）t 本身就具有 实验科学的特点。洌如 空气动力学的研究. 发展还要珥 “风制”实验来推动 t 就说明它还没 9



冇脱离实验科学的范畴 ，而这苎基础学科白身的发搌水平直接影响和决定了1 嫌技术的发展 水 平。



© 很 多 T 燥过程是多种学科技术交 fT 进行的过程



s



牵



面 广 、变 化 因 索 多 、 机 邳 复 杂。



例如在喷蒡干燥技术领域里，被雾化的液滴也干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键 液 滴 , 初姶速度和方向及伸] 其 他液滴和热空气的流向 、 流 速 有 的 轨 迹 与 fi 身 的 体§ 6



u mm



但 这 些 参 数 由 于 传 质、 传热过程的进行 ，尤时无剡不在发生着变化 、 而且初始状态时 ，无 论 ■



是液淌的大小还是热空气的分布都不蚵能是均匀的 。 敁然 ，对于如此飪杂 、多变的过程只凭 借理论计算来进行丄程设计是不可轱的



.



D



③ 被干條物料的种类是多种多样的 ，其现化性质也是料不相问 a 不同的物枓即使在相 的 燥 条 件 下，其传质 、 传热的速率也可能有较大的差异 ，如果不加以区别对待



+



w



能造成不尽如人愈的后果 * 例如某些中草药的干垛 * 虽 然 同 收获期存在区别就需改变干做条件 * 否 则 产 品 质 M 就会蒉到影 以上三方而的原闶决定



—



种药材



.M



为 药材产地或



r



。 但干煉技术的这些特 点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由十实验装背缺乏或机型不全 （ 这在我网是一个普 遍 存 在 的 现 象 ） 轻黹回避应做的干燥实验 而 用 户 由 于 不 解干燥技术的特点 P 也经常放弃 进 行# 要实验的要求 * 其 结 鎘 是 装 it 使 用 效 果 不 佳 + 甚 至 于 造 成 方 案 设 计 失 败 在 我 国，这 样 的 車 例 屡 阽 不 鲜 ，呰有过一套价值 2000 万 元 人 閑 币 的 T 业 干 煥 装 萍 达 不 到 使 用 贤 求 而 被 PH 抑的教训，因 此 * 诖设工业干燥裝 S 尤其是较大的裝罝之一定荽进行充分的 、 存 说 服力的实验，并以实验结樂作为工业装贤设 | i 的 依 据 这是干燥技术应用的昆籌特点



.



r



-



《3



此 外，干 课 设 备 种 类 繁 多 ，各具用途也娃干操技术的一个特点 a



ft 应/H 的 領 域。在 工 程 实 践 中 +



B



—



■ 种技求都有自己适



要 根 据 E 体情况选 # 适 用 的 干 煉 技 术 种 类 。这 对 投 资 费 用



操 作 成 木 、 产 品 质 坏 保 要 求 等 都 会 产 生 S大 的 影 响 。 M 如某一企业



％



，



在白炭黑滤饼干燥 上抟经分别选用过箱式十燥 、 喷雾干燥 、 旋转气流快速干懊三种形式。最 终 果 证 明 这 三 种 技术各有所怯• 箱式干燥生产白炭黑虽然生产效率低 人 员 劳 动 强 度 人 ，但产品祓 M 好 。 与 ■



％



橡胶混炼后所生成的制品抗拉强度值较萵， 旋转气流快速干燥设备紧凑 、 投 资 少 、 生 产 效 率 商



. 但所生成的橡胶制品的强度指标却是三齐间最差的。喷弈干燥生产白炭黑 . 产 品 各 项 指 13



__ _



杯在三捋间居屮 * 但具有产品灌动忭好 粉尘污染小 ，深受用户及操作者欢迎的特点 4 • 20 纪 90 年代 ，为由炭黑生产中采用哪种干煉方式更为先it 的 : 问题 ，曾在我爾干燥界引发 8



m



过争论，其实 ，三种设格各有特点 ，选用哪种机型要卷用户自身的条件和产品要求



不存在



A



哪种搜术吏 .为光进的结论。类似的例子有很多 、 都表明了f 燦设格种类繁多 、 各具用途的特 点



所以在应用屮獎仔细比较 、愤重选样技术方案 ， 而 通过〒燥实验来考核技术方案也是必 不可少的歩骤 '



&



2.



■



千垛裝罝的发 M 现状



干烘在〖午多生产屮是



-个 I 分I要的肀元槐作，，尚为干燥在这里不仅是简单的固液分离 ，



过程 ，电宽龊的黹常是生产过程的廄后一遒工序



产品的质黾 刑型在很大程度上取决于干 燥技术和设备的综合运用情况 。从经济角度 .巧虑 ， f 燥设I价格昂贵 ，工程投资较大 。 另一 方面 干燥又是高耗能过程 ，热效申在 15 % 80 % 这样大的范 M 内波动 ，丽设铬的运转费



.



1



m 与干燥设备的 sut选项有非常密切的关系，所以企北的决策者对此历来都比较爾视 。 被干



燥物料的品神冇许多，它们的 EH 化性质又有很大皇异 。 其至同一品种不同的生产丁.艺 、同一 品神不 ㈣ 的产品要求 * 导致干燥条件可能都有区别 + 所以就决定了干煉工程的簏杂性 s 由蛇



町见，干燥过稈较其他的萆元操作具有更高的技术性 找



B



a 亍嫩设格夼解放邮革本沿空甶 . 只有烘房 . 烘筘和滚闻干垛扒 . .r 燥技术落后 ，牛



产设备 .K 始 ,到 195 ? 年才出现了真空粑式干嫌机 , 1964 年以后干燥技术有了较快的发歷 。 纵观我 feTP 燥技术及设备的浚顶史 ，在几十年间经历由简到繁 、 山低级到高级的发 .楼阶段 +



_



现在常用于生产的干燥设备有十余类三 I 多个系列，加上组合十燥设洛约有五十几种 ，再加 . 合珲地选这些干铋设备也不是一件易卒 ，选塑的前提是了 上专用干燥设备就更难乎统计 ，



解这些设#的鞋本工作原娜 、結构特点以及适用物料菹这样在选羽时才能避免走蚵路， 近些年来 ，由 T 干燦技术的发展，给筛选设备带来了更多的挺杂因索 ，即使是干燥设备



的设计 ■ 制造或使用 W 也常常弄不浒如何去选栉合适的设备。由于干燥设备的推销者在市场 ■



上只是对他们推



的 干燥机种类感兴趣 ， 麵对其他种类則并不介绍 ，这样 ，用户就只得枏肋



于有关的规代干燥桉术攀考资料决定对设备的 MS选择，奄无疑问，用户很箝要由推 者 提 供的宄验室 实验范闽及技 .术经挤方 的 资料 * 因此 ，耽必须熟悉火多数干燫设备 ，才有可 能选出合理的设鉻 应该强调的是，在特定的生产运行状态中 ，很有可能有很多较适用的卜 燥机 ，偫也必须知道 ，在特定的工怍状态中 /没有一个严格的规则规定出极稍确的最佳干燥 祕 ，每一种产品都有自己独特的生产方式 。澎响最佳干爍装赀选择的茜索很多 , 如选杼间 欲干燥述是违续干燥 矿物燃料的消粍 、电耗 、 地方环境法或哚声污染限制等。产品产 M 对 干嫌机的选押更是一个主要因索。



.



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1



s. 干燥设备使用概况



_



,



_



前面提到 ，干媒设备在 i1 多工业生产中大 虽应用* 多年来已有多种机型用子工彳k化生产 屮 ，如气 jt 干操褪 、 流化床干熥器 . 喷雾干燥器 滚简干燥机 、 粑式干燥器 ，冷冻干燥机 、 ■



t



红外线干燥器及组合式干燥器等达几十种之多为什么干燠设备类型视 :多 呢？这宅耍是由于 干燥物料形态 、 性质各不相 ㈣ 处 珣的物料 .# 各神不同 : 的具体要求所致 * 随 若 我 网 各 行 业 的 生 产 技 术 的 飞 跃 发 腾 + 国内干煉技术和设备也得到了迅速发展 社 :敝 粒 状 物 料 的 干 燥 方 面 近几年来流态化技术获得 jfM 加 广 泛 的 应 用 和 新 的 发 展 B 流 态 化 干 嫩



.



充分改蕃了气固相接触条件 （蒸发表



，物 料 的 剧 烈 搅 动 + 大大减少了气腴阻力 ， 积 增 大）



给传热介质创造了极为有利的条件 ，除了国内在干燥技术中使用较早的气流干燥获得较迅速



14



_ _ _ ___ _



发 M 外 ，近 年 来 流 化 下 燥 设 络发展得扱快，主要表现在利用流态化技术结合各种被干燥物 .料



特性和要求创制了很多新倒商效的流盔化 f 燥 器 + 分述如 FP 直宵气流十燥邶是闲内使坩较早的流化「- 嵌设挤 . 经数年 .来的生产文践认为气流干煉对 . 还是比校理想的干操设备 散粒状物料 ，特别是热敏性物料的于燥 ， 。它在生产占地面积 等方面均比烘筘干燥优越 ，因此目前在制药 、 塑料 、 食品 、 化肥等工 # 中使用的吏加广泛 但气流干燥还存在热利用率较低 、设备离 、 气闹两相相对速度较低等缺点。近年来劁制 承 冲气流干煉器 、 旋风气流干燥器 、.粉碎气流干燥器等新型气流设 备 ，克服了直管气流干堞的 缺点 粉碎气流除降低商度外 ，还扩大 气;流干燥器的使用范 ， . 使易氧化的物料能用空气



.



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非 轱 合 水 分 包 括 存 在 1P物料表面的润湿水 孔隙水等物料与水分貞接接触时 ， 被 物料吸收的水分， 由于与物料的结合强度小 故 砧于去除 a ( 2 ) 结合水分包括物料细胞或纤维钾壁及毛细管中所含的水分， 这种水分又可细分为 #



__



_



i



化学结合水 、 物琿化学结合水和机械结合水 其 中 * 化学結合水 3:势 包 括 结 晶 水 ，钴合强度 大 ，故难以去賒 脱 去 結 晶 水 的 过 程 不 W 于 干 燦 过 程 g 物埋化学结合水包括吸附 、 渗 透 和 结 构 水 分 ，吸跗水与物料的结合最强 ，水分既呵被物料的外表面吸附 ，也 pf 吸附于物料的内部



.



表 在 吸 附 水 分 结 合 时 宥 热 M放出



&



脱去



则盅



收 热 粮 * 渗透水分与物料的结合是由 :p 物料组织壁的内外瑢解物的浓度有差异而产生的渗透违所造 .成 ，结合强度相对弱小，结构水



分存在于物料组织内部 ，在胶体形成时将水结合在内\ 此类水分的南解可通过蒸发 、 外 压 或 组织的破坏 s 机械站合水分包括存毛



湿物料中



.



赀 水 分 等 ， 毛细世水分存在于纤维或微小颗粒成



®的



它 与樹料的结合强度较弱 含结合水分的物料称为吸水物料 ，如 木 粮 食 、 皮 革 、 纤维及其织物 ,. 纸 张 、 合成树



__



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仅 件 有 非 站 合 水 分 的 妫 料 ，称 允 邮 吸 水 性 钧 料 ，如 铸 造 型# 、 各种紡晶》 1粒等 * 就干懊的难易来说 ，非吸水性物料要比吸水性物料容易干燥得多。 物料的结晶水为化学钴合



脂颗粒等



s J/m d t 物 不同结构的水分的结合能大约为 ioo ； 料和水分的不同结合形式 ，使棑除水分耗锷的能 M 不 周 t 这就说明干燥所盂要的热能也不 一 样， 根 据 物 料 在 定 的 P 爍 条 件 下 + 其 水 分 杏 用 T 燥 方 法 除 去 可 分 .为 平 衡 水 分 和 自 由 水 水 ，干燦过程一般是不能去除结 M 水的



_



&



" 遐 傅r 的 现 象 * 闹 这 些 返 潮 的 物 料 在 干 空 气 屮 又 会 回 复 其 干 燥” 状 态 不 管 “返 潮” 或 " 干 燥 w 过 稈 进 行 到 一 定 限 度 后， 分 n 在 生 活 中 ，常 会 遇 到 一 岑 物 料 在 湿 度 较 大 的 空 气 中



物料中的含水爾必将



c于一定值



*



此値即称为在此空气状态



r的乎衡水分



于 乎 衡 水 分 的 那 一 鄧 分 水 分 ，可 以 在 干 煳 过 程 中 从 湿 物 料 屮 去 赊



物料中所含的大 称为自由水分 *



.



七 、实验室喷雾干燥装置



-



f i ) 经典庳心式喷雾于煉实验机我闰肖主 “ 先 导” 喷雾干燥实验机铟厲于固内符创产 品 0 加 世 纪 肋 年 代 投 产 以 来 ， G 经 历 了 其 独 特 的 成 功 发 展 史 ，目 前 耵 近 200 台设鉻提供 绐 国 内 外 的 大 学 、 研 究 中 心 * 科研单位以及粉末生产机构中使用



.



17



该实验机孢调为具有银大的灵活性 、 方 便 性



.实用性



幣体设计更賦现代形象以及拥有 不间等级的控制系统 ，所以能满足不同层次用户 FI 益蝌长的试验室用干燥篇求 s 如图 1 2 所 示:为经典离心式喷雾干燥变骑机 。 3



-



__



ffi 1 - 2



经典离心式喷雾千傲支犄机



此外 ，喷雾干燥娃唯一同时具备透粒及十燥两神功能的干燿工艺 ，通 过 连 续 操 作 可 控 制 粉 末 特 性 保 持 恒 定， 恰 当 选 择 雾 化 器 变M 参 数 对 获 枏 M佳 的 运 怍 状 态 和 一 術 粉 末 品 # 至 关



使用



u



先导 ” 喷 雾 干 燥 实 骑 机 可 将 少 话 溶 液 、 悬 浮 液 及 乳 液 干 燥 成 具 Tf 代 表 性 的 粉



本 样 品 。试 验 过 程 中 固 此 获 得 的 数 据 将 为 选 抒 和 设 计 大 型 干 燥 设 格 提 供 1 要 的 技 术 数 据。 安 锭 于 格 体 顶 部 中 心 + 用 SX 105 pa 炻缩空气邬动空气透平系统将动力传榆于雾化叶轮 带叶轮的雾化器适用于无腐浊物料 ，而带碳化钨衬垫的第化器适合于腐蚀性物料 可干



上6



燥成直径为 (2 )



.



s SSfifn 的 颗 粒



并 流 双 流 体 雾 化 器 亦 安 置 于 塔 体 顶 部 中 心 .■ 用 0.5 X 1 D5 2 J X l f l s I h 匝 缩 空 气 进行雾化 ，原料和压缩空气分别送爷雾化嘴形成雾化 * 双流体雾化器适合于处理较为黏稱的 物料， 并流梭式适合千干煉热敏件 :物 料 颗 粒 R 寸 为 5 2 & n g ( 3) 喷 泉 式 雾 化 器 龙 孖 于 塔 沐 底 部 . 向 卜 喷 雾 喷 鼠 式 适 用 于 制 各 校 杻 的 和 流 动 性 好 的 粉 末 il常 用 于 ¥ 燥 精 细 陶 瓷 和 非 热 敏 性 物 科 。逆 流 模 式 使 干 燥 设 格 达 到 最 佳 的 热 利用效率 * 并让物料在干燥塔体内保持更长的停衔时间 干燥的粉末颗粒粒径为 15 ^ &



fiG fim，



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第四节对十燥的认识与设备的评价



干 煉 涉 及 柑 多 嗲 科 * 又 是 一『 】实 践 性 很 强 的 技 术 ， 千 抛 工 梓 可 以 说 是 技 术 与 经 验 的 枯



合



正确珣



^



和评价〒燥技术



设格具有现实 g义



.结合干燥工 程 的 实 际，总结一搜#法 和 .



认 识 . 包括对干燥曲线的理解和应用 * 进行忭能评价的火用分析及干燥技术的环境问题和某 興 局 限 性。



一 、关于干燥曲线 经 典 的 干 燥 曲 线 是 在 很 少 ft 物 料 、 大 舴 态 下 干 垅 得 到 的 物 料 酿 含 M与 时 间 的 关 系



18



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FIII 线 ，在指钟实际工程设计力 有很大的局限性 . 在干堞埋论 （ 包 括 基 础 、模 型 ，仿 處 ） 突



_



r 枵设计



破 之 前 ，尥实川可克的



，



系统选甩还必烛依强干彌晌线 .. 粑千燥收线足物料作恃定



设备及丁艺条件卜获捋的，各主翦参数设定按实验设计方法选定。所 以 ，要 根 据 试 结 采 优 化设计合评的十燥 线 ，作为实 W丄桿设计的依据 这方面的工怍 & 9 空冷冻干操设格 h 做 得 比 较 好 一 些 ，也就是轻常谈到的冻干曲线 ，



_



：



&



■



M 力干煉的目的或定义就是去除物料中的水分 （ 溶 剤〕 产 品 的 M 終含水里是重要的性 能指标 ，水 分 的 去 除 M 个 传 质 的 过 程 ，所 以 T 崁时间主要由传质决定 ，加 热 的 0 的 也 是 加 快 传 质 干 燦 kl 一 种 物 料 ，采 用 不 M 的设备和工艺 , 耑要的干燥时间相差很大 ，这 也 规 地体现在干做曲线的不同上 干煉 lllf 线甚至町能凼两种以上设备及工 组 合 干 燥 而 得 。



—



B



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.



&



二 、 干燥设备性能评价



_



T 燥设备多种多样 如 何评估 it 性能是一个综合问题，应 从 三 个 方 i6i 考 虑: 以 热 力 学 第 一定拌为依据的热效率分析 ，以热力学第二定律为依裾的火用分析以及干燥的杯境 免 荷 分 ■



析 。这趙 发 胰 萵 效 、 货 能 、



热 效 率 和 火 JTL



urn , 低 污 染 、 先进干燥技术的要求。



效韦是从用能的凿和质网方面对干燥系统进行分析，现在评价干嫌设备



( 系统 ) 主遐 | 能 利 用 的 最 ，主 势 街 申 位 失 水 能 耗 （ 3350 ( S0



在



%^ 50% } ,



fi 280 kj / kg ) 及 热 效 半 是 环 埯 条 件 下 能 E 中理论上能够转变为有用功的那一部分 火用分折法试图 •



r 燥系统设计中形成一个切实町行的热力和经济学计算方法，II 际 是 使 整 个 系 统 设 计 最



优化



"



对于热风干煉系统 s 损失娘人 是 排风物 J1火用撋 ，其次是温莾传热火用推L 节能方 向萏先.是晓考虑利用排风热 ftP 次是要设法降低传热溫差 ， 变大力提俏使用低品位热源 ,



:n:



_



利用太阳能和工粉 余热 * 采用热泵除湿热风循环技木 ，发賤钼合干燥设挤 ， 采用组合干煉工 艺 ,排风余热回收可节能 i o % H



m 的方法脚辘供汽压力适应设备要求 ，造 成 能 里 贬 值 ，iMR 还会使冷凝水难以通畅地排出 . 从 降 低了换热设备的强度 . 热梨冷凝汽的回收供 蔑汽传舁加热系统一般采用节流喊



-



.



热替代传統的蒸汽系统可以节能降耗 ，对造纸烘I來 说 可 节 能 15 % 在我 干 燥热漸使用热风炉很普遍 ，从热力学第一定律考虑 热 效 中 很 卨 ，达 65 % 但火用效率要低的多（ 尤其是高温干嫻 〕 ，从用能品质来说是很大的浪费 ，虽 然 发 展 中 低 煉 设 备 在初期会增加设济的投资 ，但对于降低干燥成本 、 能掛合琿利用与经济可 持 续 发 展 冇 利。



_



.



网吋有蒸发浓缩 ，干燥等麥种用热设崙的企业 ，还 ㈣ 应用过程集成方法的网铬优化和窄 点 （ 狹 点） 技术进行优化设计 。 加



吞



兑 之' 余 热 间 收



-



中低温十燥 、 组合十烘柿会带来设备的增加与增使钫埘投人增 因 而 必 须 与 干 燥 成 本 统 一 考 虑 ，这正进现代干嫩技术面临的综合课题。从 现 有 技 术 水 平



.增



. 的 设 崙 投 人 在 3 个月到一年之内均可问收 ， 对于中大型〒燥设谷系统，其 效 果 是 裉



明显的



三



t



环境负荷与干燥按术的局限性



坏境问纽关系到经济的可锊续发展 s 很峯工程都把环壤评估作为重奥项 0 来考虑，干燥 设崙系统的噪贞 、物料的粉尘 、燃煤的含二铒化硫 、 螆气的排放都是干燥技术面临的环埯问



19



m,



_



对干煉装迓的环境负荷分析表使用滴洁能源



速率的甜提 F降低尾气的排气温度



论是一致的 。








_



__



B



_



消化囉收此项技术 ，中型以 K 规模的设备我国冇许多厂家都能制造 。幵发较早的单位如铁岭 精工 （ 集团 ） 股份有限公评h. 沈阳化工研究院 、 东北大学。 0 前工收化干燥机制造较多的如 温州市瞬达千燥设备有限公司 、江苏省靖江强力干燥设备有限公司 。 几经改造又推出一搜新 的结构 ，rii 原来的狭缝进风增加了切 N 进风 ，大大降低了系统的风 KL 适用一控黏度低的矿 物漶饼和化工中11 休等鞠料的干燥，另外江苏宵靖江强力干姻设备有限公司首先将此设备顶 部增加了分级结构 使 产 品 粒 度 小 而 ft 分 部 较 窄 ( 4 ) 桨叶式干燥机 1990 年 , 桨叶式干燫机首先由北京染料厂引人我国 T 用于靛釐染 料 的 干 嫌 # 桨叶式干燥机以传统传热为主要形式 敁 大 的 优 点 .是传热效率高 ，并 连 续 生 产 3



这种干嫌机 0 前以日本杀趑机拽制迤所的产品为代表 ，大喂的浆叶式干燥机主要用于城市污 泥 的 干 燥 。找 前 主 要 用 于 梢 细 化 工 石 油 化 工 产 品 的 T 燥。自前网内有麥家企业有觝力 制 造 这 种 设 备 ，比较€代表性的厂家如三门峡吴博化 I工程有限公司等单位。但 仅 限 于 双 轴 式 ，四轴以上的太型设格未 M 有制造的报道 * 纪 ⑽ 年代初期 ■ 盘 式 干 操 机 在 昉 办 联 和 早 期 本 的 干 燥 t 荠 中 就 有 介 好L 由上梅市化工装备研究所幵始开发此项技术 ，倂由于种祌原因 设 备 役 有 大 t 推 广 使 用 近



rr



■



b



■



几 年 M 内多家干燥企鹿开始开发此项技术 ，到 0 鲋 基 本 成 熟 • 而 fl 对这类机型的理论研究也 存 一 定 进 展 ，制造台数较多的娃石家庄工大化工设备有限公司。此机型在常妙U 江 明 地 S 也



有一些



r家在制造



( 6)



&



振动流化庠干躲机作为流化床干燥机的一种改进形式 ，我 国 在 几 十 年 前 魷 有 研 究



的报適 . 但一迓进胰不 X ，自从国外引进此种机型以后 ，才 进 人 / 幵发此项技术的商峰 ■



30



M



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¥工 业 化 的 以 铁 岭 相 工 （集 团 ） 股 份 有 结构也冇



■



_



公消为代衣 + 此后国内有多家企业制造这种机型 ，



定 突 破 . 东北大肀汗发出防漏料结构 ..



_ _ _



M 前技术比较成熟的有代及性的是潘永递



教 授 开 发 的 机 稻 * 此机型枬加了控制物料运行速度的结构 ，热风的分布豇加合理 ，而 且 可 有



效防止爾料



. 据采用这项技术的企 、Ik 介 绍



提高 , ■



(7 )



，与费通振动流化床相比



画积蒸发强度大喵度



fiftSM拌 干 烛 机 幵 发 较 皁 的 是 H 本 粟 本 铁 工 所 ，在 梢 型 干 燥 机 内，将 原 米 搅 拌 物



科 的 钴 构 用 通 人 蒸 汽 的 竹 件 绀 成 ■ 起 到 既 可 搅 拌 物 料 s 5[ 可 传 异 热 M 的 目 的 。 上 海 化 X 机 械 三 厂 < 上海细创粉休装备有限公司 ） 在 开 发 此 项 技 术 ，槪工彳k 化 域 不 大 ，不 做 史:多 的 介 绍



穿流回转干燥机穿流回转干燥机 &在一个长方体的箱内 安装有多孔的幽转筒 筒 体 内 我 向 设 有 多 块 抄 板 抄 板 也 带 W 小 孔 ，处 理 权 一 定 形 狀 的 物 料 加 料 方 法 与 H



(8 )



体*



.



.



转關筒干燥机相近 机既有



. 热m从



.



筒 的底部穿过筒体和料层 。魃湿后经上部排:+i 干 燥 机 * 此 干 燥



® 转圆简〒燥机的特征乂有流化床的特征



资料介绍來自



H 本大川原化机株式会社，



蒸发强度远高 f 回 转 週 苘 干 燥. 机 * 近 年 我 凼 也 有 汗 发 这 种 机i!的 企 ( 9 J 旋转气流千燥机旋转气流于爍机较早应用的是挪国的赫斯特公司 ，用于 PVt:的 干I 其基本原珣是干 机 土机由带夹袞的简体111 成 ，热气流载畚物 .料在干燥机内做锞旋式



h 升运动 +



热气流与物料进行传热传晛 ，同时又受夹套传导传热及辐射传热，因此热效率比



对流传热气流 f 燥 机 高



&



.



“



我 y c 先后引进的这神设备也多用于 PVC 的干燥 。据悉 〖!前



内



也有厂家 7F 发这种设备 但 S 前尚未见工业化规模设备的报道 。 此外还有惰袢較子流化床 ，搅 抻 流 化 床 干 慟 叽 以 及 专 用 干 媒 机 曲 于 这 些 设 济 不 能 形 成 系 列 * 而且川儀较少 ，不 做 M 点 介 绍 3. 设 备 规 模 作为生产中的单元设鞒 ， 燥 机 以 满 足 生 产 贤 求 为 最 高 0 的 。随 着 各 行 翁 生 产 规 模 的 扩 l.Gm ( 超 大 * 也 推 动 了 干 燥 设 & 的 规 模 不 断 扩 大 ，我 闺 生 产 的 闪 蒸 干 燥 设 备 直 径 坷 以 达 I



r



_



出 此 规 模 的 应 用 实 例 不 多 > , 而 丑 运 转 良 好 。桨 叶 干 燥 机 的 传 热 面 积 可 以 达 到 160 m 2 , 砰 以



.



通各祌敍热介质 盘式干燥机逋大佑热面积已达到机械离心式喷揉干燥机的处琿域 可以迖到 45 i/ ht 机 电 一 体 的 离 心 雾 化 器 也 达 到 处 理 摄 Si/ h 的 规 模 ，较 好 地 解 决 f 雾 化 器 的 机 械 问 题 ，离 心 喷 雾 千 燥 钒 直 径 已 达 到 mm 以 .h。M 力式喷雾干燥机岈以达到许径 8 m ，总 萵 50 多 米 ，处瑚能力达到 41 /汰 回 转 1 !镝 干 燥 机 直 径 可 以 达 到 2 m. 长 达 3□ 多 米，带 式



^



干 燥 机 IM 积 也 达 到 140 多平方米。 4, 装备水平



干 燥 设 洛 的 装 铬 水 平 主 驳 指 干 煤 系 统 的 挖 制 水 平 、附 W 设备的配备 、 働 作 的 方 便 程 度 和



安 全 等 级 等 纵 观 我 M 干 熥 设 备 的 装 备 水 平 ，4 了 匕 足 的 进 步 。特 别 是 大 型 的 干 燥 系 统 更 是 如 此 a 主贤表现在以下儿个方 Jti ,



D 控 制 系 统 的 配 格 。 自 动 ，半 自 动 控 制 泵 统 广 泛 应 使 劳 动 强 度 降 低 ， 产 品 质 tt



(



稳定 ， ② 计算机技术的应用，大型系统中多数采用计珅机技术迸行系统参数的采集 、 处理和



拧制 ，使系统操作条 #达到拟优。 ③ 人杵化设计。 在设龢设计的间时考虑撖作者的巧愤 ，维修时的方■ 裎度 a



安全化设计 考虑到这一点



. 系 统 屮 有 安 全 报 警 、险 情 排 除 功 能



*



特 别 .里 钫 燃 易 墦 物 料 的 干 燥 都 要



t



31



_



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:



⑤ 附 属 设 瓿 * 系统中的跗厲设济也 .H 于合埋，加热 、加 料 、 气 [£f 分 离 、 产 品 的 包 装 设



备与主机的配套关系达到 M 优化 P 5. 实 验 条 件



F 燥机的设计甫要恃定物料的相关工艺参数 ， 许多重要的参数必须逝过实验获取 ，干 操 机的设计对丈验的依赖性很强 tM 此实验条件是准确设计千燥机的关链 ，从 走 访 的 企 业 悄 况 a



绝 大 多 数 企 业 都 有 实 验 设 备 山 东 天 力 干 设 备有限公司究验条件较好 ，fj 十 余 套 规 模 ; :盼基地的控制手段也较先进 t 能较啪确采柒实验数 的各种形式的实验设备。同 財 该 !



+



据



. 为工艺设计提供条件



设备制遗企 #.



：



■



常州巾佳发制粒干燥设 恭有限公刃是包衣 、制 粒 、 . 干操为一体的 实 验 室 也 较 完 备，并 对 新 涉 及 的 物 料 配 方 有 一 定 研 究 参 观 后 阐 卜 印 象



.



较深 a



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.



此 外 石 家 庄 J 火化工设掛有限公 RU 姐 州 市 瞬 达 干 熥 设 # 有限公司 、 江 苏 一 步 千 燥 设 济



有限公司 ，常 州 先 锋 干 燥 设 狢 有 限 公 F0 也 郤 有 自 B 的 贫 验 室 迁 ，实 验 室 也 在 迚 设 之 中。



^



据



_



二 、干燥设备的未来趋势 U 干燥龀备齑求将持续增长



r 解 ，述 有 一 吟 厂 正 在 搬



.



千艏设备行业与11他 行 业 相 比 ，有葙生产规榄小 * 人门门槛低 ，所服务的彳f 业 分 散 整 体 技 术 含通偏低的特点 * 据 统 计 干燥行业企业年销宙收人 5 oo 万 元 以 的 约 占 国 内 企 业 的 so % 以 上 + 而 年 销 鸨 收 人 过 f 万 元 的 家 仅 占 链 个 行 业 产 品 档 次 普 遍 偏 低 t 产 ■



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.



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大型干煉设备的制造与凼际水平 # 在 较 大 差 距 椐 统 计 ■ 我 国 干 设 备在国内市场的占有率 B 达 fio % 以 上 企业间竞争的热点主哎集 中 在 产 品 质 M 、枝 术 水 平 * 笆后服务和价格儿.个 方 面 据 有 关 方 面 预 米 来 几 年 内，我 国 化 工 行 业 干 燦 设 济 潘 求 M 将 达 到 3000 台 （套 ） 左 右 s 制药用干燥设备年霜求 ft将达到 3000 台 （ 奩 ) 左右； 农 林 、 粮 食 、轻 工.等行业用烘干设备年镐求敏預计将达到 5000 台 （ 食 ） 左 右 。此 外，随着技术的发展 ，干 燥 设 # 出 口 比 例 将 由 5 % 提 升 至 迪!2C 也 将 由 东 南 亚 扩 ' 大到欧 经 过 多 年 的 .发 展 ■ 我陋的干燥设备行鼎已形成了一定的企业数敏和生产规椎。直接从事 品 宙 NI 现 象 严 i



l.



B



6



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各类干燥设备专业制造厂家约 400 家之多，与 干 燥 设 备 套 的 企 业 有 100 多 家，还存部分各 类 机 械 r也 在 制 造 干 垛 设 杏 . 主要分布在制药仇械 、 化 工 机 械 、 食 品 机 械 农 产 品 加 工 机 械 、 矿 山 冶 金 、林 产 品 较工陶瓷等设铪加工行业 ，这些行业的千燥设备生产企业占全行也 总 数 的 so % 以 上 t 行 业 总 产 值 约 20 亿 元 以 上 。 行 业 中 产 值 在 moo 万 元 以 上 的 企 业 占 总 数 的 仙％ 左右 ；5(m 万 元 以 上 的 企 业 占 总 数 的 705 许多企业是在早期企业的基础上逐渐派 生 出 米 的 .■ 地 理 位 相 对 集 中 人 员结构存在严 的不合理 。到 口 前 为 止 , 企 业 主 耍 分 布 在 1



1



s



^ m



江 、 浙 、沪 、 辽 、黑 ，这 几 个 地 区 的 企 彳k 几 乎 占 到 全 行 业 总 数 的 5 0 % , 我 閣 还 有 郞 分 捭 没 有 千 燥 设 齡 生 产 企 业 。 行业内竞争激烈 一 捕 企 愈 注 重 跟 阶 利 益 ，缺 乏 系 统 发 展 思 路 ，格体 素质提商缓惮



.



严 茧 地 耝 碍 T 行 业 的 正 常 发 展，



随 若 经 济 全 球 化 进 程 的 加 快 ，fit 界 著 名 的 f 燦 设 备 制 造 商，如丹袭的尼件公



B 本的



大 川 原 株 式 会 社 等 纷 汾 在 我 国 设 立 分 公 刃 ，抢 夺 中 ㈤ 市 场 * 我 国 干 煉 设 铬 制 造 行 业 将 面 对 更



为 激 烈 的 竞 争 3 我 燥 技 术 与 tt界发达同家的同行业相比还 .存 在 苷 一 定 的 差 距 市扬中 、 低 技 术 产 品 导 地 位，E 前 在 华 的 外 国 干 燥 设 备 公 司 约 有 40 50 家 ， 今 后 将 会 有 E多 的 T



32



_



[ 哥际同行进人国内



_



m 场 . 随 聆 NI际 竞 卞 的 不 斯 加 剧 . 我 国 将 面 临 r( 大 的 竞 争 压 力 . f[ 益 激 烈



_



■



的竞争要求我们的企收必须通过技术进步 、 吸 收 y 外 先 迸 技 术 ，自主创新乘桅升产品技本 a 说和装备水 f 。 产品发展的思路盤在设备的大硐化 . 控 制 的 G 动 化 稈 度 ，讼 备 表 面 处 珣 质 a , 耐腐蚀材料的选用上卜 功 夫 ， 邛 发 多 功 能 组 合 f 燥 器 ，促 进 产 品 的 生 命 阅 . 期不 延长 &



獎 多 组 织 企 业 参 加 国 际 间 技 .术 交 流 * 吸 收M 新 技 术 成 栗 ， 加連提萵仝行 #.技 术 水 平 我 国 干 煉 行 业 特 点 M 企 业 不 大 ，不 强 、 不夂 、 不枯 3 数 敏 多 而 幣 体 素 质 不 商 ，多 数 企 稗 M 落 后 ，未 达 到 规 模 经 济 ，应通过行业协会进行抬导和协调，改 变 肓 发 展 的 状 况，江 、 吋 以 # 虑 利 用 合 资 、 合作 、 收 购 的 方 式 向 中 两 部 地 K 迁 移 浙 、 沪 三 地 相 对 架 中 的 企 业，



.寻



找电广网的企业牛.存和发展空闻。行 仆.内 企 # 间 农:走 强 强 联 合 的 圯 路 . 在 行 业 内 培 fr 邛 技 术 实 力 雄 序 、 拥 存 甚 名 品 牌 和 A 主 知 识 产 权 的 大 公 ㈣ 、企 # 集 闭 企 业 应 积 极 调 幣 产 品 结 构 , 进育核心宽争能力 , 港成自已的特色产品和特色服务。 我 国 干 燥 设 笛 生 产 企 业 中，有 SO % 左 右 是 家 族 式 企 业 * 在 管 理 梭 式 上 多 采 取 家 族 式 管 M , 太 法 句 ㈤ 际 同 行 相 比 ，屯 场 经 济 体 制 下 的 企 业 管 理 必 别 遵 循 经 济 规 律 和 价 值 规 律 + 管 理 求 平 跟 不 I:足 我 国 干 燥 设 洛 企 业 不 大 、 不 強 、 不 的 根 猓 之 一。扣 场 经 济 的 发 展 架 求 我 闺 企 业 必 须 M 新 审 视 企 业 的 組 织 结 构 和 管 观 模 式。 疰 立 现 代 企 业 制 度 是 摆 在 前 的 又 一 茧 大 课 m 按 现 代 企 业 的 要 氺，对 现 有 企 业 进 行 改 制 定 饺 远 的 发 展 战 略 ，借 助 企 收 外 的 资 金 壮 大 企 业 实 力 + 用 先 进 的 管 理 思 想 指 导 企 业 * 使 之 在 较 短 的 时 N 内 布 较 大 的 发 展， : 燥 设 挤 生 产 企 业 的 创 籾 力较低 能 够 推 出 自 主.知识产权的新技冰 、 新 产 品 的 企 我 丨 业 寥 寥 无JU 这是我 g 干 燥 设 备 发 展 缓 慢 的 敢 要 販 因 ， 我 有 几. 十所萵校 、 科 研 爷 位



.



.



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从 攀 千 燥 技 术 的 幵 发 研 究 ，分 布 在 找



.



-



a



w #地 ，何 大 郎 分 知 识 成 果 没 有 有 效 地 转 化 为 现 实 生 产



. 使资源得 力 。企业要成为技术创新的主体 ，说直接与这埤高校和科研单位以多神形式联合 ，



w



到 合 理 的 配 罝 与 利 用， 效 地 培



w 利 发 展 企 业 的 创 新 能 力 ，对 提 商 我 国 干 燥 设 备 的 制 造 水 平



将起到歌要作用



^ 傻 情 况 ，茌 众 多 的 〒 燦 设 格 制 造 成 企 也 中 ，发 展 较 好 的 有 叫 种 类 EL mm观行业的发



种企业是建厂財间较长舫老厂 * 这 些 厂 在 用 户 中 有 较 广 的 影 响 机 型 齐 全，适 应 用 户 的 能 力 较 强 产 值较离， 弟二种企业是在某一行业知名度较离 * 同行业用广口邛梅传，对 被 处 理 料 的 各 种 性 质 较 熟 悉，祥 秘 获 得 用 户 的 信 佧 ，在 某 些 行 业 中 有 垄 断 能 力 。第 三 种 企 业 是 对 某 种 机 屯!有 较 深 入 的 研 究 t 一 Ft 物 料 必 须 果 用 这 种 机 设 备 厂 就 有 扣 能 获 得 该 工 程 的 制 造 机



会 。 第四种企量是成套设备制造企业 ，将 干 燥 设 备 纳 入 到 单 元 设 备 之 屮，这 种 企 业 往 往 为 大 型 企 业 ，各类工程技术人员都存



争取市场



*



《



_



*



是以典技 .木 含虽 ， A 附加值 、 成套化设备



.随 笤 制 药 厂 设 稱 改 造 的 完 成 制 药 行 业 对 干 煉 设 斜 的 需 求 贵 将 要 干 垛 设 济 的 竞 争 将 更 加 激 烈 . 我 国 的 干 煉 设 挤 如 不 能 走 出 国 门 ，很 难 有 更 大 的 发 腰



从行业 .发 展 角 度 分 析 减少 *



. 技术能力较强



2. 干 燥 技 术 的 发 展 方 向



干煉设备不仅是石油化工



*



B



医药 、 染 料 、 化 肥 、 农 药 ， 催化剂等行业中的 m 要 也 产 装



置 ，而 R 对 其 他 工 业 体 系 来 说 s 如 在 食 品 、 纺 织 ，冶 金 、 机 电 、 木 材 、 造 纸 行 业 中 也 是 必 不



对 少 的 常 用 设 备 ，允 分 说 朋 了



干 撇” 这 一 工 收 技 术 在 .整 个 国 民 经 济 屮 的 作 用 # 我 幽 在 干 燥



技 术 方 面 还 存 在 若 一 些 问 题 。例 如 ，很 多 使 用 比 较 广 泛 的 新 型 尚 效 十 燥 设 备 ，已 经 使 用 多 年



还没葙定型化〔 基 本 定 型 系 列 化 、 通 用 化。影响了发硬速度 * 增 加 了■本迚设和技术改 造的投资费用 * 干 燥 技 术 的 发 M方 向 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ■



.



33



__ _ _ _



n ) T- 儀 设 备 研 制 向 专 业 化 方 向 发 展 由 船 所 述 ，干 燥 设 备 应 用 极 广 胃 遍 及 困 民 經 济 各 .



部 f h 而 且m 要 愤 也 很 大 * 因 此 为 干 燥 设 扬 向 专 业 化 方 向 发 展 ，今 后 河 能 m 现 吏 多 的 专 用 千 嫌 设 备,



^



⑵ 干燥设#的 大 型



系 列 化 和 ri 动 化 从 干 燦 技 术 经 济 的 观 点 来 看，大 碉 化 的 装



n , 具 有 原 材 料 消 耗 低 （与 相 ㈣ 产 链 相 比 能 虽 消 耗 少 自动化水乎卨 、 也 产 成 本 低 的 特 点 。 设 备 系 列 化，可对 +同 生 产 规 模 的 T 厂 及 时 提 供 成 袞 设 畨 和 郁 件 ，具有投产快和维修容 易 的 特 点。例如 ，喷 雾



i



r煉 装 罝



.



流 化 床 干 燦 器 f媒 煤 的 生 产



，锒 大 生 产 能 力 为 加ot / h;



力可达到 350 t / ha ( 3) 改 进 干 燥 设 备 ，强 化 干 燥 过 程 近 年 来 ，常 的 干 燥 设 备



m



燥等 ）. 仍在原有时基础上改进和发展 。



霁



【



％



滇态化 、 气M 干



① 改裨设奈内物料的流动状况 （ 或 干 燥 介 质 的 流 体 力 学 状 况 强 化 和 改 莕 干 燥 过 程 。



例 如 气 流 千 燥 器 * 从 扛 钎 气 流 干 垛 ，改成 ，咏 冲气流干燥 ，使被干燥粒



+ 在脉冲气流的作用 K



多休的加逨 ，强 化 传 热 传 质 过 稈 。 乂如改进喷苏干燥器的进风裝 W , 达 到 榨 制 弈 淌 的 运 动 状 况等自的。



_



② 增添附城装置



. 改 稗 干 燥 器 的 操 作 ，r 大 干 燥 设 备 的 使 用 范 围



&



在气流干煉骼的装



肾 中 增 添 分 敗 器 ，使 气 流 T 燦器用于分敝性趋的湿物枓的干燥 ；增 添 破 碎 机 ，使 气 流



_



m器



用 于 块 状 物 料 的 干 燥 s 增 添 混 合 器 * 使气流千燥器用于含水率很高的物料 ；增 添 分 级 机 ，以 斛 决 产 品 粒 度 的 均 匀 化 界，



在喷雾干燥方谢 ，研 制 了 A 黏 度 物 料 的 雾 化 器；研制科神喷雾干燥器的进气分布装货 ，



使干燥塔中心与塔苹的气速瑶本 物料粘壁等



致 ，减 少 构 料 粘 帮 的 机 会 f 安 装 电 磁 H 动 振 动 裝 S , 防 止



， ■



在 流 化 床 干 燥 器 中 * 增 添 附 属 装 S，改 # 其揉作性能 a 例 如 在 单 U 11 筒 形 流 化 床 中 ，添 加 旋 转 分 隔 板 * 分隔板从流化床中部开始旋转分隔直塋出料 在 旋 转 隔 板 的 控 制 卜，物料从逬 n 至 出 n



—边流化一边运动



m 物 料 从 流 化 婊 中 部 加 人，



不 会 “短 路％ ㈤ 此 , 物 料 在



流化沭中的停闱时间均匀。在 双 层 流 化 床 屮 的 上 以 ， 增 添 搜 动 的 物 枓 松 动 器 ，当 流 化 床 操 作 时 ，松动器不停摆动 ，松 动 物 料 避 免 形 成 死 床 C ，以 改 # 流 化 床 的 特 性 ，在 卧 式 多 室 流.化



.



, 床 中 的 笫 一 宰 r 增 添 搅 押 装 置 ，使 凝 聚 的 湿 物 料 分 散 ，同 时 排 除 不 能 流 化 的 大 顆 粒 。此外 ，



在卧式多室流化床中



&



把 闽 定 隔 板 改 成 悬 M 在回矜链上的运动



物料从加料端均匀地移到出料端 • 实现了物料的



产 品 含 水 率 也 均 勻， (4 > 采用新的



#



板 ，在 运 动 隔 .板 的 作 用 下 s



4 使被干燥物料停留时闷均勻 ，



'



活塞流



P燥 方 法 及 组 合 干 燥 方 法 近 年 来 岛 频 干 煳



1



微 波 干 燥 ，红 外 线 干 燥 以 及



组 合 千 燥 发 展 较 快 。 刃 外 ，如利用弹性振动能强化闶体物料的干懊 。禅 性 振 动 能



—声波对



闶体物料忐而作用 f 可使湿間体及面流体边界屬破坏 + 娀小传热和传质的阻力 ，敁能强化干 • 但 声 豳 不 低 于 143 14Sd B，这 也 是 技 术 难 题 , ( 5! 降 低 千 烛 过 程 中 能 氛 的 消 耗 干 燥 进 消 耗 热 爾 很 大.的 化 工 单 元 装 在 干 嫩 过 程 中 ，热 效 率 变 化 很 大 ，如 药 片 包 衣 T 燥 时 热 效 肀 为 7 M * 食 品 添 加 刑 的 流 态 化 干 燥 ，热 软 率为 20%左右 s 般 化 学X 业 中 干 燥 热 效 率 为 2 0 % 5 0% , 提 高 f 燥 过 热 效 串 的 主 要 措 施 如 下。



»



：



—



① 对现有干燥设备



1



. 加 强 热 竹 理，如 防 止 千 燥 介 质 的 泄 使 燃 烧 炉 中 的 完 全 燃 烧 .



对 带 有 热 空 气 楯 环 的 干 燥 设 备 ，尽 可 能 保 持 S 大 的 橄 环 14 堪 等 ，



34



*



② 改 #设 备 的 保 温



__



^



般 干 燥 器 损 失 热 域 力 3?



，



. 娀少热损失



基 础 上 采 取 梏 施 ，改# 设 挤 的 保 温



_



:iO % 在对干燥器敌热诏进行洲定的 #



a



:燥 ③ 防止产品的过度？ 。T 燥 过 稈 中，应 严 格 地 把 产 品 控 制 在 您 求 的 含 水 肀 繼 围 内 +



_



避免造成产品的过度于煉而增加能献消粍 例 如 纸 张 丁 垛 * 是为了保证纸张的强度 ，要求 Jt 合 水 率 力 7 % ，而 多 滾 简 干 燥 机 ㈣ 能将纸过度干燥到含水率为 4 於 ，为 / 防 止 过 .度 千 操 ，可 U



以 减 少 M 后 儿 个 滚 苘 ，改为卨频加热等



&



_



④ 蛱 少 被 〒 燦 鞠 料 的 初 水 分 含 M , 如 果 被 干 燥 的 掏 料 娃 溶 液，可 用 薄 膜 蒸 发 器 浓 缩 后 t



丙进行喷箅干燥或其他方法干燥 s 如 果 被



再进行干燥



^



这样可以降低节位产品的热



用架喻送全喷嘴 ■ 再用气流露化



⑤ 回收迠气带走的热酞 总 热 里 之 比 值 .H 很 大 的



T



H® 的 物 料 是 魅 浮 液 *



可用过滤除去大部分水分后， 捫 耗，例 如 ， 級厂把铬泣干燥改成 ij 漶 后 ，把 缌 饼



：



. 产 品 质 遛 好 + 并降低了热能消耗 媒， 进 行喷剪？ 。



对癍干燥器在进口舢度不太离的情况下 *



5



M 气带走的热虽与



有 的 4 占 总 热 研 的 4 0 % 。.采 用 热 交 换 器 回 收 璉 气 带 走 的 热，已 在



工 业 上 实 施 P 例 如 ，用 lot:的 空 气，通过废热回收换热器加热到 84.81 , 尾 气 可 从 150 t' 降 到 70T'f 囬 收 了 M 气 中 热 埘 的 25 % , 节约燃料 23 % 在两年内即可收回废热 0 收 换 热 器



所 用 的 投 资 。 用‘热 管” 4



.



收 .培气屮的热憧也 M 很 有 前 途 的 方 法，



_



⑥ 提炕干燥器的空气进口温度 。被干燥的物料若是非热敏性的 ，进人干煉器的空气温 . 可以提岛到 6S0 X:以上 3 对于热敏件的物料 ，也可在保证产品质 度， 1的前揾下 ，尽可能地 "



采用较萵的气体进口温度 ，因为 ， 使用的气体温度越药



：



. 干燥器的热效率越高 。例如 ，把



20 t:绝对湿含 ffi 为 0.01. 的空气加热到 !500 T 用于千燥 ，在干燥器中空气故热耐降温的极限 如柬 是使之绝热饱 ftl 到这种状态空气.的湿球肅度 S5H 其 理 沦 热 效 率 可 达 到 SKhSS



'



这沖空气只加热到 120TV 用同样的方法计弊 ，其理论热效率为 82 K



^



B



.Pia . 提萵干燥器的 .



进口空气温度 * 可以提商干燥器的理论热效率 ，实阮热敏率亦 .是如此 ⑦ 采 用 过 热 蒸 汽，千煉 用 过 热 蒸 汽 作 干 媒 介 质 利 用 薄 汽1热 下 降 的 干 燥 方 法 ，叫



.



町 以 循 环 使 用 ，以 喊 少 热 损 央



. 提 岛 干■过 程 的 热 效 率，除



外 * 蒸 汽 的 定 比 热 容 比 空 气 约 大 一 倍 ，在枏同的干燥热负荷



F ，蒸汽的用里 ，仅为空气用



过热蒸汽千燥 a



-



f煉 用 的 蒸 汽



*



t有机溶剂的饬料以及放射性废物等 a



f , 因此 *



捉商了干煉装跋的生产能力



-



它 适 于 于 燥 发 II 的 物 料 、 有 堪 炸 危 险 的 物 料 、



a



3 闭路循环千燥流程的开成和利用



_



例如用情忡气体作



P燥 介 质 的 闭 路 循 环 流 裎 .



某石油化工厂用氣气作干，燥介质，干懊聚「内烯树



.



■



>



主 要 用 于 撼 燃 、舄 爆，M 轼化物料的干 操， ■



, 生产能力可达 h/ h , 产 品 质# 也萵。



4 消除干煉拽作造成的公苒阿翅



在粉尘回收方面



. 用湿式除尘器洗涤尾气，可使排放尾气中含粉朵1降 到 15



35 mff / m\



此 谊 的 大 小 述 取 决 于 洗 水 现 代 化 的 空 气 喷 吹 & 动 淸 跺 粉 尘 的 袋 滤 器 * 处■后 气 体 含 尘 进 珂 以 达 到 坯 耐 采 用 M 气洸涤和热回收组介的方式来净化璉气 ，它 旣 可 减 少 粉



^



尘又降低了热耗 。匁了减少干搡中风机产牛的噪; 其次



应选阳加工梢度萵 、 动 平 衡 好 的 风 机 。 在 安装上应采取隔振和喊振等措施 ， 夯使风桃噪声控制在 DOdB 以 卜



三 、我国干燥设备与技术的应用市场前景 L 我国干燥设备市场现状 自前我 围内市场游要的常规干燥设崙以及围际市场霜要的主要干燥设备 ，我 R M本都



m



35



能 0己制造



_



__ _



这:衷明，我 M 干煥设备以进 n 力 乾 的 历 史 已 经 结 朿 但 还 存 在 一 些 问 题 和 险I 忧。椐屮闹通用机械干燥浼耗行业咴会预测 ， 今 后 儿 年 ，我 国 化 工 行 业 干 煉 设 詻 求帑将达 到 3000 台 （ 食）左 右 1 制药用干燥设备年需求 & 将 达 到 3 0 0 0 台 ( ) 左 右 农 林 、 賴 食 liij , 我 H f 燥 设 格 在 国 轻 工 等 行 #，用 烘 f 设 铬 年 需 求 M 预 计 将 达 到 5000 台 （ 套 ） 左 右 B



D



内0 场占有率已达 90 % 以 上 ，



预计 “ 十一血 " 期问



围 产 干 燥 设 备 /1:同内市场占冇卓典达 95 % 以



*



■



突出表现为区域集中和技术创新能力不強两方面



行业早期企I的 葙 础



^_ _ _



n



h逐 渐 派 生 出 來 的



+



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1



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h , 0 前现存问越



我同干燥设备行 # 的 牛 产 企 仆 多 数 是 在 本



地理位背相对集屮



. 人 M 结构存在严取的缺陷



，到



H 前为止 ，企 收 私 要 分 布 在 江 、 浙 、 沪 、 LC , 黑 ，这几个地呙的企业几乎占到全行业总数的 5 0 % , 而与此形成解明对比的是



. U 前我画还有邵分地 K 没 存+燥 设 鉻 生 产 企 业，行 业 内 矻



® 眼 舴 利 益，缺 乏 系 统 发 展 思 路 ，整 体 索 成 提 商 缓 慢 ，严S 地 阻 碍 :广行



争 激 烈，一 些 企 业 沌



业 的 正 常 发 Mu 改 革 开 放 以 后 . 特別楚最近几年 ，我阔经济增校的潜能得到了有效释放 ，短



r 根 本 的 转 变 . 采 方 市 场 初 步 形 成 在 买 方 市 场 的 压 力 下 ，一 些 寻 找 和 拓 帘 场 ，企业的 m 力 集 中 在 近 期 市 场 篇 求 较 多 、已 成 熟 企 业 是 在 追 赶 fi 杨 ifti + Jii： 峡经济彤成的供谋关系发生



e



，



「



的 产 品 因 此 在 烘 箱 、 振动流化床 、喷 雾 f 煉机笄产品 h , 生 产 厂 家 较 为 集 中 ，竞 爭 舁 常 激 烈 n 行 业 中.从 事干燥设备汗发的企 t 絞 少 ，新 产 品 的 完 #以 及 新 产 品 的 推 出 :要 靠 相1 : 梭 仿 **



_



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■



目酣市场上 ，巾 、 低技木产品占主导地泣 。 我国加人 WTCUL.年 来 ，d .有 更 多 的 国 际 同 行 进 人 国 内 市 场 随 着 国 际 竞 争 的 不 断 加 剧 ，我 ff ]将 iff 临 巨 大 的 兗 争 压 力 # M 界 蓊 名 的 干 燥 p



设 符 制 造 商 ，如 丹 表 的



R 本 的 人 川 貽 株 式 会 社 等□纷 纷 在 我 国 设 立 分 公 司 ，抢 夺



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苕 经济全球化进程的加快 ，更 多 的 跨 迴 公 司 将 把 ti: 标 转 移 到 中 国 场 益激 烈 的 竞争要求我 fn 的 企 业 必 须 通 过 技 术 逬 步 、 吸收网外先进技术 ， 主 创 新 .来 提 升 产 品 品



中国巿场



1



■



质 。产品发展的思路要在设备的大型化 、 控制的自动旮程度 、设奋表面处调质苗 ，耐腐蚀材



料 的 选 州 上 下 功 大 t 汗 发 多 功 能 组 合 机 I 促 使 产 品 的 生 命 周 期 不 断 延 艮， 行业协会要多组织 ■



企 业 参 加 国 际 间 技 术 交 流 ，吸 收 最 新 技 术 成 果 ，加 速 提 尚 仝 行 业 技 术 水 平



$



糾 整 企 业 结 构，



干 燥 行 业 特 点 是 § 企业不太 、不 强 不 专 、 不 桔 * 数 M 多 而 整 体 萊 质 不 多 数 H 筲 理 落 JS , 宋 达 到 合 适 的 规 模 经 济 ，应 通 过 行 业 协 会 进 行 指 守 和 协



培 育 企 业 核 心 竞 争 能 力 。我 脚



. 改变盲 M 发展的扰况



1



I



江 、 浙 、 沪 三 地 相 对 粜 中 的 食 业 ，可以考虑利用合资 、 合作 、 收



_



购 的 方 式 向 中 拽 部 地 区 迁 移 胃 寻 找 更 广 阔 的 企 业 生 存 和 发 氓 空 fH】v 行 业 内 企 业 间 要 走 强 强 联



合 的 道 路 ，在 行 业 内 培 育 一 挂 技 术 实 力 雄 厗 、 扼 有 蓊 麫 品 牌 和 自 主 知 iR 产 权 的 大 公 司 、 企业



_



F 燥 设 备 生 产 企 收 的 创 新 能 力 较 低 ，能 够 推 出 新 产 品 的 企 看 寥 寥 尤 几 ，这 是 我 II 干燥技术发展缓慢的車要原 KP



集 面 ，形 成 自 C 的 特 色 产 品 和 特 色 脱 务 a 我 国



n +:知 识 产 权 的 新 技 木



1



0 前 ，我国有几十所尚校 、 科 研 单 位 从 啦 干■技 术 的 开 发 研 究，分 布 在 我 閃 的 东 西 南



北 * 汜 大 部 分 知 酙 成 果 没 有 有 效 地 转 化 为 现 实 生 产 力 v 企 业 要 成 为 技 本 倒 新 的 主 体 ，应 直 接



与 这 些 萵 校 和 科 研 笮 位 以 多 种 形 式 联 含 * 使资擷得到合理的 1 滟与利用 有 效 地 培 育 和 发 展 命 业 的 创 新 能 力 。今 后 干 烘 设 籥 行 业 竞 争 的 烘 点 将 主 要 集 中 在 产 品 质 feL 技 术 水 平 笆 后 服 1



夯 和 价 格 方 面 。 在干煥设备类型上 * 将以热风加热黹沐干燥设备 、 真空干燥设备为主 ，其 他



沾 如 远 紅 外 线 干 燥 设 格 . 敝 波 干 提 设 备 等 持 殊 领 域 的 用 户 也 将 逐 步 扩 大 应 用 数 iiL 在 食 品 、



药 品 千 燥 方 面 ，对 真 空 冷 冻 干 燥 设 雋 屮 的 较 大 规 格 设 铬 志 求 M 将 会 增 加 ，具 有 功 能 组 合 （如 制粒一干



36



、 T 燥 过 滤） 的设备需求爾也将坩多



. 高 H 动化干燥设备在一些成用领域将受



到欢迎



另外



__ _ ___ __ _



r 燥设济外观质玷将越来■受 到 里 视，腐蚀性物料烘干设备的耐腐能力和 4



■



.



辑的使用性能 * 将会受到用户特别关注 ，



我 国 T 燥 设 格 行 业 d 玆并始逬人较成熟的发展阶段 ，能 够 比 较 好 蜓 满 足 & 个 领 域



NJltTi



■



■



a



爪 广 的 实 跖 需 踮 ■ 而在价格上只有国外相同产品的 1 /3, 这 使 我 干級设备在珩场竞争中比 进 口 设 备 R 有明拔的价格优势 ；另 一 方 面 ，由亍于燥设袼体积较大 ，人多数还涉及现场安



_:



_



w



谀试和岱 & 版务等 1 作 ，因此，对 内用户时荨 ， 选用围产设缶较选用进 m 设备汜方 H 就圍际市场 我 国加人 W T( ) 后，史有利于干嫩设备扩大出 n 。目龅 ，我国干煉设 浒主要出 u 产品是真空干燥设济 ，振动干燥设备 ，屮小型根贪 、 贫品及农林土特产品 1;煉设 | .



格



mu 的主要地區记东南亚及歧他发展中s 家 ，并己经打开欧美市场



年出口 M 超过飪台，








新挑战 、.新机遇 ，已经引起了干條业的密防关注 。 H 前 * 干燥设备生产企



W 后的



和相关的科研妒



位已经意识钊 ，充分利用高新技水改造传统产业 * 用信息化带动: T: 业化 ，M 提 JI，干燥业葸争



力的重要途释。应该把服界畋宽 ，实现由偏重生产到重视控术开发和市扬猗销的转变 ，不断



开拓新的市场领域 ，同时下大力气开发自 Sfi 有的 、 科 fi 含撤裔的产品，以提窃企业的梭心 竟争力。



_



干 燥 业 还 亟 待 产 生 錢 际 竞 争 力 的 大 公 司 和 企 业 集 屮 干 煉 业 现 &所 拥 有 的 、 JI 珩一定規桟的企业 ，在销传收入 、 市场占有率 、 研发能力 、背理及销饩水平等多方面 中



与阔际巨头差 ! H 明通 。在激烈的国％竞争中 ， 干燥业要通过上市 、 兼并 、联合 . 重组 t 形成



一批具有 fi



l:知识产权 、 主 # 突出 、 核心竞争力强的大公 ffj 和企 业集闭 ，增强企业集团的竞 .



争力 。 用好的政策和冇效梏施促使大型仇业与中小企业之间形成有效的分工协作关系 ，提高 中囿干燥业幣体运行效宇。 值 榑 宽 射 的 姑 像 辽 宁 能 集 团 铁 岭 樯 丁 机械打廄公可等许多干燥企业在设备创新中辺出 了 可 迕 的 一 步。辽 宁 国 能 集 团 铁 岭 楮 工 机 械 有 公司是中国干 肤 业 的 发 源 地 做 干煉设备历 史 较 长 企 业 通 过 改 黾 、 改 组 、. 改 制 * 盘 活 T 资 产 + 煥 发 活 力 ，目 前 ，“ M U” 品 钟 广 泛 * 还 有 许 多 设 济 远 销 国 外 。他 们 自 行 开 发 设 计 的 振 应坰國内各行各4 及闻家大艰工程冽 动 流 化 床 、 旋 聆 快 速 干 燥 机 、 竹束式干燥机等五种设备被国家认定为中国化工工程建设的定 &



点产品



《



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五 、我国无机盐行业用干燥设备发展现状与产品特点



_



_ _



无机盐行业对于干燥设饬的总体要求是热敫率萵 、 能耗低 、S!S简单 、控制办便 、占地 面积小 操作坏境安令 p 生 * H 前 无 机 盐 行 业 使 ffl 较 萍 遍 的 干 燥 设 备 有 ：旋 转 干 燥 t



机 ， lal 转间接加热干燥机 ，盘式连续干燥机 ， 气流干燥机 （ 又分脉冲气流，气流旋转 ，正负



压二级气讓干燥 ），旋转闪蒸干擷机 ，回转滚筒干煉机 ，喷雾干燥机 （ 乂分造粒 、 粉状 、 商 心式 、 K 力式），擬动流化床干燥机 靜态處空千燥机 ，热风袖环蜞箱 、 杷式 ，桨叶式處空



.



干燥机 . 沸辨干燥扒 （卧式 、 守 式} 等。这些干燥设备为产品质摄提供了保证 . 但 是 ，都存



在 M 气粉尘回收问



由于纳米级产品的不断增 )jih



m始較径越來越微细 . 音状物料潜在含水M提



加 上 企



业 不 断 向 大 塑 化 、 规 模 化 方 向 发 展 ，企业渴望组合千熵设 # * 尤其星一些大吨位产品 ，如 沉 淀 擴 酸 钙，3 前 全 国 生 产 M 300 多 万 吨 ，嚴 小 的 生 产 线 年 产 1 万 吨 7 to 万 吨 规 模 要 五 套 干 燥 设 备 ，广 柞 一 家 企 的 规 划 为 50 万 吨 • 按 S 前 的



f 燥 设 备 水 平 ，尤 论 设 备 的 占 地 面 积 逐



是产品干燥后的尾气粉尘回收黾都是很大的 ，按照自前行业普遍采用的脉冲布袋除尘器 * 換 作 环 墙 是 非 常 恶 劣 的 必 须 采 取 有 力 措 施 加 以 解 决，闪 此 T 我 们 希 申 设 备 研 制 单 位 重 点 解 决 两个问



—



.



是含永贵尚的诔状微细物体干燥问题



. 二是物体干操后尾气粉尘回收I；业 卫 生



M 题。仍以礙II钙行业为例 ，全 S 200 多 个 企 业，在干嫌设备选型上，基本采用回转间接加 消耗和坫气 热 干 燥 机 、 盘 忒 迮 续 f 嫩 IfU 旋 转 列 W 千 规 机 等 * 生 产 效 中ill 然 得 到 满 足



u



粉尘回收都不理想



—



进磷酸钙企业 ，从地上到房



^ ，甚 至 在 m 都 搜 盖 费一层白色的碳酸钙粉末 .



办 公 室 的 谌 椅 上 也 足 一 层 & 胃这一方面芬管理问题 ，更I要的适干燥后尾气粉尘回收不过关。



40



__



___



M 近 这 个 行 卟 引 进 / 文 国 杜 邦 公 荀 生 产 的 除 卞 设 fth



基 本 解 决 了 问 堪L 纽 合 干 燥 设 窬 应



二级干操设奋 ， 尾气粉中 ㈣ 收设备等 。 希 竿 设 奋 制 造 、研 究 申 位 在 热 效 車 铒 能 耗 低 、 配 E 简单 、构制方便等方衙做文审 ,. 在组合干燥设备方而做文章 ， 服 努 别 人 * Rlst cL 如架破 钙 行业的干燥问 M 解 决 好 了 ，实现丫歐备商效 、 环 境 友 好 , 该 包 括 s 桅供热源设祭 * 1



.



^



其他品种千燥问题就好M 决了。



十 \ 、依 靠 科 技 推 动 干 燥 行 业 发 展



_



_



世 界 经 济 M 现 全 球 化 、 试 域 经 济 一 体 化 及 新 格 W 快 速 发 展 促 进 / 干 烘 技 术 交 流 ，依 锯 科



技推动干燥行业发展 IV有 1 分 苹 要 的 意 义 ，依 B 科 技 必 将 存 力 地 推 进 干 燥 技 术 水 平 的 提 高 促进干垛事业:的 快 速 发 Mi 几



h 年 来 ，干 燦 行I领 域 里 有 一 批 不 断 逬 取 的 专 家 学 # *



.



他 们 继 往 开 来 ，起 釗 了 开 路 光



锋的作用 问 时 也 有 一 批 兄 弟 企 收 ，为〒燥亊 # 贡献力愚，致 使 我 闻 干 燥 行 业 发 展 有 了 长 足 的 s[ 贵 的 进 展 ，科 学 技 术 水 平 妨 了 很 大 提 高 T 存 些 技 术 el 在 M b上 得 到 认 吋 ，这 是 值 得 我 6



1



. 是应该继承和发扬光大辦h 们骈做的 ， 我 玲 前干燥设备的应用范围越来達广泛



. 替代进 u 产 品 不 断 涌 现 ，也 柯 一 些 产 品 岀 u



_ _ _



到画外 *



R 前我们的产品使用不仅集中在化工 、 轻工 、词 料 、除 生 、 筛分 、 灭 斟 、淀 粉 、食



品、制 药



1



.



建 材 、 粮 食 ，种 子



1



制 粒 ，蒸 发 浓 缩 等 方 面 + 还 砣 不 断 地 扩 展 延 伸 * 并 向 节 能



型 、 尤 污 染 机 电 一 体 化 . 梢 细 化 工 和 生 物 化 工 方 向 发 M, 应 该 说 我 国 干 燥 行 业 的 市 场 很 大 *



淋 在 市 场 也 不 小 ，我



mm ,



FI 本 、 意大利 丹 麦 英 国 等 闕 家 进 p 设 铬 为 数 也 不 少 说 明 潜 在 Iff 场 还 很 大 * 兩要研究的产品还很多。 干燥行业标年向市场提供的产品在 £() 亿 元 左 右 . 生 产 厂 家 5(>0 余 家 ，其中有相当一部 a



企收每年从美国、



分.是兼背干燥设备制遒 ，主 业 不 突 出 ，什 么 都 干



弱 ，没 有 开 发 能 力 。搞 跟 进 式 背 销 * 你 千 仆 么 设 法 搞 仿 造 ，阽 钱 就 卖 * 低 价 竞 争 ，价



1



1



. 规 梭 不 大，有 的 牌 子 很 火



我干仆么



■



技术力 M 薄



你 开 发 出 新 产 品 ，我 马 上 就 想 方



m战打起来没有寐家 . 所以出现干燥设备市场鱼龙混



良正冇实力的企业 • 庖该说经营正规 杂 的 ㈣ 面 ，竞 争 尤 序 的 现 象 比 较 突 出， 技术力 M雄脬



*



产品质



a可



开 发 能 力 强 ，经 苒 战 略 目 标 明 骑 胃 企 业 中 的 主 导 产 品 都 比 较 过 硬 。这 些



企业大多都与科研院所 ，t家 有 着 比 较 密 切 的 合 作 并 徇 到 专 家 的 经 常 指 导 ，这 些 企 业 都 是 我 们行业协会中的晳千成员，他 们 在 干 煉 行 收 内 起 到 枳 极 作 用 ， 成为我闰干燥事收主力军 近 年 ，我 国 每 年 都 有 近 30 万 项 的 科 技 成 果 出 观 ， 其 中 有 3 力 项 域 亍 大 的 专 利 每 年



_



.



^



推 广 开 的 只 冇 1 0 % ，摄 后 能 逬 人 市 场 的 只 有 近 6 万 项 W 中 E正 进 人 实 验 的 只 有 5 % , 还 柯 没 耵 得 到 应 用 和 推 广 * 这 是 一 个 很 大 的 损 失 ，而 世 界 科 技 成 果 发 达 围 家 占



^ ■



^



85 % . 其中美国就占近 4 0!



我 同 只 dna %



.



据统计表明在 1982 年时 * 找国只能生产制造各类产品 6 万种 T 到 2006 年统计我幽可以 生产制造 68 万种 ， 还有近 56 万种产品我 不 能完全生产制造 * 这是一个不小的数量 ，同时



也表明一个左葩 。 近二



I



凡年來我国 T 燥技术与设备得到了快速发展 ，与一批孜身干姆审业



+ 可分



到现在 d 经有十几所商校开设了干燦 技术专业课 ， 十儿个院所冇专业研究机构 ，铒年都培养出大批专业技术人才 ，f 煉行业技木



的国内外知名的专家学砻多年来的辛勁努力密



^



魏 、 教授 、 学莕及企妣技术人才，毎年都有大 M的科研新成果转化投产 • 巳经完全形成了 我国的专业化科研技术体系 ，并进行国内外技术成果 、 信B 等多领域的交流 、 探索 ，结合我 闰应用领域的现状进行了幵发 、创新 、提商 、 铐化等方而的大 M 工作 * 大规模的干燥技术研



41



i寸会奕 fj产



__



学 、 研结合 ，以 新 成 架 转 化



解决实际成用难題为主要内弈的会议 Q 成 功 地 樂 办 广 八 次 * 每次的会议都 C 聚了大批〒煉技术专业人才和知名企业的人员 r 考 家 帮 助 企 业 的 形 式 在 全 杯地普遍开花 、 结 果. 实 践 证 明，这 项 话 动 有 力 地 椎 动 r 干 燥 按 术 的 巡 連 发 展 ，积 极 地 促 进 了 产 品 的 开 发 , 创 新 与 不 断 的 完 齊 和 提 高 ，为我 干 燥爭业的进步发展作出 i



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1



很大贞献 4



随 希 荻 国 羟 济 全 球 化 . 全世界变成了



- 个大屮场



越 来 越 多 的 国 内 企 业 希 望 凭 偌 f』 d的



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优势进人亂私市场 ，一个城市经济两际化的甫要标志先 M 宥 有 多 少 世 界 级 的 大 公 司 束 落 户 这并不进单纯的汆业行为和经济活动 + 从 宏 观 和 度 观 察 * 这 焙 场深刻的社会政治 经 济 文 化的大变革



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祚这个背景卜



同 的，



.



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政 治 家 * 社 会 学 家 和 我 们 企 业 家 的 感 受 是 不 同 的 ，责 任 是 不



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. 党的卜七大会议明确提出要振兴民族装备工业 ， 视民族装挤工业发展的筑鬧正在逐歩 形 成 ，这无疑给整个机械行业带来非 # 好的机遇。近 年 来 ，干 燥 设 饬 生 产 出 现 了 一 批 # 干 企 业，不 少 的 产 品 e 羟达到戚接近国际先进水平 ， 也 创 造 了 一 枇 品 脾 产 品。如 上 海 远 东 制 药 机 械 厂 总r 、 上海 K 用 分 析 仪 器 厂 敁 益 达 干 媒 设 备 厂 、 星轮高速机电设备制造有服公司 、 浙 1



江尔乐十燥 & 备 有 限 公 司，无 锅 林



干煉设铬有限公司



.中 M 石 油 化 工 集 团 公 司 兰 州 设 计 院



千燥中心 、 ih 东■博 真 空 设 备 厂 有 限 公 常 州 一 步 干 煺 设 铬 有 限 公 司 、 菹群干燥设备耵限 怂 司 、昆 明 审 x ( 集 团 ) 股份有限公司 ，江 阴 南 方 〒 燥 设 备 有 限 公 司 、 亜 庆 广 嗄 冇 限 公



_



_



_



山东天力干姝设备冇限公哈尔泫东宇农此工枵机械有限公甸、江苏东台贪品机械厂有限 公 RK 成 都 望 江 千 燥 器 厂 、. 杭州钱江干煉设备冇限公司等 ，一 太 批 企 业 的 产 品 都 各 有 特 色 , 各有优势* 从行业总体情况分析



.



形 势 是 蓬 勃 发 屣 的 s 在比较之 F 还存在以齐问题，



. 或到衰 复 多 * 地 区 之 间 产 业 二 是 有相当一部分产品趋于成熟 ，



一是产品低水平



■



退期 ，新的替代产品没有形成规模 ，发M的 增 怯 点 不 明 显。三 是 产 业 的 销 体 幵 发 迅 速 ，但 有



待提咼产品更新缓慢 四 是 生 产 制 造 厂 家 在 地 域 分 布 上 比 较 策 中 * 容 MMI现价格竞争 ，一旦 出观价格竞争 • 就 不 存 在M家。 五 是 一 些 企 业 的 发 展 出 现 瓶 颈，突 胺 难 度 大 处 于 吃 不 太 饱



a



也 没 饿 着 ，没有大笛大贵 。这是当前曲临比较突出的观象 9



W 家西气东输的大工程 ，所有大口径的管道 、 大口格的阀 N 项 在 招 标 屮 都 被 国 外 企 业 笮 走 产 品 政 M 好 , 价格又低 7 我们国内 M 行企亚的生产成本价格 ，一次投标击败了所存 ■



&



国内对手，国内投标企业对他们的价格感到不村理解 # 这就是外企抢占中国市场一个非常有



.



代表意义的例子 让麻痹的 M内企朴.成 rai水中的肯蛙 。 如何做大做强干撖行呲 ，干嫌行北



; 专家们谀了如下 L点#法 。 C ) 不断的增强企业白身梭心竞争能力要抓住两大电点不故松 ； 一是产品的开发刨新 与技木进步不放松 ，二是以客户为中心抓住市场志求和变化不放松 。 抓住信息是关键 * 在新 产品开发创新 h 耍瞄准 tl界先进水平 、 先进技求 、先进产品 * 这样开发出来的产品才有生命 力 ，冰逛新的增长点 ，不要低水平 iti 现網蚌扣争的现象 T 挪扦外来的



们的科研皖所 、 PM



,



就 得利了。要与找



教授 ，专业技米人员紧密合作 。 要依靠他们 ， 贴近币场 ，手M新产品



才能肩负 f 燥设詻发展的里任 a 科研 院所有丰富的知 iR 储 M 利先进的开发能力



—



灵敏的信息 资源，企 t 具必较 的创新锚求和高技术成果商业化的物质能力 • 而目.能敏锐的捕捉市场黹 求动态 ，如果卖现对接 * 势必糌产生 ft 大的物成力饿。在企业界以 " 客户为屮心 的经营战 ■



®



i



： 求。我们企彳k 的发展壮大是



略 iK 在推进之中 * 要以琺好的产品和敁佳的服 # 去满足莕户的



： 前提下获取的成功 ，所以企业要不断的增強满溫客户痛求的能力 在 “客户满意” 的 42



_



_



裥品牌朴色经 # 品牌是以商标为标志的，注册的商样取得了品牌 ， 要奔子进行品 的 经 角N 对品牌进行深麼远用 ■ 不断地培养与挖搁品牌的无形资产的潜在效应 + 在品.牌 的 不断提升中，让 品 牌 成 为 名 牌 。在经哲战略问题上 ， 企业经营的鉍高境界弒是品牌羚费 ，要 想 fi: N 益激烈的市场竞争中获得优势和主导地位， (2)



_



必须甫视劣施有力的品牌经荇战略 诉我们 ，到处挖井都挖的不深 * 不如在一口井 h 深 挖 千 品 通 不 如 一 品 梢



挖并



8



产M



升级要有所为有所不为 ，不能重茇别人低水平的产品 ，不然对企业有宵无益 ，要 选 泄 几 神 产 品做细做精



在 产品链上不断延伸优鳓与特点 ，在产品专一化的格 W 上瓴先一步 ，才能做多



做强 ，M得品牌价值和声锊这就是癭与市场竞争的利器



"



就会扁得大市场。所以说搞品牌



式 特 色 经 錡 ，就是要放开朗界，看 市 场 、 看 产 品 ，荇 发 展 、 看走势与需求 t 做到各有专校 * n ) 加强中小企业N的 战 略 联 船 我们现在处于初歩的社会电义疖场经济这个大背承



卜



成



-



__



. 画对越米越秩序化 、越来毬细分化 、 越来越成熟化的市场 ，企业的深度分工正在逐步形



这是尚质最低成本的慰求，是市埸竞争力的推动 实行必要的屮小企囊战略联盟 ， 对 于 提高唞个企业的齑争能力不臾为一种好办法。这种联盟吋以有多种多样的形式， 。包 括 成 赍 B



化 、 系统化 、 M 合化 、 机电一体化



T



自动化等方面的能力互补，产品瓦补 ，互 相 参 股 ，欠项



H 共 N 计 发 联 合 投 标 ■ Jt 同满足客户孟求



_



共同丽对外配套产品的供应商等方面的联盟 杼合适的伙伴 • 一定耍在双方白愿 互 利 互 助 , 公平的原则 F 进 行 戰 盟 ， 把小船变成大



_



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.



*



选



共阃设定联盟的基木规则以保持灵活的战路和坚持独立的准则 ，联盟不最兼并而是一种物质



-



资源互补的新型飢织结构 ，企业规模大并不等于是规 根 羟 济 ，对于 般 .规榷的企业要实现规 榜飪济 个東典的措施浞层缩纽战线，将大部分通用零部件山内配 H栘到企此外部去 IQ 奁 ，将自已主要精力集中在M 优势的几个环节上做细做精 ，这样可以降低成本 ， 提高质前 , 增强优势， 在经济自由化 ，贸鲟全球化 、 市场开放的今天 ，我们屮小企业都面临宥机過与挑 战



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-



■



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面 临 #巨 大 的 生 存 发 腰 的 如 眾 能 形 成 有 效 的 战 略 联 盟 ，



势是可行的



种办法



&



吏 新 竞 争 能 力、取得新优



七 、干燥技术在我国国民经济中的地位和作用



在拥有现代文明的今夭 ，了:燥技术更是与我们的生产和生活总 M 相 关 在 財 闺 民 经 济 发 展有符重要影响的产业领域 例 ftii 化 工 、 轻 工 、 煤 炭 、 冶金 、石 油 ，农 t 、林 业 、食品 ，叚 药 、建 材 、 纺 织 、电 子 、 坏 保 等 ，干搬技术都在发挥蔚不可或缺的作用 而人们牛活中的 衣 ，叙 、 住 、 行及各项活动几乎处处铒 开用干燥技术生产出的产品 f



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在现代化生产中 ，干■技术的应用不仅仅是为了方便产品的储喊 * 运输和使用，而 且 在 提岛产品的 Mi 请和价忾 、 减轻劳动强度和环境污染 降柢成本和能源椚耗等方西郝能发挥巨 ^ 大 的 作 因 此 ，发达国家都悲常重视干塊技术的应用 锯 资 料 记 载 t 发达 家 工业耗能的 I 4 M 被 用 于 T 燥 ，而有些行业的干癱耗能甚至占到生产总耗能的 35 % a 这一数据说明了干 煉技术在现代化生产中冇肴至关1要的地位 。相对 言 ，发展中闽家对干颂技术的应用却处 十较低的水 f 对此 ，国际 T 燥会议常任i席 A.Si MiijumdHi 教授曾撰文闸明白已的观点 ： “发 M 中 ㈤ 家 前的干燥耗能较低，值今后势必迅猛增长， 我认为 千干燥的能敏与一个网



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家的生活水平存在一定的关系



对这… 观点 pj 以作以



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F 的理解 ，



…



与一个国家的 H 民 对



n 常生活的质M 有较商拟求时，则在瓯品生产中呰遍采用先进的干燥技术就M必 然



…



而国民



生活成请水平与国 K 经济发展水平是密切相关的 a 所 以 ，通过观察一个国家在生产过程 采 用现代千煉技本的程度 可 以衡 M出这个国家同民经济发展的水乎，发 展 中 家由于经济落



43



_ __ _ _ _ _ _



后 ，人民生活比较贫困 ，因此在生产中往注没有能力 、也没有必蓝采坩先进的十 技 术 v 队 丽形成干燥粍能占％产总耗能的比例数值较低的局两 ■» 当发 .戚中圍家一旦摆脱落 0 而步人健 发 展的轨M时 千燥技术在生产中的 H1J 稈度就会迅猛增1 A S,Mujiiimlar 教授的观



.



—



大闰或一个较大的地 K 来说都应该 M 适用 点对于一个小禺来说可能有失偏颇 ，但对 :P 1、 的 。近二十几俾来 ，干燥技术说用啦业在屮 Id 取得 t 速发胰的历稈€兌证明了这一点。 我国是世界上最大的发展中闰家 改甩开故以来 * 我国国民鲐济的发庞和人拭牛活水T 取 得 了 举 世 瞩 NJ 的 成 就 * 与 此 同 时 ，T 燦 技 术 的 应 用 许 市 场 芾 求 E 渐 旺 盛 的 刺 激 卜 也 出 现 厂 A S Mujum如r 教 授 所 说 的 " 迅 猛 增 长 " 的 势 头 , 脑 由 宁 我 S 在 干 燥 技 术 应 用 领 域 长 期 处 于 封 闭 落 后 的 状 态 ，M 指 可 数 的 干 燥 设 济 制 造 厂 家 对 许 多 光 迸 的 P 煉 技 术 和 装 热 不 丫



..



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.



解 、 也 不 知 道 如 何 制 造 。 所 以 ，大 m 引 进 先 进 干 燥 技 术 和 设 济 构 是 满 足 市 场 葙 求 的 它 要 手



是作为机电设袼其结构相对比较简单 ，绝大部分零 段 ，进 u 干燥设 洛大都具有阕个特虑 部件我国的企业都能够制作 a 二是价格昂贵 利润丰哼 。这两个特点势必也最终导致了各类 新 ■国产干燥设铬产品纷纷诞生及 内 新兴的干煥设备厂不断涌现。从而形 .成 了我国丁 操设 ■



.



■



祭制造业百舸争流 欣欣向荣的发歷荈面 ，随之 大 规模引迸于燥技水和装格的时代即☆结 朿 v 0 前在两内市场份额中，进口干燥设备仅占 3 % ，从中可以看出网产设备己经成为满足 燥技术应用半业仍保持莕方兴未艾的发闕势央 。据不 国内市场需要的主力军 * 目前 我 国:， 完全统计 * 2001 年我国千條改 备制造业年创产值 ]7 亿元人隄币 ，2006 年创产值 23 亿元人 尚币 a 2001 年 17 亿元人民 ifi 咭 19S6 年相比增长 / 24 情。 而国内的专业干煉设搔制造厂商 已达 500 多家 ，使我同成为世界上拥冇干掛设备制造厂数世鸪多的国家 。 M 时 ，产品规格型 吁近万种 ， 流行于世的绝大部分类型的干燥段备国内都已能生产 。M 去我国是干燥设备的纯 1



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进口 ㈤ t 而现在中 N 千燥设备出口拇外 ，揉电出口发达国家和地 K 的现象已不再鲜见。加 W 20 ㈨ 年出口总偯为 8000 万元人民币，虽然数 年我国千燥设备出口总值为 2000 万元人 币，



a



( 改蜋开放以来我 干燥技水应用事业取得了飞跃性 挪不大但逐渐增长的趋扔 tl 初见端倪 * 1 的发展 干燥设备行收的发展速度明显■过了同民经济的平均发氓速度 。虽然下嵌设济行业 白身创造的宵接经济效饉还很葙限 ，ftl 受 益 f 干煉技术应用的企 #: 和产品所倒造出的給济和



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社会效益无疑是巨大 虽然我域干燥技术应用事业取得了巨入的发展 但 这 一 发 嵌 仍 + 足 以 使 我 国 进 人 丨 燥 技 术应用和 「燥 设 备 生 产 大 N 的㈠ 列 □ 在该项节也的方方酣面 ， 我同还 14 处 丁 发 M 中 ㈤ 家 的 水 ： 平线上 。例 如 ？ 先 进 的 谷物干谀技术不仅能够摆脱繁重的体力剪动 、 减 少 浪 费 ，存 利 储 增 加 农 作 物 产 ( 种 F 处现苽要机械化干操技术 ），并 R 可以使粮食制品外形完整并保持 I 佳 的 口 味 而在国陣竞争中 ，粮食产品的外形完整和口味己越来越受到关注 。目前 ，我画大 ■



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部分的谷物没有条件获得先进 f 燥技术的处理 即使是对我同粮食壻产有默要作用的水柄利 小麦种 71干燥技术 ，.其 应 M 稃 度 不 过 50 % * 据有关统计 ，rt[ 于得不倒及时的十操处理 ， 我 围平贲年枭拟失的粮食达 50 亿千克 * 如遇到灾年损失则史大 。 至于干娛技术对粮食产品外 形和口眛的彤响尚无力顾及 佰是我国人世后与进口粮食产品竞争的局 ifti 迟 早 婴 出 现 时，这方面的缺 无 疑将削弱我国产品的竞争力 。闻 如 生休区对辄木就地进行先期 1 燥 处 理，不仅耵以减少木 M 的 裂 纹 而 能够灯效地保待木材原釕的鲜亮色泽 。很 多 家 采 用 f 此 项 技 术 ，从而生产出国际流行的商杓本色家具或裝饰材 料 。饱此项技术在我 尚 无 心:用 实 枚 举 。2㈤ 6 年 ，我国干燥设备行业年产值里已达 ㈡ 例。这样的例子还有很多 ，就 不 再 亿 元 人 段 币 ， 但这对于拥有 is 亿多人 P 的大国来说是微不足道的 。而从另一个角度来衡匍: 《



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加说我



w r- 规耗能达到发达闰家的水 f , 即十燥耗能土.工业耗能 ]4 %



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则我国干橾设备G 吡的年产值乜绝不止这哔 。这说明宥众多生沪领域还没奋采用先进的丁.煉技术和裝嵛 / 更为 巨大的潜在帘场还有待于开发， 总之 ，我国的千燥技术应用事 # 尽 管取得了很大成绩 但总 • 体还处在较低的水平上，与发达国家相比还有不小的差距 究其原因 ， 干煉技 .术应用事业的 发展不仅仅取决 我 y f 痺界冉身的努力 ， 而 M 史 存 赖 家 综 合 闲 力 和 人 民 咔 活 水 平 的 提 商 。所以 ，虽然我 M 〖:蠑技术在国挞斗 :产中的应用程度还报低 T 与同民经济发展的水平却 ■



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是栩适贷的，



绞 上 所 述，



看 fiis



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现代干燥技术在国民生产中应用的程度与一个 家 的综合周力和 同民生活质进的水平密切相关 从 某神意义 t 说，它标志蒋这个国家闺民经济和社会文明的 发达程度。



在发展屮因家 （ 或地区 > . 干煉技术的应用盘藏忐巨大的褂力 ：这个国家一旦步人经济 高速发展的轨道 ， 煺技术的应用将在一个时期内成为 H 民经济发展的 # 超前产业 只发



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展速度要快千同民经济的平均发展速度 因此，它不仅可以服务于 民 经济的发联爾且吋以 A



拉动



民 经济的发展



乎燥设济制造业是劳动密集型产收 这使得我迪的国产干燥设备价格相对低廉巨具有较 強的竞争能力 在阔内市域上 ，我 同 产 新概干燥设备历经从无到有 、 从小到大最终取得悅 &



B



势地位的审实就有力地证明 f 这 一 点，R 疠在闰际市场竞争中 ，依然有翅由相信中 产 品 0J 以取捋某神程度的优势 所 以 ，中国加人 WTO 后 ，f 媒设备制造业所瓯临的更多是机遇而 &



风险



. 如架我们能够克服自身的一些缺



塑成力我国机电产品输出的一个新的增长点



，加强实力积极进取 ■ 则中闺干燥设备完全有



4



45



第二章干燥工艺与现代干燥技术 干燥是许多重要工处生产中的重要工艺过程之一，它直搔影响到产品的性能 、 形态 、 质 賊以及过 .程的能耗等干燥枝术的II 盖面较广 ，既涉及 g 杂的热质传递机观 ，乂与物系的特



；



+



， 食品 、 化工 性处琍规校等密切扣关，最后体现在各种 同的设备结构及工 if 上 。 从农业 ， 医药 ，r 产加工到制浆 、 制纸 、 木材加工 ，几 f 所有的产业都有干燥 干燥是一种岛能耗的



操作 ,



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1



T



第一节干燥工艺与干燥技术介绍



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一 、喷雾干燥工艺流程



( SPP )



喷雾干燥是一种恩浮粒子加工 初科



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技 术 。液 体 雾 化 成 微 滴 出口



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化器



H体庇泽器



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空气如热器



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」干鑠宰



风机



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旋风分礪器



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典琨埼弈千煥机的嬸本流銳



介



当 微滴在热的气态干燥



( 通 常 焙 空 气） 中 运 动 的 过 稈 中



被



干 煉 成 申 个 的 颖 粒 ( Masters , 2002 年 ）。 目 甜 , 估 计 超 过 2加[)0 合喷雾干燥机用 T 干 煥 各 种 产 品 ，从农用化学药品 、 生 物 技



_



术产品 、 梢 細 和 重 化 学 产 品 ，乳 制 品 、 染



-



枓 ，镐 矿 到 药 品 u 生 产 能 力 从 每 小 財 儿 T



克到每小时 501 的 蒸 发 髢 CA .& Mujumdar ,



2000 年）n 在 喷



卜 燥 机,中 ，液态原料如溶



m,



悬浮液或乳浊液 ，能通过一步操作转 变 成 粉 状 ，粒 状 和 块 状 的 产 品，典 细 喷 雾 干燥机的基本流程如阐 2 1 所 示 ，聚 合 筑



-



-



化钔离心喷雾千燥工艺流枒如圈 2 2



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所示 a



喷 雾 枝 术 人 致 分 3 种：气流式 ，压 力 式 ，离心式



.我们若里介绍离心式喷雾千烟技术•



离 心 式 喷 雾 干 燥 机 由 电 加 热 31L 塔体 、 雾化器 , 排吼系统 、 负压装 S , 旋 风 分 离 器 、尾



气粉尘回收装置组成。工艺过程是通过加热后的热空气在引风机作用下通过干媒塔塔顶叶 湔旋转进人塔内与絮化器商速喷出的雾状液进行热交换 • 其 滴 依 辦 本 身 体 积 小、 截 面 积 火 、 在 引 风 机 作 用 f 塔 内 粉 尘 进 行 重 力 沉 降 通 过旋凤分离器回 蒸发快的特点 ，迅 速 干 蚴 成 粉， 收 堪 气 回 收 。瞬 即 究成全部工艺过程，苒 化 器 保 研 毎 分 钟 18000 24000 转 的 速 度 风



.



速 在 塔 内 保 证 为 lSm/



进而保



.



„ 由 于 干 煉 时 间 很 短 从 酣 保 证 f 物 料 当 屮 的 营 葬 成 分 组 织 zK 被 破 坏



arr 产 品 的 质M，这 是 其 他 r- 燥 工 么 所 龙 法 达 到 的。例 如



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■



脚制剂的提取工艺在老工



艺 中 还 需 添 加 絮 凝 剂 ，防 腐 剂 n 新 工 艺 中 产 品 色 泽 有 了 很 大 改 观 变 成 广 战 黄 色 并 且 一 F 子 把



人们从繁重的体力劳动屮解脱出来 * 老 工 艺 需 用



46



m 名 工 人 ，而 新 工 艺 用 2 名工人就全部



空气



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to咼 效 旋 风 分 两



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燃气炉



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空 气iiaash 102



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m 离心喷雾干垛工



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轚 式 > 1 ]1 S



用户呵柷据坊枓特性戚矸保电求选押艚隹装置
钻动來 113 Sft 拴 3 IH 二 圾 拥 翬 器 （干 t h 闬 P 可根槲 地 愴 Si 选定加热方式 .



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筘煤炉



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汽 ，油，气、



卸 料 肖 f ] ii. 一砑软旋风分离器 :i



堵气烟 rifl 3 U 6



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- 清水相h



睡 离 心 喷 雾 Jfff



水冷却装笛



商效旋风分曄辟 ，湿 式 除 尘 雄 U



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决了。另外从豆粉的制作 艺 来 讲 老 工 艺 豆 浆 去 水 搐 成 半 干 再 机 械 烘 干 粉 碎 机 粉 碎 ，这 是 奸 儿 M 工 序 ，釆用新工艺一次就可完成全脂豆粉的加工 t 楫 时 裨 力 ，节 能 降 耗 保 证 了 全 脂 奶 粉 的 质 M 和色泽 。 同 时 ，离 心 喷 雾 f 嫩 技 .术由十是自动化操作 ¥ 温 度 控 制 、 负 1 J 调节 、进 料 爾 控 制 等 ，完



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, 物 料 含 置 来 调 整 。 工 艺 操 作 可 灵 活 进 行 w 从 大 的 方 tm并 全可以按照构料成分 、 喷 雾 干 煉 投 资 相 对 少 空 间 占 有 率 不 大 、 没 有 哚 声 、 不 污 染 环 埔 ，M 种坏保硐的工艺淹 1



程. M设备树廣全部采绀不锈钢



断 翻 新，对 喷 # 干



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. 进而保证了产受二次污染



技 术也有了更高 断电新来迎合广大企呲的 要 + 以 便 能 伴 随 企 L- 喷 雾 干 燥 工 E 的优点



：



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求 ，H 此喷雾干燠从设备配资 、 喷 雾 工 艺 上 ，葙 要 不



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由于市摄的霈求



产品不



产 品的发展持续为人民造栖 。



① 雾化器和干燥产品的收集有杯种各样的选择 a



② 可 将 能 泵 送 的 热 敏 性 、 非热敏性和酎热的液体原料生产成粉末状产品 n



.



③ 能 生 产 可 榨 制 粒 释 大 小 、 形 状 、 形 态 、 湿度和不考虑热敏性等其他特性的干物质 ④ 提供适虛常规和计算机



CPLG ) 控 制 的 迮 续 操 作， 能处理很宽范围的生产速度 + 能



够满足任何一个生产能力的要求 ⑤ 在 喷 雾 干 燥 机 的 设 计 方 提 供 很 大 的 兒 活 性 ，例 如 干 无 爆 炸 和 燃 烧 危 险 性 的 柯 机 溶 刺 为 it 费 成 分 的 漼 体 物 枓 ；干棵以水作为悬浮介项的物料 （ 如同空气中的粉尘 s 产 生 的 粉 末 M 有潜在的爆炸特性 h 干 抛 有 毒 犄 质 g 干 燥 镉 要 在 无 菌 / 卫 生 的 彔 件 T 操作的液体 ； 干燥液体或稀浆状物料使之成为粒状 、铕 块 状 和 非 结 块 状 产 品 。 然 而，喷雾 1F燥 也 存 在 一 些 缺 点 * 如 下 所 示 。 ① 设 板 费 用 很 高。



4?



__ __ _ __ ② 除非很奸地设计和操作 ，否则，热效率不离



③ 产品在干燦宰内的沉积能异致产品质 MT 降 ■



. 有起火域■炸的危险



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T 业规模生产喷雾 f 煉产品的例子如下所示。



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① 化学工业 3 苯酚屮醛树脂 、 他化剂 ，聚氣乙烯 C F V C ) 乳液 、 氨基酸等， ② 陶瓷 业 ：氣化铝 、 碳 化 物 、 氧化铁 、 尚岭土等 。 ■



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料 和葙色剂 ；誠 ，食用色菜 ，二氧化钛 、涂料卷色剂等



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® 活性刑 =



洗嫌刑用海 、 漂白粉 、乳化剂等。 食品工业 t 乳 、 乳痛 , 鸡蛋 、 大豆蛋白等 ¥ 逾水果和蔬菜 t 香蕉 、 番茄 、 椰奶等 ⑦ 糖类：蒲萄楯 、 总糖 、 犮芽 糊 桔等 ⑧ 饮料: 咖啡 、 茶等 , ④ 淸活剂和表



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irMM . 血液制品 、畸类 、疫苗等 。



⑨ 药品 s



⑩ 生物化学工海藻 、. 饲料用抗生素 ，辭母提取物 、



m类 等 。



⑬ 杯境污染控制 ：烟道气体脱硫作用 + 造纸排放的黑色液体等 。



2+ 噏雾工艺的优化



在喷羿干燥的实验研究方酣



. 康 智 M 研究了压力式喷蘑干燥塔喷嘴孔径对粉料的影响 , .



认为大孔径更适亍喷雾砰粒的分布向大颗粒集中，在对 :水分散性顆粒喷霉〒燥过程的研究 中 ， 也分祈了干燥进气温度 、 进料1对 f 燥产品的悬浮申 粒 子 度 、 粒 子 形 状 等 的 影 响 , 喷雾干燥在越乘越广泛的保用过程中 t 已 经 不 仅 限.于 传 统 的 干 燥 模 式 ， 刘相东等利用脉动燃 烧产生的崧频脉动气流对 NaCI 斟 液 进 行 了 喷 某 干 燥 试 验 ，结 果 表 s 岛 温 、 高频振菇1流



.



f 的喷雾干燥比伶统喷萁干



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的潘发速率提高了 2



另外 t 喷雾干燥技术现 IE 越来越多运用



、



倍。



-



微 赛的制备中。由丁 喷雾千煤制搔微囊是一个



物玴过程 ，它对设併的耍求比较低 ，工艺参数 （迸凤温度 、 出风温度 、雾化速度 ，加料速度



等



可控 ， 操作起来非常简便 ，其所接 M 到的溶剂除了乙醇 、 丙



等 有机溶荆外 • 大部分是



水 , 氏期使用不会对驶备遗成腐蚀 ，不像其他化学方法 （如凝聚法 、 ？容 刑禪发法等 ） 在制奋 过程中要砌 pH 、加固化剂 、 加不闕溶剂等，因此 * 对于闶态或液态药物的微 化 , 通过喷



雾干燥技术顆粒尺寸吋以被非常容易地史改到适合剌试的可控释放的形态 ，并得到埤想的 .粉



末性能。



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喷苏干燥的俎合干燥技术



-



存制药丁 业生产中



. 由十物料的多样性及其性纽的s 杂 忭



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有时



m单



-



形式的干煳器来



干 燥 物 料 时 * 往往达不到最终产品的成里要求 ，如果把 2 种 或 2 神 以 上 的 干



就 可 以 达 到 单 一 干 燥 所 不 到 的 目 的。这神干燥方式称为组合十燥



器 組 合 起 来，



. 组合干燥采用不同干



特 饫 ，又可弥补各自缺点的干燥装 fi ,， 不仅可以 而 且 违 可 以 节 约 能 髁 。与喷專干燥技术组合的千燥技术大致可以



嫌 方 法 、 不同千嫩原坪的组合既能发挥各



较好地控制整个干烛过程



分成两类



.



4



-



U ) 喷苳 流化床组合干燥技术喷箅 f 燥主要用来干煉液状物料 * 但当空气溢度低 T



i 5 0 t； 时，容 积 传 热 系 数 较 低，所 用 设 备 体 积 大 + 时 & 热 效 宇 不 高 固态



而流态化千嫌主要用卡



粒 的 干 垛 其 热 婢S系 教 较 大 * 将 这 2 忡 干 燥 器 组 合 起 来 卜 燥 液 状 物 料 和 单 纯 利 兩 喂



葚 干 燥 相 比 ，在 相 同 处 理 M 的 情 况 下



约 操 作 空 间 ，从 IM 提 高 产 品 质



48



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. 喷 弈 流 化 寐 组 合 干 燥 可 以 减 小 喷 雾 干 燥 塔 的 尺 寸. 节



_



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- 带 式 织 合 干 燦 技 术 由 于 带 式 千 燥 机 中 物 料 的 和 对 位 H 比 较 同 定 ，干 燥 时 间 基 本 相 它 适 用 于+ 允 许 碎 裂 的 物 料 , 〖I 前 主 耍 用 于 食 品 干 燥，m 也 为 在 制 药 行 业 中 喷 雾 喷赛



干燥的均匀性格明T



个发展方向，



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根 椐 物 料 的 特 件 及 现 有 条 件 + 合 理 地 合 使 不 冏 类 型 的 干 燥 器 ，就 坷 逑 立 起 新 的 强度商而成本低的千燥装笠 不但町以节约 源， 时也嶒以 I 烯用某些单一干燦方法



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难 以 干 燥 的 物 料 ，因 此 + 喷 弈 绾 合 f 媒 技 术 M 来 珉 的 发 展 趋 势 之 一 ，具 荷 广 梅 的 发 M



-刖 M 。 JJU I I



除 此 之 外，轴 料工业的蓬勃发展也为喷赛干燥技术的发展提供 ■



r 极 人 的 机 遇 ，制药I艺



中所采用的各种辅料我 H 基 本 都 有 4 :产 能 力 ，可 以 满 足 生 产 盂 塾 。 供 国 产 辅 料 仍 存 在# 类



、



规格单



少



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、 质姑不稳定等缺也



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使得喷雾



s优良 ，性 能 稳 定 ，但 价 格 较 莳



产品质



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r 燥技术水平殳到限制 ■



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许多国外公司的哺料



如璁国罗姆公司拥有非黹完备的



矂包衣材料 ，可



根 据 不 NI 型 兮 选 用，从而稃易满足喷箅干操技术的发展 a



喷雾干燥技术的应用广泛 ， 优势明 M ，何竹能降耗问题比较突出 E 亚商温喷雾干燥（进 风温度 GO I.SCA )、常温喷雾十燥〔进风jU 度 ⑽t 以下 ）、降低能耗与多级干燥郝将是今后



：



的研究里点。



二 、气流干燥工艺与流化床干燥技术 气流干燥也称 闻〒燥 是尚体流态化中稀相榆送在干垛方酊的应用n 瘓法晶使加 热 介 ■和 待 干 燥 固 体 颗 粒 直 接 接 触 * 并 使 侍 干 堍 固 体 颗 粒 魅 浮 于 流 体 中 ，因 而 两 相 接 触 积 太 * 强 化 了 传 热 传 质 过 程，广 泛 用 于 敗 状 物 料 的 干 燥 单 元 操 作 a ] 气 流 干 燥 机 的 基 本1 :艺 流 程 与 工 作 原 理 常州市群乐 T 燥设挤有限公司生产的 FG 系列 f:燥机的丄作原埋是将湿物料干燥分为两



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少完成 * 原料先由二级干燥使用过的商温低湿的尾气和补充热气的混合气体进行一级正压干 燥 使 用后的高湿低温 J4 气排出叽外，干垛后的 f 成品由新解



的热空气进行二级负 E 干燥 • 干燥后的成品计曼包装，从啊完 成良好的衝环干燥过程 。 补免的热风可裉据擗要随葸调节 > 因 丽机器适用性广 ，



常 州 術 创 宏 干 燥 设 #冇 限 公 蚴 进 生 产 系 列 气 流 干 煉 机 ( 基 本 流 秤 她 幽 2 3) 的 工 作 原 理 R 有 分 敏 作 用 的 风 机 T 特 别 适



_ _



-



负压



合 热 敏 物 料 的 气 萊 平 燥 作 业 ，商 速 飞 旋 的 风 机 叶 轮 ，能 把 湿 的 、 甚 至 结 块 的 物 料 碎 迕 到 分 软 . 在 分 狀 过 极 中 同 时 搅 拌 、混 合 ，然 后 物 料 和 热.气 流 平 行 地 流 动 a 这 种 类 型 的 段 备 ，适 Hi 于



m .



干燥滤饼结块的 t



fl[所 含 水 分 述 旭 f 表 谢 水 分 的 物 料，含 湿 挝



不 大 于 4 0 >L 如 果 处 理 摄 大 或 者 成 品 要 求 干 至 1 5 % 以 下 时 ，Pf



QG 系列气流 f 嫌 机的堆本嫌程 1一 空 气 过 滤 戕；2 空气加热 ffi



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采 用 二 级 气 流 干 燥 ，当 物 料 的 含 龈 M 超 过 4 0 % , 但 不 .超 过 6 0 K s JfiW 铖可无级麴迪的加軻器 4 时 进 抖 较 附 地 设 采 混 枓 辟 ，通 过 混 进 的 A 法以降低 4 一典 K 分离 3Jh 5 排 K 机 J 进 料 水 分，此 时 • 干 燥 设 备 的 总 产 世 就 有 较 大 幅 度 下 降 ，这 在 G 经济 1 :垦 不 合 算 的



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因 此 , 用 户 应.先 用 机 械 的 方 法



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( 离心脱水



或 压 滹 > 尽 可 能 的 降 低 迸 枓 水 分 + 以 确 保 干 燥 作 业 的 顺 利 进 行 。CX；系 列 气 流 干 燥 机 的 技 术 参数见表 2 1 B



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OC 系列气濾干嫌 M的技术参數 妆 m 功 * / kw



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0> A 二 级 轵 机 功 申，占 地 面 积 以 旗 汽 加 热 ?/ 式 计 奸 ， 1 气流干烧装迓 CD 直 接 进 料 的 气 流



+ 燥 装 置 它M目 亂 应 用 & 广 泛 的 一 种 ，适 坩 于 湿 物 枓 分 散 性 tl好



_



ftiR 除 去 忐 而 水 分 的 场 合 • 如 干 燥 合 成 树 脂 、 某 些 药 品 有 机 化 学 产 品 、 煤 淀 粉 和 面 粉 若 湿 物 料 含 水 M 较 样 ，加 科 时 容 結 结 团 ，吋 以 将 一 部 分 已 千 燥 的 成 品 作 为 返 料 ，在 混 合 加 料 器 中 和 湿 物 枓 混 合 ，以 利 T 干 憮 操 作。 ⑶ 带有分敢器的气流干燥装肾带有分敝邶的气流干铋装苣 . 干 规 背 卜 向 装 有 一 台 鼠 笼 式 分 敢 器 打 散 物 料 * 它适合丁 含 水M较 低、松 散 性 尚 好 的 块 状 物 料 ，如 脔 心 机 、 过 滤 机 的 滤 饼 以 及 瞬 石 奔 碳酸钙 、 衹 硅 酸 钠 黏 土 、咖 啡 渣 、 污 泥 渣 、 玉米濟等 。 (3〕带冇粉砗叽的气流 T 燥装 at 带有粉碎机的飞流干揉装 W , 是 在 气 流 干 燥 讶 下 面 装 有一台冲击式锤臍机 ，用 以 粉 碎 湿 物 料，减小粒径 , 增 加 物.料 表 面 积 ， 强 化 干 嫌， S 此 大 ft 的水分在粉碎过程中得到蒸发 * 在 般情况下 坷 完 成 汽 化 水 分 謎 的 80 % 。这 样 ，便 于 采 用较商的进气M 度 * 以获得大的免产能力和高的传热效串 t 3 气流干燥特点 ( 1 > 干 燥 强 度 大 气 流 干 燥 由 气 流 逨 度 萵 ，粒 子 在 气 相 中 分 散 好 ， 以 把 粒 全 部 表 面 积 作 为 干 燥 的 有 效 时 积 闪 此 ,. 千 燥 有 效 面 积 大 大 增 加 。 同 时，由 于 干 燥 时 的 分 散 和 搅 动 作 用，使 汽 化 表 面 不 断1[ 新 调 此，千 燥 的 传 热 传 质 过 程 强 度 较 大 。 ⑵ 干 燥 时 间 短 气 固 两 相 的 接 触 时 间 极 短 ，于 燥 时 间 一 般 在 0 . 5 2 鏺 tt 为 5s。物 1



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料 的 热 变 性 一 般 是 温 度 和 时 间 的 函 数 * 因 此 , 对 T热 敏 性 或 低 熔 点 物 料 不 会 造 成 过 热 或 分 解 rM 影 畹 其 爾1。 ( 3 ) 热 效 率 高 气 流 干 煺 采 用 气 固 相 并 流 操 作 ， 而 且 ，在 表 丽 汽 化 阶 物料始终处 -



m.



与 苁 接 触 的 气 体 的 湿 球 搵 度 ，一 股 不 超 过 6 0



体温度B大降低t 产品温度不会超过 70



仍1，在 干 燥 末 期 物 料 温 腹 上 升 的 阶 段



9 0t



⑷ 处 理 盘 大 一 根 宜 径 为 0 7mt 长 为 1 0 a



^



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闪此，对以使用卨温气体I



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1 5 m 的 气 流 干 燥 管 ， 毎 小 时 可 处 理 2 5t 煤



硫铵*



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设 备 簡 单 气 流 干 煳 器 进 备 简 苧 占 地 小，投 资 省 与 回 转 干 煉 器 相 比 ■ 占 地 积 减 小 6 0 % , 投 资 约 柯 S0 % * ㈣ 財 ，可 以 把 干 悔 ， 粉 碎 ，筛 分 、 输 送 等 笮 元 过 程 联 合 操 柞 ， T



不 怛 流 程 简 化，瞳 目.櫟 作 易 于 自 动 抟 制



.



应 用 范 搁 广 气 流 干 燥 可 使 用 于 & 种 粉 （ 粒〕状 物 料 4 气流干燥 途



( S)



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这 类 设 掩 适 应 的 物 料 比 较 多 ，除 之 前 提 及 的 物 料 外，还 有：安 眠 阑（甲 喹 酮 > 、 ABS 树



脂 、白 炭 茶 柏 、 草 酸 催 化 剂 ，促 进 剂 、 催 化 剂 、 沉 淀 炭 粉 、 对 氨 基 水 杨 酸 ，对 苯 二 甲



50



__ _



m石 矿 、 副 产 硫 铵、硅 胶 粉 末 、 合 成 树 脂 . 咖 啡 淸 、 门 甜 抑 糖 、 輒m 钠 、 磷 矿 粉 ， 坏 累 、



酸 ，二 乙 萆 胺 、 二 氧 化 钛 、 活 性 炭 、 M砝 酸 钠 、



破 酸 钙 、聚 丙 烯 树 脂



i



金 番 蒺 ，锄 氣 酸



二 铒 化 铁 ，碳 酸 钙 、 上 豆 粉



％



. 尾 煤 、硬 脂 酸 盐 、 五 米 蚩白，药 品 、药 剂 、 铒 化 铁 .



5, 流 化 床 〒 操 技 术



％



流 化 谋 技 术 涉 及 传 热 和 传 质 理 论 在 咎 个 生 产 领 域 中 的 应 用 ，如 干 煉 、 冷 却 、 煅 烧 、 . 分



m：, 附 聚 和 包 衣 是 处 理 粉 粒 状 产 砧 的 玴 想 工 艺 . 广 泛 应 用 于 石 油 化 工 、稍 细 化 工 、 医 药、 食 品 、 m 油 、进 淹 处 理 笄 方 0 前我 ㈤拥有多种流化床机 划 . 可 满 足 不 同 加 1:物 料 特 性 和 工 艺 杀 件 的 势 求 并 可 根 据 用 户 要 求 设 计 加 工 整 沣 丁 艺 。 -



级、 脱 溶 剂 、 焚 烧 v 造 粒



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*



目 前 可 以 采 用 流 化 床 生 产 加 工 的 物 料 如 下 所 示。 (i > 聚 仓 物 ： ABS 树 脂 、 南 机 玻 璃 . wmmm , 聚 乙 烯 、 聚 内 烯 ， 聚 氣 乙 烯



烯, 聚阿烯酰胺等含水或有叽挥发溶剂的物质的〒燥利冷却



对滞留时阀和温度进行精确控制



fl



. 聚笨乙



这 些 聚 合 物 大 多 不 耐 热 ，婴 求



Nitw 我 码 拥 有 主 空 利 的 双 质 沣 振 动 流 化 沭 特 别 适 合 这 类



物 质 的 干 燥 ，T 燦 效 果 好 * 能 耗 低 a ⑶ 化 工 产 品 ：陶 瓷 ，染 料 、 洗 涤 剂， 无 机 盐 、 有 机 化 学 品 、化 肥 等 生 产 领 域 都 吋 以 使



用 流 化 床 干 娌 和 加 工 系 统。 (3)



发 酵 产 品 、 蛋 白 质 、 维 生1，酵 母 等 =



医 药 制 品 栉 生 化 制 品 s 杭 菌 素 ，药 剂 、



食 S 和 乳 制 岛 ：例 如: 婴 儿 食 品、磺 木 化 合 物 、咖 啡 、乳 制 品、食 品 添 加 剂 、保 健 食品提取物以及獨料等 * (4)



三 、太 阳 能 干 燥 工 艺 与 干 燥 技 术 应 用 广 泛 的 应1S 太 阳 能 千 燥 * 自 从 人 类 学 会 狩 描 、 耕 以来 ，就学会了利用太阳能把食品 1 农副产况千燥加保存起来 这种直接的摊



人类利用太阳能历史蕺悠久、 应用



枰



. 养m



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晒 ，瞭 晒 的 〒 煉 方 法



芮蛀续了几干年



. 宵 到 现 在 . 町 笄 足 被 动 式 的 太 阳 能 干 燥 应 用 。这 种



.



传 统 的 方 法 干 鑣 效 率 低 、周 期 长 、占 地 面 积 大 易 受 凤 沙，天 气 的 影 响 * 也 容 易 受 灰 尘 、 苍 , 虫 蚁 的 污 染 * 影 响 食 品 和 农 产 品 的 质 頊 ，容 造 成 损 失 。



m



-



a



1 世界各国太阳能干操研究 2 0 世 纪 7 0 年 代 以 来 ，世 界 各 国 JT 始 重 视 能 源 问 題， 开展了太阳能热利用与太阳能干燥 ■



硏究世界上开始速成了一批太



m 能 F# 装 旦



u



到 2C1 世 纪 奶 年 代 未 ，国 外 迮 成 太 阳 能 :厂 燥



面 积 超 过 5 0 0m2 的 太 阳 能 干 燥 器 有 7 座，其 中 美 国 4 庳 ，印 度 2 崦 ，阿 裉 廷 1 座 。1 D 7 8 年



_



投 人 运 行 的 龙 闰 加 州 太 阳 能 葡 萄 干 谀 器 + 是 世 界 上 崁 太 的 太 阳 能 〒 煥 器 ，钜 热 器 面 积 达 1 9 S l m £ , 冇 3 y 6m s S 石 诸 热 床 . 刼 无 4 干 埭 & 7 t 湘 萄 v 此 外 T H 外 也 有 一 些 小 型 太 阳 能



干 燥 器 ，如 巴 酹 有 一 种 商 用 小 型 香 蕉 干 燥 器 ，集 热 器 而 积 3 . 5 m2 , 于 嫌 箱 体 积 〗



M X) 个 香 蒸 两 夭 后 在发达国家



. 太 阳 能 的 开 发 利 用 F1 益 广 泛 . 其 技 术 也 R 益 成 熟



：比 如



R 本 多 年 来 一 H积 极 开 发 太 阳 能 等 新 能 源 ，其 太 m 能 发 电 琦 自 2 0 0 0 年 以 来 一 直 位 居 世 界 首 位 ，国 内 设 施 容 M ：010 年 ，[I 本 政 府 计 划 枰 国 内 设 施 .容#增 长 7 倍 ，达 到 化2 万 千 瓦 以 色 约 5 4 万 f JCT 到 ; 列 计 划 在 内 溫 夫 沙 澳 诸 设 占 地 面 枳 4 0 0 公 顷 （4 kmO 的 太 HI 能 电 站 ，设 计 发 电 能 力 5 0 万 千 K * 约 占 该 闰 电 力 生 产 m 的 5 % 。美 圃 启 动 了 1 0 万 套 屋 顶 光 伏 规 划 计 划 到 2 0 1 0 年 在 1 0 0 万 套 屋 顶 安 装 光 伏 发 电 系 统 ，安 装 机 容§3 0 0 万 千 EP 漶 M 于 1 9 9 9 年 1 月 启 动 了 “ 十 7 1 太 EH 能M 顶 计 划 共 安 排 t S 亿 欧 元 的 財 政 预 筲 对 开 发 利 用 太 阳 能 的 企 业 和 用 户 进 行



-



D



◦



'



.



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51



__



资肋。 Ff 肫 ，安装太 RI 能照明系统的家庭 i2占德国家庭总数的 0.9 M , 太阳能照明系统在大



__



型公艿违筑中也得到了大力推广 ，2005 年世界杯足球赛场之



的德困凯汗斯劳滕足球场即



，



采用了太阳能照明设备 s



AcceM 研 究 所 与 荷 兰 能 源 研 究 中 心



共同开发研制出一种新铟太阳能 树 料 生 产 工 艺 ，大 大 降 低 了 太 阳 能 发 电 和 太 阳 能 利 用 的 .成 本 ，并 可 有 效 提 离 对 太 阳 能 收 集 和 德



亚琛



处 M的 能 力 和 效 率



( ECN )



.这 项IE的 核 心 技 术 是 太 阳 能 硅 结 品 反 应 炉 .结 品 硅 是 大 多 数 太 阳 能 生 .



产 设 备 的 苺 本 材 枓 ，传 统 工 艺 是 将 液 态 硅 绞 过 笈 杂 工 艺 浇 铸 成 硅 锭 *



#切割成硅板或硅管，



不 仅 耗 能 离 、 材 料 损 耗 大 、粜 能 效 采 亦 不 理 想 ，新 剞 工 艺 通 过 反 应 炉 将 格 炼 、 离 效 液 态 硃 直 接 在 炉 内 定 型 、 冷 却 结 晶 生 产 成 太 阳 能 集 热 材 料 生 产 成 本 较 传 统 丄 艺 降 低 2GK 3 0 % ,



.



M 枓 损 耗 韦 由 5 0 % 降 为 零 ，这 项 技 术 是 由 拜 尔 太 阳 能 公 目 开 始 硏 制 的，二 年 前 拜 尔 柒 团 将 下 太 能 公 司 出 售 给 波 恩 太 阳 能 扯 界 公 司，后 又 转 至 上 述 N 家 研 究 机 构 。預 计 首 台 反 应 炉



将 于 2008 年 E 式 研 制 完 成。



2. 我剧太阳能干燥的应用



_



'



.



_



在 我 太 阳 能 干 煉 首 先 是 在 一 费 生 产 单 位 摘 起 来 的，如 山 两 眢 稷 山 县 姚 村 的 红 枣 干 娣 、北 京 市 大 兴 接 讶 云 店 的 小 麦 十 燥 、 海 南 岛 岭 脚 热 作 场 的 橡 胶 干 燥 等 。 1 9 7S 年 到 1 9舫 年 10 年间 T 据不完全统分別屮几十个单位违成了近 60 座试验性的和生产性的太阳能干慟 山于 1 的发W趋势* 装 总 采 光 面 积 达 5 0 0 0 多 平 方 米 + 太 阳 能 干■应 用 呈 现 出 十 分 兴 日! 开 始 对 太 阳 能 干 烛 的 规 律 和 机 理 缺 乏 系 统 的 基 础 性 研 究 这 期 间 述 造 的 太 阳 能 f燥 装 饨 有 一 定 的 W S 性 ，系 统 设 计 不 够 台 瑚 ， f 燥 器 结 构 不 尽 完 # ，蚀 用 寿 命 短，太 阳 能 干 燥 试 验 装 ■



S存 在 低 水 乎 琅S规 象 a



®



太阳能干燥直接为工农业生产服务的应用前眾以及在发展过程中存在的问題，引起了S 家有关部门和科研单位的重视 垛的现状和发嵌进行



.屮国太:阳 能学会热利用专收委员会组织专家对我 11 太阳能干



f 讷研和论址



>



为我 ㈤ 太阳耜干煉的研究 B 钵和发展方向以及制定



U



七



科 技 攻 关 计 划 提 供 了 科 肀 的 依 据 n 为 了 提 高 太 阳 能 干 燥 的 研 究 和 应 用 水 平 * “太 阳 能 干 家 “ 七 3T 截点科技攻关项目三级课题 ，对太阳能干煉领域进行系统 、 全 面 地 # # 探 索 和 研 究 ，内容包括应用基础性研究和示范性工程， 七五 ” 计 划 结 束 时， 太 阳 能 干 燥 ”



燥" 被 列 力



项 H 11 满完成 ，取 得 了 一 批



m 大科研成果



+



其 中 包 括 1 物 料 干 嫩 特 性 试 验 研 究 ，太 阳 能 空 气



槊 热 研 究 * 太 PH 能空气集热器热性能试验方法 + 太 阳 能 干 燥 器 评 价 方 法 的 研 究 以 .及 建成了多



.



_



座大中型太阳能干煉示范装 S 可 以 说 * 太阳能于燥的研究和应用在 “七五”期 间 达 到 了 它 的痈盛时期 ，无 论 是 埋 论 研 究 还 是 应 用 技 术 都 具 有 较 高 的 水 平 在 国 际 上 也 有 一 定 的 地 位。



. 太阳能千 进人 20 世 纪 即 年 代 ，



计 , 到目前为止 *








北 京 2 0 0 8 年 奥 运 会 提 出 了 “铋 色 奥 运 、科 技 奥 运 、 人 文 奥 运



_



的 理 念 ，北 杂 瑰



_ _ _ _



运 村 使 用 的 生 活 热 水 * 将 主 婴 依 靠 太 阳 能 ，奥 运 会 期 间 1 可 以 供 [ suoo 人 使 用 . 奥 运 会 主 场 馆 每 巢 工 程 w 将 t次 采 用 太 阳 能 电 * 其 中 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 总 装 机 容 M 为 1 3 0 千 对 奥 运 场 馆 的 电 力 供 应 将 起 到 良 好 的 补 充 作 用。上 海 市 政 府 丁 2 0 0 5 年 9 启 动 了 “ 十 万 屋 顶



__



'



光伏发电计划



在 无 铌 ，4 0



T，EM 咪 并 ㈣ 光 伏 发 电 系 统 也 幵 始 实 施



a



-



深圳于 2006 年 1 月通过了建设鄧



耐 再 生 能 源 建 筑 应 用 （ 太 阳 能 趙 筑 一 休 化 ） 城 市 级 示 范 的 初 步 审 有 ，计 划 在 今 后 5 年 新 建



—



_ 年可以省 产一千度电左



^^



3 CH3 打 平 方 米 太 阳 能 应 用 示 范 项 目。2 0 D 运 行。



_



M ，徐 州/



全国率先使用太阳能公交站



站台



2 0 0 6 年 3 月 ，国 内 第 一 条 太 阳 能 路 灯 系 统 在 漸 江 投 人 商 业



3, 太 阳 能 干 燥 设 格 的 研 制



太 阳 能 是 减 缓 能 课 危 机 和 解 决 邱 境 N 题 的 最 主 嬰 的 新 能 源 ：人 们 很 早 就 开 始 利 用 太 阳 能



进 行 了:燥 ，我 ㈤ 太 阳 能 果 热 器 的 研 制 ，生 产 及 推 广 的 历 史 不 长 太 阳 能 集 热 器 产 品 还 存 在 .f 热 损 失 系 数 大 、 稳 定 性 不 好 ，生 产 工 艺 差 、 产 品 单 一 等 缺 点，M 然 ，近 年 来 我 闺 已 硏 制 出



.



了 干 燥 谷 物 、染 品 、 中 草 药 等 的 太 阳 能 千 燥 装 但 大 多 为 简 单 的 调 赀



保证干制品的品质 从 结 构 t说



. 太 阳 能 干 燦 器 分 髙 温■和 低 温■两 大 类



*



. 控制水甲低



无法



高 温 太 阳 能 干 燥 器 为 聚 焦 制 ，常



采 用 抛 钧 往 酣 聚 光 器 对 太 阳 进 行 自 动 跟 踪 ，待 f 煉 物 多 为 颗 粒 状 如 粮 僉 之 类 ，用 螺 旋 输 送 机 把 物 料 赶 到 线 状 聚 焦 而 边 行 进 边 千 燥 * 效 率 较 高 a. 但.是 这 种 干 燥 装 S比 较 贺 杂 ，庞



.



.



|



■



大 ，造 价 也 萵 ，实 际 推 广 有 困 难，低 湿 太 阳 酿 干 燥 器， 般 要 求 温 度 4 0



常用空气



集 热 器 或 隧 道 温 室 作 于 燥 器 的 主 体 ，它 特 別 适 合 果 品 干 嫌 和 农 副 产 品 加 工 笫 嬰 ■ 低贴 . 研 制 的 多闻



干 蝉 器，



H 前 S内 外



堪于单片机的嵆能控制系统能对肀媒过程中的魁度 、 湿 度 进 行 实 时 监 控 ， 丽 且 温 度 、 湿 度 可 实 现 分 阶 段 校 制 * 一 次 干 燥 过 多 nf 设 W ] 5 个不同的干燥时 (fe】 温 度 的 上 下 跟 和 .



敞 度 的 拽 制 値 。网 时



. 耐随干燥过程动态的调整干垛参数



1



■



提卨干制品的品质* 单片机的应



多 功 能 化 和 f ? 能 化，有 助 于 提 萵 劳 动 效 率 ，减 轻 劳 动 强 度 ，提离产 用 有 利 T 产 品 的 小 型 化， ■



品 质 鍾 • 改善劳动环埦 ，减 少 能 源 和 材 料 消 耗 ，保证安全等



B



-



设计所要完成的任务如下 * ① 能够实时



1



准确的采样渦度、龊度偵



6



② 能 够 用 PID 控 制 方 式 ，进 行 升 榀 、 降 温 、 调 节 湿 度 的 过 程。 能 够 通 过 键 盘 、 M 葙 楔 块 设 盥 各 个 参 数 胃 并 能 实 时 M 示 荇 參 数 ..



©



④ 能够通过岡控歩迸电机完成懸 LL



度的碑节*



杏 太 阳 能 干 燥 工 艺 与 设 备 的 研 究” 进 加0 6 年 新 胞 农 业 科 学 院 # 年 基 金 项 0 之 一，农 业



科 学 院 农 机 化 研 究 所 所 研 究 员 杨 军 及 副 研 究 员 沈 Ti强 率 领 项 总体段计和样机试制 w



测 试 结 果 表 明，使 用 果 品 太



n 组究成 r太阳能十燥器的



m 能干燥器晾制的杏干成品率尚达郎3



^



优质品率达到



53



_ __ __



听 炖 * 较 自 然 晾 晒 方 式 揭 离 2 3 倍 * 干 鴒 周 期 力 7J ， . 较传统方式晾晒闹期缩短一半以上 , 一 次 投 料 可 达 到 :iOOkg ，且 晾 制 的 杏 干 干 净 色 泽 好 、 味 逬 纯 正 ，极 大 提 商 了 产 品 等 级 .



_ _ ^ _ _



％



L 我国太阳能干燦装置应



m



m 室 型 、 集 热 器 型 ，集 热 戕 温 室 型 、 幣 体 式 和 拋 鞠 凼 聚



有 多 种 形 式 ，大 体 上 对 分 力 ；



光 型 等。



分别介绍这儿种类燥装置的结构



特 性 、用 途 和 干 燥 效 果 以 及 一 些 应 用



1



实‘ 例



( 1)



M 室 型 太 阳 能 干 燥 器 渴 室 嘲 干 燥 器 的 结 构 与 栽 培 农 作 物 的 温 宽 相 似，滬 室 即 为 干 - ，待 于 钧 料 說 于 M 室 内 宦 接 吸 收 太 阳 辐 射，潙 室 内 的 空 气 被 加 热 升 物 料 脱 去 水



_



. 加快物料 温 室 型 干 燥 器 一 般 都 设 W 排 风 装 宵 ，排 去 含 邴 摄 太 的 空 气， 的 千 燥 恂 期 。由: f 这 神 干 燥 骼 结 构 简 卑 • 造 价 低 廉 在 山 西 、 河 北 、北 京 ，广 尜 等 地 的 农 村 很 快 发 峡 起 来 ，X 其 在 山 西 省 ，逮 成 / 1 0 多 座 这 # 粦 型 的 干 燥 器 ,. 积 超 过 lOOOm% 用 丁



分



达到干燥的



干燥红枣



的



.



. 黄 花 菜 、 棉 花 等.



山 西 晳 稷 山 、 大 hi 等 地 ，利用温室型太阳能干煉器对红枣 , 黄 花 莱 椒 、 棉花等农产 品进行干燥试验 ，成功地使这些农产品干燥到 pf 安 全 储 # 的 湿 度 而 且 干 得 快 t 产 品 质 S



好



.



腐 烂 损 失 少 ，增 加 T 收 人 ，多 年 的 实 践 表 明 ，利 用 太 阳 能 干 燥 器 ， . 红枣的烂枣率从过去



自 然 晾 干 法 的 16 %



2 0舛



下降到 2 %



3 % , 且 外 壞 丰 满 ，色 泽 鲜 红 ，味遒好 ，提 商 了 枣



的等级 a



( 2 ) 集 热 器 型 太.阳能干燥器免热器甩干燥器是太阳能空气染热器与干燥室组仓咁成的



干燥装衩 ,. 这种干燥器利用集热器把空气加热到 室 内 实 现 对 流 热 质 交 换 过 程 ，.达 Pi 干 條 的



的



eo



or , 然 后 通 人 f 燥 室



7



&



干煉器一畋设计为主动式 ，用风机鼓风以增强对流传热效果



优 点•



t



物料在干燦



.速神干煺器有以 F —



牲



0 可以根掮物料的 f 燥恃件调节热风的温度 .



② 物料作千坳室内分层放置 ， 单位面积能容纳的物料多 。



③ 强 化 对 流 传 热，干燥效果更好



④ 适 合 不 能 受 S3 光 直 接 曝 的 物 料 干 燥 P 如 鹿 茸 、 酒 花 ，叻 片 黄 芪 、 木 材 橡 胶 等， 在 我 同 各 地 * 利 用 衆 热 器 铟 太 阳 能 干 燥 装 aT 分 別 对 往 物 、烟 草 、 挂 酊 、 橡 皎 、中 药 材 ％



等进行了干爍的试验和应用，



m 大 兴 区、山 东 诉 烟 台 市 等 地，采 用 集 热 器 MI 热 空 气 再把热空气 输 送 到 圆 仓 内 烘 干 苞 米 小麦等谷物 吉 林 师 范 大 学 在 伊 通 m 设计 、逑造的干燥装銳 ，集 热 mm 100 ms , 圆柱形千燥仓内径 6 m . 苞 米 平 均 含 水 率 降 低 1 0 % , Ff 产干苞米 5* 中 国 农 业 吉林省伊通县 、 北京 1



_



■



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.



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工祚研究设计院也北京市太兴区逆成的小表干燥装设 其奥热器为热水和热风兼用的扁盒式 结 构 • f 时 作 为 供 应 热 水 用 ，里季小麦收割期间用于加热空气供小麦千燥 。 该装置集热器总 面 积 174 m % 空 气 流 置 约 S000 mVhP 多 云 天 气 热 风 温 度 为 37 4 7 1 , 比 邱 境 温 度 高 8 ；， 1 3 1C , 烘 干 5 h 坷 使 8000 kg 小 麦 含 水 进 从 30 % 降 至 24 5 % 。 啃 天 时 空 气 温 升 达 7 22 5 1: 每 灭 可 使 SOOOkg 小 表 含 水 最 从 2 0 % 降 至 4 % 左右，



-



_



为了对物料进行连续千燥



B



在 这 类 干 燥 装 S 中还 4以 设 一 个 燃 烧 炉



(3 ) 集 热 器 温 室 型 太 fil 能 千 燥 器 湿 审 型 太 阳 能 干 儺 器 结 构 简 单 1



温 幵 较 小，在 干 烘 含 水 韦 高 的 物 料 时 （如蔬荣



1



fe



效率较商 5 缺点是



水 果 等 h 温 室 型 干 # 器 所 获 得 的 能 ft 不 足



以 & 较短的时间内使物料干煉至安全含水卓以下， 为增加能显以 保 证 被 千 树 料 的 干:應质撖 ， ■



54



-



__ _



在温室外增加一部分集热器 ，躭组成了集热器 温室型太阳能〒燥装置 * 物料一方 , 直 接吸 收遇过玻璃盖以的太阳■射 另一方 W 又受到 .来自空气粢热器的 0风冲刷 ■ 以钮射和对流传 ■



热方式加热物料



. 适用于 T 燥耶些含水率较高 、 要求干煉温度较卨的物料



s



广东省东莞市果品公句加工厂的太削能水果干燦系统就是一座带有空气集热器的陡道式 温 室 型 干 燥 装 粹 •， 该装 S集 热 器 酣 积 31 ml 温 宰 采 光 HU 积 27 m夂 待 干 煥 的 哇 MU 荔枝等果



_



品用小车送入祖宰隧道窑中 • 最 大 物 料 装 载 t 为 700 kgt 闬 风 机 强 迫 热 空 气 穿 逨 料 层 ，晴 天 温室气温可达 50 70t , 6 天 后 干 架 出 窑 。 经 鉴 定 ，荔 枝 干 达 到 特 等 品 ，桂圆干达一绂品 ， 缩 短 / 千 燥 阑 期 ，提商了产品 世 。 与传统的木炭烘房干垛工艺相比 ，成 品 率 大 大 提 商 ，干 果 与 所 需 鮮 果 之 比 ，由 1 U



K降



到



即



每



益显著。



获 】t 干朵，坷 少 用 500 kg 鮮 果 ，经 济 效



中国科学院广州能源研究所在广州市建成的大型太扪能腊 M 十燥示范装置 ，也是一种集 热温室型干燥器 ，总采光面积达 620m气它采川太阳 昼夜连续运行的工业化生产的需藝 a



和 蒸汽热能职合供热，以满足全天候 腊肠以竹竿吊挂形式置于干燥器内 , 它一方面从干煉介



质经过太阳能空气集热器和蒸汽换热器胡热过的热空气屮以对流传热方式得钊热里 ，？ )一方 面剛以辐射 #热的方式直接得到透过玻璃盖层的太阳能 ,



亍是腊畅受热升漏而不断蒸发出水分 ，从而达到脱水干燥的 II 度司[ 以裉椐物料在不同干堍阶段的工艺蚂求进行



干燥器内的温度 .、 湿



节 ，可采用手动方式



. 也讨來用微机自动



控制 B 本项设计使广式睹肠生产过程中的 Ff 晒过程和热风干煉工艺合二为一，采用大回流比 的空气内齡环方法 B 宪现 T 在不闻气候条件下的稳定生产



成品日产量 4000kg , 干 爍 阕 期 为 42 40K 。



腊肠 、 腊肉投料最每天 9000 kg ,



&



Wh , 优 质 产 品 成 品 率 超 过 的％ , 节 电 1 % , 节 煤



M ) 整体式太阳能〒煉器整体式太阳能干燥器栴太阳能空气集热器与子燥室两者合并 装宥物料的料盘棑列在干燥室内 * 物料直接吸收太阳辋射能 * 起吸热 板的作用，空气则由子站室效应而被加热 干嫩室内安装轴流凤机 ，使空气在两列干燥审屮 不断循环 ，并上下芽透物料层 ，使物料表 W 增加与热空气接触的机会 在粮沣式太阳能干燥 在一起成为一个帮体



器内: 排



&



. 辐射传热与对流传热间时起作用



—



.



.



■



干燥过程得以强化 * 吸收 / 水分的狠空气从棑气管



m ，適过拉制阀门 ，还可以使部分热空气随进气口补充的新鮮空气回跑 ，#次进人干煉室



M 少排气热损失



*



_



中 [1科学院广州能漱研究所和广州市农业机械研究所 ，在广州市郊区三元里农村建造了



一 座 笊 光 面 枳 为 的 粧 体 式 太 阳 能 干 燥 生 产 试 验 装 背 B 该装背应用于中药材 、 干采， 红 枣 、 莲 子 及 其 他 农 副 产 品 的 干 燥 加 工 * 物 料 含 水 率 从 4 0 K 降 至 〗5 % 的 B 平 均 干 燥 嫌 为 禺大投料辑达



SU



诙装谠太阳能热利用效申岛 ， H T 均效率达 30 % ■



4 D % ，产 品



干燦均勾，质 带 好 t 浙江省沼气.太 RI 能研究所建造了一座整体式結构的温室型干嫌器 + 采光面枳泠 它的昆著特点是充分吸收了醤通温室型干燥器的优点



_



. 而且对干燥器的结构以及通风系统进



行了改逬 ，采用活动盖板保 M 以减少夜间 T”燦器透明盖磨的热损失 ，使用中片机对干燥 H 程



^



的温



.



.



湿龙等干氓 I 艺参教实现监拧。玫装货与小水屯箱结合 ， 多能乓补 全天侯运行 主 要 用 于 昏 菇 、 木 耳 等 农 副 产 品 T # 。 系 统 T 操 效 率 为 4 0 % 左 右，干 燥 周 期 （ # 菇 ） 17 18 ht 上 述 四 种 类 51的 太 ffl 能 1:燥 装 置 占



f 已 经 开 发 应 用 的 太 阳 能 干 燦 器 的 95 % 以 J%



除此



S5



之外 ，还有其他一呰太阳能干 煉群等。



__



__



器 ，如聚光型太 K 能干燥器 、 远红外干燥器 、 振动流化床千



四 、真 空 冷 冻 干 燥 工 艺 与 干 燥 技 术 应 用 冷 冻 干 燥 鱿 是 把 含 有 大 M水 分 的 物 政 ，M先 进 行 降 温 冻 结 成《 !1 休



.



然后在空的条件下



使水蒸气直接从固体中升华出来 ， 而物质本身 在 冻 结 的 冰 架 子 中 从 而 使 得 干 燥 制 品 不 失 原有的固体评架結构 ，保 持 物 料 蛸 有 的 形 态 且 制 品 S水 性 极 好， 利用冷 ?东干镢 II 的是为了储存潮湿的物质 * 通常 .恳 含有微生物组织的水溶液 ，或不食微 T



_ _ :



卞物胡I 织的水疳液 。 产品在冻结之后 S 亍 个 低 水 气 压 冰 发 生 开 华 ， 直 接 由 固 态 在 不 发 生炼化的怙况 F 变成气态 。 与其他干燥方式相比避免了化学 、 物理和酶的变化，从向确保了



-



制品犄性在保存时不M 改变



I



rt



■



实际笛要的低水气压是在處空的状况 F 达到的。



K空冷冻屮燥的撖理及优点



基 本 原 理 是 在 萵 真 空 状 态 下 ，利 用 升 华 原 理



"



f



使 预 先 冻 结 的 物 料 中 的 水 分 ，不 经 过 冰 的



祕化 ，直 接 升 华 为 水 蒸 气 被 除 去 ，从 丽 使 物 料 于 燥



真空冷冻 f 燥产品可确保食品中蛋白



质 、 维 生 素 等 各 种 背 养 .成 分，特 别 是 那 些 易 挥 没 热 敏 性 成 分 不 损 失 ，因 而 能 最 大 限 度 地 保 持



原 有 的 饵 养 成 分 ， 有 效 地 防 止 干 燥 过 程 屮 的 氧 化、俾 养 成 分 的 转 化 和 状 态 变 化



冻干制品成 海 绵 状 、无 千 缩 、 复 水 性 极 好 、食 用 方 僭 ，含 水 分 极 少 *



!



B



相应包装后可在常温下饺时间保存和运输 I 水的状态平衡用 水



冰



_-



水 ( HjO) 有 三 种 相 态，卽 固 态 、 液 态 和 气 态 ，三



-



的 状 态 平 衡 幽 （ 水 的 三 相 幽 八 图 2 4 屮 OA , ( 鼠 OC 三 条 曲 线 分 别 表 示 冰 和 水 、水 和 水 蒸 气 ，冰 和 ( HzO )



^



-



种 相 态 既 嵫 以 相 互 转 换 又 可 以 共 存 ，如 图 2 4 所 示 为 水



水择气



0 1



水 蒸 气 两 栩 共 存 时 水 蒸 气 与 温 度 之 间 的 关 系，分 別 称 为



im / v



_



豳 化 线 ，汽 化 卽 线 和 几 华 曲 线 o 点 称 为 三 相 点 T 所 对 应 的 温 度 为 aoH 水 蒸 气 气 压 为 6 1 0.5 Pa . 水 、冰、 水 热 气 三 者 可 共 存 相 互 乎 衡 C 4 5 8 rnmHg > , 在 这 样 的 漏 度 和 水 蒸 气 气 压 下 ， . 有许多突出的优点 冷 冻 干 嫩 与 常 规 的 哂 干 、烘 干 、煮 干 、喷 雾 亍 燥 及K 空 干 燥 相 比 ， 水的状态弔％團



B



① 冷 冻 f 燥 在 低 温 下 进 行 ，尚 此 财 于 许 多 热 敏 性 的 物 陆 特 别 适 用



之 类 t 不会发生变性或失去生物话力 *



_



② 在咮干过程中 . 微生物的生 & 和 ③ 在低温



F干 燥 时 *



3



.



如蛋白撖、 微牛物



的 作用无法进行 ，因 此 能 保 持 原 来 的 形 状 物质中的一些挥发性成分和受热变性的爸养成分损失很小



一■化孪制品 、 药品和食品的干燠 。



.



^



适合



© 由于在冻结的状态下进行干煉 ，因 此 制 品 的 体 枳 、 形 状 /1乎 不 变 ，保 持 了 原 来 的 结



构 ，不 会 发 生 浓 缩 现 象。干 燥 后 的 物 妞 疏 松 多 孔 ， 呈 海 绵 状 ，加 水 后 溶 解 迅 速 血 完 全 ，儿 乎 立即恢鞑原来的形



K 进 行 干 燥 ，物料处于离度缺氧状态下 容 易氧化的物质得到了保r . ⑥ 干 燥 能 排 除 叩％ 即％以 上 的 水 分 ，使 干 操 屁 产 品 能 tt 期 保 存 而 不 变 质， 處 空 冷 冻 干 燥 技 术 现 L3 在 许 多 领 域 被 成 功 地 应 用 佴 与 苋 他 f 燥 方 法 相 比 * 设 备 投 资 较 ⑤ 在真空



fl



大 ，能耗及产品成本较嵙 ，限制了此技术的进一步发展 。因 此



56



.



在确保产品质最的同时降低



_



__



了能耗和成本 ，政进了生产工艺



_



是 真空冷冻干燥技术研究的新方向 。 N 前科研工作者正廣 手研究 否 提商经过冷凝的 M 冷袖温度 ，利用冷凝器作为加热系统的热源达到节有能诹的目 的以及更好的利用微波加热来提高产品政撖



质



D



. z(> 系列真空冷冻干燥矶特点



3



-



2 5 所示 . M 特点如下 。



ZG 系列處空冷冻:干■机如



:燥机 I拍 2 - S ZG 系列真空冷冻|



① 电气控制部分配冇各种先迸的測摄系统 ，保诹了冻干制品的工艺质 M, ② 干媒筘 、 冷冻器 、 蒸 发 器



1



真空管道等部件



. 材质为不锈钢材料



，符合



GMP



( 生产



符 珣 规 范〕要求。



© 制 冷 叽 采 用 苹 级 或 双 级 刷 冷 . 能 达 到 极 理 想 的 制 冷 温 度 . 维 修 、橾 作 方 便 ④ 芪空系统采用多级罗灰水环真空机组 ， 使 真 空 度 处 在 M 侘 状 态 ，以 缩 短 稂 个 冻 干



时间 。 ⑤ 能耗设什合理 ，整机总功韦比国内同类产品低



涔价低于闱内市场价



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⑥ 可根据 ffl 户1T要 ，进行对 u 设计 #



4 . ZC 系列真空冷冻干燥机工艺示意 ZG 系列真空冷冻千煉机工艺如图 2 S 所示 。 ■



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ZG 系列奧空冷冻 f 煉机 3 艺



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捕 水 3 化 箱 加 热 ; 16



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干燠箱加热莳 ；



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57



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5. 3空冷冻干燥技术的应用



貞空冷冻干煥技术足将茛空 ， 冷冻和干燥相结合的综合性技术 空



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传热传质 、 流 体 力 学 ，制 冷 、 自动控制



敁复杂



1



. 涉 及 多 学 科 领 城 . 如具



生物工程等 。 真空冷冻干熥是干烘领域中设备



能 耗 最 大，干嫩成本最商的一种方法 n



H- 空冷冻干燥的方法 f ] 20



世纪创立以来巳也了很大的完裨和发唔 ， 其应用范間逐渐扩 大 , 从最初仅用于睽药和食品行 、llo 发 烟 到 宇 航 、 石 油 、 海 洋 及 .新 材 料 的 研 制 等 领 域



.



n)



在医药工业中的应用药品冷冻干燥包括西药和中药两部分，西药冷冻干燥技氺 a H 趋成熟并实现 f 大规模工业化生产 ，中药冷冻子燥目前则还局限千人参 、 鹿茸 山药 ，冬 虫发荦等少 M 药材 ，尚未实现规楔化生产。药品冷冻干熾的目的是药品不变质且尽扯减少宵 .



1



效成分的搠失 ，适于長■储存 、 准确定鼠 、 S 水再生以及大批萤无 ① 生 物 制 品 生 物 药 品 主 要 包 括 蛋 白 质 类 、 多 肽 类、



疫I 抗車家等



■ 化生产 .



m类 、 多 塘 类 等 葯 品 以 及 血 濟 、



冷冻干燥技术在生物药品领域的应用很重要， 文 献 报 道 ，约 的 抗 生 . 5 2 % 的 其 他 生 物 制 剂 獬 要 冻 干。李保国等探讨了生物药 聚 类 药 品 • 92 % 的大分子生物药品 ， 品 冷 冻 燥过程中存乜的问题 ，关链工艺# 数的控制以及冻干保护剂对生物药品冷冻 f 燥 的 影响 ■ 分析了退白质类药品冻千 M 程的变性与预防措施 + 认 为 药 品 中 蛋 质 的 变 性 程 度 与 预 6



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冻过程中形成的冰晶与蛋岛质分子接 M的 总 谢 接 触 閲 积 越 人 ，冻 干 过 程 中 的 活 性 损 失 就 越 大 。因 此 ，在 冻 干 过 程 和 干 燥 状 态 下 ，趣取代水分子并能与觅白质分子形成氢键的糖



m ( 保 护 剂 》 珂较奸地保护蛋白质活性 ，



② 中 药 传 统 巾 药 在 嗦 晒 、 风千以及饮片炮制加工过程中 • 梢 物 逛 白 、 微 生 物 、挥 发



m , 多糖类物质等有效戚分会受到破坏.魔芋甘餚聚糖是从崩芋梢粉屮撾取的高駙加值多



、



糖 ，有 减 肥 ，降 血 脂 、抗 肿 簡 及 增 强 人 体 免 疫 力 等 活 性。王照利等实验确定了



潘 品 的 三 相 点 温 度 为 一 20 t



® 芋梂藤聚糊



并根据能耗和生产成本确定磁小 E 空 度 为 SOPa。 根据电节甘



m



, 采用此工艺参数 5 冻 干 产 品 媒聚蹄湿品所能承受的共熔点温度极限确定搁板斟度为 色怦洁内 、 疏 松:多 孔 ，经 检 验 含 水 韦 为 1 1 5 0 % , 魔芋甘II聚 糖 纯 度 为 96.4CISM ( 以 纯 干 基 计），为 大 批 S总空冷冻干煉谳予甘餺聚糖提供了参考依据 用 药 效 商 T 干 品 数 倍 的 真 空 冷 冻千燥中药逐渐取代传统中药己 M 现 出 广 阔 的 应 用 前 景 a ( 2 ) 在生食品制备方 Hi 的 应 用



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找 是 农 业 大 逗 ， 宥 牛 苗 的 水 果 和 蔬 菜 资 源， 长期以来找国农产跖 排徊在技术矜 M 较低的出口原料或初级加工阶段 a 冻 干 食 品 是 酋 通 干 煉 食 品 价 格 的 5 丁 ① 采蔬加.



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大 的 市 场 黹 求 # 开发冻干食品可提高我国出口食跖的档次 ，莸 得 较 高 的 附 加 值 和



经济效益 。果 蔬 的 結 构 形 态 和 成 分 决 定 其 冷 冻 干 燥 加 工 的 推 铋 度。一 般 物 料 尺 寸 越 小 .



结构越均一 • 处 理 越 容 芴 。因 力 这 样 的 物 料 表 面 积 大 I 受热和冷却均匀，冷冻干燥时间短巨 易 控 制， 1蔬冷冻干燥加工工艺过程基本相同 s 淸 洗 预 处 理- 凓烫 冷 冻 干 燥 充气包装，随 靜食品科研工作者的不断努力



. 相继确定了



些果蔬的冻千工艺参数



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例如段江莲等测定梨



枣的共品点温度为一 3 T; 搁 板 阳 度 每 提 卨 I 0 t 冻 干 时 间 缩 短 LOh; .厚 度 每 增 加 2.Omm , 冻 干 时 间 延 长 2.3 h; fflOJ % 的雄生素 C 护色 ，搁 板 溫 度 为 70 C ，以 枣 片 .P? 度 L O m m 的 工 艺 条 件 生 产 冻 干 梨 枣 ，能 M 大限度地保持原果的风味 、 形态 、 色泽 ， 且冻干时间短 ，生产成



本低 ，为梨枣冻十加工的工业化生产提供了依据



B



② 水产品加工水产品加工是提尚水产品琮合效益和附加值的重典途径。深 加 工 可 提



商优质本产品的品位



58



.增加低瓯水产品的苒养源



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综合利用率和附加悄



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许云菹等实验比校



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了冷嫌温度一 2 5 1，冷凝器温度一 29 T 一 31 TC ，真 空 度 10 20P& 冻 干 终 鼴 度 6 DX 的 条 件 F ，冻 子 悔 参 与 盐 癍 海 参 的 感 官 指 标 、理 化 指 标，结 粜 衷 明 无 显 若 益 异 ③ 食 用 阐 加 工 食 用 阐 是 尤 公 苒 的 天 然 绿 色 食 品 ，有 很 高 的 贪 用 价 值 和 保 健 价 值 ，被 誉 为 21 世纪的健哦食品。陈 合 等 用 电 阻 溯 玷 裝 置 测 定 香 菇 和 金 针 菇 的 共 晶 点 組 度 分 別 .为



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fn 3 2 T：t 共熔点均为一



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分 析 了 切 片 哼 度 ，压 力



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干 燥 温 度 及 冻.结 速 度 对 干 燥



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结 果 占 明 + 未 经 療 烫 的 香 菇 切 片 序 度 6 mmt 35 t 冻 结 如mki ，冻 结 速 度 / min , 1 8 1 升 华 7 h , 40 TC 解 析 6h , 解 析 升 祖 速 度 0.5 lC / mk 经 漂 烫 的 金 针 錄 I ,0 X：



速率的影响



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39C 冻结 SOmim 冻结速度 L OT:/ min , 一 201C 升华 I 0 ht 45 T:解 析 f i h T 解 析 升 温 速 度 (XSt / mim 在此优化条件下冷冻干燥 ，能较好地保持食用菌的 # 养且货水性奸 ( 3) 在 生 物 材 料 制 备 方 面 的 应 用



① 生 物 工 稃 材 料 制 备 角 瞋 是 眼 球 JI 外 M 的 透 明 薄 瞵 ，躓 度 仅 0+ 5S



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主要成分娃水 、 迸 白 聚 糖 、 M 基 酸 等，含 水 觉 为 7 2 %



构分为 5 层



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真空冷冻千燥过稈对角膜活件的影响



结果扇明



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0, 64 mm , 其 结



抑徐成海等分析 冻干过程屮可能对角膜細胞造成损伤的是



烦 冻 和 7" 燥 两 个 阶 段 f 通 过 调 整 工 艺# 数 ，成 功 冻 T 出 合 格 的 人 眼 黹 膜 。冻 干 后 的 知 鸱 易 饫 期 保 存 + 羟 生 理.梳 水 复 水 后 结 构 与 蒴 解 角 膜 类 胶 M 蛋 羟 堪 磷 灰 石 复 合 榭 是 用 于 修 补 # 缺损的埋想生物医用枒料 。 在 烧 结 成 型 前



_ _



.



通常真空冷冻干燥制得含有大還微孔的粉未 ，可为引导骨组织生饺提供合适的理化撤环境 提商生物栩容性 史 宏 灿 等 用 聚 丙 烯 单 丝 ，聚 乙 丙 交 纤 维 编 织 成 直 管 状 网 管 ，内 壁 涂 以 聚 T



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铖 酯 薄 膜 和 胶 原 逝 白 ，外 壁 用 胶 原I白 羟 基 磷 灰 石 多 孔 状 海 绵 檀 盂，设 计 出 新 型 的 人 工 气



宵 假 体，真 空 冷 冻



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燥 胶 原 蛋 白 羟 基 磷 灰 石 海 绵 特 有 的 三 维 多 孔 结 构 ，孔 径 控 制 在 100



200pm , 空 隙 间 共 通 ，为 细 胞 的 黏 附 、 爬 行 和 组 织 生 投 提 供 了 足 够 的 空 间 。 ② 生 物 大 分 子 功 能 材 料 制 备 茶 多 糖 ( lea polysaccharide ) 是 茶 卟 中 与 蛋 内 质 相 结 合



-



的 酸 性 多 糖 或 糖 蛋 具 有 降 血 槲，淸 炎 、 抗 凝 ，抗 血 栓 等 药 埋 作 用，周 志 等 将 茶 叶 粉 碎 * 离 心 、 浓 缩 ，酔 析



微波联合水浴沒提



法 脱 M 白 质 ，将 体 积 比 4 形成的凝胶



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再 经 真 空 冷 冻 千 燥 得 灰 色 粉 状 粗 条 多 糖 ，用 Sevag



的 氣 仿 /正1 疱 混 合 液 加 入 样 品



. 离 心 除±混 合 掖 与 残 销 蛋 白 质



最 后 具 空 冷 冻 干 蜾 得 到 灰 白 色 茶 多 糖 。 此 工 艺 复 杂 ，但 茶 多 箝 純 度 较 高 且 较 好



地 保 持 了 生 物 活 性 ，鹿 空 冷 冻 干 燥 足 关 键。 (4 > 在新材料制备方面的应用



-



系 列 纳 米 稀 土 钨 粉 末 （ W U£ 03 t



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等 采 用 “液 液 携 杂 冷 冻 干 揭T 两 段 还 原 法 制 备 了 W Y£ n 3 , W -CdTh ) , 粉 末 赖 粒 为 2 0 3 0n m B 粉 末 经



① 金诚超微粉体材料制备席晓



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SPS ( 放 电 等 庳 子 > 烧 结 后 得 到 性 能 优 坤 的 纳 米 稀 土 钙 热 电 子 发 射 材 料 燥" 技 术 从 本 质 上 改 变 了 稀 土 氣 化 物 在 钨 苺 体 中 棒 杂 的 均 勻 性



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“液 液 掺 杂



冷冻干



在 液 液 混 合 条 件 下，第 二#[



的 尺 寸 极 小 • 而 体 积 分 数 堉 大 即 第 二 相 增 强。丙 此 ，液 液 搽 杂 实 质 上 是 利 用 品 界 和 气 孔 笫 二 相 来 控 制 铒 晶 粒 的 生 长 ，使 得 钨 晶 尺 寸 稳 定 在 某 一 范 围。因 此 ， 纳 米 稀 土 钨 材 料 摻 杂 均 沿 晶 界 分 布 的 稀土氧化物密度校痛 P 分 布 均 勻， ■



等 用 冷 冻 干 燥 技 术 制 备 了 具 有 放 射 状 孔 道 结 构 的 NiOYSZ 宵 状 材 料 。将 NIOYSZ 浆 液 倒 人 用 冰 乙 辟 ( 3 0 3 冷 却 的 特 制 管 状 容 器 * 冷 冻 时 冰 沿 径 向 定 向 生 氐 ，浆 液 完 全 冷 冻 之 后 在 具 空 中 干 燥 ， 使 冰 完 全 升 隼 后 U)Cmr 烧 结 2 h , 形 成 这 种 多 孔 材 料 可 用 作 固 体 氧 化 物 燃 料 电 池 （ SOFC ) 阳 孔 遒 M 放 射 状 神 列 的 特 殊 结 构 材 .料，



0 特 殊 结 构 材 料 制 备 Moon



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极 ，其 电 化 学 反 应 活 性 且 可 避 免 浓 差 极 化 现 象，



59



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Fukasawa 等将氧化铝粉末 分敗荆和水煮成的悬浊液剷人商热传导性的金 M 容 器 ， 仅 将容器底部浸人低湿乙酲 ， 促使冰由底部向 t 牛长 . 单方向冷冻生成多孔淘瓷 * 这 种 啕 瓷 具 i



冇整齐排列 、 . 约 10pm 的 孔 道 结 构 ， 且孔遒内壁上又有约 &



lMm 的 小 孔 *



③ 商 分 于 聚 合 材 料 制 备 超 A 造影剂能增強血液与组织的灰阶显俾 ，增强彩色多普勒 流 佶号，提卨病灶及多许勒血流信咢的殓出率 ，用尹瘐病的超卢诊断与鉴别珍断。冉海涛



等用可在人体内生物降解的新型人工合成商分子聚合抝乳酸 / 羟 *乙酸共聚物 （ PHA ) 作 1 为体外显影的成膜材料 阼先用双乳化法制备钽遵水滴的 PHA 微球 ，再通过真空冷冻 I



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燥使微球内的水分升华，形成空歃，然后在冷冻干燥茧内缓慢冲人 M 烷气体至常压并 1 衡一 段 时 间 + 成 功 制 备 了 内 含 氟 烷 气 体 的 微 泡 超 声 造 影 剂 尚 聚 显。 6.



真空冷睞干燥技术的应用现状及发 .展 趋势



.



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真空冷冻干垅因设铪投资大，运转费用 ，能耗萵 T 限制了 泛应用 # 降低能耗生产戚:本 娃 21 贴纪真空冷冻干燥技术的取点研究课题 Don i 等应用热千燥和冷冻联合干煥苹粜 ， 土豆 、 胡萝卜和一种密生西葫芦 ，比较联合 f 燥和冷冻干垛的产品 表明联合干燥是一种很



.



.



有潜力的脱水干煺技术 *



由于挥空冷冻干燥技术应用于不同行I，缩 短 干 燥 时 以 及戏得不同类型产品的锒佳工 艺仍是今后苽要谢续研究的课越，Phanindra 等应用冷冻干燥和热风联合干燥切成块状的胡 萝卜和南瓜 ，比较干燥速率 、总能世消耗和物化特性和质量 ，结果表明 ，冷冻和热风联合干



_



燥的产品在外观和复水比方面优孓热风干燥的产品 ，政 M 接近于完全冷冻干燥的产品 联合



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*



干燥的时间和总能鼠较完全冷冻〒 燥 缩 短 与 热 风 卩 燥 类 似，表明联合干燥在提尚睨 水 疏 菜 的 鹿 节 省 能 M 消粍和时间上是有效的 生物工稈领域对真空冷冻〒燥的设袼要求萵 ，且冻干工艺发 M 缓 尚，茛空冷冻干操是制 鞒粉状和颗粒状生钩材料的关键工序 ，为确保生物产品特別是匿药生物产品的安全 总 空 冻 干机必须尚度无尘无菌。美函食品药品管捭局 ( FDA ) 要求药品的真空冷冻干嫩采州蒸汽 灭1 [ 系统以便于拧制火荫操作的温度 、 M 力和时问 保 证 灭 菌 彻 底 、 无 死 角 生 物 活 性 材 料 这使得确定药品、 的真空冻〒婪保持材料特有的功能和活性 乂 要 绝 对 安 全 ，对人畜无 巾液制品和半物制品冻干工艺参数比较闲难应规范冻干过程中所 的 保 护 剂 ，提离冻干制 品质贵



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五 、微波辐射与高频干燥工艺流程 1. 红外线热辐射千燥工艺流程 ( I ) 红外线和远红外线十燥原谢红外线和远红外线干燥器是利用辐射传熱干燥的一种 红外线或远红外线糂射器所产生的电磁波 ，以光的速度 it线传播到达被干燥的物料 ， 方法 ， 当红外线或远II 外线的发射频率和被干燥物料中分子运动的团有频率 《 也即fL外线成远红外 线的发射波拉和被千燥物料的吸收波长 ） 相昨紀时 ，引起物料中的分了 强烈振动 ，在物料的 内邢发生激烈摩揀产生热丽达到干燥的目的 在红外线或近红外线干燥中，由 T 被干燥的掏枓中表酣水分不断蒸发吸热 t 使物科丧向 温度降低 ， 造成物料内部温度比七曲踹度商 . 使得物料的热 敢方向是由内往外的 同时 由千物料内存在水分梯度购 引起水分移动 ，总韙由水分较多的内部 ㈤ 水分含蛍较小的外部进 行海扩散 。所以 ，物料内部水分的湿扩妝与热扩散方向姑 致的 * 从而也就加速了水分内扩 &



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敬的过程 ，也即加速了千燥的进程 *



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由于權射线穿透物体的深度 （透 热 深 度 :> 约 等 于 波 长 ，而 远 红 外 线 比 近 红 外 线 波 校



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就是说用远红外线干燦比近红外线干燥好 。特别是由于远红外线的发射频宰 与 塑 料 、岛 分 子 、 水等物庾的分子固有频率相匹屺 ，引起这些物质的分子激烈共振 。 这 样 t 远 红 外 线 即 能 穿透到这些被加热 : f 燦的物体内部 千燥更好些



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并且咎易被这些物质所吸收 ，所以两著相比 ，远 红 外 线



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( 2)



红外线和远红外线干嫵特点 ① 干燥速搜快 、牛产效率高 、 持别适用亍大面积去层的加热干燥 ② 设 备 小 + 建设费用诋 ，悻別足远红卟线 ， 烘迫可缩短为原来的一半以下 ， 因 而 珪 设 费用低。若与微波干煉 、 高频干燥等相比 < 远 红 外 线 加 热 干 煉 装 sg简 单 、便 宜。 =



③ 干 燥 质M 好， 由 1 涂层表曲和内部的物质分子网时吸收远釭外线辐射 , 因 此 加 热 均 匀，产 品 外 观 、 机械性能等均存提尚 。 ~



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④ 逮造简便 ，易 于 推 广， 远红外线或红外线辐射元件结构简单



施工安裝



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( 3)



. 供 道 设# 方便 、 便 于



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远红外线辎射干燥工艺过稈分析床层干燥过桿如閉 2 7 所 示 由 出 ，每层干燥箱内的输送装皆均构成上下两段 废气 2 槽 形 物 料 通 追 • li 卩形成上 7 网 段 干 燥 床 保 • 两 段床层上方均设有辐射装 SS 从 而 在 移 动 过 稈



_



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中对物料实施远红外线猫射加热干燥 ， 辐 射 强



度和斛度由控制系统椒据设定的干燥温度自动 进 行 调1¥ 另 一 方 而，经 预 热 装 置 加 热 后 P 含 a



湿爾较低的热空气



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从箱体左端底部的进风口 进人由 F 段输送至链板与筘体隔板所形成的空 胶 内 由 子 两 端 导 流 板 的 导 向 作 用 fc 各 处 的 干 」



热 空 气 基 本 上.以 相 间 的 砠 力 穿 过 输 送 链 板 上 的



小 孔 进 人 床 W ，对下段干燥床层内的物料进行



脱水 f 规 ，同时带走物料表面的水分 a 含 粼 摄 . 穿 蒋所增大的热空气进人两段干燥床层之间 ，



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2 7 可以看



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下，



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床13 T 银过相示意



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热空气 5



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选链板



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过 柄 射 装 S 间 的 空 隙 后 . 朽穿过上段埔送链板上的小孔进 A h 设 煥 床 误 + 对物料进行 T 煉 ，同 时 再 次 带 走 物 料 表 面 的 水 分 经 过 两 次 十 燥 后 ，含湿鼠较大的废气在蚌流板的导向作



用 下，rti 引风口进人引风管 ，最后经风机排出干燥箱外，这 样 ，本设备成功地将两种加热方



式 进 行 优 化 纽 合 * 充分发搾了各百优点 ，整合成为一 # 全 新 的 、 远红外线辐射与热风相结合 的 混 合 式 加 热 干 燥 形 式，



妫 料 经 上 闹 的 干 锞 段 干 煺 ，含水率有所降低后 ，沿 导 料 檐落人下面的干燥段继续进行千 ■



條 。 山于本设备采用



r 逆向气流除湿技术方案 ，卯 含 灌M较低的干热空气进人〒媒筘后



*



首



先 接 触 T 段干燥昧层含永率较低的物料 + 因 I 此有利千諫菜的进一步脱水干燥 。迸 人 段 干 燁 床层之问的空气 ，虽 然 含 湿 有 所 增 大 ，但 由 于 t 段床层内物料的含水率相对较大 ，因 此 仍



s



能有效地对其实施脱水干煺，并带走物料袭 的 水 分， 另 外 ，根掘主俊等人对香菇 、胡 萝 卜 、洋 葱 、 菠菜等多种蔬菜的远红外线脱水干煉实践



.



f 燥试验所取柯的研究成果得知 跑菜在脱水干燥的前半段 燥过程以热风对 流传热为主 ■ 干燥后期则以远红外线辐射传热为主 。 JS 此 ，本设备从总体结构方面考虑 ，将



抒验及进行



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顶 层 进 风 口 和 引 凤 口 i&i 积 设 什 的 最 大 * 供 風 盘 和 弓 也 最 大



其 余 各 H 则 依 次 减 小。 这 沖



布S 方 案 * 还 满 足 / 顶 趑 千 嵌 筘 闲 物 料 水 分 蒸 发 速 度 快 ，风 M 滞 求 较 大 这 一 耍 求 • 间 时 也 解



决了将底 M 接 近 干 媒 的 物 料 烤 糊 的 问 题 2. 釭外线干燥新技术



经 初 步 试 验 ，证 明 / 这 一 设 计 方 案 的 正 确 性，



. 红 外 线 干 燥 工 艺 吋 用 T 干 燥 胶 粒 。 在对流传热中 ，气休与胶粒之阀 、 胶 粒 与 胶 粒 之 间 以



_ ^_



及 胶 粒 内 部 的 热 导 率 郤 很 低 闪 此 热 的 传 隶 受 到 极 大 的 制。而采用红外线干燥吋 ，由 F 分 子 受 到 红 外 线 辐 射 ，所 吸 收 的 能 g 将直接转换成热振动 ，这意味葑物枓的加热比在对流干 燥 中 更 快 。 与对流传热相比 ， 在 干 燥 过 杩 中，除 坏 境 空 气 和 胶 粒 中 水 分 的 M 部 压 力 造 以 外，红 外 线 干 燥 还 有 一 个 逆 向 的 姐 度 梯 度 。 適 常 ， 干■气 体 和 受 热 微 粒 之 间 的 狐 度 差 愈 A ,



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干 燥 过 稈 就 愈 快 .. 红 外 线 十 煉 时 间 通 常 为 5



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hi 前 ，红 外 线 干 烘 过 程 巳 经 被 设 计 为



转 管 樓 式 * 即 馴 辑 一 只 内 壁 有 螺 纹 的 转 UP 胶粒被输送和循坏 ，在转管的中心段杳数个红外



线加热器。在 红 外 线 干 燥 屮，设 备 的 功 平 町 以 参 照 0 035 选择。



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的标准进行



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物 料含水址的不问I 将会导致丄艺参数的差別。一般 s 残余水分含減的不同可 能是因为不阏物料的廉逋速率本同，所以干燥过利的中断或机器的启动 、 停机部会引起停 if 如前所述



.



时间的不同 在气体流童囿定的情况材料流的不同一般表现为畆度 线的变化和排 气温度的变化 ，肀燥机制造商们以界同方法进行 虽 ，并将干燥气体流故与被干燥物料的镝 相匹配 ，进而调整〒 燥料斗的温度嘗线 * 从而使胶粒在干燦温度下经历稳定的停 if 时间 另



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外 ，物料不同的初始水分含取也会睁致残余水分含请的不稳定，因为抒留时间是固定的 ，初



始水分含量的明 M 变化必梅导致残余水分念 M 发生同样明显的变化。如果盂贺稳定的残余水 分含里:，就諶要测 S 初始或残余的水分含 jfL 由于相关的残余水分含域低 ，在线测魅不易进 行 ，而且物料在干燥系统中的停留时间较长 ，把残余水分含世当作输出信号会引起系统受控



的冋所以干煉机制造商们开发出来一种新的控制概念 ，能实现稳定的残余水分含 M 这 这种控制概念以保持残余水分含 ft 的稳定为自的 ，将胶粒的初始水分域 、 进人和流出 H 标， 气体的鳝点 、. 气体流动域和胶粒流通率等 T 艺参数作为输 A 变缺 * 从闹使干煉系统能够根据



这些变域的不同进行及时调筷 ，以保持稳定的残余水分含 红外线干燥和處空干煉是胶粒加工中的新技术 ，这些新技术的成用极大地缩短了物料的 停留时间并降低了能源消耗。但是 ，创新的干燥工艺其价格也相对较商。丙此 * 近些年来， 所以 ，在做出投资决策时 应当进行轎确的 人们也在努力地提商传统除湿气体干燥的效率，



.



成本评怙，不仅要考虑采购成本 ,. 还魁考虑管路 ，能脒 、 空间和缩修保养等



资得到最大的回报。 3, 微 波 萃 取 工 艺 的 研 究








B



. 无污染 、安全 , 域于绿色工程 .



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前已经开发亂来的微波提取设奋完全适应亍我闺各



类大 ，中 、 小企业的食品和制药工程。



微 波 E空 萃 取 设 斛 3 根 据 不 同 气II 下 液 体 沸 点 不 间 的 厭 辨U 棬 橄 波 萃 取 直 空 .和 应 空 技 术



_



结合起来 ，般 低 可 在 扣



犯



X： 室温条件下进行微波萃取 ，设 备 规 格 较 令 ，I? 积 为 10



—



小型没备供院校 、 科 研 所 和 各 类 实 验 室 作 试 验 ，大 咽 设 济 供 生 产 申 位使用 。新 瓚 系 列 微波辅助萃取设备的微波功率为 1 120 kW , 容 积 力 5 X 1 0 3 5m3 萃 取 温 疫 可 以 从 3 0 1 0 0 1 任盘设定 。 笮 取 溶 剂 可 以 是 水 脂 M 据不同物料与工艺也可以使用弱极性洧剂 ， 可根据黹要配备回流 、 冷 凝 装 置 * 经多家食品 、制药厂家应用效采良奸 。 1 商頻离历内热真空干熥工艺



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一种适用于制造电容式电瓷套赞电力測頊仪 、 电力电容器 、瓦感器的高频高 M 内热真



空



r t# 工艺 ，对 M 装好的产品直接输人离



痛 压电源进行内热真空千燥后再注油 。利用电介 质在交变电场屮产生介质损耗的物理效应 ，电介质分子在高频电堍中被反复极化 撤 产 虫 内 热 大 部 分 热 M 被产品中的水分吸收并汽化 ，绝缘介质处于真空常温状态下干燥 ，绝缘性 能不受损害 。相比现用的真空外热式干垛工艺 缩减了工艺工序 ，加热均勻 干燥时间短 ， 质紙好 ，能耗少 ，成本低



.



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制造电容式电瓷赛管 、电力测虽仪 、电力电容器 、 互感器的高频高压内热真空干燥工



艺 * 操作步骤如下a



63



__ _ _



① 产 品 组 装 3 将待干燥处理的产品组装成台 ，萸 中



霣 于 真 空 销 内。



m 装 好 的 电 力 測 请 、电 力 电 禅 器 须



② 商 频 商 压 内 热 E空 千 埚 ： 在 产 品 的 地 屏 、 束 屏 上 连 接 高 频 商



装 置• 接 通 真 空 抽 吸 系 统



测达到标准时



切断电源



启动电源和真空抽吸系统 3 再 进 行 真 空 脱 气 1 21



s电 源 ，连 接 屝 蔽 保 护



1 0h 干 烘 过 程 中 跟 蟧 进 行 介 钡 检



^



③ 真 空 注 油 在 切 断 电 源 、 真空脱气后 、 向产品内进行真空注油



_



_



六 、 气体射流冲击干燥技术与工艺流程



^



C jet zone dry in只， tube aerated c o a s t e r t h.crmt>el. i d c r j e t wucp , 气体射瘋冲击干 impinging jet drying ) 是 一 种 新 型 干 燥 技 术 n 由 喷 嗬 喷 出 的 具 有 极 萵 速 度 的 气 体 亶 接 冲 击 到



谎干燥犄料的表闹，丙气澉与物料表面之间产生非常 换热要岛出几倍乃至一个数糧级。



^



的 边 界 层 ，所 以 换 热 系 数 比 一 般 热 R



气 体 射 流 冲 击 干 燥 技 术 t 可 用 于 大 、 中 、 小型烘熔加工，如小型可酿动烤红製与烤肉加



工设备



美 化 了 城 市 环 境 ，减 少 T 污染



神 固 体 物 料 的 千 燦U 其 应 用 领 坡 非 肃 广



__



.



提 离 了 加 工 物 料 的 产 品 质 进 。由于其技术可适应各



. 可用于农产物料 、 中草药以及电于工业中的石英沙



等固体物料的干燥，其 市 场 前 设 好 L 气体射流冲击干燥技术的原理句特点 气体射流冲击干爍技术是将具有一定 M 力 的 加 热 气 f本 ，经 一 定 形 状 的 喷 嘴 喷 出




+ 因 而 被 称 之 为 同 际 领 先 的 新 喷 干 燥 枝 术。 1 气体射流冲击干燥装 M的 特 点



64



_



_ _ _ _



气 体 射 流 冲 击 式 干 煉 裝 罝 可 用f 粉 状 、. 胶 体 、 汁 状 、 叶 状 、 条 状 、 颗 粒 状 等 形 恙 的 物 料 千 燥 .及 烘 焙 域 的 食 品 加 工 * 其 加 热 与 烘 烤 速 度 比 传 统 红 外 加 热 快 近 一 倍，而 烘 焙 后 的 彘



n:



4 0 0 1 以 内,



品 色 泽 、 水 分 一 致。加 热 装 盥 祖 度 埘 控 制 在 0



气体射流冲击式干燥装 S .興有以下特点。 ① 商湿物料干后均 q 致 。 ② 能够改善产品品质。 ③ 干燥速度快 a



—



④ 传热系数和热效率商 。 ⑤ 可处理柔软制品，



⑥ 改 #11生坏塭提尚自济能力 ，尤挟带废屑 ⑦ 无筛孔堵寇问题



.



^



⑧ 对東物的分布无要求 t 物 料 可 找 最 佳 工 况 位 置 。



⑨ 结构紧澳 。 ⑩ 节能 。



⑪ 对坏境污染小



B



第二节各行业干燥技术工艺



食品生产加工干燥技术工芝



L 大 蒜 提 取 物 流 化 床 喷 雾 干 燥 制 粒M程 研 究



大 蒜 （ 又 名 葫 蒜 、 葫 独 蒜 > 原 产 于 亚 洲 西 部 ，现 我 各 地 均 有 种 植 a 大 蒜 中 语 讶 粗 氣 化 物 歧 化 ( superoxidc disrmiMsc + SOD) SOD 是 一 种 催 化 超 氣 阴 离 子 ( O ) 技 化 1



^



反 应 的 典 有 抗 氧 化 作 用 ，有 预 防 机 体 衰 老 、 肿



功 效，



^



发 生 、自 身 免 疫 性 疾 病 和 犍 射 等



邹 芝 艿 在 提 取 了 大 蒜 中 外⑴ 的 M 础 上 • 进 一 步 研 究 了 SOD



粒 剂 的 制 浴 T 艺 ，并 对 沛



系 统 没 计 和 分 折 方 法 ，通 过 对 大 蒜 提 取 锪 的 浓 斯 液 化 床 干 燥 器 的 设 计 改 造 进 行 了 探 讨。采 11』 在 流 化 床 喷 雾 干 煉 制 粒 机 中 的 干 燥 制 粒 实 验 ， 得 出 了 进 风 M 度 、 进 风 SU 唢 雾 空 气 压 力 、 喷



-



_



笏 速 度 等 主 耍 参 数 的 优 化 俏；同 时，叙 述 了 财 FL 5 墦 沸 稍 制 粒 机 的 改 造 胃 达 到 f 改 锊 顆 粒 的 均 勻 度 的 @ 的。



近年来 ，大蒜的深度开发主赀集中在活性成分的分离提取与药理学研究，而 成 药 剂 型 的 研发则冇所忽视 传 统 中 药 采 用 煎 煮 服 用，不仅服用剂 H 大 ，人 口 难 而 且 难 以 对 症 下 药，采



.



用新剂型后則能很好地克服这种弊端 。 中 药 的 传 统 荆 型 晋 、 丹 、 丸 ，散 等 已 截 逐 步 被 改 造 ¥ 颗 粒 剂 指 药 材 的 提 取 物 弓.适 寬瓣料或与部分药材细粉混合制成的干燥颗粒状剂型 t 它 既 保 持 了■剂 吸 收 快 、 敁 效 迅 速 等 特 点 ，又 克 服 了 涵 剂 服 MBI〖 面 临 的 煎 充 和 久 置 易 薄 变 的 缺 点 ，并



可掩盖某典中药的苦味。此 外 ，颗粒剂中药材全部或大邡分经过提取格制 体 积 缩 小 ，运 输 ，携 带 方 便 ,. 实 聆 将 用 柚 提 法 提 取 的 大 蒜 有 效 成 分 St )D 提取液先真空浓缩，然 后 利 用 沸 腾 制 粒 机 将其与補料的混合 * 制粒和干燥过程合并 ，利 用 喷 雾 和 流.化 沸 腌 的 跋 理 使 之 与 辅 ■



.



料达到充分混合 ，能 大 大 提 萵



粒 剂 屮 有 效 成 分 的 含 M + 解决了大蒜提取液含糖母商 、 黏 度



大 , 产 品 吸 湿 性 强 、易 粘 壁 等 难 越，



65



-



_ _



2 大蒜提取物浓缩液干煉制斟工艺 大蒜提取物成哦干燥过裎研究分析 , 大 蒜 槌 取 物 浓 缩 液 经 泵 从 流 化 床 h 部 喷 人 ，糊 栴与淀粉按 ] M. 比例混合怍为辅料认流化床中部引人 。流 化 床 干 燥 制 粒 机 顶 部 出 n 裝 有 引 风 机 将空气从底部引人 t 并 绔 过 滤 器 滤 去 空 气 屮 的 杂 质 ，然 后 在 加 热 器 中 JH益至 7 5 1 , 管道及设备 h 装有流JS 计 、 温 度 th 压力计，在上升气流的带动卜 辅 料 ％ 浓 缩 液 混 合 凝 聚 ，



_



.



.



颗粒成民至一定粒径后因



力 作 用 而 沉 降 ，在沉降过程屮不断均热空气进行对流传热，在干



燥过程中大蒜颗粒刑中的溶刑不断押发并在賴粒剂屮形成空穴，使密度下降 ，沉降速度也随 之 降 低，十燥后的大蒜提取物颗粒剂从于燥器底部引出 3+ 流化床喷雾干燥制粒机制粒制备工艺过程 受 大 蒜 提 取 物 活 性 、 干 垛 工 艺 条 件 及 设 备 等 因 素 影 响 ，参 数 筛 选 复 杂 对 每 个 主 要 参 数



^



进 行 5 次 对 比 试 验 ，每 次 大 蒜 用 最 1 0 0gD



.



根 椐 流 化 床 气 速•££降 夹 系 曲 线 ，气速过低时为困定床阶段 ，气速过离时为气体输送阶 段 4 实 验 测 得 凤 为 U L 8 m 3 / miri 时 为 淹 化 宋 阶 段 ，在该范围内 当风 M 蝤 大 时 ，床层 升 高 ，干 燥 速 度 加 快 但 流 化 状 态 渐 趋 不 稳， 在 制 粒 过 程 中 保 址 稳 定 的 流 化 状 态 是 关



a



.



>



m ，故 选 择 L 4raVmin 海进风* (1>



_



P



.



m



喷 雾 空 气 压 力 选 择 适 当 的 喷 弈 力 使 浓 缩 液 雾 化 ，以 弓 林 充 分 接 制U 喷 雾 压 力 越 大 ，雾 化 效 果 越 奸 小 雾 滴 容 易 被 吹 到 床 y 上 部 • 粘 堵 除 尘 布 袋，喷 雾 压 力 越 小 苳 化 程 度 越 低 ，雾 滴 分 布 不 均 〗 导 致 颗 粒 不 均 • 其 至 出 现 塌 床 实 验 观 察 表 明 ，0. 4 MPa 的 喷 雾



_



.m



空 气 压 力 较 合 适，



.



£ 2 ) 喷 雾 速 度 选 择 喷 雾 速 度 大 时 ，对 物 料 润 艰 能 力 和 渗 透 能 力 增 大 ，粒径增大，但喷 雾 速 度 大 于 易 发 生 粘 壁 现 象 ，并 迅 速 出 现 温 度 骤 变 失 稳 ，严 重 堵 寨 师 网 ，流 化系统阻力明显增大 * 流 化 床 消 失 a 喷 雾 速 度 较 小 时 ，则 干 燥 时 间 延 长 能 tt 利用率降低 n 实 验 发 现，喷 雾 速 度 控 制 在 WmL/ mm 左 右 较 好 4, 撥备改进与小结 实 验 用 流 化 床 喷 雾 干 婵 制 粒 机 由 FL 5 型弗稗制粒机改装而成 ，增加了锥体下部的直 管，目 的 是 改 # 颗 粒 的 均 匀 度。根 据 颗 粒 沉 降 规 律，当 重 力 ，浮 力 、 阻 力 平 衡 时 ，颗 粒 沉 降 ，大 颗 粒 比 衷 商 积 小 ，沉 陴 力 小，宄 降 至 直 管，小 颊 粒 则 飘 浮 在 上 部 继 续 凝 聚 ，侍 成 长 至 一 定 粒 径 时 再 降 至 冇 管 。实 验 结 巣 表 明 ， S 的基本实现 。 但仍存在布袋过滤器效果不理 想，術灰效果不奸 ，视 镜 h 易残存药物以及闲实验用话偏小 t 造成拗作稳定性较寿等不足之 处， 需进一步改进， 小结如下。



.



.



-



■



m



_



① 在生物制药过程中，保护药物有效成分是关铤 ，工 艺 条 件 的 确 定 需 系 统 分 析，適 过 正 交 实 验 得出了大藓提取物成剛干燥过程的优化工艺参数 ，



.



② 屯物制药对设备要求较离 • 必须适应药物特性 荜 于 此 ，通 过 对 原 有 实 验 设 备 F1 5 玴 沸 勝 制 粒 机 的 改 igT 收 到 了 较 好 的 效 果 ③ 对工业化生产丽芑 为保证药品质 ,不仅要考虑工艺和设备因隶 + 还对加热空气 提 出 更 高 耍 求 i 除 了 过 滤 空 气 中 的 悬 浮 物 外 • 迹 应 进 行 除 湿 、除 味 以 分 离 其 他 均 相 有 害 物 质胃这琏游要迸一步加强的地方 6



m



^



g



二、造纸 （纸浆与纸张 ） 加工干燥技术工艺 1. 纸 浆 模 品 的 生 产 工 艺 与 于 燥 技 术 66



tn 特定的



__ _ _



_



纸 浆 樓 制 品 的 生 产 工 艺 目 前 国 内 的 纸 浆 模 制 品 绝 大 多 数 都 采 用 热 空 气 干 燥 法 ，在



r 燥设备内以热空气作为 f燥介质对纸浆糗制品进行干燥 。 热空气主要 * 两种方式取



得 . 一种是利用热风炉撚烧苒接产生热空气 ；方一种足利用熬汽通过热交换器与空气进行热



文 換 产 牛 热 空 纸 浆 校 制 品 干 嵌 过 程 采 用 的 设 备 主 要 布 干 斓 筘 ，隧道式干燥器和链式干煉



机等 a 无论采用哪一种干燥设备 ， 其 干 燥 机 埋 是 基 本 相 ㈣ 的 。 以 纸 浆 为 主 要 组 分 的 湿 纸 模 毛 坯 ，是 的 部 具 有 毛 细 背 结 构 的 麥 孔 隙 物 体



_



_



&



水分存在于纤



维 的 丧 面 和 纤 维 毛 细 W 的 孔 隙 之 间， 坩丁产品内包装的纸浆模制品 * 一般要求具有良好的动 态 缓 冲 性 能 ， 屮 的 水 分 不 能 用 机 械 压 榨 的 方 式 除 is 完全溢要以干燥方式予以脱除 ，因



此



. 与常规的纸 M 干燥过程相比 . 纸 浆 楢 制 品 的 干 燥 强 度 很 大



a



热空气一方面作为热源为去



除水分提供能 tih 另 一 方 面 又 作 为 水 分 载 体 ，将 不 断 蒸 发 出 来 的 水 分 带 走 湿 纸 模 毛 坯 的 干 燥 要 依 象 水 分 的 ㈣ 扩 啟 和 外 扩 啟 ，所 调 内 扩 舣 是 指 水 分 在 湿 纸 糗 毛 坯 中 由 内 部 向 表 的 迁 移 6



过 稈 I 外扩敗则垦指水分从其表面藥发后被带走的过程 。纸 浆 拽 制 品 干 嫌 效 率 的 离 低 取 决 于 . 协 求 分 内、外 扩 散 的 速 度 和 网 尉 之 间 的 平 衡 ，



合珅的工艺条件围绕着



t述 两 方 面 和 纸 浆



性 制定 ( 2 ) 提高纸浆模 品 干 燥 效 率 的 途 径 在 纸 浆 模 制 品 的 千 煤 过 程 中 ，为 了 提 商 干 燥 效 率 ，降 低 干 燥 介 质（热 空 气 ） 的 湿 度 ，提 高 溫 度 和 气 流 速 度 是 必 要 的 ，但必须同时提商水分



模制品的干燠



6



，



的 内，外扩散违度 * 在 生 产 实 践 中 P 可通过以下途径来实现 a



、



减 少 纸 浆 模 制 品 的 厚 度 纸 浆 模 制 品 的 序 度 越 大 ， 其 干 燥■困 难 & 因 此 ，在 设 计 纸 浆 模 制 品 的 厚 度 时 ，应 在 保 诵 其 整 体 强 度 和 满 足 包 装 性 能 的 前 提 卜 尽 觉 减 小 其 厚 度 ， ①适



既有利于干燥效肀的提离 ■ 同 时 又 降 低 纤 维 原 料 的 消 耗 。 各部位的昂度差不要过大 、 以 避 免 因 其 局 部 的 水 分 向 外 扩 敢 .椎 而影响锒体的干燥速度 。 ② 适当增大湿纸模毛 表面与内部的水分梯度作干煉过程中 f 湿纸模毛坯表闻与内 部 的 水 分 浓 度 差 ，是形成水分内扩散的主要动力 * 通 过 调 盤 热 空 气 的



m度 、 湿度 、 风速及風 .



常来提商水分梯度，对 于 提 商 水 分 内 扩 敢 是 有 利 的。但水分外扩散速度太大 * 则 Mii成 湿 纸 換表而收缩过快过大而影响水分的 A 扩 敗 速 度 ，这将对纸浆模制品的干燥产生负面效应 。 ③ 适 当 提 高 干 燥 时 的 湿 度 千 燥 温 度 的 提 高 , 有利于水分从湿纸模毛坯内部向表面迁 移 ，但 在 生 产 实 贱 中，温度的提麻要受到诸多方丽的限制 ，所 以 只 能 适:当 地 提 高 。 ( 3) 干 燥 时 的 生 产 工 艺 条 件



① 干 M 温 度 提 离 温 度 可 以 加 快 干 燥 速 度 。但 温 度 过 商 会 使 纸 浆 模 制 品 的 锒 体 强 度 等



-



性 能 指 标 有 所 卜 降 ，湿 纸 梭 毛 坯 内 各 部 分 梆 肜 成 较 大 的 制 度 梯 度 * 而产牛较大的热应力 ，使



纸浆模制品发生缺陷。此 外，过岛的热空气溆度也会使能耗增大，干燥的热效率严重降低 闽 此 , 在 湿 纸 模 毛 坯 干 燥 时 ，热 空 气 的 温 度 一 般 都 投 制 在 uor 左 右 • 绝 对 不 允 许 超 过 120 ：, 并 ft 耍求干燠设备尚各部位的 M 度 应 保 持 一 致。 ② 千燥时热空气湿度的挎制热空气湿度的拧制十分蜜要 。湿 纸 椹 毛 坯 干 嫌 初 期 蒸 发 出来的水分 若 不 及 时 排 除 * 会造成干燥设备内的湿度不断增大 ，从 而 延 长 纸 浆 模 制 品 的 干



^-



.



燥 st 间 和 降 低 干 燥 效 率 a 对 一 些 热 空 气 循 坏 的 干 错 设 济 ，耍 随 时 调 节 侦 环 热 空 气 和 新 鲜 热 空



气的比俩 ， 使其因湿度过大而影响 f燥 设 备 的 干 燥 效 率 货 进人干煉设备内热空气的速度和流虽也是提商干燥速度 ③ 热空气的速度和流坩 的 一 个 而 效 方 法 。湿 纸 模 毛 坯 水 分 的 外 扩 故 速 度 在 很 大 程 度 h 取决于干燥设备内热空气的速 度 和 流 并



》



a要求高速的热空气能够均匀地吹向湿纸模毛坯的表面和保证有M 够的热空气 .



67



__



流 使 龙 得 到 均 匀 地 干 燥 ，一 般 在 热 空 气 速 度 达 到 以 上 时 ，紙 浆 模 制 品 快 速 的 干 燥。



2. 造纸黑液喷雾干燥工艺技术 造纸黑液的资湄化处理



—喷 雾 干 垛 植 麴 茎, 秆 的 主 要 成 分 是 纤



纤 维 紊 约 占 50 % , 半 纤 维 萑 占 15 %



素 ，半 纤 维 素 和 木 质



木 质 綦 占 〗5 %



25 %



够得到较



日前的化学制浆法



只 利 兩 了 纤 维 素 和 一 部 分 半 纤 维 素 ，放 弃 了 木 质 隶 和 一 部 分 半 纤 维 素 ，不 权 浪 费 资 而 且 污 染 环 境。 2 0 狀纪 90 年代米 ，我 国 政 府 强 制 性 关 闭 规 樓 在 1 丌 吨 / 年 以 下 的 造 纸 厂，并 要 求 规 槙



h的造纸厂必须采用碱回收方法 。 该 方 法 在 黑 液 进 人 喊 回 收 炉 之 前 ，必须 将禺液浓缩到 40 % 以 上 但由 f m 液 中 含 有 大 请 硅 ，蒸 发 浓 縮 时 易 选 成 管 内 结 垢 而 堵 塞 而且黑液很难浓缩到 40 %以上 在 1 4 // 吨 / 年 以



B



B



_



.



这一难题目前公认的较好解.决方法是喃淋 f 管 外） 卧式薄膜旗发加喷雾干燥法。该法巳 在 广 州 紙 厂 、 河 北 嵌 县 纸 厂 、河 南 舞 钢 纸 厂 、河 南 构 林 纸 厂 、 江 苏 双 灯 纸 厂 、 . 江苏斯昕纸 厂 、 广 东 茂 名 纸 厂 笄 广 泛 应 用 T 不论是苹浆造纸厂还是木浆厂，规 模 大 还 是 小 T 均 耐 适 用 ，



所 产 生 的 木 质 酸 盐 ，经 济 价 值 更 被 企 业 看 好



B



由 于 造 纸 原 料 不 同 和 造 纸 方 法 不 同，黑 液 《 或 红 液 } 有 很 大 区 别



酣



. 必须将原料来源搞清楚。一类是木质素原料，如 松 材



_



如 麦 苹 、 稻 苹 ，芦 苇 、蔗渣或几种混合物 &



t



B



所以* 在处理黑液



阔 叶 材 ，竹 5 另一类是禾草类



p



蒽 8 0 、 酸 法 （ 用 亚 疏 酸 氣 钙 、亚 疏 酸 氣 镁 、 亚 成.酸 钠 等 铵 法 （ 用 亚 硫 酸 铵） 及 其 他 新 方 法 [ SFP 法 （模 拟 荧 光 处 理 法 ）、 目 前 常 用 的 造 紙 方 法 有 碱 法 （用 氣 氧 化 钠 或 硫 化 钠



机械鹿浆法



h



:L



保破法



h



上 述 各 种 溫 液 （或红液 > 在 进 行 喷 雾 干 操 鲋 的 持 点 是 ； 液 体 浓 度 在 iOM



t 较 大 ，1 套 1 万 年 规 模 纸 厂 扰i 未 经 脱 糖 处 理 的 黑 液



. 黑 液 处 埋 截 大 于 3 /h *



大 ；木 质 素 有 自 燃 性。



=



常 含 有 许 多 细 小 短 纤 维；



m 下黏度



注意以 FN 题 ：将浓黑液预热到 ？0 TC 或以上 , 以降低溶液 采用旋铸盘式雾化器 ，以避免压力式雾化器的喷孔堵塞 ，若用气流式雾化器 ，由于干



所以 ，在进行喷雾〒燥时



黏度 I



含 有 较 多 的 灰 分，即 所 谓 的 硅 干



t



含 有大 M 糖 酸 挤 及 其 衍 生 物



55 YM 处 理



. 也 粉装載密度低 、 苏化能耗大会增加成本 I 在有发电装罝的纸厂 * 可用电站余汽作为热源 ， 叮用燃煤热风炉宜接用烟气除尘后作为热源 t 当进风温度大于 28 ut:时 ，.雜易引起干燥坍 ㈤



、



部积料燃烧 ，故进凤温度不能靼过罚ot



严格控制进料速度 ，防止因加料速率过大引起雰



化不良而粘壁 t 导 致 燃 烧 M 象 发 生。



沈阳一通创业科技有限公巧依托东北大学技术优势 * 经过深人的埋论研究和大墩的实践 工作 t 用喷淋 （ 管外 ） 卧式薄膜蒸发加喷雾干燥法成功地解决了造纸黑液干煉的难题该顼



_^



技术的恃点是科技含里商 ，工程技术先进 ，工艺流稈



单



《



投资少 * 黑液先用卧式薄膜蒸发



的方法 ，利用蒸汽的热效爭高的特点 结合传导和对流两种形式的传热新方法，将液体浓度 处理至 45 % 55 % , 然后进人商速离心曠雾干燥机进行喷絮干操 通过设备的自动化系统 + t



I



、



全程监控和调芾干燥温度，保持诚离干燦强度 ，达到物料干燥的 S 的 该技术的特点如下 ① 水分蒸发量: 5



B



50001



② 料液雾化 * 比表面枳大 共 晶 点 温 度 玻 璃 化 转 变 温 度 和塌陷温度 rr 共晶点槪度 I , 玻璃化转变 温度 TK 和塌陷温度乃是冻干工艺参数控制中最重贤的三个参数 。三参数即相互独立 ，乂 具有一定的联系 ，三参数对冻干工艺控制设计有 S 要的意义。 . 当溶液被冷却到冰点时 开姶析 ① 共晶点獅度 n 共晶点湿度指在溶液降温过程中 ， 出固相的冰 随苕温度的降低 液相中的溶质浓度不断增加，当溫度降低到一定 .程度时 ，溶 液中的溶质全部因化 * 并和冰共存时的 Mlt 称为共晶点温度 ** ② 玻 璃 化 转 变 温 度 丁PT 玻 璃 化 是 指 衡 质 以 乖 昴 态 形 式 存 在 的 一 种 固 体 状 态 ，黏 度 极 大 ，一 缎 为 1012 L 014 Pa ■ h 是 固 化 了 的 液 体 但由于黏度大 ，分 子 运 动 受 到 限 制 流 动



rs



性差



_ E



P



；



.



t



.



t



当 液 体 被 固 化 成 玻 璃 态 时 的 温 度 称 为 玻 璃 化 转 变 温 度 u 如罘切始浓度较商 ，R 降 灌 速



-



率很晓 ，溶掖来不及析出冰



P



咏紹过程中



. 溶 成 不 出 现 结 晶 析 出 现 象 ，丽 是 趋 尚 一 种 由 液



态 一 橡 脫 态 一 玻 璃 态 的 转 变。 ③ 塌 陷 温 度 Te



所谓塌陷温度是药品在干 燥 过 程 中 * 干 煥 层 温 度 上 升 到 一 定 数 偵 时 * ■



其部分干燥物质所形成的多孔性骨架刚度降低 度 。千堍物从丹架



. 干 燥 层 内 颗 粒 出 现 脱 落 ， 直 M #架 翊 陷 的 温



h脱落或骨架用皓会封印了已干部分的海铞U 激孔 ， 附止升华的进行 + 使



升华速率减慢 ，M终可蒂致冻干产品的残余水分含里过离 ，产 品 的 S 水 性 与 稳 定 性 较 ④ 冻干工艺控制与 H 温 度 参 数 一 般 来 说 *



；



点淛度 T 较玻璃化



陷组度



n 比 Jt 晶 点 組 度 n 稍 高



P



共晶



Tft 高 。Fuktid 等 认 为 ，在 多 数 情 况 下 * 塌 陷 温 度 7V要比破璃化 ； 转 变 温 度 T,离 2 0 K 左 右 当 然 * 对 于 一 给 定 的 冻 干 样 品，K 堝 陷 湿 度 乃 、共 晶 点 温 度 7 和 玻 璃 化 腺 度 TH 娈 通 过 具 体 的 实 验 得 到 D S C M 传统的測定共敁点温度和玻璃化转变媪度 的| 方 法 ，它 1有 迅 速 、 准 确 、样 品 用M 少 、. 灵 敏 度 商 等 优 点 * 塌 温 度 可 通 过 冻 干 M 微 镜 度



e



测得



^.



D



至 于 冻 干M程 中 ，是 控 制 冻 结 层 温 度 使 之 低 子 共 晶 点 耻



70



• 还 是 控 制 冻 结M度 使 之 低 于



_ __ _



_ _



玻 稱 化 转 变 温 度 * 主 要 取 决 f 样 品 冻 F 过稃中祐要固化的状态 * 若样品需要固化于玻璃态 , 刚 样 品 冻 过 稈 中 ，冻结层温度要低于其玻璃化转变温度 若 样 品 不 箱 蓝 固 化 于 玻 璁 盔 ，刚



r



.



样品冻干过程屮 + 冻结层温度低〒其共晶点涧度郎可，由千水溶液的玻璃化转变混度较共晶 点温度低 10 SOK ，所以不必要固化于玻璃态的样品冻 F 控制过程中 ，控制样品冻结层温度



：



低 f 共晶点



度即吋 *



在冻干干燥过程中 ， 干燥的温度要始终低于其塌陷敲度



re



对于搁板加热式冻干机 5 升华干燥过程中 ，只要控制样品冻结层的温度低于其共晶点温度或玻璃化转变温度 其 干煉 层的洄度一般不超过其塌陷温度 。酿对于■射加热的冻干扒 坳 陷温度是 3 艺过程控制中的 一个重耍参数，



:



_



6



：



C 3 ) 冻干过程屮的压 力控制



_



. 升平的水蒸气从升华 # 酣通过多孔干燥层时的咀力 ， 在冻干过程中 ， 比由千燥煩外表面



到水汽凝结器的肌力大 S



10 倍 , 这说明多孔干燥层的阻力是水蒸气迁移的主钯咀力 。冻干



—



室内正力控制的尚低对升华速率的影响取决定丁两方面因紊 3 方面 ，冻干室内压力曄低 ， 水蒸气迁移势差增大，JI 华速率提高 s 另一 7f ，亦干审内压力降低 , 加热板通过室内气体 换热对样品的加热能力降低 升 华界闹温度就会 f 降 ，升平速率反 会 下降， Mdlor 提出循坏压力冻干以缩短冻 f 时间 ， 认为这是山十通过改变干燥宰内 M 力可提 战干燥层的乎均冇效热导率 。在诚环 M 力前半周期捉离压力以增加气体的导热，提高升华卤 的龜度及相应的压力 ；在后半煳期 ，降低冻干室内 £E .力，绐水蒸气的逸出提供好条件 通



_



.



过选择适当的商低 E以及高低压循环的时间 ，与常压冻干相比可以缩短三分之一左右的时 间。Litchfield 对■坏出力冻 f 从数值计算和实验方面进行了研究 ，认为从经济性和从冻干



.



时间来讲 ，塘坏历力冻干不如简单的恒压冻干 对于生 活 体或食有活性成分的药品冻干 ， 不推荐采用循环历力冻干 。对于生物药品的冻于来说 • 保证冻千后的生物活性是嬝重要的， < 3 > 冻干保护剂与生韧药品储藏稳定性冻干保护作用为冻干和储藏过程屮 8 侦 高 分 子 稳 定 ，不 变 质，对 f 生 物 药 品 冻 干 保 护 剂 的 选 择 胃 和 Pikal 总 结 如 下。 ① 冻干保护剂可全部或部分玻璁化 ② 冻干保护剂的玻螭化转变温度



t



Tfi 应 尽 墩 离



_



0 1 1认 力 2 为有效的保护生钧药物的活性，仅 样 品 在 玻 璃 化 转 变 M 度 以 下 保 存 是 不 够 的，还冇闭多因索影响生物药品 IT:藏 的 稳 定 性 n Bywng S,C,笄研究了甫组人于扰素接受抗



^



_



体在不同保护与缓冲溶液中冻干后的玻瑀化温度和储娥稳定性 T 实 验 说 明 ：玻 璃 化■度 以 卜 緒藏样品不是样品储藏稳定性的一个充分条件



.



. 丽仅仅为一个必要条件。



4 生物蛋白药品冻干过程中变性与防止



生物蛋白类药品冻干过程中 ，冰晶的形成与生长:易造成未冻溶液的浓度 、 pH 、离子強



度的变化 ，这些参数的变化容易引起蛋 ft 质分 7的凝聚或结构伸展 ，这种蛋白质分 丹质分子本身结构的变化在冻融过程中往柱是可逆的 不口1逆 ，从甜造成蛋白药品



干 后变性 、失活



+间和蛋



但 随的干燥 过程会便这种变化变成 ■



. 另外 ，蚩白药品的热稳定性差 ，冻干保护剂



和冻干工艺对冻干彌白药品的储藏稳定性有较大的影响 * 如何防让蛋白类药品活性損 .失及提



蒔产品的储藏稳定性是一个极其复杂的问剧L



_



Jensen 和 1>打 打 利 用 X 射 线 衍 射 研 究 了 蛋 白 质 晶 体 的 内 部 和 表 面 邻 近 水 分 子 结 构， Jensen 通过红素氧还蛋白 ( rubredoxin ) 品体衍射照片 ，计 算 了 电 子 密 集 排 布 ，发 现 在 蛋 白 质表面 eOrnxi 以 内 排 列 的 水 分 7 形 成 了



层 敏 ，在蛋白质供体和授体处的水分子的密粜程度



^



7J



_



_



远大于仅由水氢键所形成的水分子密度 序



. 蛋白质内部也有水分子



，M



B



_



__ _



SOnm 以外，水分子的排列变的开始混乱，芮至无



■白质内水分子结合力比蛋白质表囱的水分子结合力要强的



『 用一种疏水蛋白质 enmibin ( MW 4700 ) 研究了低温下 多。Teea 水分子的结构与形态 ，研 究表明 ，在一 ]431：时 水 分子存在两种网状结构 ， . 一种是五边形环状结构 ， 另一种为链状



结枸



. 螢白质分子表面结构对水分子结构与稳定性存在较大的影响



组的牛牛长激素哦收等温线 ，发现在 lOOg 萤白质中有 5



H叫emanii 等计算了黽



e



8; # 的水 ■ 这些水不仅存在于贺白



质分子的外部 ，还存在于分子的内部 Carpenter 等通过对磷酸架糖廒觸 （ PFK ) 的 研 究 发 现 3 在冷冻过程中 ， 能 使 蛋 ft 租 变 性桎度小的賦形剂与蛋 £]质排斥力要比聚合力人，lnci [ / L 的奴化钠溶液使 PFK 的 活 性 夫 稳 #



_ _ _ 甜



％ . 然 酣 Imol / L 的聚乙烯乙二醇溶液能完全保持 PFK



■



的 活 性 s 在冻干过程中和干燥状



态 下 ，只要能取代水分子并与蛋白质分子形成带氣键的碳水化合物 ，就 能 较 好 的 保 护 迤 白 质



-



活 性，把 的 臧 化 锌 加 人 含 5 0mmol/L 的 海 藻 糖 箝 液 的 CPA ( 冻干保护剂 》 中， PFK 的 话 性 就 完 全 稳 定 了



^



关于在冻干过程中蛋白质变性的一种学说为 “界谢变性 ” 假说， 姐说认为: 药品中蛋白 的变化稈度坏冰品与蛋白分+ 接蝕的 # 陋总面枳葙关 接触界丽积越大，蛋向药品在冻干过 t



程中活性损央越大 。用 “界谢变性 " 假说珂以解释以下几个关丁蛋白质冻干中# 见的现象 ， ① 快速冻结人多对蛮妇类药品冻 T 不利 , 是因为快連冻结过程中 ，冰晶与冻结浓缩的



屏 积增人 ，使变性蛋白质繼增大 。 溶液间界 「



② 低温回火常有利于 M 白类药品的冻 F ，是因为低温回火促使冰晶生长 ，冰 界



减小*



③ 冻干过程中浓度较萵的璧白溶液冻干后稳定性相对较好 ， 逛 因 冰 界 和 状 态 ，蛋 白 结 构 链 伸 賊 较 少 D



面积



处 蛋白处于饱



④ 表活性剂有刺于蛍白类品药的冻干 ，是因为表面活性剂占据了冰界面处蛋白的位



_



减少了冰晶与蛋白间的界面面积。 Nail 等 研 究 了 乳 酸 脱 氢 南 冷 冻 干 燥 工 研 究 发 现 $ 冻结过程中的过冷度的大小 对逋白类样品冻干活率有较人的影响 * 过 冷 度 越 大 活率越小 ； : 蔗糖有肋于乳酸脱氢酶冻下 后活性的提昀 t 仪用甘氮酸做保护■不利于乳酸脱氢酶冻干后活性的提高 ，但蔗 和 甘氨酸



.



■



以 适 3 比例组成的二元保护剂对乳酸脱氧酶冻干后活性有相对较好的保护效堪 ，甘 氨 酸 的 加



人虫要可以提离样品冻干过程中的塌陷温度 ，在冻干样品储頰过程中有效抑制蔗糖的结晶现 象 ，使 冻 千 样 品 狯 记 性 更 好 甚至样品 储藏在祥品玻璃化转变温度以上 ；表 活 性 剂 如 吐 jffl 80 或 人 血 消 班 白 的 加 人 * 存利于乳酸睨氢酶冻干后活性的提商 表 面 活 性 剂 添 加 的 M 不



.



_



必 要 太 多 ，尤 其 对 于 吐 温 80 , 添 加 虽 过 多 反



不 利 于 乳 酸 脱 氢酶的冻干。Steve Mail 等 的 研 ■



究 结 果 支 持 了 “界 面 变 性 " 假 说。



Carpenter 用 红 外 光 谱 研 究 表 耀h 除 了 在 蛋 白 质 中 和 醱 氛 化 合 物 之



的 氮 键 之 外，碳 键



:



在冻干和里组中对蛋内质的稳定也起1要作 /fh PrWtrabki 通 过 红 外 光 谱 硏 究 f 不同. pH 和 不 同 的 保 护 剂 对 白 细 胞 介 索 2 ( IL 2 ) 冻 干 储 藏 稳 定 性 的 影 响 研 究 表 明 3 在 无 陚 形 刑 存 在 状 态 下 p H 极大程度地影响者产品干烛的完成 T 在 pH 为 7 时，iL 2 分子结构是伸展的， ■



-



-



-



&



多



»



与 考 虑 口I 溶和不可溶的聚合物数



-



e



-



-2 在 pH 为 S 时 要 比 在 pH 为 7 时 稳 定 得 財 ， 二 者 存 在 一 个 数 级的差別 , 在 保 护 洲 存 在 的 条



在 pH 为 5 时 ，!L 2 才 能 保 持 它 天 然 结 构



&



化



s



件 卜\ pH 对 1 L 2 德定性的影响与无保护刑存在时相似 * 保护剂可改变药品整体的稳定性 8



72



___ _



在 干 燥 过 程 中 能 取 代 水 位 背 ，能 最 大 程 度 的 保 护



_



IL-2 本 來 的 分 子 结 构 具 有 较 蜣 玻 璃 化 转



变 闹 度 的 保 护 刑 使 冻 十 约 姑 具# 较 尚 的 储 錢 稳 定 性，但 有 商 玻 璃 化 转 变 贴 度 的 保 护 侧 在 于 爍



过 程 中 不 一 定 能 祖 lh 蛋 白 质 分 子 结 构 仲 展 n



四 、陶瓷制品在生产中的干燥工艺



干燥是陶瓷制品 、射火材料和建筑砖等生产的一个 E変工艺阶段，初始原料混合物在成



形前甫要润IWU 坯体成彤后潘耍干燥 ，一方面 ，干燦制度应能保障迅速去除水分 ；另一方 面 ，千燥速度赵适当 ，不能財半成品形状 、 外 .观和机械强度造成影响 。 因此 ，干燥过程持续



m



_



时间较长 ，并巨在温度 、 商湿度和腐蚀性介质作用的条件下进行 （ 因为通常使 废气干燥）n 这种干燥工 E .不 仅会加快工艺设备的腐蚀过程 f 縮短其使用寿命 ，还会引起陶瓷饭品出现 a



使用现行润滑保护涂.U 效果甚微。



_



_



鉴 于 粉 状 聚 含 物 漆 可 以 在 金 周 卜 形 成高机械性能和高抗腐蚀性的涂层，俄罗斯的袢研人



员提出了使用这种漆作生坯干燥窑牢架润滑保护涂层的假设。为了论证这种龈设，他们对一 批销个外表衡若 t 100 120 m 琢 粉 状 聚M 漆 料 的 干 煉 粒 尔 架 进 行 T 试 聆，这 些 窑 车 架 使 用



^



丰年后末引起生坯废品 , 漆层未受丝奄磨掼 ，窑 车 架 也 未 受 任 何 腐 蚀 n 此 后 , 他 们 设 计 制 造 了干燥窑午架粉状聚合物漆料气动静电喷涂线 并已投入生产。 将 待 喷 涂 窑 车 架 固 定 在 笼 箱 内 。 笼 箱 沿 导 向 装 M 移 人 喷 涂 室 内。 开 0 回 收 装 置 ，操 作 者



—



_



绕 垂 直 轴 使 其 转 。笼 筘 从 唢 涂 室 移 到 存 储 合 上 n 对 第 二 个 笼 筘 冏 个工艺 期 ( 从加热到聚合 > 的持续 样 重 以 h 工 序 然 后 ，将 两 个 笼 箱 移 人 聚 合 炉 内 时 间 为 2 0 mim 在 此 期 N , 配 IS 于 第 二 组 笼 箱 上 的 车 架 间.样 做 好 聚 合 准 备 。 聚 合 后 ，第 一 缒 笼 箱 从 炉 内 转 到 存 储 台 上 ，以 便 冷 却 和 卸 取 喷 漆 的 窑 车 架。第 二 组 随 后 进 人 聚 合 炉 内 空 笼 箱 从 存 储 台 上 返 回 至 初 始 位 置 ，而 后 再 次1S 该 工 艺 周 期 对 车 架 喷 涂 漆 粉， &



时



1



&



经生产厂家



H 筲表明



0



粉状聚合物漆代替铅丹对干



&



窑 车 架 涂 层 ，可 以 提 离 车 架 的 使



用 .寿命 ，减 少 半 成 品 的 废 品 最 ，增加废车架再熔炼时的合格品遗



除去粉状綮合物喷漆线的



^



购 置 和 使 用 消 耗 外 ，一 年 可 获 经 济 效 益 182 万 卢 布 。一 条 喷 涂 线 的 投 资 回 收 期 限 为 3 个月。



_



. 也可以在陶瓷制品 t 耐火 综 上 所 述 * 传 统 上 用 于 金 . 装 饰 保 护 涂 层 的 粉 状 聚 合 物 漆 料，



材 料 、建 筑 砖 等 生 产 中 用 作 干 燥 帑 车 架 的 有 效 润 滑 保 护 涂 层 。



五 I 木材加工干燥技术工艺



-



1 一种新甩的呼吸式单板热 K 干燁工艺



木材干燥是木业生产加工中举足轻重的重娈环节之一 ， 而单板干燥在胶合板，实木复合 地 板 .基 树 、集 装 箱 地 板 v 人 造 木 （ 义称科技木） 等生产过程中同样是很关键的工序 * 目 大 部 分 企 业 采 用 网 带 干 燥 辊 简f 燥机或者人工晒干的方法进行雕板干燥 前 两 者 f 燥 成 本 豳 t 费 电 费 热 能 单 板 釔 开 裂 ，破 损 * 后 者 流 要 大 裙 的 场 地 及 人 fl ，而11干 燥 后 单 板 的 含 ％



.



水率无法得到控制和保降



木扨干燥就是要排除木材中的水分。在一般情况下



.木材内部的禽水率高于外部的谗水



率，木 .41 加热时 • 木 材 外 部 的 祖 度 萵 于 内 部 溢 度 ， 含 水 率 梯 度 迫 使 水 分 由 内 部 向 外 部 移 动， 而 温 度 梯 度 迫 使 水 分 由 外 部 向 内 部 移 动 ，这两个方向相反的水分移动1 相对抗 ，致 使 离 本 材



:



表 层 不 远 的 地 方 呈 瑾 了 一 个 水 分 铬 动 缓 佾 从 而 对 干 煉 过 程 产 生 阻 力 。 在保证干燥 M l 的



73



__ _ _ __



前 提 下 ，提卨 T 燥速度是干燥的基本原则 ，传统的干燦方法只有葙提离干燥温度来解决 f 媒 ■



速 度 * 现 在 一 种 新■的热压干燥工艺解决了这一难颳，



我 们 用 经 过 特 殊 加 工 的 热 扭 扳 ，以 接 触 传 导 的 方 式 直 接 加 热 木 材 咿 板 a 由 于 如 热 板 供 热 贴 度 高 ，与 披 干 木 材 接 触 紧 密 传 热 堡 大 ，木 材 内 部 水 分 移 动 缓 悛 区 迅 速 被 冲 破 ， 很 快 就 达 到 商 M ，蒸 汽 压 力 瞬 间 提 尚 ， 促 进 了 木 材 内 郫 水 分 向 外 邡 的 秭 动 .. 为 了 能 使 大1 水 分 在 大 面 积 的 板 问 及 时 排 放 出 来 ，单 板 热 压 干 燥 的 热 正 板 专 rj 设 讶 / 人 密 度 的 透 汽 槽 .



使大1蒸 汽 迅 逋 通 过 沟



排出



达 到 快 速 干 燦 的 Q 的 ，这一技术对一些不易干燠的硬杂木



.



树种尤其有效 a



由 f E 力 的 作 用 ， 按 f 木 材 的 收 缩 将 会 大 于 其 正 常 于 缩 使 之 密 度 增 ，尺 寸 稳 定 性 得 到 提 起 判 幣 平 单 板 的 作 用，但 过 高 的 力 ，不 仅 会 带 来 较 大 的 材 积 损 失 ，而 且 会 产 生 表



_



迚 化 和 开 裂 * 為 此 吶 板 热 压 干 燥 机 在 整 个 多 层 热 压 板 的 ffl 合 机 构 中 ，设 汁 了 同 步 闭 合 系



统 ，使 每 层 扭 板 间 的 闭 合 间 斛 相 同 ，上



系 统 随 蛊 调 粮 报；



^



F 每 层 板 间 对 妒 板 的1 5 合 力 相 同 ，并 吋 適 过 液 压 控 制



木 材 干 煉 N% 在卜降过程中会产生一定世的收缩 ，E 由 于 树 种 的 不 同 ，收 编 逝 亦 不 相



网，热 压 干 燥 过 程 中



. 热压板与被干 媒 吶 板 是 fi 合接触的 ，如 果 不 及 时 脱 开 ，将 会 使 单 板 产 .



生 歼 裂 现 象 ，使 M 闻步闭合系统鉀决丫这个间题。热 灰 干 燥 机 用 PLC 系统设置了单钣干燥 过 程 中 的 呼 吸 程 序 使 用时可根裾不同的情况确定呼吸频 和 呼 吸 时 iL 離 板 充 分 收 缩 及



—



散发水分。



箏板热压干燥机与传统的 N 带 ，辊筒干燥机相比，具有黹电 （ 功聿仅 nkW .K 宙热能 ( 热能消耗仅 40 万大卡 , I 大卡 4 a 187 kJ ), 车闻占地面积少 ( 仅 10 m2 ) , 生产效率高 （ 每 天 可 干 燥 沈 nf 左右） 操作维护徇率 FI 常损耗低等优点，该机的普及必将给单板干慷技名 带来新的迸也 a 2, 种新型木制品专用千煉剂



—



-



_



_



木制品专用干燥剂主要成分是氯化钙 * 这些干燥剂是坏保■的，娃绿色产品 ，符合各国 干 燥 荆 出 口 要 求 。可 以 吸| 收达自身J M 舛的水分 ，并 且 会 在 sod 内 木 制 品 专 用 干 煉 剂 保 持功效 （ 而 哇 胶 分 別 只 有 22 % 和 4 dK 特别是木制品专用干燥剂放在集装箱效果吏加1莕，如 3 硅 胶 需 坩 1 0g , 木制品令用干 g 鱿 木 制 品 专 用 干 燥 剂 吸 收 的 水 分 会 变 成 凝 胶 不 会 对 货 物 产 生 任 何 损 坏。 燥刑用 ？



木制品专用干燥剂比其他千煉剂效力岛出五倍或更高 ，是 绝 对 的 高 效 干 嬅 荆 。



六 、 化工产品生产干燦技术工艺 对传义



-



奚天艄



.何 士 安 等 人 从 讨 论 粉 体 r 嫌L



-



粉 体 造 粒 ，閩 粒 干 燥 等 技 术 恃 性 出 发 +



试圈科学地逮立一条新的粉体前期干煉 造 粒 微波加热干燥工艺路线并全谢地讨论了新工艺 路 线 的 科 学 性 ，技 术 性 、 可 猙 忡 和 经 济 性 u 粉体干燥 粒 微 波 加 热 干 燥 新 工 艺 随 t 工 业 发 M 的 肃 要 ，在 化 工 、食品 、 医 药 、电 子，塑 料 ，生 物 化 工 等 工 业 部 门 应 用 粉



-m -



.



体物料种类越来越多 t 且 粒 度 M 来 越 细 如 超 细 破 酸 钙 的 顆 粒 度 为 Sfitru 二 教 化 钛 3pm , 位 品 黄 酒 石 貧 白 忌 石 1 5 pm » 菡 色 氧 化 铁 5 fim ，fil 酸 错 2 0 jL4：ifnP 淀 粉 白 碳 黑 45 pm



.规 代 快 速 发 展 超 细 粉 体 1



等



纳 米 粉 体 ，粒 度 很 细 的 粉 料 其 堆 积 密 度 报 小 *



1趟 轻 ，在 據



作过程中秘 11 铴 ，不 仅 造 成 物 料 损 失 且 污 染 了 环 境，其 中 有 剌 激 有 诉 的 细 粉 逸 出 ，对 杯 境 会



74



_



_ __ _



造 成 严 里 危 寄 0 为 細 粉 末 的 堆 积 密 度 小，不 便 运 榆 = 微 细 的 化 学 肥 料 施 于 田 电 品 于 流 失 , .这 样就产生 不利的一西，那么就有了把细小粉来聚 .集成较大的实体 造粒的 B



r



力泣有滚 4 沈和 rt: '力达



； 1? 求



造粒



3



汝动造 ti 是将松敢的邮物料 （ 细粉和jjg 扭的狗湿液） 加人制粒装进 内 t 搅神阑动 ，初始形成团粒核心 P 随后 * 核心以 聚 和包层两种方式长大 W 聚的顆粒球 形不规则，表 曲 粗糙包层制粒表面光滑呈球形 ，断而为一层包一层的 “ 祥 D



.



MBT 结 构 * 町 以柠刺维作条件 . 使與屮一种方式成为造粒的主牙 形成光 规则的强度萵的球形颗粒 a 搅 袢混合造粒 、 喷雾流化造粒等方法均适用〒松散湿物料或舜状或熔融的鞠料， 溶 液 ，浆 状 的 物 料 。压力法造粒是使湿含铀较低的细粉物料在压片机 、 滚 压 机 、 辊 压 机 、 蟝旋挤压机等造 粒机中受压力或电要受較切力被 | 1[实成粒 其中辊压机坷实现强造粒。压力范围为 2,5 SfiOMFa , 可将粉末压捋很密实 ，使粉末间分子力起主导作用， 使爾粒获得较大的抗拉 抗 压 、抗 磨 耗 强 逝 ，近四十年来对 fc 千神细粉干物料进行强 EE 造 粒 实 验 ，均获得造粒成功的数



.



_



_



m



.



1



据 4 但 对 那 苎 湿 含 情 很 低 （ 如 低 f 0.2 M )、 粒 度 很 细 （ < 4 5 pm 5 、堆 积 密 度 很 小 ：1 ) 孔诹率大 内颅擦力小 ( < 200 kg * 、 流动性好的细粉物料进行 K 力法造 .粒娃较闲难 的 不 但 耗 能 人 ， 成粒串低 单 机产■:低 如果在上述特性的物料中加人相应的适世的湿 润剂 ，则造粒条件大为改稗 ,. 如无需很强的造粒 M 力就能实现成粒率商， 单机产爾大 ，环 境



-



_



>



$



n



B



尤粉屮飞扬等口的 ，不过顆粒中会含杳一 定虽的湿分，糊粒表而没有自由水分 , 内部湿分的



.



■



迁移成为控制因索 ，此时外部可变条件光法提故 干燥速中 顆 粒干燥需要很长吋间 ，耗 费 很多能量 如 果采用微波加热 T 燥低湿含最的 粒 料 ，可快速得到所兩的干度均匀的颗粒 成品 据此提出如: 粉体前期悄速干烟阶段 （即将粉体干至含水虽低于 对辊力



.



法造粒



益I



■



r



顆 粒 微 波 加 热 干 燥 的 选 粒 干 燦 路 线. 这 样 的 造 粒 干 燥 路 线 科 学 合 埋 、经 济 效



-



U) 粉 体 造 粒 前 期 干 燥 多 数 粉 体 是 由 固 体 物 料 的 溶 液 、漶 饼 v 舟 状 原 料 经 干 姆 后 得 到 的 乎 均 粒 径 小 于 1 0 0 pm 以 下 的 干 粉 如 化 肥 ，染 料 及 其 助 剂 、 贪 品 及 其 助 刑 聚 合 物 树 脂



•



.



等 粉 体 • 它 们 都 由 初 含 湿 M ⑽ K 8 0 % 干 煉 为 终 含 湿 逭 0 . 0 2% 9 舛 的 干 粉 ， 其平均粒径在 5 5 0pm 范 闹 内 ，竖 求 干 燥 器 蒸 发 强 度 雅 卨 大 部 分 时 间 花 费 在 TF 燥 摄 后 的 2 0 % 水 分 。 如 • 白 炭 黑 粉 ，山 飪 状 含 水 舫％ 干 燥 至 含 水 为 的 粉 休 ，其 榨 径 力 度为 f± nu 堆 积 * tn 在 强 化 沸 . 干 燥 器 中 进 行 十 燥 。 干 燥 器 直 桮 为 IMmm，进 气 温 度 为 3 0 0 1 ,



、



^



■



每小时



产谞为 5 kff; 白炭黑由舞状含水 92 % T 燥至含水为 2 % 的 粉 体 t 在强化沸种干燥器进行干 燥 卜 操直妗为 iWmm ，进气温度为 3QVV ，每小时仅能获得 L. 3 kg



.



■



的 干 粉 根 据 干 燥 机■ 祁劣验十懊 线 分 析 可 知，恆速干燥阶段 ，热空气的热S传至坊料衷面， 俠表丽自由水分迅 速 蒸 发 ，表皮水分降低，钧料开始升温 ，并 存 :其内部形成温度梯度 ，热爾由外部传至内部 a 湿分从物料内部向衷 f 迁 移 ，湿分迁移的动力主要镍扩散 毛 细 流 和 于 干燥过程物料体积 ' 收 缩 而 产 生 的 内 部 力。所以在临界湿含坩出现至物料干煉到很低的嚴终湿含最时 ，内 部 湿 分迁移成为控制因索 。 一些外部可变 M 如热空气的州缺 溫度无法强化其湿分迁移速率 只 ■



*



■



IV 施 加 振 动 ' 脉 冲 超声波等手段促进篇内部湿分的扩散 。 所以一般物料在海含琎低于 ■



％



.



m



户垅是困难的 ， 称为陴速 1:煉 阶 段 。 此阶段干课时間长 消 耗 能 源 多 为 降 氏 一 f • 般 r燥 器 的 负 荷 ，保有物料特定湿含 M 要求 ，以 便 于 加 工 、成型或造粒 ， 同时也为 f 减少原 材 料的报失和粉坐对邱境的污染 ， ㈣ 酣世界各国麥求将 粉体 原 料 进 行 造 粒 + 粒 度 在 20 目 Smm 范酣内 a 当粉体物料含湿 M 为 10 K 20 %哦 有 利 于 EE 力 法 造 粒 对商湿含置的物料用 对 流 、传 异 、 摘射对物料加热干燥 s 完成恒速 f 煉 阶 段 （印 終 含 水 世 为 ]0 % 20 % ) 即 终 ■



■



，



^



75



.



_



_ _ _



止 得到的松散的湿物料进行遊粒。此种物料易于成粒 ， 时且颗較均勻 ，尤粉尘飞扬 ，即猶 料损失小 环埔无污染 ( 2 ) 粉 料 Hi 力法造敉 2 0 世纪 TU 年代开始进行粉体的造粒研究 * 上千家客户送来几 T种干粉樹料进行选粒实验，当时对这碑物料不加任何黏结剂迸行造粒实验 ，称为強座 〗 法 造 粒 P. 取 得 了 可 苒 成 果 。绝太部分干粉能制成强度合格的各种不同尺寸的颗.粒 ， 伹成粒率不 M 很 高 ，有 些 干 粉 在 强 ffiT < 350 560 MPa ) 进 行 遗 粒 ，其 成 粒 率 不 到 70 % s 返 料 在 30 % 以 hT 闽此申机造粒产 R 受 到 髟 响 ，而且在造粒工程中 筛分时粉尘飞扬 ， 坏埂受到污染 。如



.



>



■



_



’



.



果在干粉中加人 10 % 左右的液体黏结剂 c 如 水 、有 机 溶 網 等 用 对 辊 压 力 机 迷 续 辊 压 迤 粒 过程十分顺利 T 不但成粒率商 ，且粒度均匀 ，强 废 萵 ，制粒过程无粉尘飞扬 a 另外湿法滚动造粒时 ，要求松敝的湿 料 含 煺 请 在 1 0 % 2 0 % ， 撼 多 达 3 0 % ，粉 料 的 g 粒度分布有严格的要求，如 敁 大 粒 径 为 ⑽ 50 g , 至 少 要 有 25 % 细粉粒径小于 200 。铁 矿石造粒的绐料屮，小 于 325 目細粉应占 4 0 K 80>L 而 湿 含 世 为 10 % 左右细粉用棍历力 机连续造粒就没有这方面的要求 1 压 力 范 闺 在 2* 5 i 40 MPa ， 即可成粒 ，能 耗 大 大 降 低 ， 耗 能 雔 为 （2



4 )kw ./( h



■



m 塑剂 、润湿剂 、 杀



t )。如果不在造粒前呙加黏结剂 、 润 滑



菌刑等 . 而直接用木干透的浞物料 （湿 哲 为 1 0 % 具右很明显的经济效益 *



20 % > 用 辊 0 连续;& 粒不汉科学含理 &



⑶ 微波加热对刺粒物料进行 M 终干燥微波加热人们已不陌生 ，家用微 & 炉 * 城市居



_



®



民应用得非常热练 * 尤其对熟食品的再加热 。 大家都体会到微波加热速度快，如加热 头 ， ， 贿、包 7时，会对 h 述食品先在水中浸一下 ，再放在微波炉加热 ，这样不但加热时间短 馒头松软 会变硬。在微波炉内为什么湿馉头比千■头热得快？ 为什么松软而不 而見包子， ■



+ 变硬？ 要回答这些 HJ®



应 T 解微波与物料相互关系及微波加热的特点 0 m I n 的电磁波。物质 所谓微波就是频乎范围在 3 X ] }& 3 X 10 U Ha 间 ，波氏在 〗m m l |



与电



波



*



有 下列相互关系 *



① 导体 ；这类物质反射电磁波 p 如微波炉的金:属壳体 ，储存微波能 ，使微波$泄顆 * ② 绝缘体 t 这类物质不反射也不吸收微波 ，对傲波是透明的 ，如微波穢 、 盒 ，都用绝



蜾怀如玻璃， 瓷



_



聚四氣乙烯埘肭等敝成



|



》



③ 介电体 ：这类物庾不同程度吸收微波能转换为热能，其中水的介电参数最大，即最



易吸收傲波能转换为热能。



④ 铁氧体 5 这类物质也吸收 、 反射 、 穿透电磁波 ，闻电磁波的磁场分 M 发生作兩 ，产



生热



一般的粉体物料均为介电体，其湿分多为水或有机溶剂 ，如乙酵等 ，湿分的介电参数远 远大于固休的介电参数 如 水在 80 左右而干砂 M 荷 2.SS ， 叫以簡! -1 1 池说，水吸收嫌波能的 能力比干砂萵 S0 多倍 • 可认为微波加热亍燥时 , 微波能大部分消耗在欲除去的触分中口 微波具有波粒二象性 ，根据子璀论，电 辐 射的能撖不是连续的 ，而是 由一个个的 能 截 子 " 所 组 成 ， 毎个晚子具有与其频串成正比的能量 • ( 2- l i E hf 这种能撤在介电体中可以转为热能， 式中 ，A 为普朗克常数 ，A = 6. 626 X 10- ^ J ^ . 如离子传导 、 偶极子转动 、 界面 化 ，磁滞 、 压电 、 电致伸缩 、 能侑转化的机理有许多种 ， 核磁共振等 * 其中离 7 传导和偁极子转动是介电加热的主导原因。 OH 四 种 离 离 子 传 导 ：带 电 荷 的 粒 子 （如氣化钠溶液中含有 N 、C1 、



-



_



78



■



~



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一



■



_ __ _



TO 在外电杨作用下不会被加速 ，沿与它极性相反的方向运动 ，在宏观 : I 丧现为传导电流 , 这些离 f 在运动过程会与其周M的其他粒尹相碰掩 ，同时将动能传给这呰粒子 使其运动加 剧。如采是在商频交变电域中 ，物料中的粒 P 就会发生反复的雙向运动，致使碰撞加剧 ，产 生耗散热而发生能1转化 取位体积所产生的功率为 3



_



P



P v =ff I E H 式中 ，Pv 为单位体积内所产生的功率 , W / mS S/ mD



.



C 2- 2 )



为电醱场锂度矢里 , V / m ?



£T



为电导



偶极子转动 ：介电质在外电场的作用 T 会严生位移极化 （ 无极分子介电质） 和转向极化 ( 有 极 分 沪 分 电 质）• 如 粜 在 交 变 的 外 电 域 介 屯 质 被 反 g 极化 ， 偶极乎不断地发生 i4 取 向” 和 H 弛豫 由于分子的原有的热运动和相邻分尹间的相互作用 ，使分子随外电场的规



'



则运动受到干扰和驵碍 ，产生 “摩擦效应 热的形式表现出来 * 使物料温度升高 。



'



箏位体积变化的功率为 ：



结果一部分能遗转化为分子热运动的动能



.以



Fv = 2 nfM \ E \ h^- nS ( 2- 3 ) ， 式 中， 力单位体积内所产生的功率 ， , W / m3 f / 为频率 ，1/s; E 为电磁场强度矢银 ,. V / m i c 为茛空中的介电常数 ，等 于 8.85 X 10 12 F/ t a M 为损耗角正切， 力介电常数 ， 对应于杨料的电容 ，表示从电磁场中储存电能的能力 ， 为摒耗因 T 对应于物 体 的 电 厭 ，表示从电磁场中耗散电能的能力 水 是 极 性 分 子，它的相对介屯黹奴遲远卨于其他介电质的相对介电常数 水的损耗因子 与 其 他 的 介 电 质 的 耗 网 子 相 近 ，所 以 水 的 tan 值 最 大 ，其 他 液 体 （如 乙 舴 等 一 些 有 机 溶 也 星 较 强 介 电 特 性 。故含水和溶剂的湿构料均适合辙波加热干堞 这 类 湿 物 料 在 微 波 场 中 能 “就 地 发 热 ，内 外 间 热” 使湿物料中水分的温度迅速升离 ，汽 化。而 体 粉 料 只 消 耗 少 屋的微波 。 前 文 叙 述 的 用 辊 压 法 对 湿 含 ft 为 1 0 % 2 0 % 的松敗湿物料进行连续制粒 ，既 科 学 又 经 济 但颗粒中所含的湿分用什么加热方法对其迸行干煉呢 ？ 当物料千燥恒速阶段结束时 ，就 进人降速十燥阶段 流 传导 射 加 热 无法强化干 m RW 微 波 能 可 有 效:地 使 内 部 水 分 汽 彳 因 为 物 料 在 微 波 场 中 “内 外 同 热 物料内部的水分很快达到沸点 + 发 生 商 强 度



-



_



蒸发



_



t



物料的



1



构斟碍水分流动



1



_



^



， ¥



.



3



+



. 故在物料内部形成压力梯度 ' ，由 于



“内 外 同 热 表 面 热 爾



易 散 失 * 榭料内部形成正的温度梯度和湿度梯度 s 三种状态均能促使水分以液态 气 态 或 分 子 流 的 形 式 向 物 料 表 移 动• 大大提髙降速干燥阶段的干燥逨度 + 使 很 难 干 燥 的 物 科 能 快 速 ％



得到均匀的干燦，



微 波 加 热 对 颗 粒 状 ，低 湿 含 M 的 物 料 进 行 T 燥 具 有 很 多 优 点 ，如干燥速度快 ，干 燥 均 匀，苷 能，酿 含 最 挎 制 粮 确 等 ，同 时 可 改 菩 物 料 品 庾 f 食 品 、 药品不会发生二次污染 ，M 能 灭尚）。



2. 微 波 加 热 干 燥 的 工 业 应 用



Itt纪 7 0 年代 ，我 国 电 子 工 业 下 .W 电 位 成i了 微 波 应 州 研 究 所，推 广 微 波 加 热 技 术 一 些 军 1:企 业 研 制 成 功 SkW 、 lOkW , 20k W 磁 控 赞 厮 速 铒 ，试 制 EOkW , 40 kW 工 也 货 波 0



&



. 在 木 材 ，食 品 、 医 药 、化 工、陶 瓷 等 工 业 郎 门 应 用• 获 得 较 高 经 济 效 益 T



炉



B



a ) 食 品 的 微 波 速 效 干 燥 坩 微 波 加 热 的 方 法 将 蔬 菜 干 燥 为 含 水 堆 低 于 20 % 的



'



菜



14



干



比传统方法效率萵 i() 多 倍。用 微 波 加 热 干 燥 海 蓰 类 食 品 ，其鮮味与新鲜的海藻避别很



77



__ _ _ __ __ _



少 # 油 炸 类 食 品 用 微 波 进 行 终 干 燥 ，不 仅 宵 油 ，还 PI 得到含油串低的清淡味羌的贪品 ，如



方 便 面 等 食 品。



_



+



-



C 2) 食品 、 果 品 的 澉 波 膨 化 燥以蛋白质为主的原料加人淀粉类强化剂 、盐 、调 味 品 冉用微波加热，产 生 二 轂 化 戚 和 水 蒸 气 鈥 得 观 地 松 散 和膨胀剂等混合榆拌 、 成 型 、 锁 的食品 n 苹 JW 切成片 ， 经预丁 燥 （ 水分由 92 % 千 至 含 水 20 % ) 后用微波加热干燥 ，再急冷 ， 则得到与鮮苹果一样鲜味的苹果脆 * ⑶ 肉 类;的 澉 波 烹



m



加 丁. 用 傲 波 加 热 烹 调 肉 类 • 平 均 节 能



a % ，肉 类 的 营 养 成 分 不



受 影 响 如 用 2 4 5 0 M H z 频 率 的 2 . 2 k w 的 微 波 烤 炉 烤 肉 仅 滿 2. 8 m h 肉 骨 头 能 反 射 微 波 P



故肉的内部蝻熟透。 ( 4 ) 食 品 微 波 杀 脚 保 鲜 我 国 城 镇 居 民 S0 % 的 家 庭 拥 有 家 用 微 波 炉 P 很 少 人 知 it 剩 饭 般杂菌就会被杀死， 剩菜用微波炉加热 1 2 miiu (5 ) 药 材 微 波 加 热 T 燥 灭 菌 中 革 药 是 中 的 ㈣ 宝 ，但 论是饮片还是水丸 、 f 丸，因 为 其 杂 歯 含 M 较 多 ，故出口轶外I受 到 限 制 大家知道中药材都是植物的根 、茎 、 叶 采 摘 后 经 太 阳 蚺 ， 水洗后川旧式烘房烘『= , 故朵茵数瑱較珣 每 克 达 5 万 〗0 万 中 药 厂 用 钻 60



—



+



B



_



-



1



F降 到 1 万 左 厶，用 微 波 M 热 干 燥 ，.不 仅 时 间 縮 短 很 麥 < 如 齑 丸 旧 式 烘 房 需 而微波连续干 仅 鰣 22minh 而且含幽数降低一个数量级 U 万 个 菌 可 降 低 至 〗 千个左右 h M射汆菌域



中药成分不受任何影响 u 丸药色泽好 ，收 缩 率 小，特 别 是 草 药 短 ( 6 ) 微 波 加 热 十 燥 陶 瓷 胚 体 采 用 微 波 二 级 连 续 干 燥 陶 瓷 坯 体 ，干 熥 时 间 比 旧 法 2 /3 ( 由 1.S4 降 至 0 5 h h 而 且 陶 瓷 坯 体 各 部 烺 分 含 M 均 匀 ，表 无 麻 皱 上 袖 烧 成 品 ■



率 麻 、品 质 好



6



_



^



*



1



微波加热干燥木材南京某萵新企业为來北木材企业提供很多台橄波加热十煉设 用 915[M H Z p 60 k W 隧 道 式 微 波 下 燥 器 对 红 木 、 桦木等迸行加热干煉 ，获 得 斗 分 可 喜 的



(?)



效 果。



_



染 料 、 聚 合 物 等 物 枓 的 干 燥 领 域1, 微 波 加 热 干 燥 技 术 太 右 用 武 之 地 据 资 料 分 斫 ，有 些 染 料 及 其 励 剂 在 干 鎌 过 稃 中 坏 境 保 护 成 为 突 出 的 H 题 ， 这 类 物 料 粒 度 较 小



m



,



«100 ,m ) Ji带有鲜明的色彩 ，即使很少 a的粉尘飞扬



t



、所以



对环境也会造成明钕的污染



舦湔要一级收尘 而第二级往往采用袋滤器或湿式 ，否则会对环境造成二次污染 。如果采用前 不用



对干燥过程排气中.粉尘收集鹫十分细致 *



，



洗涤式除尘器 t 洗涤水嗥循环使用 ， rt 接棑放 期预干燥 （控制含水贵在 i & K 左 右 》 迸 行 造 粒 < 粒 直 杜 按 茼 品 粒 度 再 对 颗 粒 染 料 进 行 微 波加热干燥 ，耐以得到均匀干垛产品 井且 ，其 第 二 临 羿



.



僦 为 4 % 左右 < 干 基 ） 可 知



m含



其 内 部 水 分 的 干 燥 是 比 较 困 难 FJB



三 、CPE 的 干 燥 工 芝



CPE 的 生 产 过 程 是 一 个 批 M 生 产 、间 駄 悚 作 、 顺 序 控 制 的 过 程 ，CPE 浆 料 经 离 心 机 离心后 P 得到貪水率 30% 40 % (湿基 K 烯小 粒 15 M 大顆粒不趙过 500 n、 f 均 軸 粒 2 2(Vtn 的 湿 料 t 此 时 进 人 干 燥 工 序 湿 物 料 由 料 斗 加 人 ，通 过 鎺 旋 输 送 器 进 人 气



.



80



^



^



^



-



__



流 干 燥 管，冏时开启空气加热器和沸腾床顶邡的引风机 ，物 料 经 气 流 管 初 步 干 燥 后 进 人



沸 腾 沐 ，细物料经旋风分离器捕集珩也落人沸腾床继续干燥 ；柁制进汍混度与床层温度 *



调诉进风跹与风速 ， 当 床 层 与 床 顶 温 度 达 到 工 艺 要 求 后 ，吹 冷 风 陴 温 t 物 料 经 出 料 阀 流 人包装袋。



工 艺 路 线 的 选 择：气 流 干 熾 酞 称



M



使加热介质与待 T 燥 固 体 飄 粒 直 接 接 触 ,



'



瞬间干燥



因相之间的传热传政的表面积人而使体积传热系数也相当商 t 普通直啊气流干燥器的传热系 数为 2300 7 OOOW /( n ■ K ) 热 效 率 卨 ,， 处 理 锖 大 ，对 CPE “菲 绍 合 水 ” 干 燥 效 果 明 显 由 于 物 料 在 气 流 管 中 的 停 留 肘 较 短 ，所 以 对 t:PE 中 的 " 结 合 水 ” 干 燥 比 较 闸 难 ，若 单 用 此 法 干 煉 CFE 霱 反 干 燥 5 6 次 方 能 合 帑 ,. 生 产 周 期 长 、 劳 动 強 度 大 物 料 损 失 多 、 能 虽



__



^



.



.



i



消 耗 大 、 工 作 环 埦 恶 劣 。 若 用 沸 腾 干 燥 * 由于物料在沸腾床中剧烈搅动 ，大 人 地 M 少 了 气 膜



因 [fli 热 效 率 商 ，吏 重 赀 的 是 物 料 的 停 留 时 间 可 以 仃 葸 调 节 但 箏 用 此 法 干 通 LTES 生 产 中 容 芻 产 生 "结 床” 或 “跑 料” 现 象 原 周 是 ：从 离 心 机 过 来 的 湿 料，含水率较昀 ，物



阻力



T



_



0



6



料 较 重 • 进人沸腾床后 + 荇引风机风压不够 ，物 料 在 床 中 “沸 腾 ” 效 果 欠 住，则 物 料 很 容 M



结团



. 以 致 攝 终 整 体 结 于 床 中.为 避 免 产 生



u



m



结 床” 现 象 ，需 提 高 引 风 机 风 压； 随 着 干 燥



过 .程 的 进 行 、物 料 水 分 的 喊 少 、 颗'粒 的 变 轻 ，在引风机的排风尾气中会夹带有大植物 .料 ， 特 別在接近干燥终点时 " 料“ 尤 为 明1。考虑到我们的 CPE 批世与间歌式生产的特点 ，根



据气流干■与沸腾千操的各自优点 ，决定选择二者串联的工艺



D



四 、干燥器类型的选择 气流枒我们选用的是管径交袢縮小和扩大的脉冲式干燥管 ，加人的物料在脊径小的 f 燥



管内得到加速 ，在赞径大的管内突然扩敗减速 + 如此交禅进行 ，热空气和颗粒之间的相对运



动速度较大 ，从而强化了传热传质的效果 。 裉据 CPE 的



r 嫌特点，沸腾千嫌器选用的是单



层卧式沸稗床 ，此床结构简单 ，容品操作，干燥速度快 ，处理进大，



五 、CPE 干 燥 的 工 程 数 据



安 撤 省 化 工 研 究 院 自 20 世纪 SO 年 代 首 次 用 水 相 法 生 产 CPE ( 千 吨 级 ） 以来 到 S 前 为 止 ，在 国 内 技 术 转 让 已 达 十 i 家，在 于 燥 工 序 上 ，经 历 气 漉 f 镞 、沸 腾 干 燥 ，气 流 沸 彌 T



；



r



-



干燥的不同阶段。 干 燥 工 序 是 CTPE 生 产 中 一 个1耍 环 节 ，采 用 气 流 - 沸 腾 干 燦 工 艺 符 合 CPE 干 燥 特 性 & 干 燥 设 备 结 构 的 设 计 （ 如气流分布板汗孔率〕 、附 件 C如风机与旋风分离器等） 的 选 塑 是 影 干 燥 的 要因素 ，我们目前 d 研制出不同生产能力的系列专用無化聚乙烯 f 1燥裝 ，并



m



_



w



.



也实际生产中取得了显著的经挤效益和社会效益。



第四节真空冷冻干燥技术的现状及发展趋势



—



、概 述



冻 千 枝 术 .发 展 很 快 T 存 在 问 赳 也 不 少。迈 向 2 1 世 纪 的 冻 干 技 术 ，除 了 在 设 济 、 工 艺 和



理 论 方 tM 开 展 更 新 、 魏 、 更 深 人 地 研 究 之 外



还有待于开拓



不景气，除 际 市 场 受 东 南 ® 经 济 危 机 的 响 外 ，也 受 冻 干 产 品 质



3前 冻 干 产 品 销 悍 情 况



.



和品种的制约



.國内市



场受冻产品的价格



_ _



__ _



® 制 ，也受新鮮果蔬生产和保鲜技术的冲啦。 开拓市场的方向应该是上



！:、降 价 格 ，面 向 同 外 品种 ■ 茧质卩



冻 干 技 术 还 渴 幵 发 新 的 应 用 领 域 t 生命科学 树 料 科 学 等都进 ?东 干 技 术 的 交 叉 学 科 ，是 很 有 .发 展 前 途 的 领 域 ，hv: 该 作 为 开 发 应 用 新 领 域 的 选



mm .



n



近几年来胃真空冷冻干燥技术发展非常迅逨 网内尤为突出。 十年前 ，国内生产冻干设 备的工厂只有 3 家 ，现在已近 3 0 家 冻干产品由生物制品到药品 ，再发展 出口冻干食品。



^



生产冻干食品的厂家从无到 有，H 前己有儿十家 4 冻干理论研究也活跃起来 • 冇十儿所咼等 院校和科研机关在妍究冻干过程的传热传质 ，发表论文数卜篇 + 出版 f s 本专著 可以肯定 ■



B



地说 T 冻干设备 、 工艺和理论研究已经取得了可軎的成果 T 但也存在肴不足 ，



二 、 冻干设备的现状及发展趋势



_



医药用冻干机已经基本成熟，国内也制定了相应技术标准 * 有关厂家生产的医药用冻干 机 ，已能代錄进 n 设热 其压逋 ，濟:洗 、消毒火菌等功能齐全 ，产品质 M 和自动化程度较 • 高 ，只是水分在线测 ft 仪和个别电器元件等尚滿进口乂食品冻干机发展较快 ，生产厂家较



• 前几 年多从鬨外引进 近几年 B 经# 本国产化了，



多 ， 质最 、性能 、规格项号各不相同



目酣 s



■



P



ES 产 食 品 冻 干 机 还 都 是 非 标 准 化 产 品 *



大部分生产厂家走的是仿制道路 n 有 的 厂 . 家在采用同外先进控术的同时 ，还 进 行 了 很 大 的 改 进 * 如 = 加 热 板 内 采 用 了 特 殊 渌 流 装 掛 ， 使 板 内 M 体的流里均句 保 跖了加热的均勾和 .稳 定； 抓水器在工作中可实现交替捕水和 冰 ，捕水器盘赞内氣液制冷方式由传统的氣液相变制冷改为氨液尤相变制冷 ，使 補 水 器 盘 管 内 M 度均勾 ，结 筘 性 能 良 好， 餘 仿 制 之 外，H 内 自 B 的 研 制 能 力 也 在 提 高 ，有 的 单 位 已 经 脱



阐了仿制国外机型 ，抽气系统采用低架式水蒸气喷射泵抽水蒸气 ， 镗 去 了 捕 水 器 和 制 冷 系



、



统 + 使设备价格有所降低。设计采用地牟式装卸料，地车采用万向胶轮支律运楮装



科盘的



料车进出冻干箱 它与我国台湾产地车运送料盘不同，与 丹 麦 ATLAS 公司等引进的设备采 :的 结 构 也 有 区 别 ，是两苦优点的结合 ，既 遵 免 了 车 间 铺 吊 轨 、 进 出 冻 干 室 需 扳 M 叉 用上吊聲 的 麻 烦， 又吏服 单 ，制 造 容 易 高



f 地 车 送 料 盘 装 卸 料 时 间 K：、 传导加热姐度不均勻等缺点 t 这种设铬结构簡



. 使 用 方 ttU



食 品 冻 干 机 还 存 在 者 许 多 不 无 论 赴 国 产 还 是 弓I 进设崙其共同的缺点是价格贵 ，耗 能 收 眄 投 资 慢 a 因 此，降低成本 T 减 少 能 铊 是 食 品 冻 肀 机 今 后 的 主 攻 方 向 除 此 之 外，国



.



__



产 冻 干 机 还 存 在 一 些 不 足 之 处。



① 搁 板 細.度 不 均 匀，造成冻干产品含水率不均匀 ，产 品 合 格 率 受 影 响，造 成 涧 度 不 均



勾的原因各不枏同 。有的是搁板结构和材料质S不 好



，冇的裢加热流体分流或流程有缺欠 *



有的是捕水器在干過箱内绝热不好I



©



T 燥 速 率 低 ，=F 燦 箱 内 咨 点 + 嫩 快 慢 不 一 致 *



.



反映在产品上仍然是合格率受影响 还与真空系统配罝彳$不 合 理 有 关 ，主 要 体 现 在 補 水 器 配 赏 得 不 6



其原因除搁板 M 度 不 均 句 外 合 琿 ，水 蒸 气 喷 射 泵 性 能 不 稳 定 抽 气口位贾不合翅等 ③ 龙 法 判 断 干 燥 何 时 结 束 这 是 电 赵 缺 欠 ，闪 为 它 町 能 造 成 产 品 含 水 率 高 iM 不 合 格 ， B



也 if 能 造 成 f 诞 时 间 过 饫 而 浪 费 能 源， ④ 捕水器效車低 , 主要体现在梆水器 ffli 积 大 而 捕 水 ft 小，有 部 分 无 效 面 积，Jt 裉 本 原 闲是捕水器设计不合理， ⑤ 真空度



82



+稳 定



#



除 抛 作 原 因 外 ，可 能 是 真 空 系 统 设 计 不 含 理 a 对 于 水 蒸 气 喷 射 泵 而



_



_



I, 可能出现的问越1蒸汽镐炉压力不稳定



s



贪品用冻干机的研究方向和发展趋势如下 丨 ( ） 改迸结构 ，优化设计 ，降 低 成 本 減 少能耗国外有些冻十机不采用不锈钢制造 ,



_



而采用低碳钢涂賢食品用 01 烘 f 树 脂 + 涂层厚度为 0 12 (X 20 m m P 在室温下就会发出红外 线 麻板袭面涂岛性 远 红 外 发 射 材 料 ，增 强 其 辎 射 能 力 。料 盘 表 if 处 理 ，增 强 其 吸 热 能



^



力 * 料 盘 在 两 块 轺 射 搁 板 之 闸 有 一 M 佳 位 而 不 是 取 中 问 位 S , 闲 此 应 优 化 设 计，捕水器 的 结 构 、 尺寸 、 结 截 特 性 的 优 化 ，更 有 实 际 意 义 ，因为它的选价目前几乎相当于冻干箱的造



-



_ __ 价



运转功耗较大。对 于 冻 干 机 而 言 ，加热系统只是补充升华热，功率消粍本不应太商



.但



现 有 设 备 并 不 尽 如 人 应 该 通 过 铂 构 优 化 ，降 低 能 耗 。 f 2 > 保 证 质 提 高 性 能 有 的 厂 冢 生 产 的 冻 干 机 从 安 装 好 之 后 ，一 ft:不 能 投 人 正 常 生 产；有 的 冻 干 机 M 然 能 生 产 ，何 能 耗 太 商 ，生 产 的 产 品 越 多 ， . 赔 钱 越 多 i 还 存 的 元 器 件 f断



.



州 现 故 障 ，影响珥常生产，因 此 + 今 后 生 产 的 冻 干 机 质 虽 必 须 保 证 可 样 性 要 好 提 商 性 能 是 指 除 加 热 速 率 、 抽 气 速 率 、 温 度 均 匀 性 、 真 空 度 稳 定 性 之 外 ，增 强 设 备 新 的 功 能，例 如 增 H



加 冻 干 结 束 的 判 断 功 能 ，最 简 黾 的 办 法 是 称 里 法。g 酣 已 经 有 人 试 验，俩 都 不 太 成 功。原 因 是 没 有 离 开 天 平 和 地 秤 的 模 式 ，致 使 小 设 备 安 装 困 难 ，大 设 备 笨 甫 而 不 稳 定。应 该 发 勝 重 M 传 感 器 ，用 很 小 的 一 次 元 件 给 出 里 截 随 时 间 的 变 化



.



开发连续式冻干设备当前生产的冻干机都是闹歌式产品 , 随 着 工 业 技 术 的 发 展 ， 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ，椚 费ft 会 增 大 s 因此发展连续冻干设备 ，增 加 冻 千 产 品 的 产 M 娃 必 然 势。 (3)



三 、 冻干工艺的现状及发展趋势



目 前 ，研 究 冻 T 工 艺 的 人 员 比 研 究 冻 干 设 备 的 人 员 要 多 ，研 究 食 品 冻 干 工 艺 的 人 员 比 硏



"



究医药冻干工艺的人员耍多被研究的冻〒食品品种也越来越多 国内已研究过的冻于品件



^



如 下。



① 中草



H类 I



人 # 、 冬虫麗莩 、山药 。



② 水 果 类 t 桃 、 梨 、 苹果 、 香蕉 、 苹耜，



③ 蔬 菜 类1 葱 、 菠 菜 、 洋 葱



.胡萝 h a



④ 肉 类 i 牛 肉 、 牛 肝 、 鸡 肝。 ⑤ 水 产 类 j 邮 、 海 带 、 海 参 、扇贝 ，



⑥ 其他类



=



_



蜂 苽 、幼 竹 鲜 汁 、紫 草 红 色 素 、 勿 忘 我” 鲜花等。



^



：



_



国内研究的冻下工艺部没有进行优化研究 ，不能算娃进佳 T 艺 ，从实验室走入生产车间 还应谈进一步优化 ，使其适合于产业化 、快逨 、 节能的要求 有的单位对几种食品的冻干工 D



研究得比较出色 ，其中比较有代衷件的食品是蘑菇大蒜粉 、 芦饵 、 速溶咖啡 、速溶茶



等 ，并给出了脱水大蒜和脱水洋葱的技术要 求 t 这是冻干食品走向成熟的



■



■



志



西药 、血液制品和生物制品的冻干工艺比较难 •. 丄艺成熟与否关系電大，产品质 肖:接 关系到人的生命安全 所以硏究人负比较少，研究成果在一定时间内粍有保密性 西药冻干 &



m



—



a



6



的关键问題是避兔來 . 旦染菌就会造成重大事故 ，生物制品则要求更加严格 ，除避免染 外 还 防止 种 变舁 s 保持活南活瘅的活性 。 在冻 f 过程屮蜓加人添加剂和保护剂 这是 技术水平很高的工作 ，闺内外有不网的冻〒保护剂 我同六大生枋制品硏究所之间也各有 1



^



妙方。



S3



_



__ _



生物体的冻干工艺己辁提到了 □ 程上，M 内存关 fff 究单位悔灰鼠皮肤去毛冻干后在沈



、



■



m



药科大学做葯玴实验诎明了与新鲜皮肤的药理怍用 .相同，复水后在生物显微镜下做组织. 观 察



与鲜皮细胞组织苺本相『nU 现 in 在国家 G 然科学基金的资助下 ，与中国娱科大学合作开



rs 家兔角膜的冻干实验研究



:



_



四 , 冻干理论的研究现状及发展趋势



E空冷冻干燥技术的理论研究町概括为低压低温传热传质的理论研究 ，非 稳 态 流 场 的 娌 论研究和热物性参数与其



a 低m 传热传质的理论研究进行柯



堡 方 法 研 究 三 大 部 分 a 其中低



比 较 早 ，效 果 比 较 明 显 T



0 前 公 认 的 冻 千 模 型 可 归 纳 成 三# t 一 种 是 1976 年 Sandal ] 等提出 的冰界瓯均匀后移的稳态拽型 （ UR〖 Rh 另 一 种 是 I 9 G 8 年 Dryci 等 提 出 的 准 稳 态 楢 型 第 ■



|



这 儿 种 漠 型 都 可 以 描 述 冻 F 过 程 但 又 都 存 在 着 不 足 ，描述传热过程比较准确 . 描 述 传 庾过程误差较大 。 电 婴 问 赳 是 在 传 质 过 程 中 要 发 生 固 气 相 变 ，水 蒸 气 在 多 孔 的 通 道 中 传 递 -| 通 追 长 度 变 随 时 间 不 网 酣 变 化 ，是 非 稳 态 过 程，多孔通道的结构尺 还与预冻速度 三 种 是 1 M 9 年 Utehidd 等 提 出 的 吸 附 升华換型 t



■



、被 冻 干



物料的物质结构等有关 * 从 近 几 年 的 研 究 报 遒 中 还 没 有 见 到 有 新 的 突 披 的理论研究



. 冻干过程传热传政



点 Ji 研 究 发 生 在 被 冻 干 物 料 内 部 的 过 程 D 非 稳 态 流 场 的 理 论 研 究，甫 点 是 研 究



樹 料 之 外 、 冻 干 机 之 内 的 低 压 低 温 空 间 鈈 埯，描 述 该 空 间 环 境 的 参 数 葙 溫 度 、压 力 、湿 度



等，这 些 参 奴 形 成 的 汹 度 场



1



ffi力 场 、 湿 度 分 布 等 都 是 随 吋 间 变 化 的 非 稳 态 流 场 . 这 些 非 稳



-



态流场的模拟方法至今还是个維题。冻干机袖水器中的非稳态流场中又增加了一个气 固 相 变 的 问 使 研 究 更 加 M 杂 化 因 此，近 几 年 虽 然 存 人 研 究 并 发 表 了 论 文 ，但 都 没 有 形 成 有 1



效 的 理 论 * 仍然是值得深人研究的课题之一无论是传热传质埋论研究述是非稳态流场理论 研 究 ，都 谎 贺 一



热 物性参数



1



例 如 被 冻 〒 物 料 的 密 度 、热 导 率 、 传 质 系 数 、 水 分 含 适 等



《



由亍被冻干物料是各种各样的，尤 法 杳 找 这 些 骹 据 ，莳 要 自 己 測 测 埔 时 采 用 什 么 方 法 、 仆么仪表 、仆 么 原 理 等 都 是 研 究 的 谍 题 述 有 一 类 热 物 性 参 数 测 黾 更 是 比 较 闲 难 这就迸在 低 温 低 压 下 ㈣ 空 气 和 霜U 的 特 性 参 数



&



.



例 如 ， 在 裒 空 条 件 下 霜 层 的 密 度 、 ff 度 、 热导半等邾



随 时 间 、 温 度 、 压 力 而 变 化，研 究 工 作 相 当 困 难 ， 进 展 缓 慢 ，



五 、 我国真空冷冻干燥设备与研发市场 近年来 *



_



a 空冷冻干燥技术在我闽有了较快的发展



文从该技本闻内外发 M状 况 及 应 改 进 的 几 个 方



《



但与国外相比 ，坯 有 一 定 差 距 ， 本



人 手 ，对國内这一技术进行剖析 。



A 空 冷 冻 技 术 简 称 为 冻 干 技 术，冻干 原 理 是 在 真 空 状 态 T , 利 用 升 华 原 理 * .



使顼先冻结



的物枓中的水分不经过冰的融化貞接以冰态升华为水蒸气而除去 + 从 而 获 搰 干 垛 制 品 的 技 术 。实践表明



. 真空冷冻干燥脱水技术是一项适用于粜蔬



鲜 、 保质及保持营荞成分的离新加工技 .术 a



据统计 •



1



肉 类 、水 产 、药 品 的 护 色 、 保



0 前 尖 国 年 消 费 冻 干 食 品 500 万 吨 H 本 160 方 吨 *



法 闔 150 万 吨 ，其 他 国 家



赀 数 M 也 在 逐 年 攀 外 。 如 今 ，冻 干 食 品 在 1周 际 咐 垅 上 的 产 敏 以 每 年 3 0 % 的 速 度 递 增



_



H



我 闰 你 冻 干 方 酣 的 研 究 起 步 较 晚 近 年 宋 一 些 科 研 单 位 对 某 些 产 品 进 行 了 工 艺 研 究，东 北 大 学 已 成 功 研 究 了 人 参 冻 干 工 艺 ；四川人学研究了牦牛肉的冷殊 1 燥 工 艺。如 今，随 游 我 "



干 产品滿求埔的逐年增大 + 冻干设备也苻了较大的发 据 专 家 介 绍 ，由 于 真 空 冷 冻 干 燥 是 在 低 温 、 商 貞 空 状 态 下 进 行 * 物 料 屮 的 水 分 直 接 从 固



国消贽万对



84



态 升 肀 为 气 态 ，因而可以艰大限度地保持被干物料的细胞活性以及被 f 物 料 的 色 、 香 ，味 ,



__



形 和 苣# 成分 > 而 芪 复 水 件 能 好 ，冻



则 Ji 采用现代脱水技术与工乙加工而成的集方



便 ,. 保 健 、 纯天然力一体的高品质鉍色食品，从 而 避 免 了 传 统 脱 水 方 法 带 来 的 变 色 ，变 味 、 成分流失及无法还原等缺点 。



冻千食品品质的优劣 ，除了与工



_-



机主要包拈对物料进行冻结的冻结库相 J卜肀脱水的干燥仓及茛空 、 制冷及加热等納助设格



专家谈到 +



_



t.取决于贵品冻干设桥 。食品冻千



有关 ，在很大程度



lit 界较匁先进的冻干机主要包括 ；丹去阿特拉斯的 RAY 型间歇式和 C( ]N RAl) 型连缋式冻 f 机 ， H 本真空株式会社的无啉离干燦过稈水气凝结器除冰再生技术和 TL 型液 体食品密閑系既钤式除:干机 。



_



此 外，早在十多年前在保加利亚成立的 ，以 研 究 宇 航 食 品 、 保 健 食 品 和 营 养 食 品 为 主 要



方向的低温卞物学和冷冻干堞技术研究所的科研实力也极为雄职 ， 近年来 ，闻内食品冻干机发展较快 ，牛产厂家较多 ，



mm , 性 能 及 规 格 型 号 各 不 相 同



扣 世 纪 如 年 代 初 期 * 武汉及北京等生鞠制品研究所先后进口了一批冻干机；20 批 纪 6 0 年 代北菇 天 津 南 京 ，上 海 及 火 连 等 地 相 继 逑 立 r 一些实验性冻干食品生产厂家 ，并 先 后 仿 制 T 一 批 冻 干 机 a 其 特 点 是 整 体 式，搁 板 温 度 不 均 匀 * 手动操作 * 能 自 功 记 录 I 20 世 纪 7 0 1



_



1



年 代 湖 北 自 行 设 计 了 一 种 冻 干 机 ，采 用 单 叽 双 级 压 缩 机



_



：



可 在 筘 内 加 盖 瓶 塞；] 海 则 建 立 T



年 产 300t 的中等规模的冻千车间 。



为加快我国冻干技术的发顶 • 原机电部将工业與空冷冻干燥机列人工业技术发展萆金项 目 ，山 华 中 理 工 大 学 承 捐 并 与 浙 江 台 州 坏 球 真 空 设 备 厂 协 作 进 行 研 制 该 机 钴 构 紧 凑 ,. 功能齐全 、 撊 板 间 距 6了调 ，采 用 微 机 程 控 Z1



B



t



产品通过部级鉴定 *



ftt 纪.以 来 ，清帒大学孩能技术 S i十研究院也 ㉝ 进俄罗斯大型食品真空冷冻干燥设备



的先进技术



直 接 与 M 家 一 级 企 业 烟 台 冰 轮 集 01 合 作 * 共 同 探 索 出 一 条 发 堝 我 阔 冷 冻 干 燥 韦



业 的 新 路，所 研 制 设 爲 的 优 点 是



$



起 点 投 资 少、



m效 快，在 引 进 ，消 化 及 吸 收 的 阀 时



对 设 抵 的 改 进 提 出 f 切 实 可 行 的 方 案 ，特 别 是 控 制 系 统 设 计



t



. 从 工 艺 魃 求 出 发 ，在 考 忠 节 能



的 同 时 ，以 进 一 步 提 商 效 率 为 S 的 * 采用现代化的仪表和先进控制手段 t 对 设 备 的 控 制 系 统 屯新进行了优化设计 * 从 根 本 上 提 商 了 我 大 翅食品冷冻干燥机的整体设计及控制水平



.



六 、微 波 真 空 干 燥 灭 菌 （浸 膏 、 提 取 物） 的 工 艺 技 术 我国天水华圆制药设备科技有限责任公司針对众多制药企业 。 对提取物 、 没 # 等各种热



敏件物料在干燥过程中存在的各种难題 ，实现了彻底的攻关解决



.



突破 ，进而改进了制药 X 艺 ，捉高了药物的品质



. 使干燥工艺得到一个新的



微波真空干燥灭菌设备是微波技 .本与 Jt 空技术相结合的一神新型微波低.温干燥设铬 ，它



-



兼备 f 微波加热及真空干燥的 系列优点 克 服 了 常 规 真 空 干 燥 生 产 周 期 长 效 中 低 的 缺 点。在对樹料的干燥过程中 * 具 有 千 燥 时 间 短 ,. 产 fit 商 ，质 垅 好 ，加 工 成 本 低 等 优 iu 经 国 内 荇 大 知 茗 企 业 使 用 证 明 ， 撖 波 萏 空 低 触 T 燦 浸 # 、 提 取 物 ，与 常 规 7燥 设 备 进 行 比 较 运 行成本降低 1 0 倍 生产敢率提 10 50 倍 ,



-



国外一嫂发达国家如黄



2 0 世 纪 S0 年 代 后 设 备 的 开 发，



■



1



.



？去 国 、rf 本 在 2 0 批 纪 8 0 年 代 就 已 幵 始 工 收 化 微 波 真 空 干 燥 我同同内开始研发微波真空干燥设备



业 化 生 产 阶 段 ，到 2 0 0 0 年 已 成 功 的 解 决 麥 项 难 鹿U 天 水 华



. 从实验阶段进人工



制药设铬科技有限责仃公司对



于微波低温千煉设落的研发已有十多年时间 + 设苗已成功的销往汇仁集团、修正药业集团 、



85



_ _ _ _ _ _



哈 药 集 团 等 餌 大 知 名 企 业 • 并在实际应用中取得了良好的效果 。它已成力 H 前 对3# 、 提 取



r 满足更多企业对微波真空干燥 设备的进一步认识和耑求 ，推 动 行 业 技 术 迸 歩 及 标 淮 化 进 程 . 存:甘 肃 无 水 召 开 微波真空干 燥 灭 蔺 （M# . 提 取 物 ） 的 工 g :技 术 推 广 发 布 会 汇 仁 集 m 、 修 正 药 业 嫵 m 等 知 名 企 业 对 扨 进 行 干 燥 的 最 理 想 设备 ■ 其 经 济 效 益 与 社 会 效 益 显 漪 ，为



“



'



微波真空干煉灭保授诗 、 提 取 鞠 的 使 用 研 究 怍 了 报 & ,



第五节



ACK



r尚 烯



ACR 的干燥工艺及设备



. 闱类树脂） 尚 分 子 加1助 剂 娃 PVC ( 聚 氣 乙 烯〕生 产 中 的 主 要 改 挞 剂 ，



硬 质 FVC 的 加 工 性 能 a 降 低 PVt:的 熔 融 海 度 ，缩 短 烺 融 时 间 ，提 尚 生 产 效 申，获 得 结 构 均 勾 、表 面 光 坪 的 商 质 M PVC 产 品。 用以改菩软



ACR



1



甲 基 丙 烯 酸■和 丙 烯 酸 通 过 乳 液 聚 合 ，然 后 经H 力 喷 雾 干 燥 获 得 流.动 性



的 粉 末 （ 颗 粒）产 品 。AC.R 是 典 裀 的 热 敏 性 物 料



a好



. 干 燥 漏 度 、 塔 内 涔 留 时 间 、喊 雾 E力 对



产品质里均存较大影电 。



邹龙贵先后与沈阳化工研究院及山西省化工研究所合作 ，在湖北襄樊 、江苏 淄博投产年产 50 D



江 、 ill 东



2000 t 压力喊男干燥装 S , 运行良好 ，ff 对 ACR 的热敏性 ，从以 ■



F 几方



"



面进行阐述。



一 、 压力式啧雾干燥造粒机理



液体在高 ffi 泵的压力下从興化器的切向通道萵速进人旋转室 ，使液体在旋转室内产生高 速运动



&



根据旋转动 fit 矩守恒定律 ，旋转速度与旋矜宰的 f 径成反比 * 因此越律近轴心处旋



转速度愈大



. 静压力愈小，当旋转速度达到某一值时



，某化器中心处的灰力等于大气汛力 ，



喷出的液体就形成了绕空气心旋转的侧锥形环状液膜 t 随着液



.加 h 湍流径向分速度和周



形成的波不断发展 ，液膜分裂成，细线 致液膜破裂成丝



的 延长 ，空气的剧烈扰动所



空 气相对速度的影响 ，导



. 液丝断裂后受表张力的作用，最后形成由尤数雾滴钳成的雾群



3



二 、压 力 喷 雾 干 燦 机 系 统 组 成 1 , 进賊过滤



_



唢 雾 干 垛 进 夙 应 桉 :扣 万 级 洁 净 标 准 进 行 过 滤 ，过 滤 器 终 端 设 S中 效 过 超0纤 维。对 T 采 用



器 + 其材质为



钢 蒸 汽 换 热 器 的 设 计 ，过 滤 器 应 设 ST 加 热 器 之 后 ，并 应 具 备 相 应 的



蚶 温 性 能 ，确保牛产过程中尤锈蚀等尕质渗人 a



2, 空气加热系统 喷雾干燥所笛热 a由空气介质携人 ，加 热 系 统 由 蒸 汽 换 热 器 及 电 加 热 补 偿 两 部 分 构 成， 达 到 ACR 干 燥 所 霱 的 温 度 160 165 C *



3, 嶁 雾 造 粒 塔



a ) M 流 装 啻 热 风 由 塔 顶 切 向 进 人，热 风 产 生 的 旋 转 运 动 经 整 淹 装 置 整 流 后 ，形 成 与 塔体轴线平行的卉线流 。粮流装皆为开孔率 20 %的宜孔板 ， ( 2) 塔休干燥段喷雾塔的搭高与宜径之比为 4 为 避 免 粉 尘 吸 附 在 塔 嘹 停 阐 ，其 内农面应按粗糙度仏



6pm 的 要 求 进 行 抛 光 处 为 便 于 消 洗 作 收 ， 在 塔 顶 及 中 间 区 域



设有清洁裝锥体内设有淸扫装



86



_ ___



( 3)



造 粒 塔 造 粒 塔 与 粉 体 塔 设 汁 主 要 差 舁 在 iS ① 在 直 简 段 与 锥 体 段 交 接 处 设 置 扩 大 段 ，由 于 风 速 降 低 及 突 然 反 向 ，大 部 分 较 粗 粉 粒



被 截 留 ，提 ft 了 顆 粒 的 回 收 率 5



② 塔 底 部 设 捉 内 旋 汍 分 离 器 ，将 较 粗 的 粉 粒 加 以 回 收 ，提 商 颗 粒 回 收 率，



4, 粉 虫 回 收 系 统



由旋风兌铒器及布袋过滤器组成



.



三 、技 术 要 点



-



1



进风猶度



ACR 特 有 的 热 敏 性 t 过 离 的 进 珂 温 度 将 导 致 粉 較 软 化 、 发 黏，增加挂壁胃 life 物 料 在 塔 内 停 留 时 间 ，产 品 颜 色 发 黄 故 ACR 均 采 取 低 魁 槐 作 。 但 造 村 时 进 风 湿 度 应 适 冉 由于



1



提 商: 2. 插 风 温 度



严 格 控 制 排 风 温 度 焙 ACR 肀 燥 操 作 成 败 的 关 键



_



.过 痛 的 排 风 温 度 将 引 起 产 品 粘 连



料 不 畅 s 排 风 溫 度 过 低，则 成 品 含 水 傲 偏 离 a 经 验 农 明 ，在 分 离 系 统 強 制 降 措施



a



3.喷 雾 压 力



卨 m 喷 雾 过 程 屮 * ACR 干 燥 前 的 乳 液 与 高 压 浆 管 道 间 的 摩 擦 怍 用 寒喷嘴



3,5



&



4 MPae



-



_



囫 此 压 力 式 喷 莱 均 采 用 低 违 方 式 ，制 粉 时 压 力 为 4



4 干燥塔设计



1



出



是行之有效的



控易产生胶状物堵



.



4 „ 5MP



^



造粒时压力为



锥 体 设 计 ；充 分 考 虑 缩 短 粉 未 在 塔 壁 的 序 間 时 间 * 防 止 热 软 化 黏 结，塔 底 锥 体 的 夹 角 应 控 制 在 较 小 范 ( 造 粒 塔 扩 大 段 设 计 ：针 对 市 场 对 颗 粒 度 的 趄 求 扩 大 段 直 径 > 2D (. D 为 直 简 段 (1 )



®



B



D



、



直径 )



为 为 宜。



保直胫的颤粒在主塔底部排出



.



内旋风分离器的进珥速度以



四 、喷 雾 干 燥 ACR 产 品 特 性



_



CD 与 PVC 相 溶 性 良 好 ，塑 化 时 缩 短 。 ( 2 ) 提 离 r PVC 制品耐候性 .和减少了透明制品的鱼眼和晶点， £ 3 ) 提 高 PVC.的 热 强 度 和 黏 结 特 别 利 于 深 度 拉 伸 ■ N时 兼 具 了 抗 冲 功 能 *



第A节 现 代 新 型 超 临 界 流 体 干 燥 技 术



干 煉 是 指 从 加 工 物 料 和 其 他 物 品 中 排 除 湿 分 的 过 程 ，但 “干 燥 " 一 屮 除 掉 有 机 液 体 《 例 如.苯 、 胖 类 等 存 机 .物 ） 的 过 程 。众 所 周 知



也包括从固体



对干媒技术和设备的基



本 迆 求 是 保 证 获 得 必 锘 的 质M 指 钿 （ 如 湿 含 a 、 物 质 结 构 和 机 械 性 能 等 ） 及 保 瓯 最 好 的



单 位 能 托 指 标 • 因 此 • 开 发 相 应 于 现 代 科 学 技 术 水 平 的 、低 费 用 择 生 产 串 的 干 燥 技 术 与



装跫具有巨大的经济意义超临界流体干燥技术就是针对某些化工产品生产过程中的特



87



_



殊要求而搵出的。



__ _



_



趟 临 界 3[体 具 有 袢 殊 的 溶 解 度 ， 蛣调变的密度 . 较低时黏度和较品的传质速韦 ， 怍 为 溶



剂和干燥介质 4 显不出蝕持的优点和实用价値 。近 年 )fc , Si( h 块状气凝胶已成功地用作高 能 物 埋 实 验 中 的 粒 f 检 测 器 ，并生产出具冇热绝缘性利太阳能收衆作用的夹层窗 尤 其 rjl 人 注 S 的 足1凝狡粉体作为催化:削 或 此 载 体 已 广 泛 用 f 许多催化反瘦体系 t 块 状 气 凝 胶 或 粉 体



m



作为玻璃和陶瓷的前驱体已经 is.示 出 i秀人的应用舫镄 * 此 外 ，起 临 界 体千燋技术可有效克 服使凝較較子聚集的表闻张力效应 而 气凝胶粉体通常越拊超细粒了组 成 n 近年來 * 超临界流体千拽法作为一种新刨的



M临 界 流 体



F 燥 技 术 发 賊 较 快 。所 以，本 u 将阵细介绍



_



r 燥技术的研究进屣 、技 术 机 M , 工 艺 过 枵 与 设 辂 、 超 临 界流体干煉过程的影响



闵隶 < 超临界



.



力



I



加 热 速 度 、 超临界温度等） 以 及■临 界 流 体 干 燥 技 术 的 应 用 迄 今 为



_



| 1 > 已 有 多 项 成 功 的 工 业 化 生 产 实 例，如 凝 胶 状 物 科 的 干 爍 、 抗 生 物 质 等 匾 药 品 的 干 燥 以 及



食 品 利 跋 药 仏 原 料 中 尚 体的处理等。但由



:P 战临界流体干燥法一般在较萵压力下进行，所 涉



及 的 体 系 也 较 复 杂 * 1邊 此 在 逐 级 放 大 过 稈 中 . 漘 要 做 大 搿 的 T 艺 和 相 平 衡 方 面 的 研 究，才 能



为 T.业规模生产的优化设计提供吋箝的依据



. 而做这些实验的成本一般比较高



该 技 术 的 推 广 应 用。逑立合 M 的 埋 论 模 型 以 便 预



：



实 骑: !作 进 ，可缩短放人周明 . 苷约资金



_



为此



这就限制



r



物 质 在 超 临 界 流 体 相 中 的 平 衡 浓 度 ，减 少



. w 内外近几年來均仵开敁超临界流体干燥



的 工 艺 实 验 和 干 煉 机 理 两 方 面 的 深 人 研 究。丌发相应于现代科学技术水 f 的 、 低 费 用 的 ，尚 质1的 千 燥 技 本 和 装S具有巨人的经济意义



B



传统的生化药物的干颂及造粒方法有喷雾干燥 、 岍 磨 、 冻干等方法



. 这#方 法 对 于 热 敏



性 ，姑 变 性 的 生 化 药 物 来 说，存 在 各 自 的 缺 点 ：喷 雾 干 燥 产 生 的 顆 粒 可 在 以



.



但由



子商 fii 換作 ，在干燥过程中 . 生.物 活 性 物 质 （ 如 迮 白 质 ） 容 易 失 活 致使产品质 ST 降 ： 研 | 磨过程产生的颗粒在 10 SOgm 之 间 P 粒 拉: 分 布 较 宽 ，f :易 使 白 质 变 冻 干 过 程 町 产 生 理 想 的 粒 箱 范 但 粒 径 分 布 宽 ，而 Ji 会 使 部 分 蛋 白 妞 变 性 t 另 外 ，由 于 粒 子 的 衷面作用 和多孔体中的毛细符作用



常 规的干燥方法不能完仝脱除木或溶布U 超 临 界 流 体 ！规： ( supercriitcel fluid drying， SCFD， SD 或 CTD) 技 术 是 利 用 超 临 界 應 体的特殊# 质 而 开 发 的 一 种 新 型 的 干 燥 方 法 . 它 有 一 个 M 荖特点就是在 T 燥 的 过 程 中，即 脱 餘 水 或 Jt 他 溶 剂 的 过 程 屮 由于里新进立逋体介质与被脱除物质的相平衡关系，坷 以 将 残 存



.



.



_



的 被 脱 除 溶 剂 ili 大 限 度 地 移 出 材 料 ； 时 ，因超临界条件下不存在忐面张力 ， 被 干 燥 物 料 不



存在 W 毛 细 竹 表 面 强 力 作 用 而 异 致 的 微 观 结 构 的 改 变 （ 如孔道的塌陷等 ），因 此 町 以 得 到 粒 径 很 小 、 分布均匀的药物颗粒，这一特点在超细药物的制崙方面将大有作用 它 的 另 一 特 点 是 干 溫度低 ，珂此不破坏任何有效成分 超临界流体干燥技术具有如下优点 ① 可以在温和的温度条件下进行 故 特 别 适 用 T热 敏 性 物 料 的 干 燥 ， ② 能 够 有 效 地 溶 解 而 抽 槐 大 相 对 分 / 质萌 ，卨沸点的难择发性物顶 。 g



《



.



•



③ 通过 & 变 操 作 条 件 可 以 很 荇 易 地 把 有 机 溶 剂 从 固 体 物 料 中 脱 去 #



一 、超 临 界 流 体 干 燥 技 术 的 研 究 进 展



m专华 、 柴本根认为 ：超临界浼体具有特殊的溶解度 、 秘调变的密度



较低的粘度和较 尚的传成速率 ，作为溶剂和子:娘介质蜋示出独特的优点和实用价值 ，1.931 年 Kistier 首次开 1



创件地采用超临界流体干燥技术制得畀枵很商比忐面和孔沐积及较低堆密皮 、 折射率和热导 奉的块状气凝胶 ( aerogel monolith ) 或 粉 体 , 并 预 言 了 其 在 催 化 布 催 化 剂 载 体 、 绝 嫌 材



88



__ _



_ _



料 ，玻 璃 和 陶 瓷 等 沾 多 方 的 潜 在 应 用，但由



P 制 备 觸 期 长 及 设 备 和 一 些 技 木 h 的 凼 难 ，在 随 后 的 儿 f 年 内 一 h 未引起人们足够的電视 痪技术的原 M 是在不破坏凝胶网络框架结构的 a



:



猜 况 下 * 将凝胶中的分散相袖提掉。超 临界流体干燥技术是利用流体的 .超 临 界 特 性 ，卽 在 临



界点以上气液 # 丽 消 失 的 流 体 状 态 下 * 分



f 间 ffl 互 作 用 减 小 ，液 体 的 表 俞 张 力 K 降 ，使 液 体 圧 力 离 于 K 饱 和 蒸 气 扭 . 从 rfij■胶中的液体尤芯形成气液界面而亢接转化为无气 ，液 相 K 别 的流休 在 趙 临 界 状 态 1F 使 流 体 脱 出 分 离 而 不 影 响 凝 胶 # 架 结 构 ，再 ffi 惰性气体取代该流



.



1



体而制得气凝胶趄细粉体 1968 年 , Nirolacni 和 Tekhner 测直接采用看机醇盐制备酵凝胶 CalcDgel ), 大 大 编 短 了 , 超 临 界 流 体 干 过 程的周期 ；1 9S5 年 ， Tewan 使 用 Ca 作为超临界流体介质， 使趙临界温 r



B



_



度大为降低 * 提商了设备的安全可雜性 * 才使超临界流体干燥技术迅速地向实用化阶段迈



进 ，近年来 ，SiQ 块 状 气 凝 胶 已 成 功 地 用 作 商 能 物 理 实 验 中 的 粒 子 椅 测 器 ¥ 并 生 产 出 展 有 热绝缘性和太阳 收 集作用的夹层窗 允 .Jta 人 注 G 的是气凝胶粉体作为催化糾或其载休



.



e



广泛用 IS午多催化反应体系，块 状 气 凝 胶 或 粉 体 作 为 玻 璃 和 陶 瓷 的 前 本 亦 显 示 出 诱 人 的 应 州 前 榮， 此 外， 临 界 流 体 干 燥 技 术 町 有 效 克 廉 使 凝 胶 粒 子 聚 鬼 的 去 画 张 力 效 应 所 制 拇 的 粒 子 组 成 的，闲 此 近 10 年.来 f 许 多 研 究 者 把 注 意 力 集 中 在 应 用 超 临 界 流 体 制 备 趟 细 粉 体 的 pj行 性 及 具.体工艺与技术的研究上 ，取得了一些很冇实用价值的研



气凝胶粉体常常是由超 究 成 果 ，开 发 了



些颇具应用前景的新的工艺与技术，为 超 细 粉 体 . 特 别 是 热 敏 性



， ■



（ 如炸



药）, 生物活性 ( 如生物药品〕和催化活性粉体的制备搵供了一条新途径 * 也为趄临界流体 的虛用开辟了一个新领域。 乙醇的临界隘度为 2431 , 临界座 超 临 界 干 煉 的 介 质 流 体 可 采 用 C] G 醇 和 力 为 & 3 MPa + 在 使 用 乙 酵 为 介 质 时 • 操 作 度 不 實 过 高 。 溆 度 一 般 在 2 4 0 2 7 0 T 为宜 ： 压 力 可 选 捭 L 0 8 . 4 MP& 使 用 乙 醉 敏 越 大 ，交 换 次 数 越 多 ，醇 凝 胶 栩 中 水 贪 It 越 小 。



m



在 超 临 界 状 态 下 ，凝 胶 中 的 液 相 全 部 转 化 为 流 体 ，且



：



凝 胶 中 所 含 少M 水 与 乙 醇 湛 解 丽



m



转 变 为 二 元 单 栩 均 质 流 体 + 通 过 适 当 调 H 在 保 持 超 临 界 温 度 不 变 的 忻 况 下 ，缓 释 放 流 体 ， 爽 到 常 压 的 过 程 屮 ，超 临 界 流 体 均 为 气 体 状 志 T 无 液 相 表 面 张 力 情 况 + 将 凝 胶 分 散 相 除 去 , 间 时 用 悄 性 气 体 （如 冲 > 取 代 T 以 防 在 冷 过 程 中 凝 结 ，当 降 至 常 温 后 即 得 到 纳 米 颗 柁，



-



_



_



用乙醇为溶剂 ，以 溶 皎 凝胶法制备挺合氣化犄时，制 得 的 凝 胶 屮 馋 有 乙 醇 及 蜓 料 反 应 后 生 成 的 有 机 酷，通过香通热干煉 、 乙 醇 超 临 界 干 搡 和 CUa 趙 临 界 千 燥 将;It 除 去 由 三 种



.



方法对凝胶干燥后的比表■积 和 孔 容 枳 的 结 果 可 见 • 超临界干嫌方法在制备高比表闹积 、 大 |溶剂蒸发时因毛细力作 孔容积复合 M 化 物 方 面 具 有 优 越 性 这 是 ftrr 超 临 界 条 件 4 有 效 防 用 而 味 致 的 毛 细 孔 坍 但 乙 醇 超 临 界 亍 燥 过 程 是 非 连 续 的 超 临 界 彔 件 搡 作 ，因 而 效 堪 不 如



ca 超 临 界 千 煉 好.甩 超 临 界 c【)2 萃 取 溶 剂 ，革存在气液界面



抑 制 了 由 毛 细 力 引.起 的 团



| 聚倾向 对 获 得 较 理 想 的 超 细 .粉体 。 + ST



Kistbr 用 无 机 盐 （硝 酸 盐 , 氣 化 物 等 ) 制 备 气 凝 胶 ，需 7



. 后者用有机醇盐为焯料



iSd 完成，其主要难点在于



节省时问但成本较离 ：从 应 用 角 度 考 虑 以 廉 价无机盐为原 .料 胃 如 果 能 在 短 时 间 内 合 成 出 气 凝 脫 激 粒 ，幷 考 虑 到 溶 剂 回 收 问 题! II 为 实 际 些 Tdchmi和 丁ewar〖 做 了 较 大 改 进 。相 宏 伟 等 在 实 验 中 发 现 ，当 制 凝 胶 时，将 pH 调 至 大 于 L 杂 质 c:r 极 易 洗 涤 ，醇 水 交 换 也 易 得 到 低 水 含 睞 的 醉 凝 胶 ，超 临 界 葩 体 干 燥 洗涞和瑢剂交换步嗛



.



>



___ _



系临 #点的温度和极力以上时 ，凝胶中的液体气液酣不再存在而直接转化为无气液相区别的 流 沣 ，即 达 到 超 临 界 状 态。在等温下缓缓释放 ，无 使 凝 胶 粒 T 团 聚 的 表 商 张 力 ，NI 时 用 吣 代 枰 流 体 以 S 換 匕 阵 和 水 ，冷 邙 至 常 侃 后 + 得 杜 状



Zr< \ 气 凝 胶 賊 粉 。



ZraH 凝 收 . 蛘 破 晬 得 乳



^



色半逍明



张 敬 杨 笄 用 溶 胶 - 凝 皎 法 制 备 出 TiC 水 合 物，经 相 转 移 再 经 3CFD 法 制 备 锐 钛 型 T i t h , 纳米颗粒 ， 粒 径 大 都 在 3 Sum 之 间 * 球 形 ，并 旦 有 绳 度 高 * 热 稳 定 性 好 、 失宽小和粒度分



^



_^^



-



布均匀等恃性 : 余尚卦芳采 M 3CFD 法 刚 备 钠 米 级 氣 化 铁 粉 ， 先 采 用 溶 胶 陌 皎 法 制 备 成 Fc( OH )3 水 凝 胶 ，再便用 SCFD 技 .术制各出大部分小 f SOtim 的 超 细 粉 体。赵燕禹等在制备 ■



纳 .米堋酸钙时



_



的 馄合液置换硼酸钙水凝胶中的水 ，然后用乙醇超临界干 燥法制崙出表观密度为 0.1如/ mU 比 表 面 积 38& SmVs 的 超 细 粉 体 * White 在制备 SiOg 气 凝 胶 时 测 定 了 C2 M & OH H〔 2 ）二 元 体 系 的 临 界 温 度 （ rt > , 此 时 含 水 的 QH 5 OH H 2 O 休系 r, 为 24 SIC 左 有 洋 用 1 士 丁 的 之 方 锄 状 态 方 葙 < 采用新的局部组成很合规 WIJ 进 行 处 计 算 QH 5 0H H2 0 体系的临界参数，得 出 含 I 1.SM 水 的 G h h U H HsC! 体 系 九 为 匕 SMPa , 且 含 水 坦 增 加 /v、7\ 增痛 * 反 之 则 九 和 乃 减 小 * 用醉水交换制备醇凝 ■



用石油酸和正丁



.



-



-



-



胶 ，并不能使水凝胶中的水用乙酔完全替换 ，因 此 在 SCFD 过 稈 中，整个休系为 qH5( )H



_



，



H 2 O 二元体系 ，在确定所选操作条件是否达到 c d h m 卜H 2( ) 体 系 临 界 点 以 上 耑 知 道 其 临 # 温 度 和 J1力



.同 时 需 测 定 醇 凝 胶



相 含 水 & 与柚提后溶刑的含水褚 *



二 、 超临界流体干燥技术的机理 1. 分 子 聚 龙



论



任何抝质在气态和液态时均存在分子聚集现象 + 分子的这种聚集行力是分子间作用力 + 即:范德华力 《 包 括 定 向 力 、 诱 导 力 和 色 散 力 ） 的 作 用 所 致 。任何物质体系撺是由大小不 hi 的 分子聚集而成 。物质分子的聚集程度不仅与分子大小 、 形 状 及 结 构 特 性 有 戈 而 且随麴质体 系 所 处 的 状 态 度 、 压 力 组 成 和 外 炀 力 等） 耐变化， 分子聚柴的明 #结 果 便 是 实 际 分 子 数 （包括妒体分;T , 双 聚 体 分 子 和 多 聚 体 分 子） 减 少 而衷观相对分子质 t 增加 ，珂 用 聚 集 参 数 / 来描述分子聚集行为 I



j = N / N {>



-9 )



(2



-



式中 ，AU 队 分 别 为 Imol 物质体系中的实际分 7 数和 AvOKadjro 数 * 相 应 地 可 将 通 用 气体常数作如下條正；



Rf



= N k = NJV ( N Q k ) = j R «



_



( 2 - 10 )



式中 ，# 为通用气体常数修 】E值J I 为 Bolmnan 常数 ；W 为通 flj气体常数 , 位用统 i卜热力学对物质分子聚集反应过程进行分析 ，可导出如



— cp/ RT



其中 3



^



{l



.



F 方程 ： (



- j y i R T j p i H x p ( Tc / T- n +:i f: EHn h i



：



式 中， 叉为临界状态下的分子聚采参数 ； rE



Ml)



*



^



( 2-12 )



P: 分别为临界温度和临界压力 ；3C 为 单 体 分 子 肜 成 聚 集 分 子 所 失 去 的 外 度 数 ；r 为 温 度 s A 为 压 力， 90



有



_ _ _ _ _ _



r 分子聚集参数



T



即可用它修正现有的一#状态方程 , 如范德华方程可表示为: p=



.



_



-



a



( 2 13 )



庐



* 为范德华常餃 ；況为摩尔气体常数 s p 为气体压力；T 为热力学温度 t V 为



式中 +



气体体积



jcRT V ^- b



，



-



-



将式 ( 2 11 ) 代 人 式 ( 2 13 ) P 即可得如下形式的方程



p=



RT



V +c



-h



V { V i- c - b )



-14



uh V H V c- h )



(2



+



)



上述方程称为分子聚集型状态方稃 可 用它来描逑临界姽体的行为 ，并町什算有机物质 在超临界流体中的瘠解度等 2 趙临界流体的溶解能力和溶解度的计算



-



t



超临界流体 F 煉法.是 利用超临界流体具有很強溶 能 力这一特性把固体钫料屮的有机溶 剂提取出来 ，从而达到千燥的酎的 * 一定續的趙临# 流体能搵取多少有机瑢剂 ，可用溶解度 ■



) 'z



来表示 。 下



_ 给出了计算於的热力学公式



yz =



式中 ， 卜



Pi P



_



-



( 2 15 )



M 分别为系统总H i 和纯有机解刑的饱和蒸气压 =



1 气液相变关系



_



任何一种气体鄱有一个特定温度 ，在 此 温 度 以 上，不论多大压力都不能使气体液化 ，这 个温度称为临界温度 。 使该气体在临界温度 F 液化所筘的保力叫做临界压力。例如在很 A 温 度 和 低M K ，二氧化碳只能以气相存在，其 P V 关系可以很奸地用波义耳定律表承 。 在 比 较接近临界温度的各温度 （但仍然高于临界温度 ） y ,i于它与澠想气体行为有偏差 ，各条



-



P - V 关系曲线不再遵守波义耳定律 ，但气体的体枳仍然随翁压力的增大闹喊小。 在 临 界 湓 度 以 下 的 各 条 A - V 戈系曲线均由三部妤组成 * 只有气体存在 液体与气体 相 平 衡 共 存 、 t



气 液两相平衡部分越短 。在 临 界 温 度 时 ，液 体 开 始 和 终了在同一点上 该点所对应的压力即为临界 M力 ，在临界条件卜\ 气液界面消失 ，表 面 张 力不笈存在 ，这是因为液休的表面张力与温度有如 f 关 系 只胥碘体孖在



D



温度越接近临界温度



.



A



. ）为液体的表面张力 ； 式中 ，



度r



re 为



界



.



= 7o( l



-



为与分子间引力有关的



度



-



-



( £ 16 )



体 特性常数 ；T 力体系的溫



M音 ),=( 念 L



裉 据 式 在 临 界 温 度 节’ ■表 4. 固体凝胶的千燥过程分析



T / Tli )



-



0 , 张力趋于苓 a



鞔胶 M 络结构中存在宥人址的液体溶剂 ，液体在凝胶网络毛细孔屮形成岑 ; ]加



'



产生附



加 珏 力 随 箬 毛 醜 宵 孔 隙 r 的减小 附加压力可以很大 凝胶 4 细管的礼郞 R 寸 一般迮 1 lOOnm ，如凝胶毛细 1? 孔隙的半牦为 SOnm , 3 其中充满若乙睜液体时，理论计 算所承受的压力为 22 5 wm { 乙醇 A = 22, 密度 0 = ） • 闽此 ，强 烈的毛细管收缩力会使粒于进一步接触 ，挤压 、 聚染和收 。考虑到两个理想的充蔴液体的 s



n



91



__ _



邻近孔 （ 孔 辛 径 n > )+ 当液体蒸发到布弯月面出现时，不等的毛细管力产生不同的应力 ， 超过卯，印时 uh 为凝聚理论应力1为应力聚集因子）， < z ，当应力差 破裂就会发先 这枰 最终于燁成为干硬多孔的物质称为干凝胶， ® 此采用常规的干燥过程



__ ^



D



^



mmmm



.



很难阻止凝胶的收編与碎裂 ，最终只能得到碎裂的 、 干硬的多孔干凝胶 。 柴保持凝胶结构或 得到块状凝胶 ，通常认为可采取以下 6 个办法 ：① 增强凝胶的机械强度; ② 增大凝胶的孔 径 ；③ 减小液相的表谢张力 ；④使凝胶表面疏水 s ⑤ 采用使气液界 I爾消失的超临界流体 f 燥



在 一定程度上保持凝胶结构 ，冷冻干燥法 ，但在溶剤的冷冻点处会产生跋坏凝較结构的不连续密度过渡超 ，J1在低温. ④ 法只



技术 ：⑥ 采用冷冻干燥法蒸发溶剂 。①



町避免气掖界



_



下溶剂从凝胶中升乎是一个 的 传成过程 。目前持遍认为消除液体表面张力对韃皎肢坏作用 的最冇效方法是在 ㈣临界流体条件下軀除凝胶孔隙中的液体 * 赳临畀流体兼具气体性 頭和液 体性质 气液 # 面消失 ，表面张力不踅存在 ，此时凝胶孔隙中就不存在毛细管附加 力 + 因 此超临界流体条件下的干燥就可以保持凝胶席先的 M 络结构 ，防 lh 纳米粒子的阈聚和凝并 。 T



^



5. 靼临界萊体 」 F 煤过程的热力学计箅 VF- T 性质是蛘用状态方程来计箅的 0 目 前 S 内 外 常 根 据 热 力 学 原 瑰 ，超临界流体的 用的状态方程为 SRK 方 程 和 PR 方程 ，但效粜不太周想 文 献虛用 Exp- WH ?if>n 方 程 对 乙 府



，



-



TAT 性质进行的计算表明



~



. 其效柬良好 .



F xp- Wilson 方 程 形 式 为 p



过



RT V - h V (y



(2 ■



^



mh )



(2



= 15 55~ 50Zc t



h , m 均为方程系数 ；厶为临界压缩因子。



式中，a



应用临界态特性 ，



17〕



-



18〕



-



状 态方程 C 2 17 ), 可得



式中 ，各为理论临界因子



1i t m择 十 U = ( 切 +1〕



各=



3+ { m



(



- l )3



c



Vt 为临界体 fb 译 为 常 数 a 通过式 （2 1? ) 」



20〕



式 ( 2 -20 ) ,



-



fc 、,（KT ）2 .



2 -



C 2 I9 )



■



■



可 确定方程 t数 a 和I



C 2 21 )



「



Pc



RTC



-



-



a- 22 )



Pc



方程 (2 17) 中的温度函数 a 为 a =Tr [ l十 KCTr



1



—1] )



式屮，Tr 为 对 比 M 度 T r = T /Tcf K 为一个与 L 存关的经验参数 。



-



-



K = 10 8ft5 3& Z,



92



^



-23



(2



)



三 、超临界流体干燥的工艺过程与设备



_ __



超 临 界 流 体 干 燥 的 单 元 槐 作 由 基 勒 首 先 提 出，其 惟 一 的 y 的 魁 制 济 气 凝 胶 。 他 认 识 到 ，胶 黏 性 凝 胶 龟 裂 和 在 蒸 发 r 燥 时 稠 化.是 由 于 液 体 及 张 力 对 :F 燥 物 料 孔 帮 面 的 作 用 结 果 所 致 如 采 气 液 栩 界 爾 不 出 现 的 话 ，那 么 凝 胶 不 会 产 生 开 裂 ，但 它 们 不 会 被 干 煉 ，除 液



__ _ _ _ _ ■



B



_



体 被 转 变 成 蒸 汽 而 由 干1体 来 取 代



_



u



I. 工 艺 过 稃



存 三 种 方 法 能 把 液 体 转 变 成 蒸 气 ：蒸 发 升 华 和 趙 临 界 流 体 转 变 。 蒸 发 由 丁 表 面 张 力 问 题 ，必 须 排 除 升 华 或 冷 冻 干 燥 耍 求 液 体 玲 先 转 变 为 冻 结 闽 体 * M 然 液 体 園 体 气 体 路 线 避 开 丫 液 气 界 面 但 它 在 冻 結 点 上 将 产 生 一 种 密 度 不 连 续 变 化 ，这 可 能 破 坏 T 胶 体 的 网 络 组 织 结 构 * 两: 传 质 速 率 在 低 温 条 件 下 是 非 常 低 的 而溶 的超 t



4



&



■



临 袢 分 离 则 避 开 了 本 连 续 的 相 转 变 ，通 过 实 现 液 体 和线相交



-



—



流体



-



0



气 体 转 变 ，该 转 变 不 与 饱



由 溶 胶 凝胶过苒得到的形凝胶固态 #架刺闬存在苷大坩溶剂 （ 包 括 醇 类 ，少 链 水 和 捆 化 刑 > ■ 超临界干煳工艺是自前获得气凝胶的般好方法。.超 临界流体干燥一般经过四个步骤 ¥



l先加含凝胶样品的溶剂到岛 fR 签中 ，通 过 升 温 、 加压至临界点以 h的 超 临 界 状 态



m



其次愚 7 释放 ，最.后 降 至 室 根 据 所 用 介 质 的 v



在超临界状盔达到平 術 或 稳.定 ，再就是蒸气在恒 不 Mh 般町将超临界流体干燥分为三神 a ( 1 > 高湿趙临界冇机溶剂干燥由于水的临界温度髙 、临 界 压 力 大 ，而且在趙临界状态



—



■



K 水 凝 胶 容 易 出 现 溶 解 问 题\ 所以水凝胶不适合直接进行超临界干燥 . 利用无机盐制备的水 凝 胶 滿 塾 用 酵 类 光 W 换出水凝胶中的水得到柿凝胶 . 再将醉凝胶进行超临拌: 这就是 T



1931 年 Kister 制备出第 1 种气凝胶 sian凝 胶 所 用 的 方 法 。后 来 又 存 用 萵 m 紐 临 界 乙 醇（或 丙 酮 等 ） 干 燥 法 制 备 出 A 】an3 气 凝 胶 、 TiO 气 凝 胶 、 气 凝 胶 、有 机 气 凝 胶 、 炭 气 凝 胶 等。 ts ) 低 温 超 临 界 ca 干 燥



ca 的 临 界 温 度 接 近 千 室 温 ，M 无 海 •



ca 败 代 有 机 溶 剂 作 为 干 秘 介 黄 进 行 超 临 界 十 燥 ，



件下



界



.ca 对 凝 較 的



co2



■



不: 易 燃 秘 爆 。 如 果 fjt



为 低 温 ■临 界



.在 操 作 条



体 骨 架 接 本 是 化 学 惰 性 ，■ 于 一 个 纯 物 理 过 程 a 侃 在 进 行 低 温 超 临 干 燥 前 有 一 个 比 较 费 时 的 溶 剂 裡 换 过 程 即 潘 先 将 凝 胶 孔 洞 内 的 液 体 溶 剂 （. 如 甲 醇 、 ■



丙 乙 醇，



等） 用 楝 态 cosM换 后



用这种超临界干



. 搿 进 行 超 临 界 ca 干 燥，g 前，气 凝 胶 的 制 备 多 是 來



方 法，



低 温 超 临 界 a)2 萃取干燥： 将 低



( 3)



超 临 界 ca 干燥的溶刑置换过程中所用的液体



cos



C0 z 变 成 超 临 界 流 体 ，即 为 低 思 超 临 界 萃取干通过程。与低温超临界 co2 干燥操 作 相 比 ，低3 1 超 临 界 萃 取 干 燥 d〖 使整个干嫌时闻逬一歩缩短 ，操 作 费 用 大■降 低 # 但 操作过程中要保址系统的操作温度和 II 力在二元混合樹的临界曲线的卜 方 这 是 因 为 在 临 界 诹 线 的 匕 方 ，溶 质 和 a)2 完 全 互 溶 * 九 单 相 （ 超 临 界 流 体 相），不存在表面张力 而 在 临 羿



_



&



•



线 的 卜 方 为 a h 蒸气与液体溶质共存的陴相区 • 产 生 的 衷i[ 张 力 会 导 致 气 凝 胶 的 结 构 遒 到 破 坏，



1 设备 阐 2 9 姓 一 台 用 于 克 验 研 究 超 临 界 CO 拖 体 萃 取 煉 工 艺 实 . 〔 ) a 从拓压储谦 C 验装 出 来 后 ，经过低温浴进行冷却 ，变 成 液 态 Cd 再 经 高 扭 梨 迸 行 压 縮 ， 使 之 变 成 超 临 界 流



-



,



+



93



_ __ _ _ 19



f



06



；



CM



LI i



--



-



HI 2 9



l Cf )r



杻 临 界 浼 悴 萃 取



2-



石一菘压过滤器 i 7 lI



* A ：SP



j



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—



m ^t v



—



3



F 嫌 工 £ 实 验 装1



但 ai 水浴 I & 一干嫌器 *



w



麝 胀 : 13



3 右一 WfliSi



—



低肫浴 f 4 一铯啓 6 楠绳！5



—



一加热



n HP 形 f t i



is



—



空气浴 ¥ IS



—



——



i t>



E



屯热埝 5 〗1一加热器；is



*



飪 IKS I



控组仪!



分离器 f



*



饨1 计



体而进人干燥器 .■ 并与其中的含有机溶 .刑的固休物料接触，固体物科中的有机洧剂即溶于趙 临界 a )2 中 * 也 固 体物料脱溶达到千燥 ，将含有冇机溶剂的 cx)2 通过节流阀进行节流膨



：



5 C 02 中析 | s 屮的溶解度降低，从 | 账过程 ，极力降到低压 + 喷人分离器 ，此时溶刑在 c(〕 出C 集于分离器底，部 ，可以进行回收 a CO,则 从 分 离 器 顶 部 引 出 通 过 流 M 计，记硪其



积淹敏和親时流 13 * 诳后将



—



CCb 排空 。 f 燥器的姐度由冷却夹套和恒溢水浴来維持其温度 个有机玻墒罩内 ，其中空气浒是由电加热器 、热敏电 m 搮拌器 4



恒定 I 幣个分离系统 ST 数字式湛度酿示控制仅親成的一个反馈系统控



来 保恃恒温的



B



该装1的关键部分是掘度的控制和压力的控制 w 温 度 控 制 通 过 电 炉 和 控 温 器 实 现，气 体



_



锏瓶通过减压法调节输人干燥容器的 ffi力 * 根 据 千 锞 介 质 的 特 定 临 界 参 数 ，M 节 超 临 界 流 体 和 :0；= 种 干 燥 装 置 中 所m 要 拧 制 的 海 度 和 压 力 . 前 拋 常 闲 的 干 熥 介 防:& 甲 薛 乙 酿〔 由 于 甲 醇 、 乙醉秘燃蛣塌 ，故 大 规 模 制 裔 时 仍 采 用 t:«k 。 3+ 控 制 技 术 及 注 意 点 钮临界



_



$



^



ca 灌体干煉技水制铬气凝胶的过稞为 ：将 醉 凝 胶 置 于 杻 临 界 流 体 干 燥 的 商 m



容器中，通 过 控 温 器 将 其 緘 度 降 低 ；打开



_ _



co2



钢 瓶 的 减 班 胸 + 从 商 压 容 器 上 部 通 人 CX)h



气体的不断通人 ，COa 达 到 气 液 两 相 平 衡 ，Jt 中 T 层是液态 COo 此时凝胶中的 乙 醇 溶 剂 可 逐 步 被 液 态 ca 芫全取代；然 后 ，以 一 定 的 速 率 升 温 ，液 体 cu2 开 始 逐 渐 膨 胀 T 压力首先达到临界压力，继 续 升 温 通 过 释 放 少 撖 保 持 ffi .力不变，摄 终 达 到 预



随#



■



t



卩 达 到 临 界 状 态；在 临 界 状 态 F 保 持 一 定 时 间 使 凝 胶 孔 隙 中 液 体 全 先 所 选 抒 的 临 界 温 度 ，li 部转化力临界液体 ，然后在保持临界温度不变的情况下 ，通 过 播 泄 陶 锼 慢 释 放 出 干 爍 介 质 "



宵:至 达 到 黹 压 为 止 f 在 c(>2 流 体 释 放 过 程 中，体系点沿若临界等温线变化 ，临 界流体不会逆转为權体，因 而 可 在 无 液 体 表 面 张 力 的 条 件 下 将 凝 胶 分 散 相 驱 除，当 溫 度 降 苄



COg



室温时



即制得气凝胶



超临界流体千燥操作过程中应注意以下几点。 ① 用 干 燥 介 质 < 液 态 co2 ) 抨 换 凝 胶 中 乙 醇 溶 剂 的 速 率 必 须 足 够 缓 慢 ，以保证凝胶中



94



乙酢浓液被液态



_



ca 完全取代



1



② 凝胶中的液体达刹临界状态流遐一个 .稳定过程 ，以使务邡分都达到临界条件 s 因 此



.



必须在临界状态下保持一定时N ③ 迮保恃临界搵度 变的条件下缓悝矸放出流休 ，使 体 系 点 沿 在 临 # 等温线变化 ，以



+



_



防止临界流体逆转为液体 a 0) 在溶剂交换利超临界 T;燥过程中往往会耵易燃 、 杳 毐 溶 姆 的 蒸 气 # 放 出 来 T 因 此 要 注意安全问齒U



_ __



四 、超 临 界 流 体 干 燥 过 程 的 影 响 因 素



-



在超临界流体干燥制备过程中



溶 液 的 浓 度 、 pH 、 陈 化 04 间 等 对 般 终 所 得 干 燥 粉 体 的



粒 径 大 小 有 直 接 的 彫 屿 。 如 在 制 备 TiOj .粉体时 ，浓 度 在 a I



0.5rno]yL 时 ，可 制 得 粒 径 为 5 I0nm 且 形 状 较 一 致 的 环 形 超 撖 粒 予 , 当 浓 度 逐 渐 增 大 达 到 a 7md/L 时，粒子的大小 ,



_



和形状不规则 ，不 能 制 备 均 勻 分 敗 的 粉 体 * 反 应 体 系 的 pH 对产物性能的影响较明显 ，在 制 备 ZnO 粉体时 ；pH = A



9 所 得 到 的 产 物 粒 径 较 小 ，分 布 较 窄 ，& 形 态 为 球 形



T



pH = [► 或



T 以 不 同 的 方 式 聚 集 迅 速 增 长 且 形 态 向 棒 状 转 化。在 制 格 Ti【 )2 粉 体 . 但 pH 小 于 4 时，会 抑 制 水 解 速 度 ，使沉淀 时 . pH = 7 条#下 制 的 粒 7 大 都 在 5 lOnm， 大于 9时



产钧粒



不完全 • 在 离 心 洗 涤 沉 淀 过 稈 中 易 发 生 胶 溶 现 象 + 造成离心分海兩难 ，E 影 响 粉 体 的 收 PH 大 于 9 时，粒 子 形 态 变 得 不 规 则 M CI 易 被 包 搜 在 沉 淀 中 ，难 以 洗 涤 而 肜 响 产 物 的



^ .



纯度



制 备 过 程 中 进 行 陈 化 是 为 了 增 加 粒 子 的 强 度 * 防止在洗涤和溶剂交换过程中发生胶溶现



象，从 而 降 低 产 品 收 率， 在 研 究 制 备 ZnO 粉体时表明 ， 相 同 的 陈 化 时 间 ，陈 化 温 度 越 尚 , ■



.



2nO 的粒径越大 在 相 同 的 温 度 下，陈 化 时 间 越 於 ，粒 径 挫 大 ，在 低 子 2011 时，粒 径 约 小 十 t 5 nm,. 而 陈 化 时 间 高 于 2 0h , 粒 径 增 长 速 串 更 快 * 陈 化 时 间 短 ，在 洗 涤 过 程 中 会 产 生 胶



_



溶 现 象 ，说 明 粒 子 强 度 不 够 随 着 陈 化 时 轲 的 延 拉 ，凝胶粒子间边界结合力增强，件 架 收 缩



更为柴固 ，颗 粒 阃 孔 径 也 随 之 减 小 I 超 临 界E 力 的 影 响



-



^



研 究 表 明 ，在 保 证 达 到 超 临 界 流 体 条 件 T ，fdi 力 .越 低 越 好 e 这是因为随若 K .力 的 增 大 , 流 体 的 密 度 增 加，引 起 传 质 速 率 的 减 慢 不 利 f 溶 剂 的 軀 除 ，使 干 垛 效 率 下 降 ，表 面 积 7 降



.



，



.当达不到 趙临界条件的悄况 F , 瘠 削 的 溶 解 能 力 大 大 F :



t



并与固体賴粒产生表面张



力 ，脱 除 溶 剂 时，容易发生凝胶结沟的破坏胃导致表酣积及孔体积的喊小



-



结果如衣 2 2 所示



-



2 2 ■化梅气凝胶比襃面积 * 超梅界 1 J 力的影 项



一呰实例的计算



< 其他条件不 变 ) ■



■



权化仿



N



ffl 临界压々/ MPa



&



7.0



.



9k Q



LI O



SQO



139



1L 5 asi



3U



259



-



11 5 22



1 加热速度的彫响



加 热 速 度 不 会 影 响 产 物 的 最 终 性 质 * 但 由 于 加 热 速 度 小 时 ，凝 胶 受 热 时 间 籍 发 生 水



热变化



T



颗 粒 松 大 ，表 闹 枳 有 所 下 降



. 这 方 面 的 例+如 去 2-3 所 示 。



95



-



_



» 2 3 m 化 物 气 s 胶 比 表 困 轵 受 to 热 理 度 的 磨 晌 項



B



诔化钼



加热速 tl/ £ K./ h )



-



bt * 面积/tmVE ?



flh- 7



■



53



UQ



5M



5 5



62



S3



.



^



Id 6



3 温度的齡响



在 达 到 超 临 界 条 件 温 度 的 影 响 有 两 个 方 一 方 面，温 度 越 尚 ，流 体 的 密 度 越 小 ，



有 利 于 水 的 驱 除 + 提 高 表 面 积 * 另 一 方 面 ，温 度 越 尚 * 品 发 土 水 热 变 化， 粒 校 大，表 K 积



-



有 所 下 这 两 方 面 的 综 合 因 裒 , 导 致 出 现 一 个M佳 温 度 。实 例 如 丧 2 4 所 示



蟪化物名你



比 表 面 枳/Orf /gJ



_



_



-



表24



氣 化 物 气 凝 脑 比 表 ffi 积 受 S 度 的 蟪化



^



9]



j 33



&53



m



5Z1



&4D



t £e



五 、超临界流体干燥技术的应用 近 几 年 来 ，超 临 界 流 体 干 燥 作 为 一 种 澌 型 的 干 燥 技 术 ，发 展 较 快 ，迄 今 力 止 项成功的工业化生产实例



如凝胶状物料的干燥



s



. 已有多



抗生素等葯品的干 燥以及食品和药品



__ ■



踉 料 屮 解 体 的 处 理 等 。但 rt!于 超 临 羿 流 体 干 條 一 般 在 较 商 压 力 K 进 行，所 涉 及 的 体 系 也 较 S 杂 ，因 此 在 逐 级 放 大 过 程 屮 + 浠 藝 做 大 M 的 工 艺 和 相 平 衡 方 面 的 研 究 ，才 能 为 工 业 规模生产的优化设计提供可葙的依据 T 而做这搜实验的成本一般比较离 * 这就限制了该 技 术 的 推 广 应 用。 为 了 鮪 决 这 一 N 题，建 立 合 适 的 捭 论 模 制 以 便 预 测 物 庾 在 超 临 界 流 体 相 中 的 平 衡 浓 度 ，滅 少 实 验 X 作 a , 可 缩 短 放 大 周 期 ，节 约 资 金 ，但 进 行 一 些 工 艺 实 验



_ _



也 是 非 常 必 要 的。为 此 * 国 内 外 近 几 年 来 均 在 开 展 超 临 界 流 体 〒 燥 的 工 匕 实 验 和 干 燥 机 理



两 方 面 进 行 了 深 入 研 究， 气凝胶是一种多孔性合成材料



. 它是由多孔的小顿粒为囿体基体



其中渗透了不凝气



( 如 空 气） 所 构 成 9 它 是 一 种 具 有 多 种 特 殊 性 能 和 广 阔 应 fH 时 尿 的 新 型 材 料



已用在声阢抗



偶 合 树 料 、 催 化 剂 和 催 化 剂 载 体 、 气 体 过 滤 M 料 、 商效隔热材料 、 . fe 合 材 料 和 无 机 超 细 粒 子 等 二 氧 化 硅（硅 石〕凝 胶 是 被 最 广 泛 研 究 的 一 种 凝 皎 ，这 是 由 于 制 造 荇 易 时 主 哲 原 料 易 &



获得 • 其最夢的实际应



来



m 之 一 是 作 为 截 冷 冻 储 诹 睜 和 真 空 设 济 中 的 绝 缘 粉 状 填 料 ，近 IL 年



为丫件种不問的 0的



.



含 敵 口 孔 的 毛 细 体 系）



已经有



f 各 种 形 式 的 凝 胶 由 于 这 种 物 料 是 疏 松 多 孔 性 的 （一 神 此 它 挎 被 研 究 作 为 一 件■化 剂 支 襌 物 ，在 石 油 催 化 裂 化 过 稈 中 把 1



催化活性金祕渗透在材料中供气相反应使用*



凝胶干燥的传统方法是将水疑胶或醇凝胶置于大气坏境下或放在烘箱屮



P



__



使其蒸发干



燦 。 主 要 缺 点 在 T 蒸 发 过 程 中 ，凝 皎 中 产 生 气 灌 界 面 ，因 液 体 界 酣 张 力 的 怍 用 T 凝 胶 孔 中 形 | 成一 个 饵 / 面 + 随 着 熬 发 过 程 的 进 行 ，搿 月 面 深 人 到 凝 胶 本 体 中 ，呼 致 孔 壁 上 作 用 力 蝤 加 ，



致 使 凝 脫 骨 架 发 生 塌 陷 ，并 使 凝 胶 收 乂H 界 面 张 力 的 作 用，制 挤 出 的 干 凝 皎 比 表 面 积 都 不 够 商。针 对 上 述 N 题 ，采 用 趙 临 界 干 燥 技 术 ，将 凝 胶 高 压 籽 器 中，用 液 态 的 干 燥 介 质



_f



肾 换 其 中 的 溶 剂 ，该 过 程 在 液 体 压 力 始 终 大 于 其 蒸1HI 力 下 进 行



器 中 的 压 力 和 制 度 ，使 其 商 T








经 赛 化 后 喷 人 床 层 ，料 液 可 以 从 床 e 的



上 部 、側 面 或 底 部 喷 入 床 层



徐 附 于 颗 .粒 的 表 面。 顆 粒



的 大 小 可 以 人 为 地 控 制，气 体 则 由 床 体 上 部 的 排 气 口 排 出 ，气 体 放 空 前 猫 经 除 略 :处 理 ，流 化 床 干 燥 、 造 粒 所 用



%



雾化喷嘴主要是报力式雾化喷嘴和气流式雾化喷嘴 流 化 沫 造 粒 不 同 千 其 他 造 粒 方 法 ，是 将 溶 m 或 熠 融 液经喷嘴雾化后涂敷于颗敉的表在流化气的作用下 fl



闹 3~1 2



a — 送风u u 2



经 蒸 发 ,. 冷 刼 、固 化 使 飄 粒 逐 步 K 大。颗 .粒 的 生 长 机 埋



—



&



H ) 涂 S式 生 长 涂 层 式 生 长 是 梢 液 休 以 掖 皎 的 形



—



7



料液



——



过滤潘！a



4 一气体分布凇 I 5



一 般 可 分 为 以 下 几 种。



式 涂 敷 于 固 体 頼 粒 的 表 面 ，经 蒸 发



流 化 沐 造 粒 装 S 结构示意



—s



加热器 +



床坫丨



8 除尘



w» a



10



—



雾化气气 K



冷 却 、闽 化 在 颗 粒



％



表面形成一层新的涂U . * 如 此 # 顯 粒 表 闹 层 涂 敷 使■粒 长 大 ，形 成 “洋 葱 ” 式 结 构 的 如圈 3 13 所示



-



B



o



+0 +



o



+



0+0



o



o



+o +



o



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阳343



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粒。



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十



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0， o



+



c?



+



o + …”,



顯粒以徐起式牛的示散



喷 涂 式 生 艮 液 体 恃 别 是 悬 浮 液 赜 人 到 床 内 后 ，雾 化 成 的 小 液 滴 黏 附 于 粒 的 表 面 ，经 蒸 发 、 . 冷 却 、 阂 化， 在 颗 粒 表 而 形 成 不 连 续 的 涂 涂 層 是 由 很 多m 小 的 料 1 4 所 示 * 这 两 种 生 长 方 式 得 到 的 颗 粒 结 构 均 匀 、 强 度 大 ，球 形 粒 椎 积 而 成 。 如 HI 3， 度好 。 ( S ) 团聚式生投在流化味中喷人某种黏合剤或溶液涂敷于賴粒表闹 颗粒表 iU 未 干 媒



.



之 酣 由 于 颗 粒 之 间 相I接触在液桥的作用下■粒相互黏结在一起 ，形 成 较 大 颗 粒 ，液桥中溶



剂被旗发后液桥就形成



. 使 .撕 粒 间 的 黏 合 蜓 加 牢 桥，



• 山 几 个 较 小 的 颗 粒M 过 固 桥 黏 结 形 成 一 个 较 大 的 粒，颗粒的生说速度一般较快 ，形 成 过 程 机 理 如 图 3 1. S 所 示 以 团 聚 方 式 生 长 的 顿 粒 外 表 不 太 光 滑 ，球 形 度 较 蕋， B



119



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孔 at



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發一痛 a>



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瞅 粒 喷 涂 式 生 意



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阐粒团聚忒生长尔惫



在流化床中颗粒的生 tt 方式与操作的工艺条件 # 直接的夹系



t



实验发现 ,. 流化气速较小



时易产生颗粒的团聚式生长 ， 牛:K:是由于流化气逨小时，颗粒间的分散力不足以克 顆 粒间 液桥的结合力 I 当流化气速较大时 ，由于颗粒 N的分散力较大可以克服颗粒间掖桥的结合 力，所以在较大流化气速 F .颗 粒一般按涂层式生长 。 喷涂的黏合剂或溶掖的里及浓度较大 时，颗粒 的 液桥的结合力加强 ，使顆粒更容 M团聚 n 流化床内颗粒较大 .时 ，颗粒本舜的质 "



.



M较大 * 所以其动摄也较大 ，碰M时就具有较人分散力不 M形成团聚 所 以涂层式生长占主 导地位 ,



拫据上述流化床 T 燥 、. 造粒机理 ，流化床



I"燥 、造粒是在节个粒子上或在敉子串上審M



积固 f本 ，所以漱化沭可以生产比喷雾造 & 法 M 大的鞅粒



较投



. 所以 ，它具有较大的〒煉能力



.由于輝j 粒在流化床内的停留时间



，从而可以使用较低浓度进料液 ， 由子



粒在流化味内



.



与流化气充分接触 ，具有较好的#热 ，传质性能 ，可以在较低海度下进行干垛 、造粒



_



流化床也适合 T 热敏性物料的干燥造粒，



. 所m



喷动床是流态化技术的 K 一 分 支 • 电 适 S处 大 颗 粒 物 料 的 干婊 、 造 粒 * 喷动床的结构如围 3 〗 fi 所 示 u 其 结 构 由 床 体 及 在 床



-



体 下 部 的 气 体 喷 嘴 组 成。气 体 由 喷 嘴 喷 出 带 动 床 IS 中 部 物 料 上 升 .



赖粒被祗体夹带输送到床然后向四闽落



流 逆 流 接 触 ， 形成喷呆状的流动状态



&



.



F 与 向 ]： .的 气



床层中部形成喷动的以域



为 喷 动 区 ，床 层 的 四 周 颗 粒 物 料 是 以 移 动 床 的 形 式 向



坏形区当韧料到达嘞动床的底部又进人 动区使鞠料在床内产 1v循 环 运 动 。 进人喷动床的气体一部分通过啧动区 另 一 部 分 则



QQh



m :M 6



i一呢动 H a



K 运动形成



_



.



喷动宋的结岣



通 过 环 形 通 过 环 形 远 的 气 体 在 床 F 部一般为总气§的 30 K 左 右 ，但在接近床层顶部时环形区的气 lit 可达到总气 & 的 66 K 左 各



一科U一小



朱军对喷动床内颗粒物料的循环作了硏究 P 說现颗粒的循环时间



i 一产



大 W: 粒 I 7



5



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粉砗机



缃环耜拉



B



基 本 相 同 ，说 明 大 部 分 颗 粒 路 从 床 层 底 部 进 人 喷 泉 由 于 颞 粒 在床内产生比一般流化床更有规律的运动，在造粒 、 干垛时得到



的糊粒吏加均匀而且可以得到更大的颍粒



.



另外 ，现在研究方将流化床与喷动床结合在一起 + 开发了喷动流化床 ，即将流化床# 化



：r



阐 气体分布板的开孔率扩大 在 流化沐内形成喷泉 ，张癍应用气流式雾化喷嘴研究 在床层中形成的喷雾区的形状 喷雾区肜狀为 头 尖中问圆的 “火苗 SK 状 + 随着喷雾气速的增



喷嘴



*



120



__ __ _ _ _ __



加 ，喷 雾 区 跗 尚 度 增 加 ，颗粒进人喷霁区的循坏时间缩短 * 而 唢 雾 K 的 半 径 变 化 较 小。在 喷



动流化床内，环 形 因 的 粒 子 在 流 化 气 的 作 用 下 处 于 流 化 状 态 ，比 喷 动 床 吏 加 冇 利 F传 热 、 传 质 5 由 于 喷 动 气 作 川 ， 在 喷 动 区 内 粒 子 较 稀 ，所以在造粒过程中不 M 发 生 粒 子 的 闭 聚 ，克 服 了一般流化沐造粒时尤 H 是 颗 粒 较 小 財 粒 砑 团 聚 的 问 题 i 在喷动 :区 气体不成气泡状态 ，气 固 接 触 良 好 ，在操作气速较大或顆粒较大 、 床层商径比较大时，不 产 生 贷 涌 * 在 杯 形 区 内 的



_



■



_



粒在环形区可继续十燥而不 颗 粒 存:流 化 气 的 作 用 下 处 T 流化状态胃使经过畤动区未干煥的》 发 生 粘 克■了一般流化床和喷动床两者的缺点



. 综合了两 #的优点



+



使 M 应用范围吏广



泛，不 仅 适 用 于 干 燥 、造粒而旦也适用于颗粒的包衣及制造缓释 、 控 秤 制 剂。无 论 是 喷 动 庆 还是喷动流化床 喷 动区与坏形区之問存在不 M 程 度 的 气 体 交 换 和 粒 交 換 ， 使得其运动规 律 变 差 ，为 克 服 这 一 缺 点 ，近 儿 年 汗 发 了 带 # 向 筒 的 喷 动 流 化 床，即 用 一 导 向 简 将 喷 动 S 与



坏 形 M 分开



. 汤中乎研究了 Wurster 的床流体力学特性



研 究 了 导向 : 简 的 大 小、 抒 向 简 的 安



装离度等对賴粒的循环时间 、循 环S 及其他特性的影响 。在 导 向 筒 内 W 粒 属 气 流 糠 送 ，在 环 形 区 麵 粒 处 于 流 化 状 态 ，不 存 在 气 固 错 流 ，使气固按预想的规律运动 • 毎个颗粒依次通过喷 再回到喷动进行有规律的运 动 区 接 受 料 液 并 蒸 发 、 干 操 ，到 环 形 K 阵 进 行 进 一 步 干 嫻 ， 邊U 所以应用带导向筒的喷动流化床进行十燥 , 造 粒 时 所 得 到 的 颗 粒 粒 度 舄 控 制 ， 可 以 得 穿U 更均匀的 粒 。目 前 该 项 技 术 已 有 夭 津 大 学 开 发 成 功 并 应 用 于 氯 化 钙 的 遗 粒，违 立 了



SOOOi / 年 的 工 业 造 粒 装 背



6



近 年 來 ，力适应十燥难于流化物料的要求开发



-



f 振 动 流 化 床，阪动流化床是对床反施



振动 ，改# 床 E 的流化质礙 ，这 种 振 动 可 以 是 机 械 振 动 ，也 可 以 是 电 磁 振 动 声波或超声波 振动及热振动等，振 动 的 引 人 促 进 难 浼 化 粉 体 物 料 * 黏 性 物 料 的 流 化 t 丼 茔 在 没 何 气 体 通 过 床层



■



. 扳动强度达到一定值时



，也时使浅床层物料处于般流化状态



6



-



与普通流化床相比可以



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大大降低流化气速 ， 而且还有较商的传热 、 传 质 速 卓 。由 于 气 速 较 小 因 此 可 减 少 体 的 扬 析 ， 损，如果在床内造成一定處空度 ，就 形 成 减 杻 振 动 流.化床 • 它 可 以 没 有 流 化 气 通 .过 床 只 振 动使床层内的粒子达到胶廉化状态 ，并具有流化床的特点，因此史适用于干燥热



_



敏件物料 、 低熔点物料及活性物质的低 M 干燥 a 流化床造粒一舣情况下笫



人 晶 种 （ 母 粒 > ，晶种一般来漉于流化床出料中的小颗粒物



料及大颗粒物料经破碎而得到 = 这就潞增加破碎和品种的返料系统。为克服这些缺点近几.年 开 发 了 一 种 离 心 流 化 造 粒 .新 技 术 ，可在一个密闭的设备内完成混合 、 起 母 ，成 粒 、 干 燥 、 包 衣 等 全 过 稃 ， 得到的颗粒球形度好酣且粒度均匀 a 尚 心it 榨 法 的 i 要部分是一台具有流化作



造粒时将部分药物和合适的辅料宵接加人到离心流化床内 ，通人空气 . 粉 料 在 离心力及燁拣力的作用下 ，在 定 和 转 子 的 曲 面 L 形 成 涡 旋 转 运 动 的 粒 子 流 ，使粒子混合 均匀 通 过 喷 嘴 喷 人 适 ft 的雾化料液 ，粉 料 可 以 凝 结 成 粒 ，继 续 喷 人 料 :液 顆 粒 可 逐 步 长 大 用的离心机



&



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颗 粒 经 干 燥 、 包衣制得膜控丸剂 *



另外与离心流化



_



m 粒原瑪类似的一种造粒机运流化床旋转造粒机，该装背将空气动力 、



离心力和审力结合起來 ，使物料在床内呈螺旋状运动并具有快的翻转速度。该 种 设 挤 是 一 种 在 流化沐内设一离心滚鲔 ，就像一个具街旋转摩檫板和直筒壁的滚网机， 改进的流化沐 • 供料液的喷嘴设饮在苘咿的较低位财 . 岂 造 粒 结 束 后 . 在 气 流 的 压 力 筒 壁 J . TN 肉开胺



:



部 的 空 隙 处 ，脚 粒 则 在 内



， 燥空气推过空隙 的底部由T



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并在沿着容器哦流出床外



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怛离心流化床 ，流化床旋转造粒器都冇转动部件 ，因 IW 带来结构丄的 M 杂性 、岛的制造 和维修费



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__



第七节滚简转鼓干燥机 一、滚筒转鼓干燥机简介



滚 简 转 豉 干 燥 机 （ 简称滚简干燁机〉是一种以传 # 传热方式使物枓加热



. 水分汽化的干



㈣ n 在有些文献中称之为转鼓干燥机 、 膜 刮板干燥机 ，国 内 已 有 系 列 化 产 品 尽赞滚筒干燦机技术上并不先进 ，但它对物料的特殊作用使之到目前力止仍在广泛使 用



-



目前还没有其他设崙能完全代替它 目前有数以百计的荇种干燥类型 ，但适用处琿糊状 物料的干操器并不多 滚简千烛机就是其中的一种



.



^



#



干燥机主要部件滚筲逛一个外表面经过加工的金铒空心圆苘 f 被 传 动 裝 置 带 动 ，转 速 约 为 4 ] Or/ minP 加热蒸汽从轴颈通人并在筒内冷凝 t 冷 凝 水 山 虹 吸 排 管 排 除 。 筒 体 外 壁 部 分浸人被干煉的料浆中 ， 使一层物料布于滚鲔外壁丽被加热 ，水 被 汽 化 ，散 于 周 围 空 气 屮 滚 筒 转 动 一 周，物料完成干燥 ，结片于外塱 ，然 后 由 刮 刀 卸 料 ， 滚简干嫩机直径为 1 5 ;LSm，长为 i 4 ms 其热发能力 （即干燥物料能力） 与料浆的 浓 .度 、 滚筒 R 寸 、 滚筒转速 ，产品含水率 、 加热蒸汽的压力以及物料的性质等因素有关 。加 热襄汽压力为 0.1 0,2MP 表压）吋 ，滚筒表面蒸发强度约为 15 SSkgMm31 ■ h); 当加 热蒸汽压力为 0.4 MPfl ( 表跟）时 ，其蒸发强度约为 3D SSkgW • hh 滚简干■机 为传导加热 + 无彳1 燥介质带走的热损失 ，因而热利用率萵 ，一般在 70 % 以上通常每 T 燥 湿物料屮的 1 kg 水分 ■ 大约梢耗 11.2 U S k g 加热蒸 ifU 加热蒸汽萣物料层的总传热系数约 为 150 200kCal /(m- h • *CK 其热效率较离 ，也可在真空 T 掛作 ，对不易破坏的 、 可甫



“



、



洧的物料比较适宜 a



.



-



L 干燥过程的要求 犄料的热敏程廑和允许温度 ，包括有无熔点 T 降现象，要求洁净的程度 、能否与空气中 的氧接触 、 保持产品外观的要求及完整程度 ；有些细 粒 物料在搅动或翻滚中结团 结块或 与干燥器壁及部件黏附的可能 ，都是选择此干燥机时考虑的问题



2, 滚 筒 干 燥 机 的 特 点



① 连续探怍 、 质I拉 定



-



-



卄铒劳动力



② 干 燥 时 间 短，一 般 约 为 7



f燥



__



③ 适应料浆黏度范围广 # ④ 热 效 率 商 s 可达 70 %



30



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1



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能够指到均匀的产品 n



干 燥 产 品 没 有 受 离 温 的 危 险 ，适 合 于 热 敏 性 物 料 的



肋



® K -T- 规 器 内 + 会 剌 残 留 产 品，少 拔 物 料 也 可 干#。 ⑥ 滚 简 f 燥 机 的 拽 作 参 数 调 整 范 闺 广 ，并妨于 辋 ^ ⑦ 机内舄于淸改变用途容易 ⑧ 坫气不带走物料



⑨ 设备搮作弹性较大



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不蒞除尘设备 w



易 于 拧 制 M 节，



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该机可用于杯保行 ilk 的 废 液 处 理。 ⑪ 干 煉 逨 率 大 ，简壁上湿料膜的传热与传质过:程 由 里 向 外 ，方 向 一 致，温 度 梯 度 较 大



使 料 臊 表 而 保 持 较 高 的 蒸 发 强 度，



122



1



但对于一些于燥速串慢的物料或干垛后氺易从简壁上别 F的物料不适用这种方法



_



3 滚简干煉机的形式



__ _ ^



滚筒干燥机从结构 h 有舉滚筒 、 双滚筒和多滾簡 .之分 ，布料方式也有多仲 ，



_



介绍 w



① 带 多 t小 滾 筒 的 单 滾 简 千 燥 机 适 川 于 中



1



Kffl将逬行



商 fi 度 和 商 浓 度 浆 料 的 干 煉 ，利 用 顶 部



小 滚 简 的 碾 £H 作 用 而 形 成 均 匀 薄 腴 ，存 效 防 止 浆 料 结 团 块 适 用 于 多 种 食 品 干 燥 其 小 滚 筒 • 有 2 7 支 不 等 ，以 适 应 不 同 物 枓 和 成 品 的 广 泛 州 途， ② 没没式



F浆的单滾鲔干燥机



适用亍低浓度低黏度的热敏性物料的干燥 T 主要用于 类似酵母原液 、 匈 料 、 颜料及各种化工原料 环 保 产 品 的 干 操。 ③ 带嗖嘴下浆的单滚筒千嫩机适用于中等浓度 低黏度的热敏物质干媒 主 要用于 浓缩果蔬汁 、 鸡 蚩 、中竽药的千燥， ④ 啮合型双滚筒 f 媒机适用于中等黏性物料干嫩 s 『 如 淀 粉 胶 液 、 乳 清、 . 乳 粉 、脱 水 ％



*



■



％



鱗 、 龟虾饲料 、商浓度颜料及环保用品 # 具有效率高 、物性保持好 、 靱切力低的优点。



⑤



带多个小滚苘的双滚筒干燥机适用于多种物料的干燥 + 是 单



机结合体



具 有 料 层 甩 度 哲 调 、 产品色



3



1



双滚简干棵机的有



m 好等{JLMB



⑥ 非喃合■双滚 筒干姨机适用于低黏 * 离1 ? 液体的干縫 ，在化丄和环保行业应用较多。 ■



4 . 滚筒干燥机的加料方式 原料掖可以由顶部加 A ，也 可 以 由 底 部 加 人，到刀机构装在圆简的 7部 。 ① 中心进料在圆筒上部裝有进料筘 ，在 运 转 时 ，二 圆 筒 间 踉 为 零，物 料 从 二 脚 简 之 间 的 中 心 郁 位 加 人 ，适用于浓缩时有结晶析出的物料干燥。 沒 泡 进 枓 在 简 底 有 规 形 液 .抵 ， 用 它 供 绐 原 料 液，液 梢 有 溢 流 管 ， 使液面保持恒定。



简体浸泡深度往袪直接影响在简壁上形成液膜的厚度 ，这是操作时贤十分注患的。在 槽 内 还 装 有 盘 t 用以加热或冷却料液，以保持料液的浓度 。 ③ 飞 濺 进 .料 适 宜 于 低 浓 度 溶 液 的 干 燫



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④ 小辊进料在液梢内安装有两个小辊 ■ 且漫没在液体中 小辊与滚簡之间保持 的 间 • 小辊转速的高低 ，决 定 在 滚 简 Jr 肜 成 液 膜 的 厚 薄 。所 以 可 相 抿 溶 油 的 浓 珣 ， 来 小辊的转迪。



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定 竹



二 、 单滚简转鼓干燥机



节滚镝转歧干通机是以叫接挎竽加热方式使物枓加热 外 表 酣 经 过 加 工，表



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水分汽化的干燥机 t 其 滚 筒 妃



-



光 沾度极热的金周空心圆筒 ，在传动装賢的驱动下 ，简体绕轴向转动 且 转 速 可 调 筒体内充满加热介质 筘 体外壁均勻布满料浆 ，料浆庄筒体外壁被加热，水分 汽化后由引风机排出 * 滚 筒 转 动 一 .㈣ ，物 料 完 成 干 燥 s 结 片 物 料 在 滾 简 外 壁 由 刮 rj 完 成 卸



-



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■



料 。 依据处理物料性质及工艺要求的不可以采用多种布料方式



3



川 途 ：诙机主提用于液状 、 浆状及胥糊状物料的干燥 ，湿物料经干燥后吋以直接徇到粉 状 或 片 状 产 品 。广 泛 用 P 染 料 行 业 、 食品行业以及环保行业的废掖处理，同时，该 机 又 ej 通



人冷却介质用于物料的冷却铕片



B



三 、双滚筒转鼓干燥机



-



1 双滚简干燥机的丁作原嫻



123



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滤饼 （ 膏状物 > 由蜾杆泵输送到



滚筒 t 方的鍺料辨 。 当滚简按一定方向旋转时滚简外



荦钻 .L 均匀的一层物料 ，滚 W 内通蒸汽加热。物料干燥后輯动到刮刀处被刮下 （此时含水率 is 舛 ） 落人输料搅笼内，由带状蟝旋在输送过程中继续干燋物料至含水 4 %



10 %



5K 后



出料 * 分网郞〒煉的 P 的是为保证热喷性物料在滚苘上不玟热以保证产兄质 S . 干保吋产生



的粉尘及蒸汽由引风机 （ .真空泵 ） 吸 m 经净化处理后棑空 。



-



2 双滾简转跤干燥机的优点



■



.



① 岈连续操作 、产品质1稳定 （与箱式干煉比 》 ② 干燥时间矩 【 与筘式干燥比 >，



③ 在搅笼中进行M 后阶段 • 干煺适合热敏性物料 ④ 热利用率商 （ 与筘式干煉器相比 ) *



c 与单滚简相比） &



⑤ 滤饼不加水打浆寅接干煉 * 节宙热诹 （ 与单滚苘比



加料容笏 ，清洗方便 、 史换品种快捷 （ 与喷雾干燥比 h ⑦ 后处理完毕不残#物料 < 与单滚简比八 ⑧ 对品种的适应性强 （ 与单滚筒比 h



m 减少污染 、降低成本



6



双滚筒转鼓 T 燥部分产品是可行的 < 有一定的使用价值和发展



途 。俩如果存在机加工



后滚简的不 R 轴度差会严電嘭响物料的均匀 ， 干燥滚商内拎凝水排出不 & 及密封眾的密封性



不能保证P 密等问M尚笛注意 * 该机较广泛地用于浆状物料的干操 + 例如干悌酵母 ，抗 阑素 、 乳衝 、 淀粉衆 、亚硝酸钠 、 碳酸钙及蒸馏 .废液 、 净水 剂 、硫酸锏 、 动物胶 、a- 淀粉 、 麦片 、 笨〒酸钠 、乳淸 、 染



料中闻体，染料中间体 染料硫化氰 、硫化蓝 、 三盐基硫酸 , 全乳 ，脱胎乳 、淀粉 、丹宁萃取液 、 染料酸性 铝、 黑 ，染枓普筲士蓝 、 牛奶 、磺咕钠 、磷酸钠 、 琉酸铬 、 植物 i



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BJ 3 J 7 双镝简转攱干 机 结构 母



金 . 碳 酸盐 、 氟



胶 、 驭呻酸钙 、 碳酸钙 、b 色矿物颜料 ，



氧化镁 、 氣氧化铁 、 磺酸钠 、 硫酸钠 、 璘酸納 、 有机盐 、 酵



抗阑1* 乳糖 ，淀粉浆 、 职硝酸钠 * 染料 双滚筒转鼓干燥机结构 E阁 3 17 ,



-



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碳睃钙及蒸馏废液等 。



第八节干燥过程的辅助系统 选择干燥设嵛一定婭兼頤 Si 奩设备 ，因为干燥系统是由〒燥设备和附助设备组成』附助



—



设铬选枰是否得当也是戈键一砰 。



、蒸汽加料器



.



菝 汽 如 料 器 和 以 版 铜 为 I:质的气力加料器M同旭气力袖送喷射器 有苕相 M的内部 「〗的工作原到U M因工作介质及工作 M 度的不同 蒸汽加料器必然有自 G 的特点， 形状及相卜 ) 的变化 ，这就要 特别是由不同材质构成的加料器组件笛频繁地经历从常温到高温 ( 400 T；



.



求蕻汽加料器必须有 E4 已独特的设计方法及特有的部件构造 ，



124



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m 3 18 为趙汽加料器结构 ，菔汽加料器与以压啪空气为工质的气力加料器内部腔体形



状基本相同 ，它们的工作原理也基本一样 a 栖过热蒸汽与压縮空气之间的磁蓊茇別使得它们 的设计公式及有关 参数有不同的表达 ■



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P '、 '、



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蒸汽加料器钴构



二 、 热风炉及供热系统



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L 燃煤热风炉



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以煤为燃料的热空气炉 ，多数是以间接换热的方法加热空气 。在间接换热过程中 ，一般 有两种怙况 ， ， 种情况是炉内设存通风啊 ，冷空气走管层 ，烟道气走壳层 煤燃.烧产生的热 lit 对管的外壁进行辐射 ，热通通过管壁传向内符 ，然后再对内管的冷空气进行加热 炉的进 门为冷空气 ，鈴加热后从另口出来的为加热判 定 度的饪温洁净空气 另一种洵燃煤式 导 热 油 炉 ，异 热 油 被 加 热 后 流 向 另 一 个 換 热 器 （如 翅 片 換 热 器 八 冷 空 气 进 行 换 间 接换热的特点是得到的热气体沽净度较高 ， 作換热过程屮空气无湿度变化，仍保持冷空气的



湿含 M



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燃煤热空气炉结构比较简申.胃加煤方式也有多种 * 裉 据 3 艺滿契或换热甸的不同采取不 的 加热方式• 于 火 焰 与 换 热 铐 直 接 射 ,， 燃气内乂有硫等腐蚀性较強的化学物质 • 对 ff 的材料有一定要求 n 这种热空气炉有高舰炉和低温炉之分 ， 当要求出口热空气溫度在 300 t: 以上时 ，换热管要选用耐商齠 耐腐蚀的材料 a 另外 * W内空气的运行路径也应尽可能避免 *



換热眢有局部柯温的存在 ，否



会 影响使用寿命。



热空气炉的烟通气通过管壁句皆层内的冷空气进行传导传热栉描射传热 . 冷空气在炉内 远行四个行程，有三个行程与高湿烟气进行熱夂换 ，其中有两个行程町以与两测商温气体叼 时迸行热交换，阁此换热效率离 ，烟气时排出温度很低。



-



2 热管換热器



热筇换热器指封闭在忏内的工作物质反发进行物理相变或化学反应来传递热虽的一种换



热装置 。热軒技术是一项新技术 ，自 1郎4 年第一支热筲问世以来 ， 到规在也仅有三十多年 的历史 。由丁它在冋收余热 ，预热空气等方园显示出很多优点 s 热管技术得到飞速发展 ，种 类和功能也很多。根据热符的工作原理 ，按工作液的丁作方式 t 可以分为物理热符和化嗲热 管。物理热听是利用工作液的物理相变 < 淹化 ，凝结〕传递热里 ，化学热哲盅利用工作物质



化合与分



反 应传递热蛾，在喷赛干燥系统中 t 利用热管换器闸接加热空气，B 经获得良好 的经济效益 a 热犄的工作液根据滞敗:可以选样不同的液体， 每种工作液郝有它合适的工作 温度范围。



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3. 葬汽换热器 蒸 汽 換 热 器 M间 接 換 热 设 备 . 由多根敗热排管組成 9 在换热时可以根据需要用一组工



125



_



作，也可以多组串联使用 b 排管用紫铜或钢质材料 为增加传热效果 ，管外螯绕翅片，翅片 与管 TW 良好的接触。用痛汽作热介质时 ，贤内通熬汽 ，钾外翅片间走空气，由于翅片换热 器的材料及翅片的缠绕形式不冏 + Q 有许多规格 ，并 C 经系列化，换热器既适川于蒸汽系统 义适用于热水系统 ，作为加热空气用的換热器 ，主赵用 P f 燥系统及空气调节系统，如以蒸 汽力加热介质 ，蒸汽的工作 Ei 力为 iX 03 0J M p a ，主要由顺空气流向三排交错排列蝶旋翅 片背组成 ， 翅片 ff 均用扣 lmmX 2 m m 无缝钢管绕制上 MSmmXO.Smm 的皱祈锕带而成 i



呈蝶旋状



.



_




要求干垅用的空气卫生条件很尚 对 进入系统的空气要进 行 过 滤 ， ii昽器一般安放在系统的掘 Jf 端，通过过滤器后的空气才能逬 「



■



人加热系



_



■



过 墟 器 的 材 料 一 般:采 用 油 浸 式 滤 层 ，滤 运 H]不 锈 钢 铨 形 成 绒 团 （ 也 M 以 采 用 钢 鏜 绒 ， 铜 丝 绒 尼 龙 纤 维 ，中 孔 泡 沫 塑 料 > 喷 以 耖 晛 定 子 油 或 真 空 泵 油 ，制 成 铒 块 SfkmXSOcm 左 I



右的单体厚约 S



1 2t 根据要求可以用一以或多层费加 在一起怍为过滤以 ，过 滤 层 的 两 面 ffl 钢网央暇固定后再安装在过滤器的壳体上 。 2, 旋风分离器 3



_



旋风分两器广泛应用在对流干堞系统是从气体屮收粜产品的主婴设奋 ，旋 风 分 布 器 培 构 简 咿，制遒方使 ，只 要 设 U 仓 理，制 选 恰 当 ，可以获得很高的分离效率 对含尘录很高



_



a



的 气 体 ，吼 样 可 以 直 接 进 行 分 离 + 并 力 损 失 也 比 较 小 r 没有运动部件 T 所 以 经 久 耐 用。 除广塍削性物料对旋风分阕器的内壁产生磨损或 粉 黏 谢 外 没 有 其 他 缺 点 在 芘 常 估 况 下 ，现 论 上 旋 风 分 离 器 能 够 捕 集 5 fim 以 上 的 粉 体，分 离 效 率 可 达 以 上 a 但是 ，在实际生产运行中 t 往往由于贿造不良 t 安装使用不当或操作管埋不完裨等原因 ，造



.



B



成分离效率下降 。一般只有 50 % 80 % , 有 时 甚 至 更 低 n 聢风分离器也称作芮心力分离器 它是利用含细粉气流作旋转运动时产生的离心力 t



把



细粉从气体中分离出来 , 严格地说 旋 风分离器内气流的运动情况相当复杂，由于细粉的凝聚与分散 ，器嘈对缅 盼的反弹作用以及粒于间的摩擦作用等原因，分离机理很复杂 ，理论上的研究从未停止过



_



食细粉的气 流进人旋 .风 分离戕后一謝沿内 ■



^



旋 转一而下降 。 由于到达脚稚部后旋转半賴



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臧小 * 根据动铀守恒定律 * 旋砖速度逐渐增加 ，气 中的粒子受到更大的离心力，由于离心 力产生的分离速度嬰比受 力作用的沉降速度大几 g 倍撻至几千倍 • 他细粉从旋转气流中分



_



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离 ， 沿着旋风分興器的壁面



F 落而被分离 . 气流到迗腌锥那分下端附近就开始反转 + 在中心 "



部分逐渐旋转上升，最后从升气管排出 a 旋 风 分 捭 器 g径 越 小，人 a 速 度 越 大 ， 旋杇次数越多 ， 则分芮粒衧拯小



风分离器 ，由于气流的扰动与壁



对于实阳的旋



的 摩 擦 ，粒子分布不均 。 粒子与壁画的反弹作用以及形状



_



的 影 响 ，分离器临界粒径不是那样准确



在 分离出的物料中也会混人一部分细粒子 . 一般 sn体进口速度的平方成止比 旋风分离器的压降也是一项重钽性能指标 ， 含细粉 D



.



r 通常掊由大小不均的颗粒组成 在分离技术上擀用分散度来反虛粒度分布情 分 酞度是细粉中各种粒级所占的质 ® 百 分 数



气体中的 粒 况



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丈践证明



6



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. 分 离 效 中 不 仅 与 分 离 器 的 结 构 扣 操 作 条 件 有 关，而 E 随 粒 度 分 布 而 变



同一设备在相间的操作条件



F ，粒 度 分 布 不 同 ，全 效 率 也 不 同。 ㈣ 此



"



用粒度分布来确定分离器的分离效率



■



t



+



存:分 脔 技 术 上 又



这 就 是 分 级 效 率〃 表 示 了 分 离 器 对 某 一 粒 级 粉 体



的 分 离 效 率。



127



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当处理气.截 较 大 时 ，采用一台旋风分离器尺寸过大 ，效率布下降控势 ，可 采MJL 个 小 直



_



径的旋风分离器并联組成一个旋风分肉器 mn 减小旋风分离器的貞烃 * 将使离心力和粒子沉 降速度提高 1 网而也提离了除尘效率。 3. 布袋除尘器



布袋除尘器 < 袋滤器或袋式除尘器 ） 经 常 作 为 从 千 煉M气 屮 分 离 粉 状 产 品 的 最 后 一 级 气 阁分崗设备 ， 足觖龆尾气中粉体的 M 后 一 道 防 线 布 袋 除 个 器 的 特 点 是 W 集 效 率 商 ，可 以



.



__ _ _



说 ，在众多的气圃分离设益屮 * 它 的 捕m效 率 是 K 他 设 备 所 不 及 的 ，特别是捕集 zofmi 以 下 的 粒 子 时 更 加 明 显 I 效 皐 达 到 99K以 上, . 布袋除尘器主婴由滤袋 袋架和壳体组成 壳体由筘体和净气室坩成 布 袋安装在筘体 与 净 气 室 中 间 的 隔 板 上 含尘气体进人箱体后 粉 体 产 生 愤 性 、扩 散 黏 附 、 靜 电 作 用 附 著 在 滤 布 表 面 t 潸洁气体穿过滤布的孔晾从净气宰排出 ，滤 布 上 的 粉 尘 通 过 反 吹 或 振 击 作 用 脱 离滤布而堕人料斗中 * U ) 袋 滤 器 的 工 作 参 数 从 袋 滤 器 的 工 作 原 理 出 发 工作阻力在一定范围内随粉尘在滤 布 上 黏 附M的 增 加 刺 增 大 ，限力的变化会造成系统通风 M 的 波 动 + 对 分 离 效 率 有 较 大 工作阻力主驳由结构阻力 、 清洁滤衔陽力和滤布上跗着粉尘层阻力三部分组成 * 设 备 阻 力 的 主要是由后



， p



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3



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个阻力所決定



.



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値 得 注 意 的 是 ，干娛操作尾气是商含尘 、 离 湿 含1气体 ， 耍 特 别 注 意 袋 滤 器 的 [ 怍 温



-.



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較操作温度要麻于毹点温度 10 20 t , 否 則 一 旦 结 錤 ，粉 屯 大 斌 黏 附 滤 布 阻 力 陡 然埔大 严重时会造成系统不能工作 s 从某种意义上讲它起決定作 ( 2 > 滤 布 前 面 曾 提 到 ，决定撤集效率的重要因素是滤布 ，



度*



用，正 确 选 扦 滤 布 是 提 离 捕 集 效 率 的 关 键



. 选择滤布时应满足下列条件。



o 所 捕 集 的 粉 体 能 附 宥 在 滤 布 上 构 成 过 滤 层。 ② 选择滤布的间隞成大于颗粒的 Tt 径 。



③ 附着在滤布上的粉体应弈秘剝嬸 *



d)



对酸碱等气体应有一定的化学稳定性



© 容秘洗潍且不易收编



⑥ 在处理介



a



.



的 骷 度 T 长期工作不破损，



_



_ 种形式：



种为电磁脉冲反吹 布袋除尘器的结构目前应用嵌多的布袋除尘器有 除 尘 器 S 另一种为机械回转反吹除尘器 屯磁脉冲反吹除尘器外壳以方形居多，布袋分成若 干 排 ，每排的数萤相等。布 袋 上 方 有 反 吹 的 气 背，反吹时间由电磁阀控制 可 以 依 次 对 每 排 市袋进行反吹，使布袋外黏附的粉体及时从布袋上脱落 。机 械 回 转 反 吹 的 外 壳 呈 形 。 为 提 ( 3)



《



.



粒 在离心力的作用下沿筒壁落人料斗，小 颗 粒 你 散 于滤室的空间，从 闹 被 滤 袋 阻 留 黏 附 在 滤 布 外 面％ 诂净气室内设有间转臂 ，引 人 商S沾净空 高分离效率 , 常设计成蜗壳状人大



-



气周期性向袋内反吹 使 黏 附 在 滤 布 上 的 粉 尘 脱 落 。 两种除尘器各有优缺点 ，脉冲式除尘器可以自动控制反吹周期承反吹时间，但 反 吹 较 少 ，如果滤袋较长时 • 求 端 的 反 吹 效 果 不 佳 a 机械网转反吹气 fitfe 大 ，反 吹 效 果 较 好 但 对系统有一定影响 ，使系練压力产生波动 n 由 于 引 入 的 是 常 温 空 气 ，工作时冇使滤袋内空气 结 銪 的 倾 向 ，操作时应加以注悤 * T



4. 箱 式 水 暎 除 尘 器



含尘气体从进风口进人除尘器内， 除 尘 器 内 设 衣 〗 2 块 孔 板 ，每块板的上方设有喷头，



128



_ _ __



遇石「 葩板突然形成 180° 转向 * 气流产生很大的离心力 ，粉尘向气流的外方 移动 ，与水面接



勉后被吸附 。 形成第一级分离。到达孔板下方时



水滴吸附 *



^



■



与孔板 T来的水滴接触 ，又有部分 .粉尘被



喷头喷下的水滴落到孔板后受到从孔扳下通过的上升气流的作坩 ，在孔板 h 产生 mmi . 气流存通 ii 孔板肘 . 柃卞与水接觖面积最人 . 也迸酣栄肀进执.的拉



SOrnrn ^ ^ I 通过孔板后的气流必然夾带部分雾滴



+



当上 Jf 到离心除沫器的导流片间隙吋 ，气流由 H



线运动变为螺旋运动强烈的旋转运动把被夹带的某滴甩到器嘹 h 形成水膜并沿器壁流回水



.



，净化后的气体从排风 H 排出 S 文丘里除尘器



.



义斤里除屮器 （ 文氏除卞器〕是闽式除尘器的



_#



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文丘毕.除尘器 f 文氏除尘器〕适将



气体中的尘粒被水滴捕集，变气園分离为气液分离 ，以迖到除尘 R 的。 文丘里除尘器按引掖 方式町分为中心喷液 、周边径向内喷 液膜引人 、气流能摄引人等几种方式 。 气体屮粉尘的 捕樂 、 气液分离均由一台设蓓完成 ，能有令人满意的效來 。 文氏除尘器主要有收缩管 、 ， 喉颈 、 扩畋段 、 旋流器 、 导流体 导流片 分离室组成 。 含 尘气体从 K 方进人除尘器，在喉颈处速度达到最大值 捕壤用水在泵的作用下切向进人旋流 室 ，喉管处有一环谜，与聢流宰相通 * 水在旋廉室旋转并有一压力，经蚱縫进人喉管后形成 ％



旋转的液腆



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1



5



.



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1



液膜受到商速气洫冲击迅速荠化 雾化后雾猗加大了与气体接触闻 积，由于二者之间存 在速度差 ，使气体中粉生被絮滴楠集与气体分离 气体央带雾滴向 1： 运动，遇导流片后由垂 直运动变为旋转运动产生的离心力使雾滴被 .也向器壁后黏附在水膜上与气体分离 ，从而也 强化了捕集作用 上 部扩敗段使气体速度下降 ，起沉降作用，从 降 低了霉滴的夹带拔 被 #



净化后气体从顶部排出， 6 式 洗淥器



-



箱式洗涤器为 E卜式填料层洗涤器 ，填料g 山多层网组成 * 庠度视工艺条件而定 ， 一般由 2 3 道这样的填料层组成。填料层上方有喷淋管 使 ㈣ 层处于澠润状态 含尘气体通过填 料层时 ，增大 T 气液接触表 积 ，披捕集下来的粉尘同水一道流 | E 水筘，捕集用水 0J 以循杯 |



.



、



.



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.



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使用 * 为保证填料全部被水冲洗 ，一舰都右一个倾斜命度 这 种 洗 洚 器 的 用 水■较 少 . 一 般 为 0.15 0 5.L/m 设备阻力因填料展厗度而异 当入口含尘气体浓度为 10 12 k/ m 时 ， 捕集粒径为 2fim 的粉尘效韦可达 90 %



.



四、 干 燥 热 源



.



^



■ 及換热设播都有不同的要求



干燥离不开热源 ，何週被干煉物料比较 g 杂 ，对热



一旦



被干燥物料确定下来后 ，热源的选栉就有根据了。十燥器热源的种类及换热设备的形式在很 大■度上决定设格的运转费用及生产成本 t



所以设备的技术经济指标不仅取决于干燥设格本 身的合理设计和正常操作 t 而且在报大程度上还与所选择的热镅及利用方式密切相关 。 1. 热源的选抒



干煉的热游:常用的燃料主要朽间体燃來K 液体燃料 气体燃料，热載体及电能等 抖体 地说主蜉有矜种燃烧物 C 煤 、 天然气 、 液化右油气 、 可燃化学气体 > 与空气的燃烧产物 、 水 a 热水 、电能和具饤一定热盘的尾气 、 废液 、 废油渣等 。如果子燥爪的热空气霜间接换 热 ，换热介 05还有 # 热油 （ 道生油等 ）。热源选择应考虑的内容 ， 主耍免中在以 T 儿个.方面 。 h



① 满 M 产品廣请的要农。加热



度



. 热源的沽净程度都对产品喷辙有很大影吶



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129



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② 满 足 环 保 要 求 。一 些 燃 烧 的 热 源 在 燃 烧 过 程 中 会 产 生 异 味 或 烟 箅



_



排至大气后会产



这 类 热 源 应 m 使 用，如 泯 一 定 选 用 也 要 进 行 环 保 处 理 ③ 经 济 鉍 得 。所 选 用 的 热 源 应 因 地 制 宜 * 旣 要 考 虑 科 种 热 源 的 费 用



肀污染



获 得。



④ 安 全 可 靠 。这 一 点 对 盘 燃 式 热 为 M 要 ，有 些 被 千 燥 物 料 易 燃



_



. 叉袈考虑荇易 易壤或易氧化 1



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处理这类物料挝好选用间隹换热的热源 选 用 直 燃 式 ® 有 特 殊 的 陌 燃 或 防 爆 措 施 * ⑤ 易 于 拗 作 。所 选 用 的 热 源 尽 能 方 便 操 作 和 自 动 控 制 ，I能 保 证 产 品its 稳定 为 了 评 价 干 煳 费 用 ，应 对 许 多 客 观 条 件 综 合 分 析 。 热空气适用于物料 F 宜 被 斌 化 的 桷 作 ；烟 道 气 用 T 高 酿 操 作 ， 物 料 在 含 碳 情 况 下 不 影 响 产 品 质 也 不 与 二 氣 化 碳 或 二 氧 化M 反 成 的 情 况 M气 主 要 用 于 物 料 秘 被 氣 化 . 物 料 中 的 液 体 在 含 氣 干 燠 条 件 F 易 燃 易 塌 的 情 况 。 通 # , 用M气 作 为 干 燦 介 质 的 装 罝 足 密 闭 的，也 就 是 闭 路 循 环 系 统 如 果 溫 度 在 ]3 0 1 以 上 物 料 不 会 改 变 件 质 ，则 4 用 过 热 蒹 汽 T 燥 . 在 〒 煥 恩 详 或 半 悬 抒 状 态 下 的 聚 合 物 如 聚 1



n



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-



的静电荷 乙 烯 、 苯 乙 烯 共 聚 物 时 ， 干 燥 装 M中 聚 钜 有 大 》



理



.



琯好用空气或过热蒸



2. 热 源 的 种 类



n作 为 于 煉 介 质.



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在 这 神 场 合 下 ，要 进 行 防 鑤 处



1 3 蒸 汽 蒸 汽 是 一 秤 淸 洁 、 安 全 和 廉 价 的 热 縣 ，主 要 用 于 接 换 热 的 设 备 中。经 过 找 ， 干堞 热 设 备 进 行 传 导 传 热 * 放 出 显 热 后 成 冷 疑 水 排 出 蒸 汽 班 力 高 时 捵 出 的 空 气 温 度 就 卨， 工 艺 条 件 决 定 所 芾 的 压 力 与 蒸 汽 遗，如 果 工 厂 有 仏 6 (X SMPfl 的 蒸 汽.，就 可 以 通 过 換 热 骼 理 论 上• 离 开 換 热 器 干 燥 介 质 将 干 燥 介 哦 【 空 气 、m 气 或 其 他 气 休 ） 加 热 至 1如 】 温 度 大 约 低 于 蒸nm度 5 7 V ， m 热 水 如 果 热 水 的 温 度 达 到 90 130 X1 则可以为认为它有一定的利用价値。主 要



^



'



对以用于操作温度较低的某些干燥物料 T 如含有溶剂的干斕或作为预热的辅助性热源 ，通 过 换热的形式能使干燥介质达到 SO sot:的 度 * 电能通过电热竹转換 ( 3 ) 电 能 电 能 主 .製用于小型干燥器或要求控制标准很岛的场合， 成 热 能 ，用以加热干燥介质。电能是尚档能源 * 无 任 何 污 染 问 题，可以单独作为一种热源 ，



但使甩电加热器时注盍热空气的出口温度最 也可以与其他换热设备一起作为二级加热设备， 电线的结点处也容易熵断 * 另 外，在 停 机 吋 一 好 不 要 趙 过 350 t： + 否 则 可 能 会 烧 坏 电 热 管， 定要使电加热器的出口斛度降茫 locncta 下 时 才 能 关 掉 凤 机，以 免 烧 坏 设 备， ( 4 ) 煤炭煤炭 .是比较廉价的燃料 ，煤燃烧产生的烟道气钉以 .采用换热的方法加热换热 介质 + 也可以经过除尘后迕接州烟道气进行干燥。但对杂质含 a 要求严格的物料或稍细化工 煤烟道气能达到很葙的温度 ，用在某些建筑材料的干燥 h 可 产品一般不采取煤宜燃的方法， 以达到降低能源消耗的目的 * C 5 ) 燃油燃油既吋以直接燃烧产生烟道气又可以间接换热 ，燃油的燃烧要用专用的烧 • 同的燃油要闹不网的烧嘴 a 般 悄 况 T ，用于低黏度燃油的烧嘴结构较筒申，价 格 也



—



+



不贵 。黏度高的燃油烧嘴结构比较 S 杂 ，价 格 较 昂 贵 •



nf 燃 气 体 煤 气、天 然 气 、 液化气以及其他町燃忡化学H体均可以作为 f 燥的热 源 ，这类气体具有相当商的热值 ，它们的主要优点是燃烧的产物耐以直接用做干煉介质 并 可以达到很商的温 ® ( 通常町以达到 300 8001 > 。 在 气 体 燃 烧 通 常 diffi 要特制烧嘴对 (6 )



气体分傲



低厘烧哺



130



. 便之懋烧豇加完全 ，关于烧嘴的形式



^



1



在化工和民药工业中多半采用各种结构的



商极烧壤虽然燃烧速度快 、 温度商 ，但箝要较



的风压 * 使用时噪声较大 ， 而且



容M 发生回火



. 可燃气体中多数都含布一定带的硫，对于被干燥物 料不允许接触 ifi的场合 .



可以将可燃气体在燃烧前脱硫处理 中含硫霣降至 io 6 以 fa



-



对于某些含硫 M 较商的天然气



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*



工业生产中 T 用氧化铁 ，SC 化锌和活性炭等 ，能将煤气



. 吋以光用活性炭脱硫 ，冉用氧化摔处谢。这种物理吸附



__ _



. 已被工业实践址明效果良好 和化学反疝吸附相结合的净化方法 ， < 7 > 导热油有机高温载热体加燃烧炉換热迤干燥常用的换热设铬 + 这 种 被 称 为 导 热 油 炉的换热器有其他工此炉不能比拟的优点 当生产工艺要求在 1恥 350T 时 的 高 温 加 热 , 苕采用蒸汽换热 ，则饱和蒸气压黹要 T 怍温度也仅能达到 250 X a 何采用导热油炉 ， 饱 和 蒸 气 在 小 于 0 7 M l 时 就 可 以 达 到 280t：, 所以导热油炉换热興有低压高温的特点 P



^



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以 ㈣ 接方式将热贵从加热器传递到干燥器的传热介



机 热■体和无机热载体两大类 ，W 机热载体俗称导热油



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称 为 热 栽 体 ，工1热 载 体 可 分 为 钉



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年 ，美阐] [ 生化学公司研究并创制 / 献热体 ，命名力 “道生油 P 在 r叩1| 道生油通常 是联苯和联苯醚的混合钫，如联苯 26.5 % 联 苯槠 ？3 5 舛的道生油，这种组分的道生油使 用滋度高 ，热稳定性也好 但由于它的凝 13]点较商，250 T 以上必须带历操作，而且离温下 n



滲透性强 ，有恃殊难闻气味和毐性 ，污染环境



代道生油



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.



为此 fc 网内外都在开发新型离温載热体以取 目前国内生产导热油的厂家也很多，选择并不囷难 ，但一觥只能提供 3G0 t:以下



^



的导热油，



找国载热体的研究起步较晚 t 20 世纪 70 年代末冰开始研究工作 ，但进展较快 s 某呰产 品已经赶上 &(I 外 M 类产品水平 。 国产有机载热体按生产原料吋分为两大类 ，一类是以石油产 品为原料 ，这一类称为导热油，flf 于石油的比热较大 * 并 nj 选择适当馏分 ，资源也比较充 足 ，一般选用环烷基或艿烃混合耦原料 ，加抗氧化耐热添加剂而制得 男一类是以有机物为



原料而制得 。



^



_



五 、 沸腾干燥设备常见质量问题及故陣排除 对 沸 腾 f 燥 设 & , 基本都是以流化床工作原理为基础的 ， ， 其物料 f 燥 过 程 的 基 础 就 是 粉



.



体 的 港 腾 。同 时 ，在 排 f4作用容器内细微粉体经捕集袋过滤后排向宰外 . 其 捕 集 的 过 程 有 大 m的 超 细 粉 的 产 生 ，不怦是在流态沸腭还 .是 在 捕 免 运 行 中 ■ 沸腾干燥的整个过程均伴 有 超 细 的 粉 体 运 动 。然 而 ，粉体运动存在的过程常伴有静电和粉尘爆# 这 两 个 问 题 ，在 某 哄



w 柰 引 导 下 会 引 起 墦 炸 现 象 。 s 前 国 内 在 处3 此 类 间 题 时 ，认海只埏安置防爆电机就可行 .



了 ，实 属 考 虑 欠 妥



-



1 沸腾干燥设备中粉体的不安全因素



n 粉体沸



中 昨电产生的因索物料在沸腾干燥设铬十沸轉的过程中 ，由于肀燥气体 与物料颗粒表面产生剧烈的牵擦 ，十燥固体粒芗之间也会产生剧烈的碰撞与縻撼 同时固体 (



粒子还与筒体■面 、 捕槊袋及管路壁面发生剧烈的碰捕与 的静电 ；另一方



，随翁



¥



擦 ，使褂固体較子表面带苟大世



® 体粒子的不断细化 ，产生了大M的新生表面 . 原粒子的农酣电荷



平衡状态被破坏，使新生粒子忐丽带1 :大 M电 荷 * 由 于 聚 集 、 粘



m 恃壁等原因，一旦当鞍钒



接地状态不良时，可使枳累的睁电电荷形成相当离的电压，其在一定条件下会# 致静电释放



.



产牛的电火花. 如采被干燥物料足易燃易爆物 ，这种斿屯火花极易引起干燥物料的突然燃烧 或煤炸



^



舴电原高处在捕集袋内 * 这是由于凤机运行柚去大迸容器内细小粉尘 P 这 样 在 捕 集 袋 内



131



__



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大 故 积 紫 带 电 粉 尘 而 产 生 火 花 放 电 的11危险点可认为在補集袋 、 分蠘小管道内 (2)



^



粉 尘 爆 炸 产 生 的 因 索 粉 尘 礙 炸 的 定 义 为 悬 泮 于 空 气 中 的 粉 尘 顆 粒 与 空 气 中 的 氧1



F瞬 时 完 成M化 反 应 , 反 应 中 放 出 大M热 . 从丽产生竊温 、卨 压 的 观 象。一 般 来 说 ，可 燃 陋 体 在 空 气 中 燃 烧 时 会 #放 出 并 产 生 大 fit 的 气 体，而 释 放 出 能 M 的 快 慢 既 燃 烧 速 度 的 大 小 与 间 体 （ 粉 尘） 揉摒 ft:空气屮的面积有关 闼 此 对 于网一种阀体 物 质 的 粉 体 + 其 粒 苽 越 小 ，比 表 面 积 越 大 * 燃 烧 扩 散 就 越 快 * 若 ffl 体 的 粒 度 很 细 ，以 至 可 蛣 充分接触 * 在恃定条件



.



浮起来 ，一旦有点火揶使之引燃 ，则 可 在 极 短 的 时 阳 内 释 放 出 大M的 能 請 ，这 些 能 摄 來 不 及



妝逸到周围的杯境中去 * 致使该空间内气体受到加热并绝对膨胀



. 而另一方面粉体燃烧时产



生 大 M 的 气 体 t 会 使 体 系 形 成 局 部 高 JHii 以 免 产 生 煤 炸 及 传 補 ，



任何粉尘爆炸赵具备三个要索 ，即 = ①点 火 源 ；② 可 燃 细 粉 尘 ：③ 粉尘浮悬于空气中



_



.



形 成 在 爆 炸 浓 度 范 围 内 的 粉 尘 云 。 其中 ，H个要家同时存在1会 发 出 爆 炸 ，因 此 只 要 消 除 其



中一个要素 ，就可有效防止粉尘熠炸



■



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< 3 > 粉体不安全因索由于不管是在流态沸腭还是在捕集运行中 * 物 料 布 沸 膊 干 燥 设#



_



中沸腾极易产生大世粉尘，粉 尘 沸 睥 极 域 造 成 上 述 的 静 电 火 花 ，即可能造成点火源要索 * 对 于 粉 尘 云” 而言 可 燃 物 粉 体 頼 粒 大 于 ⑽ 加 时，所 形 成 的 粉 尘 云 不 再 異 有 可 爆 性。而



.



《



当粉体 較 度 在 Ihin 以 下 时 ，则 具 有 较 大 的 危 险 性 ，对 沸 脑 千 條 设 济 的 補 策 袋 与 徘 出 赞 道 故 对 一 般 物 料 魷 槪 有 PJ 能 存 在 之 间 的 粉 体 粒 度 极 细 的 情 况 下 * 极 有 可 〖:述 的 “ 粉 尘 云 苕粉尘燔炸的



索



'



如 果 物 料 中 含 有 可 燃 细 粉 组 分 的 话 ，就 意 味



% ' 粉尘煤炸的时能性极大 。



如果只在沸腾干燥没备中设冇防爆电机的话



.上 述 可 知



设备所必须配置的



*



fM 备 粉 尘 燁 炸 的 三 个 耍



只 是 基 础 上 防 止 “点 火 其 也 是 此 类



静 电 和 粉 尘 爆 炸 是 此 类 设 备 防 爆 安 全 的 关 键 所 在 ，異 常 被 人



们所忘却 ，而 銬 品 生 产 的 实 际 是 确 保 生 产 设 #的 安 令N 可寐和符合相应工艺製求 人们不能 只 凭 " 过去没有发生此类事故 * 对 此 不 必 太 认 真 ” 的 概 念 去 生 产 制 造 此 类 设 辂 ，应 从 科 学 件 》



和 安 全 性 去 考 虑，



•



2. 沸 腾 子 鏃 设 铬 中 粉 体 安 全 的 预 跡 措 施



针对沸腾干燥设备中粉体沸腾所引起的安全隐患 现对粉体易产生此二类隐患的预防做 一定闲述 T 如 下 所 示。 ( 1 ) 防 静 电 的 措 施 对 沸 瞬 干 燥 设 备 中 粉 体 沸 腾 防 止 静 电 可■ 鉴的措施如下， 1



① 捕■袋 采 用 防 睁 电 纤 维 材 料 制 成 及 时 消 除 进 人 袋 中 的 粉 体 .h 的 舴 屯 ， 邂 免 粉 体 聚



集成块脱落时产生的剥离起电 。 ② 采用导体材料作送风忏道及各连榇部件的连接件，并将粮个系统仔细接电 ，使粉休



上的静电能及时地导走 a . 成少弯头 、 定 期 清 灰 和 出 料 、 操作工人穿截防静电服 ③ 其他方法 * 如增大枒道直径、 操 作 等 ，对 抑 制 (2 )



.



减少和扪除粉体沸栲过程中的睁电也是存效的



1



防 粉 尘■炸 的 措 施 对 沸 腌 干 燥 设 备 中 粉 体 沸 铺 防 止 防 粉 尘 爆 炸 可 借 鉴 的 措 鲍



mr\ ① 淸除点火源



. 对于可能产生火源的设备和装罝应安装有抑鑤系统，在 除 尘 或 滤 尘 设



■脱诚 m 压阀



备和笸道中设 s防



.



② 经 常 淸 除 怦 道 和 挪 槊 袋 内 的 粉 尘 * 不 得 有 粉 尘 堆 枳， ③ 电器设备蜉采用防煺装置 ，如 防 煺 屯 机，加 装 地 线 等 ，



132



__ _ .



④ 厂扨设计要符合预防粉尘 炸的势求 ，按杭塚设计 3 防爆安全性沸陴干燦设济的应用



-



_



. 并要冇足够的防煺泄历面积



D



针对国为有些沸綠干燥设备防 意 识不完 # , 只是采取简单的防燔措施 ， ， 不能确保操作 w 人员 、 r房的安全 ， 在牛产中存在一定的隐患 a 常固定在 过去没有发生此类书故 ，对此不



_



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随着人们对安仝意识的加强及 后干 物 料组分的 g 杂 话 此类设备的防爆驳求等级已提尚 • 故常州市常魟干燥设格有限公司根据多年來生产沸 f§ 制粒机的生产经验井结合 外 ㈣ 类设备的特点 特別是沸拷干燦设备在结构 h 采取了必要的 防止措施 。现以此公司研发的防嬝沸腾干燥段备之一为例，说明防■结构的应用 ， 必太认ir 的概念中去制造设备



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bifiabk suspension ).缓鞾荆 、生物包被 等。而国内大部分牛产菌株为 Bt 类型 ，产品



剂型仅有可湿性粉剂 、 暴浮刑 2 种 ；液体发酵工艺主要采用批式发眸技术 ，后提取技术采用



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子等有效成分大 M 损失 * 此外 ■ 我网自前的喷雾千燥设 备也制约了产品 N 收 率 的 提 采 用 基 因 工 程 技 术 构 建 药 效 稳 定 胃 防 治 面 较 广 的 BL. 工稈阐 剂. 是当前 Bt 生物农药发展的新趋勢 , 离心浓缩工艺 s 导致发蛘液中埔效



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对目标害虫有持续控制效果的昆虫病毐杀也. 剂 的 研 究 始 于 2 0 世 纪 70 年 代 a 20 扯 纪 棉 钤 虫 的 氓 发 + 促进了棉铃虫核型多角体病毒杀虫剂的发嵌 .. 我 m 登 记 注 册 的 L 5 个 病 毐 杀 虫 剂 中 有 12 个 M 棉 铃 虫 核 铟 麥 娟 体 病 # , 可 见 H 前 我 國 M虫 病 谛 杀 虫 剂 品 种 唞 一 新 彻 杀 蛊 微 生 物 制 剂 以 叶 IP 类鞘翅目害虫 、 甜菜夜



.



. 进 等 瞵翅 0 宵虫为主要防治对象 ，



. 分离有自主 行商效广谱 Bt 制 剂 的 研 制 和 应 用 研 究 。 充分利用我国极邛丰窗的微生物资源 ，



_



知识产权和重要应用价值的新的抗豳和抗晌基因



.通 过 杀 虫 蛋 白 基 调 组 合 ， 分 子 进 化 ，



不间结构域中氨基酸定点诱变 、 緻舍 、 互 换 等 分 子 设 if 手段进一步提商杀虫毒力 ，扩 大 杀 虫 语•



2 农用抗生索



我 W 农 抗 生 素 C 农 抗 ） 占 生 物 农 药 总 产 虽 的 9 0 % , 但 具 有 C3 主 知 识 产 权 、 实用化的 . 新 农 抗 品 种 较 少，2 D 酞纪 &0 年 代 以 来 ， 国内先后筛选报道了一找具有自主知识产权的新农 抗品种 •



Jt 屮 杀 虫 抗 生 柬 有 戒 台@ 索 ，杀



_



杭 生 索 .打 宁 南 抵 素 等 ，但 13 前 已 实 用 化 的 品 种 仅



t 南羝累一种 我 国 自 前 乐 虫 、 杀 凿 抗 生 轵 类 农 药 29 种，120 个 产 品 . 牛 产 厂 家 约 100 个 , 年 产 制 剂 s 万 多 吨 ，是生产农用抗生素的大国， m 罕 今 尚 未 创 制m 有 影 晌 力 的 新 农 抗 品 种。 n



_



从扯袢范 W 看 t 20 世 纪 SO 年代发现 M 存 影 响 力 的 新 的 杀 虫 抗 生 素 avermeclin 和 除 爭 抗 生 素 phthox ollin , 2 0 世纪 9(] 年 代 发 现 最 有 影 响 力 的 新 的 杀 虫 抗 生 素 pino d 和 承 菹 抗 生 累 slrobilurin 其 中 , averoiectiii 被 美 国 獸 克 等 公 司 开 发 成 目 前 世 #上 級 好 的 产 品 ■ phthOK



^



dlm 被作为先导化合物合成 m 吕 亂 最 好 的 除 草 剂



^ I



.



正在开发中



1



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有 毕 威 为 世 羿 上 熘 好 的 生 物 杀 虫 剂 和 杀 iW



草



tr 觸 系 列 t



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祜等多神细凿性病窖防效M 著 ， 3 前尚 R 有水剂和可 斛性粉剂两神 不同生态环境砬用 要 ■



研制



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和 Htrobilurin



中生



索 对水稻白叶



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我国 “九五 " 期间登记的宁南璀萑 ，其发酵工艺尚甯进一步完 #



；



-



叩bmmd



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. 还不能满足不同作樹和



m



些针对性強的化学修饰技术 ， 点改造一些夭然的农用抗生素的结构 ，以增加其



，



HJ 途成提高其药效 ； 加强老品种的研发 ，通过代谢工 .㈣ 碰 著 提 高 井 冈 南 昌 霉 家 等 的 产:



使 井 Mill 产生阑的产黹超过现有1 :业生产



、



茧和梅岭



株 * 通过基阙菝系列琺除获得



R 产生南昌难衮或只产生梅岭埯系的工程尚 利爪丰富的抗生素基芮资源 ，通过组合生物合 成.定向获得新活性衍生抗生柬 。 利用发酵 X 程技木研究农用抗生素发酵代谢规律 获得大幅 i



度提离发酵水乎的新工么和新剂型加工工艺 我 围 " 十 五” 以来对海洋撤生物 . 、昆 虫 病 原 细 萌 肠M 微 生 物 的 研 究 获 得 了 一 定 进 展 ，这 &



两 类 特 蛘 生 埼 的 微 生 物 能 产 生 特 异 杀 虫 或 抑 荫 代 谢 物， 结



m表 明 . 唷 线 虫 致 病 杆 菌 北 京 变 种



产 生 的 异 香 豆 素 衍 生 物 对 马 铃 势 晚 疫 病、 游 茄 晚 疫 病、 . 岛粉病等重要阑寅有校好的控制



作用口 3. 真 # 类 劁 剂



.



m



昆虫病原典 对 解 决 害 虫 的 杭 药 性 问 题 极 具 浒 力 D 20 阯纪 S O, 年 代 后 期 以 来 ，国 外 已 有 10 多 个 真 荫 杀 虫 剂 注 册 获 E E L 大 面 积 应 用 开展昆虫病原芘菌资源收集 、 車 力 菌 株 筛 选 *



^



%



135



__ __ _ __ _ _



承虫處菌侵染机理以及利用基因工程迸行考力菌株改造等方面的研究工作 a 通 过 农 杆 阚 介 异 转 化 真 菌 技 术 ，将克隆到的分解昆虫外壳的蛋白酶和几丁解基因导人白涠菌 0 筛 选 对 蚜 虫 等 刺 吸 式 靑 虫 腓 治 效 粜 明 S 提岗的霜组菌株 建 立 以 蜕 皮 激 索 Cecdy ne) 为 诱 导 物 的 凋 控 系



.



统 ，筛 选 能 在 较 低 艰 度 与 不 同 温 度



^



F 促 进 浓 曳 萁 菌 孢 子 发 与侄染 提离杀虫真菌货架脊命



：



*



的 辅 助 刑 ，基 週 工 程 技 术 已 成 为 高 效 的 杀 虫 J 菌菌株选育手段



.



^



在杀虫真菌农药中 白悃菌研究历史最长 ，研究队伍最大 ，每年应用于防治松毛虫和玉 米 螟 面 积 达 1 千 万 亩 以 上 。 杀 虫 S菌 农 药 主 毁 有 木 霉 阑 等 * 自 20 世纪 30 年代发现木箱菌对 梢 物 病 窗 的 防 治 作 用 以 来 * 它 是 研 究 最 多，应 用 两 积 般 大 的 真 菌 杀 虫 剂 ，目的产品主要是采 用 液 tr两 相 发 酵 生 产 分 生 孢 子。20 世纪 3 0 年代末期 ，美



a 研究出的液体发醉产厚垣孢予工



艺 有 审 为 木 稼 菌 产 业 化 提 供 新 途 褚 。开展木苺菌产厍垣孢子 M 控 机 制 研 究 + 进 行 淡 紫 拟 #



等高效繭株筛选和工程菌株的抅建 ■ 为真銪发酵工艺突破提供技术支持 4 . 新型擅物激活蛋白 冇 关 激 发 棺 物 免 疫 抗 病 和 增 产 作 用 的 蛋 白 激 活 剂 的 研 究 ，已 引 起



m内外的广泛关注和重



视 6 200G 年由龙国 EDEN 公司从细苗騵过敏蛋白中开发出的康壮素 Ctnessenger) 农 药 产 品 , 在 美 同 获 得 赍 记，被 EPA 美 画 坏 境 保 护 若0 列为免检残留的农药产品胃准许在所有



作物上使用 d 现 d 在美 fl , 愚 两 秤 等 国 的 烟 荜 、 蔬 菜 和 水 果 上 广 泛 应 用 2004 年 经 我 国 农 业 部 农 药 检 定 所 （ ICAMA ) 审定通过 ，壤壮家取得了农药临时登 证 , 首批推荐在番茄 辣 椒 、烟草和油菜上使用 。 日 前 國 内 正 在 研 发 的 冇 activator 和 harpinxoo , B 我 国 B 成 功 分 离 和 获 得 f 多 个 棺 物 1



1



激活迤白基H工 稈 銷 殊



.



miij 试验表明 ，激 活 蛋 仃 农 药 对 多 种 梢 物 病 毒 病 害 防 效 可 达 70 % ,



增 产 10 % 以 上 ■ 2004 年 该 成 架 已 通 过 了 农 4k 部 成 果 鉴 定 ，达 到 同 类 研 究 的 N ㈣ 先 进 水 乎 ，



-



5 生 物 化 学 及 .新 型 激 发 子 类 农 药



及 植物细跑销的甲壳索等榭质能 ffia植 物 中 多 种 信 兮 传 导 途 径 + 作为一类全新的生物激发子 （ 含寡梢 、 糖 蛋 白 、 多 肽 和 腑 肪 酸 等 类 物 质） 生 物 化 学 农 药 的 研 发 、 生产及应用已引起阔外科技界及国际跨画大公司的萵度关注， 屮国其 2 0 世纪 80 年 代 ，学 者 们 发 现 来 源 于 真



有丰茁的寡捎等生物激发子的资澉及研发优势 ，应卨度审视



. 寒轉生物农药不但能十分有效



地 控 制 烟 草 花 叶 病 （ 防 效 7.2 % ) 等 多 种 农 作 物 及 经 济 作 物 病 杏 . 同 时 对 明 显 提 商 产 M 最 新 昆 虫 生 化（ 濟 化 ） 梅 抑 制 剂 研 究 表 明 ：小 分 子 蛍 白 和 有 机 腑 肪 酸 （ 透 明 质 酸 ） 对 昆



虫 生 化 （ 消化 》 （HE 布强烈的抑制作用，吋 导 致 昆 虫 死 亡



病 的 作 用a



. 还 具 有 兼 抗 线 也 ，處 闕



，細



和



三 、我国生物农药发展分析



资 源 大 祠 ，拥 有 全 球 10 % 的 生 物 遗 传 资 源 。



( 1) 具 有 丰 离 的 生 物 资 源 我 同 是 一 个 生



据不完全统计 ，我 国 拥 有 动 植 物 、 微 生 构 约 26 万 种 ，还 有 着 其 他 R 家少有的丰富的人类遗 传资源 t



0 前我 保 存的农作物种质资料种类达 30 余 万 份



T



位 敁 lit界 第 一，为 我 国 发 賊 生



f 丰 寓 材 料。这神优势 是不可替代的，tk 是 具 有 浊 占 件 的。 C 2 ) 环 境 保 扩 和 市 场 筘 求 据 农 业 部 统 if 我 同 农 作 物 病 虫 衷 常 年 发 生 积 6 0 忆 亩 左 右 ，毎 年 M 失 粮 食 〗⑽0 万 吨 ，每 年 篇 璐 生 产 和 使 用 8 0 多 万 吨 化 学 农 其 中 8 0 % 为 典 毐 农 药 ，录 致 2 0 % 以 上 果 蔬 和 1 0 % 以 上 锒 徵 农 药 残 留 趙 标 。 此 ，发 械 生 物 农 药 产 业 对



你科学与生物技术提供



.



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136



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「 〖持 续 发 展 ，保 障 人 们 的 生 命 与 健 保 护 生 态 坏 塊 都 十 分1要 ，将 为 我 国 农 产 品 保证农业



出 口 创 造 十 分 搿 利 的 条 件 ，极 大 地 增 强 我 网 农 产 品 的 周 际 竞 争 力 。我 国 規 划 到 2 0 1 5 年 生 物



农药占所右农药的份湎将由现在的增加到 30%,



针 对 中 两 入 世 • 发 达 II 家纷纷调整提茼了产品进口的技术门槛 • 农 产 品 受 到 的 影 响 首 当



_



H 起正式禁 : 11 320 种农药在欧刺销忾 ，其中涉及我围产农药 达 60 多个品种 ，其中杀虫剂 31 种 ，其他为杀葡 和 除草剂等 ，这 哼 农 药 在 我 国 的 生 产 M 和 其 冲 * 欧 盟 于 2003 年 12 月 31



使州范



已具冇一定规樓



^



. 生物农药的研制已成为当务之急 ，其 研 发 将 有 效 地 实 现 农 因 此，



产 品 的 优 质 安 全 生 产 ，提升农产品的经济附加値 ，扩大我同农剮产品外销市场，推 进 绿 色 农



_



业 产 业 的 发 feL (3 )



研 究 队 伍 不 断 成 长 在 生 物 农 药 技 术 领 域 ，我 国 形 成 了 一 支 水 平 较 ffi 的 研 发 队 伍 和



.



相当的工作基础 创新和开发能力不断增强 a 到 2006 年截止 t 我国有 3 多家生物农药研究 机 构 约 3D0 家 生 物 农 药 生 产 企 业 ，生 物 技 术 研 发 人 摄 有 2 . 5 万 人 ，毎 年 还 有 约 5 0 0 0 名 生 钧技术专业的大学生和研究生毕业加人这一行在生物技术研究幵发方面已鲛形成了一个 初異规模和有一定竞争力的研究队伍



.



_



：



f 4 ) 政 府 政 策 的 支 揮 我 同 政 府 # 常 贯 视 发 脰 无 公 害 农 # 生 产 桉 术，1 9 3 6 年 8 中 同 2 1 《2 U S 工 程 项 自 I 也 将 生 物 农 世纪议稈i 将生物农药的研发列人酋批人选项目 IMS 药 、微 生 物 肥 料 、



t o 物 生 长 调 节 剂 和 微 生 物 降 解 制 剂 列 人 首 批 M 大 项 0 发 展 规 划 。屮



绿色



含品发展中心和冇机食品发展中心也相继成立 a 北京 、褪建等省市已建立无公窗生产祭例， 羽 确 规 定 蔬 菜 生 产 禁 止 使 用 舶 和 部 分 商 #农 药



.



四 、我国生物农药发展方向及需要解决的问题



生 物 农 药 在 我 M 整 个 农 药 行 吡 中 所 占 份 额 相 当 有 限 ，与 发 达 圃 家 相 比 还 布 较 大 差 距 ，



针对目前我国生物农药发展存在的突



m 困 难 和 问 越 ，哇 议 ：一是从经济和社会效益双1



角度考虑其发展的想 ， 对 生 物 农 药 的 发 胺 给 予 玫:策 斜 加 大 研 发 资 助 ， 对 企 业 賊 免 税 费 等 而 对 剧 毐 、 rfss , 嵙残衍的化学农药应该禁止或限制使用 e 二 楚 应 当 推 动 资 源 优 势 整



.



合



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| 薪，在 全 国 形 成 若 干 个 既 具 有 开 发 成你



力又



规 楼:半 产 的 大 哦 牛 術 农 药 企 彳h 逐 步



形成多品种结构的生物农药产业发展袼蟎 3 S是 企 业 和 农 技 部 门 共 hi 努 力 * 加 强 对 生 物 农 药 的 技 术 推 广，使农民能够熟练攀握生物农药的使用技术 。



第二节生物农药及我国的产业发展



_



一 、发展生物农药产业的迫切性 农 业 生 产 每 年 ㈣ 病 虫 草 宵 造 成 皂 大 损 失 • 为 了 保 证 稳 产 离 产 ，抉 期 以 来 人 们 一 卉 主 要 采 用 化 学 农 药 控 制 农 作 物 病 虫 荜 害 ，据 统 ih 我 国 年 2G0S 年 化 学 防 治 圃 积 占 总 防 治 面 积 的 比 率 岛 达 的％左4\ 由 于 化 学 农 药 的 长 期 、. 大 世 和 反 茇 使 用 ，带 来 了 对 土 壤 、 水 体 和



大 气 的 污 染 s 农 副 产 品 中 农 药 残 钳 增 加 ，也 ft接 危 辔 了 人 类 的 健 康 及 生 存 E 在龙火害虫的同时



M时 *



化学农药



tli杀 伤 了 灭 敌 及 其 他 有 益 生 物 • 抜 坏 了 生 态 平 衡 ，使 富 虫 更 加 这



样 ，不 得 不 加 大 农 药 的 施 和 频 .度 + 从 而 造 成 化 学 农 药 应 用 的 恶 性 循 坏 a 近 年 来 ，随 右 人 类 经 济 文 化 水 平 的 提 商 ，人 们 对 食 物 安 全 和 坏 境 安 全 提 岀 了 更 髙 的 要



137



求



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. 4:物农药也闽此得到 r 迅 猛 的 发 展 。生物农药是直接利用生物产生的活忡物质或生物活



体作为农药以 M 人 T.合成的与天然化合物锫构相 的 农药 ， . 它包括微生物农药 ， 植物源农 药 ，转萌闶生物农药和天敌生物农药等 s 屯 物 农 药 具 冇 以 f ① 对病虫害防治效娱好 , ■



而 人 畜 安 全 无 谛 ，不 污 染 环 埦 ， 无残銜 ；② 对病虫吉持异性强 ，不杀伤害虫的天敌和有益 生物



能 保护生态平衡 ③ 生产原料和冇效成分顾天然产物 P 它 的 闽 脚 然 能 保 证 蚵 持 续 发 展 s ④ 可用现代生物技术手段对产牛 菌及其发酵工艺进行改造 + 断改进性能和提商品质; ⑤ 多种因素和成分发挥作用 ，宵虫和病 难 以产生抗药性 在生物农药迅速发候的过程中 ， 国 际 h 些新型生物技术公司 ，如 Myeogen 公 司 ，Eeogen. 公 硐 等 应 运 而 生 ， 一 些 全 球 性 大 型化学农药和生物技术公习‘ 如芙阐的杜邦公 4 种 is 山都公 、 徳 的 纬 if 公卜ij 、 瑞 士 的 汽 B 4 ® 公 司 、 丹 麦 的 Novo 公司 日本的住友公司等也纷紛投巨资发展生物农药 。 我国也已将发城生物农药和鉍色食品列人《 中 闺 2:1 世纪议程 》 在 我 闻 ， 每年发生较大 的农药事故达 3仙0 4000 起 ，农药污染贿款超过 1 亿元 w 随 着 《 坏 境 保 护 法 S 的 贯 籾 执 行 ， ■



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农药给社会和环境所带 .来的负调影响将愈来愈大另外 + 我国目前对农药进口的控制主贺是 辋逬口妃额 。创制和开 发拥苟我国自主知识产权 、 商效安全而又 fl 实用价值的生物农药新品 ■



种 ，加速发展我國的生物农药产业已迫在眉



-



V



我国生物农药产业发展概况



0 前 我 国 能 大 规 楢 生 产 的 生 榭 农 药 品 种 主 要 有 4 6 个 ，即 苏 云 金 芽 孢 杆 并 岡 爾 家 、



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京 和 赤 露 絮 等。



苏 云 金 芽 孢 忏 賴 是 世 界 上 用 途 尨 广 、 产 緻 敢 大 的 微 生 掏 聶 虫 刑 ，找 国 白 1 9 6 5 年 第 个 商 品 制 剂 “ 育 虫 阑”问 世 以 后，其 年 产 贵 校 期 稳 定 在 1 0 0 0 2 0 0 0 U 2 0 世 纪 卯 苹 代 后 得到了迅速发展 u



并冈琢索是防治水稻纹祜病的当家农药 ，自 20 世纪 ？0 年代问世以来 ，儿十年经久不 哀 * 到 20 世纪 90 年代，国内有 30 多家工厂生产，年产砥近 40001 U 00 % 康药计）, 占水稻 纹祜病防治市场的 yoK 以 h ，珂供约 5ooo 万 公 頃 （ 1 公 顷 土 地 使 用，防 治 对 象也已从水稍扩大到了小表 玉米等作物 由于离产菌株的培肾成功及尚溢短 問 期发醉工艺 . 大大地降低了生产成本，井冈杩素已成为找国农药中 M 安全 ,. 有效 、 . .廉价的品种 阿维菌索是一种超高效的杀虫生物农药 t 每公顷用常仅 3000 ？500 mg。主要用于防治 编 赉 、 潜叶蛾 、 梨木 MU 斑潜蝴 * 小菜蛾 、 菜 # 虫等宵虫 。 ％



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3



赤苗家是闷用最广、设有效的微生物诹生长激宏



提 早 歼 花 结 榘 的 作 用 ，对 水 稻 、謹 作 用，



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.



促 进 种 子 发 芽 ，M 物 生 长 和



花 生 、 蚕 豆 、 葡 船 、 柑 橘 、■ 花 等 有 显 著 的 增 产 ■



此 外 。 我 K 正 在 研 究 开 发 或 处 于 产 业 化 初 期 的 主 要 生 物 农 辨 品 种 有 浏 阳 荀 家 、南 晶 霉 索 ，制 JT菌 系 、中 生



歡、抑



、



素 ，宁 南 霉 索 和 杀 枯 肽 3 还 有 莨 菌 杀 虫 剂 ，如 白 捆 菌 ，绿



個 菌 ，拟 資 葙 ；细 菌 尕 虫 剂 + 如 球 形 芽 抱 扞 睹 、 金 龟



+ 芽 孢 杵 tft



'



剂 ， 如 核 型 多 角 体 痫 珣 、 颗 粒 体 病 薄 s 棺 物 诹 杀 虫 剂 ，如 印 棟 紊 等



缓死芽孢杆阐



病豳杀虫



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H ,我国生物农药产业发展存在的问题及对策 L :t 要 H 题 ( 1 ) 科研经费投人不足 ，新 产 品 开 发 艰 难



138



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2年



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世 # 环埯与发展大会”笫 21 条决



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议 ，要求 “在仝球范



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.



. 到 2006 年生物农药的产 M占 68 内 控制化学农药的销 ff 和使用 ， % 然 MSOOfi 年 ， 我 y 生物农药的市场占有苹仅达 〗W 5 % 宂 其 原 閃 t要是由于可供农民使 增的生物农药品种非常冇财 ，胙用的品种仅三四个 ， 远远不能满足滞喪 深 层 次 的 原 因 是 科研经费严1 不足所致 ，主嬰表现在两个方面 ： 是绝对经费少 ，国 外 研 M 神新农药科研 支出 X 5 f)G0 8⑻0 万 龙 元 ，商gt国微生物农药 ㈤ 家攻关课题年均经费不到 5 万 元 ，从项钉



.



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立项到取得三iE , 约谣 to 年时间 ，10 年间将工资投人计算往内， 每个项目的投人也仅 60 70 万 元 人 蜕 币 f 二 是 有 ftl的经贽不能全部 于 科 研 以浙江省农收科学院微生物所微生物 农药课题组为例，轶钽有科研人员 6 人 ，卒业费削减 3 0 % 后 加 卜 抖神补粘 ， 每人每年霜 〗 支费用约丨万因此， 课题组「 承相一个科研项目其较费逐不够人头费开支 ■



科 研 人 姑多争取壞 ■



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这就迫使



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ift[项 F1 多 了 科 研能力又贱不 : [ , 势必异致科研成果难于过硬



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产业



化非常困难 < 2> 企业生产苜 H ： 1 马 * 场无序竞争 企 业 生 产 的 & 目 上 马 t 造成了资源的大魅浪 费。如 Bt 生产厂家 + IM0 年仅几家 , 1 年 发 胰 到 100 :余 家 ，到 2006 U



m



年述能坚持生产的 B 不超过 W 家 ，又如阿维渐素，1994 年生产厂家仅 3 3 家 到 2006 年 已 发 展 到 100 多 家 ，估计用不 :rs 年 ，生产阿缃菌索的厂家也会只剩几家。 m 应用寅传力度弱 ，观念变更維 尽管 di物农药较化学农药有着 t 分明显的优势 ，但



s 前广播 、 报刊 、电视等新阄媒体介绍生樹农药的科呰类文章和廿目较少 ，不少人根本不知



道有牛•



_



农 药 。特别是许多农民受传统的耕作 . 念影响较深 ，习惯 T 使用化学农药，经常滥 用和过 M使用，臂如过去农民为了防治晌虫，使蔬莱的外观漂亮无疤痕 ，常用农药喷洒其外 教 ，接至打的农民为图锊？ F ， T 脫用廉价卨墦化学农药浇土 ，这 M 然可以保 E蔬菜不受虫 寄 ，fn 化学农矜通过裉须直接进人广蔬菜内部，很难被淸洗掉 ， 因时对人体造成的危害 更 大，



-



2 对策桁施 {1 ) 科 研 上 ：增 加 投 A



c



突 出 M点报倨我同的实畔情况



• 借鉴国外生物农药研究与开



发经费大都来自政府拨款的做法有关部n 应加大对生物农药科研单位的投人 建立国家生 物 农 药 审 点 开 故 t 龄 窣 ，间时对生物农路研究课题的立项 和迓费給 y 倾 斜 ， 以利史多的生物 农药品种问世 * 要将存限的经费用在刀刃上 ，确保几个确有前跃的重点项 H 有较充裕的经费 f



■



投 人 ，力争在几年内形成儿个真正过硬的突被性成果



m



. 规模发楔



.



21 ftt纪是生物技术时代 ，我 凼 存:此方曲基础较好， 如能进一步赶超，就可以利用生橄技术产业带动我国 21 世 纪 经 济 的 发 展 ， 而其中生物农药 是 生 物 技 .术领域屮极接近产业化的 ，个 $:势绀成部分 閃 此 有关部 要把推进牛物农药产 产 业 上 ：提 高 认 识



.



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收发烟件为新的释济播苌点來抓 ，作为一项事关保陣人民人身健康 、 保护环境和生态免遒 破 坏 * 促进农业耐持续发展的大亊来抓 。 另外 t 我围已有一桄上规模的生 农 药生产企业 ，如 海 正 奥 闭 、 钱江生化 、 德淸拜钯 ■



"



.上 忾 次 。同时积极歧励更多的企业和 |



等 • 对这啤企业应给予积极扶持 ，使異逬一步上规模 ■



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外资到生物农药的妍究和中产中來 ，形 成 产 、供 销 、 研 金五位一体的集团化大企业 ，使 各种生物农药的生产形成规模效益 以增强其市场竞争力，



.



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⑶ 应用上 f 政策引异 +



规范发展鋅先应制定相关政策 ，对化学农药的使用制定严格 的 标 严 禁 滥 用、 乱 用 化学农药 ，违者实行罚款直至法津制裁 p 其次应强化宦传 使人们 对食品安全和环境安全有更清楚的认识 使 尽 S 使用生钩农药成为农民的自觉行为 3 第 三 ，



.



■



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139



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应广泛建立缄色食品生产桩地 ，大力发展有机农业 、 无公害蔬菜 ，放心菜工程等 ，使生物农



药的应用领域得到稳歩拓展



6



四 、农药中间体绿色生产技术集成



农药中间体的生产过程中副产物较多 * 排人环境中易造成严m :的 污染 ，据统计，每生产 的废 #物 据了解 ，从 20 扯纪 90 年代.起 人 们 从 原 济 反 应 ， I t 此类产品盟伴生 5 无毒或低毒眼料溶剂替換 、 环保催化剤研制 、 环境友好产品开发等多个方面对绿色化学展开 Jf 研究 ，为人类解决化学工对坏境的污染 、 实现化工领域的可持续发展和循环经济提供了 有效手段 。 我国在这方 也 开展了一系列工作 ，取得一定迸诚。



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专家经过市场闕査没现 ，邻 （ 对 ） 甲 基 笨 膪 4 三 氣 甲 基 水 杨 酸 等 沉 种 产 品 ，是 我 N 足环 酊场迫切活求的农釾及医药中间体 = 这些中间体的现有 T 艺存在 3 方 itf 突 出 的 问 境污染严重 ：二是 T 业生产屮原子利用卒有效值低，原M 料消耗请大 ，废弃物多 生 产成本 h



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三 足 工 艺 略 线 K , 成隹设备通用性差 ， 设备投资成本企业抵御帀场风险的能力相对



不 足 .. 为 了 解 决 这 2 ft 种重要农药中间体生产中存在的上述问题 ，我国科技工作者展开了针 对这些产品的绿色化工生产技术的系统研究 ，并取裾重要突破，



■



科研人员提出 / 从 精 细 化 学M 生产滬头开始控制污染 、 合 理 应 用 子 利 用 率 4效 値 等 1 论模嘲 P 研 发 9 种商活性 ,. 长寿命的催化刑及反应助剂 i 设 计 r 特妹结构歹Hf 式 固 定 味 ， :菸农药 、医 药 中 体 的 淸 梅 用 1 0 套生产设答完成了芳香醛 、M 和 含 氟 句 芳香酸等郎种連



r



生 产。与国内外现冇的工艺相比 ，此 项 H 生 产 工 艺 减 少 T 反应班骤 ，生产过程邮连续操作， 缩 短 了 反 应 时 則 ，降 低 f 原料和能源消耗 ，实现了踉子利用率柯效值的最大化 ，同 时 最 尤 程



度地控制了生产过程中的环境污染问瞇



3



第三节积极推动生物农药技术的发展



生物农药是利用生犄及其基囚产屯或表达的各种生物活性成分制备出的用于防治植鞠柄 血 審 .钚 卫 M 4U 杂 萆 鼠害以及调节植物生长的制刑的总称，我 ㈤ 从 20 世纪 SO 年代就开 始了 Bt 农虫剂的研究 20 世 纪 肌 年 代 屮 期，IM 杀虫剂的发展被列人国家科技攻关计划 ， Bt 杀 U 到 2 0 世 纪 如 年 代 初 期 . 仝 国 Bt 杀 虫 剂 的 产 量 10 质 M 开 始 大 度 提 到 2加 & 年 ，| 1



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剂的生产厂家达 ⑽ 家，C* 相继研制与开发出悬浮剂 、 可湿性粉剂和高含坦粉刑 及原粉等多 种 剂 型 ，年 产1达 2 万 3 万 吨 ，在 加 多 个 省 市 用 于 防 治 粮 、 棉，果 获 、 林业等作物上的 20 多种芳虫 ， 使川昍积达 333 万 公 顷 。辻大批坩出 a 美 明 欧洲和东南亚 S 家，近 年 来 t ■



i



夭然生物农药的研制.发展较快的有杀虫病母 、抗 虫 真 菌



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抗病细微及其抗生案等 *



一 、我国生物农药技术的发展现状



我国对巍歯制剂的研究 、 幵 发 B 有 2 0 多 年 的 历 史 s 滅 中 以 白 菌、绿慨蔼为主 。域 宵 ― if 未成功开发出白俩蔺制剂产品，但应用白傭菌防治松毛虫和i米轵等寄虫的面积这 6 6 7 力 公顷以上 ，木艰菌己开发成功 ，取 得 登 记 注 册，用于防治蔬架灰笛病，效 果 理 想，择 有 广 阔 的 应 前 聚。在病海杀虫剂的研究中 ，防治蔬菜宵虫的多个病逛产品已实现商品化 ，其 中 利



m



-



闱生物工程技术获得的基因條怖及含有增效进白因子的病爾株系已处丁 开发生产阶段 ，从



使陡虫病毐产品的承虫进更广 ，防治效果更好 。 如 铃 虫核麥角体病毐巳存多家企此登记注



140



__ __



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册 ，进 人 .工 业 化 生 产 a 线虫和微孢子杀曳刑起步虽晚 * 但在解决工厂化批娥生产工艺和应用 技术的基 上，产 品 B 达到实用化程度 * 另外 ， 拮抗细菌生防制剂的研究趋于活跃，主要用 于 防 治梢物土传病害 ，在全囷的应用面积已超过€667 万公顷



m



■



-



B



我函生物农药研究经过多年的发Mf 到 0 0 7 年 ， 有 30 多家研究机构 ，研 发 人 贝 如0 多 人 约 有 3 0 0 家生物农药生产企业 5 0 多个登记品种 * 屮 科 院 院 士 北玷农业大学研究人 员共冏研制成功的 瑞 宝” 牌增抗灵是 “ S3 增 概？fT 的 换 代 产 品。这是我国第一例植物抗 p



％



M



病逛诱译剂 ，是 新 …代无母 、 尤 污 染



1



无 残 留 ，无公害的纯天然生物农药



诙产品对抑制多 增 抗灵能很好地



B



种作物钥燦的侵染和降低病瘅的增殖与扩屜 ，具有明显的防治效果 网 时 增强裉系活力 ，促进作物增产皁熟 ，并能较好地提高农产品的品质 . 在 农 # 增产和农民增收 中发挥 f 较为重要的作用 增抗灵自问世以来 在 全 国 多个省市匕进行了人 面积试验 t



3



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B



■



■



％



示菹和推广 f 对 烟 黾 ，蓮菜 、 瓜果 ，小 表 、 大 豆 、 五来 花生 、 花卉等作物的多种病灌病的 防洽具有较为 显 的 效 果 ，并 较 大怙度的提尚农怍物的产垅，部分农怍物墦产幅度商达 20 隧 ，得到了广大用户 、 农业专家和农技推广人员的一致好评 。 1



_



取 门 I封草坪生妫工程有斛公司从 ]即6 年 开 始 ，组 织 一 批 院 士 、薄士生导师参与攻关 ，



运



m生物技术从辣揪干果中萃取提焯



t



研制



h



辣 椒 碱 ” 杀虫农约 ， 通过优化筛选泯配方和微



乳剂应用研究 ，幵发生物可降萌农药 * 经在网家农业郎农药检定所进行田间药效试验 ，证 明 该产品異有良好的触承 、 驱避作用 对 作物虫诔有药效高 ，持效饺的特点 2007 年 9 月，国 家 萵 技 求产业化示范工稈 ，生物农药黄柠乳油系列产品生产基地在湖 南黹德开工兴诖 ，生物农药黄柠乳油系列产品尨以纯天然梢物原料提炼加工的纯生物制剂 ■



.



M我囿首批搁有自主知识产权的离新技米农药新品种，具冇广进 、 高 效 ，无公害等特点



二 、生物农药发展与产业的障碍



生物农药是由生物发酵后经特殊工艺处理制作而成的 ，是对特定的害虫具有特效且安全 性极高的农药 。然 在 实际推广中，却显得步腫维艰 安 徽 捭 安 庆 、 芜 湖 、 池州等地的农资 &



_



商 店 样 品 陈 列 t[ 里 ，生物农药仅占化牵农药总垴的 i/ iG 左 右 ，巨 只 存 “ 农抗 i2tr 、 强敌 U 70R 1 杀 虫 隶 312 新 梢 梅 素〃 等 1 0 多 个 品 # 出 铒 ，业 内 人 士 介 绀 ，生 物 农 药 JE 论 是



'



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品种还是铕售量 ，都只占很小的比例



_



6



(1) 价 格 脔 据 啤 査 +



农民对生物农药 “认町不认购” 的关键往于价格商 ，农民认为用 了不合算 ，尽管从於远宥 ，椎广生物农药对农民是件十分有益的事 因为有的牛物农药不仅 能防病治虫 而且还会产生一定的肥效 * 但 由 于 生 物 农 药 是 项 尖 端 技 术 开发戚本萵，它



.



的价格比



■



敢化学农药高 . 效 果 .又较 ra



i



. 考 虑 到 成 本 间 题. 大多数农民还是愿意使用化学农



要想在短期内把生物农药的价格大度降 -F 来 又 是 不 太 可 能 。据 资 料 显 示 ，M 外 一 些 农约公司 ，每年用于生物农药研究幵发的费用尚达 1 亿 美 元 以 上 s 自 前 • 国内一些生物农药 生 产 企 业 ，存在规模小，设 备 差、缺乏资金和技术落后等难题 微电物农药多为发觭制作 ^ 生产工艺仍序留在自然姉选导致成本焖离



.



&



a〕认 知 低 农 民 使 用 化# 农 药 的 时 间 久 了 ， 对化学农约有 / 一 记 的 依 赖 性 ，而 对 新 铟 农药还没希诨正接受。他们最关心的还 M时 效 性 ， 化学农药见钬快 ，fff 生物农药滞要儿天才 能 # 到效果 闲此牛物农药的推广和使用就比较艰难 某 姪 销 JT说 ，农民对生物农药的药



. 边蚩边介绍 a



性 、 杀 虫 机 理，使用方法等方面了柄敍少 亊实



， 有时 D 都 讲 干 了 ，农 民 还 不 理 解 ？



—



fc ，使用生物农药并不一定就不划专家认为 ，衡1 种农药的价格 ， . 并不能只宥单



141



__ _ __ _ _ _



_



. 闹 贺 看 镲 体 的 使 用 效 果 。葙 时 候 数 千 克 化 学 农 约 的 使 用 效 果 和 | 几 克生物农药的效瑕是 价，



一 样 的 , 相 比 之 F ，单 价 昂 贵 的 生 物 农 药 也 就 很 划 算 了 a *



< 3> 发 展 慢 生 物 农 药 本 身 的 发 賊 缓 悛 也 异 致



f 推 广 的 凼 难，与 发 达 国 家 相 比 ，我 国 帀



h 的 卞 物 农 药 品 种 述 太 少，其 中±贤 的 原 闪S推 广 周 期 过 松 . 从 爪 发 到 推 广 利 用 至 少 要 六 七 年 时 阕 * 另 外 0 前 生 物 农 药 的 品 种 也 渾 齐 全 ，在 农 药 中 所 占 比 例 还 不 到



移j



.



三 、发展生物农药的重大意义



U ) 生 物 农 药 性 能 仗 越 生 物 农 药 包 括 微 生 物 农 药 、 生物化学农药 、 转 基 闪 生 物 农 药 、 犬敌生物农药以及植物源农药 。庖 用 生 物 农 药 ■ 一 可 朵 灭 多 种 病 虫 害 I 二 W 生 产 无 公 害 绿 色 食 品 ；三可喊少对环堆污染 ，确 保 人 衔 安 全 P 四 吋 保 护 大 敌 f 五是病虫不舄产生抗药性 如 由中国科学院大迮化学物理研究所承祖的农业部 “ 94 *T 项 开 发的新型系列寡聚糖生物农 药 , 通 过 诱 竽 植 物 免 疫 反 应 作 或 抑 制 病 原 微 生 物 具有不产生抗药性 * 安 全 无 齑 ，使 用



_



.



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3



剂 S 低等特点。 对 改 鞞 我 圃 土 壤 坏 境 ，生 产 无 公 害 绿 色 粮 食 、 麟 、 水 果 、 花 卉 等 以 及 促 进



我国农业可持续发展都具有1大 意 < 2 > 有 利 于 冲 破 绿 也 壁 垒 ” 由 铽 准 频 妙 渕发的农产品出 n 受 阻 ，磁 来 越 成 为 屮 农 # 走 向 围 际 市 场 的 拦 路 虎，铒 年，都会有上百起中围出[1 农 产 品 lit 政 M 问 题 被 退 货 的 乎 件 发 生 由 于 缺 乏 标 准 而 失 的商机更是数不胜数，因 此 P 以生物防治病虫害为主 ， 少 敏 施 用 化 跨出 学农药是生产绿色安全果品的保舐 。从丽确保我国有更多的农产品冲破 绿 色 壁 垒



_



8



:



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能够解决疑难病虫罟问題々些病虫苫山于氏期使用化竽农葯 B 产 生 极 强 的 抗 性 ， 防治效粜很盖而使用澌沏生物农药 ，可 以 解 决 这 一 间 题。如 蔬 菜 I辑核病 M 在卨温 -多爾尚湿 环 境 7极 易 发 生 的 起 齒;性 病 咨 ，以 往 用 化 学 农 药 防 治 ，效 渠 不 够 观 想 ，黑 龙 江 W 科 学 院 应 用 ⑶



徽生物研究所生物工程实验室从丨㈣ 9 年 便 开 始 f 研 究 ，终于从作物根际土.壤中筛选出一株 枯 草 芽 孢 杆 菌，以璘荫株为生产阐铢进行液体发酵 ，用 发 酵 1翁 液 浸 种 或 制 成 可 湿 性 粉 剂 拌 ，M1时还具衍促进作物生长 ，提 岛 作 物 免 疫 力 的 作 用， 种 rrf #效防治蔬菜 核 病|



_



.



四 、如 何 促 进 生 物 农 药 的 发 展 ( 1)



在 政 策 JK 给予扶持生物农药产业化茄要大 M 的 基 础 研 究 投 人 ， 需要更优赵的产品



.



品种，山 于 生 物 农 药 不 仅 貝 冇 K 大 的 经 济 价 俏 而 & 具有允吋比拟的社会价值和生态环境价 值 阗 此 ，对于牛物农药的研究开发 , 应 当 制 定 稳 定 的 、 能吸引最优秀科技人才的科技开发 政 策 ， 不 是单纯依靠企业化和市场化手段 = 应 鼓 励 科 技 人 员 树 立 “卜 年 鹰 一 剑 " 的 佔 念 ， ■



研究扦发具有巨大的经济价值和社会价更具布场盘争力的新产品 ，新 品 种 • 国家还要加 X 在科技政茱 ，产 业 政 策 、 投资政策等方面的鼓励和扶持力度，从啲真正建之起集生物技术 研 究 ，申 报 ，产 业 化 生 产 、市 场 推 广 等 功 能 f 一体的生物农药技术联合体和经济利益共同 要 集 中 全 y 各 方 的 力谓 ，规 划 出 今 后 5 10 年我国生物.农 药 产 业 化 的 ® 大 技 术 攻 关 课



s



舰 方 向 ， 点研究我围生物农药产业链协 管 理 的 基 本 橡 式 t 4 尊 .里 知 识 产 权 的 基 础I 上 ，运 . . 发 挥 协 同 作 用 + 全面加速生物农药产业化迸程 。 用 各 自 it 势, 集 合 群 体 力 t 和 智 愨 ， 生 物 农 葯 属 子 商 新 技 术 产 品 研 发 费 用 离 但 产 品 生 命 周 期 相:对 较 妬 * 就 一 般 情 况 而



-



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.



.



+



个 生 物 农 药 新 品 种 的 前 期 开 发， 仅 前 要 投 入 人 请 的 人 力 和 资 金 ，〖衍 且 需 要 经 历 較 K 的 讦 发 煳 在 市 场 化 阶 段 ，农 药 标 推 的 制 定 与 审 批 ，大 田 试 验 和 工 业 化 生 产 也 潘 要 数 年 的



m



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时 闽。因 此 * 生 物 农 药 具 有 岛 投 人 、. 尚收益 ，尚 风 险 、 长闽期的特征 产 业 化 逬 程 ，就必须苕



解 决 好 以 下 /1个要家



B



嬰珈速我国生物农药



加速优秀生物农约产品的开发 ；拓 宽 投 资 渠 iflt 加 大 投 资 力 度 5 研发和制造先进的生物反位工么与装备 ；加速生街农药也场启动 & 当 it , 国家应加快制定和修改相关的法律 、 法 规 . 加强宏观.调 控 , 加大高毒化学农药的海汰力 度 ，加快生物农药的市核速度 同 时 ，改变我同知识产权受益期 短 、 短 期 行 为 过 多 的 局 t



■



B



通 过 相 关 法 法 规 的 配 套 建 设 ，促 进 生 樹 农 药 技 术 开 发 ，市场柘展和产业化的快速健蜞 发 展。 < 2 ) 加大宜传推广力度专家呼吁要彻底改变生物农药推广难的状况 F 必 须 加 大 宜 传



_



力 度 ，让广大农比羋握生物农药的杀虫机■和使用技能 a 政 府 瑯 门 nj以牵头设立生物农药推 广 基 金 * 有针对性地对生产企 t 迸 行 奖 优 罚 劣 * 生产企业要着力提商生物农蚵在防病力 ，朵 虫 力 方 面 的 效 能 * 同时M 用 科 技 手 段 ，降低生物农药的牛产成本 a 尽快建立无公害农产品的 检 测 体 系 * 让使用者从中受益 生物农药对缺i 虫的車害冇一个渐进的过程 ，如 丼 岗 霉 索 对 病 &



阐的作用是阻碍细胞1衩取酸的结合 ■ 使菌丝顶端产生不正常的分枝 尽 评 生 物 农 药 的 度 观 效 应 比 化 学 农 药 傻 ， 但珂使病虫的危害功能受到抑制 或 # 名 存 实 亡。 ( 3) 隼 捤 确 施 用 技 术 在 使 用 技 能 方 面 专 家 指 出 了 如 下 要 点



.



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^



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① 溫 度 生 物 农 药 喷 施 的 适 宜 温 度 在 2 0 t;以 上 a 冈 为 生 物 农 药 的 活 性 成 分 是 蛋 白 质



晶 体 和 有 生 命 的 芽 孢 ，低 温 条 件 下 芽 孢 在 宙 虫 体 内 繁 殖 速 极 谩 . 蛋 白 质 晶 体 也 不 易 发 生 作 用 试 验 表 明 .s 在 2 5 3GTC 条 件 下 施 用 生 物 农 药 ，其 药 效 比 在 1 0 1 ST:时 施 用 高 两 倍 左 右，



.



_



环 境 湿 度 越 高 T 药 效 越 高 ，尤其是施用粉状生物制剂 ，只 有 在高湿条件 T 药 效 才 能 得 到 充 分 发 柙，其原因是生物农药細鹵的芽孢不耐干嫌的邱境条件 因 此 ，喷施細菌粉刑货在单晚有蔣水的时候进行 以 利 于 剂 能 较 好 地 粘 在 作 物 的 茎 叶 上 , ② 颅度使用生物农药



■



并促进芽孢繁菹 ，增 Mi 与害ik 接 触 的 机 会，提 高 防 治 效 梁



&



t



③ 阳 光 闭 光 中 的 紫 外 线 对 芽 孢 有 承 伤 作 用 • 阳 光 直 接 照 射 扣 芽 孢 可 死 亡 5 0% f 照 射 l h 死 亡 率 高 达 8 0% , 因 为 紫 外 线 的 槲 射 对 蛋 白 质 晶 体 也 有 变 形 降 效 作 用 所 以 使 用



生物农药宜选择



r午 4 时 以 启 或 阴 天 全 天 讲 行 .



④ 雨水中到大雨会将喷俩在作物叶片



h 閲 的 阑 液 冲 刷 掉 ，降 低 药 效 ，但 如 果 在 施 药



后 5 h 内 下 小 雨 + 则 不 但 不 会 降 低 药 效 ，反 而 可 提 高 防 效



.因 小 雨 对 芽 孢 活 动 葙 利 .



，能 加 抉



灾 虫 效 果，



五 、生 物 农 药 的 市 场 前 景



我 从 加 人 奴7 0 后 ，在 国 际 农 产 品 和 费 品 贸 铋 中 ，面 对 苛 刻 的 农 药 残 留 标 准，同 时 也 为 生 物 农 药 的 发 展 提 供 jTEi 大 的 机 遇 ，当 前 ，国 际 上 生 物 农 药 （ 束 包 括 农 用 抗 生 累 类 > 仅



占 全 部 农 葯 市 场 份 额 的 2 . 5 % 左 右 * 我 W Bt 杀 虫 剂 只 占 市 场 份 的 2 % , 棉 钤 虫 病 毒 杀 虫 剂 占 0,2 % , 农 ffl 抗 生 索 占 9 % , 梢 物 源 农 药 右 0,5 % a 据 有 关 专 家 预 iBh 今 后 1 0 年 内 生 物 农 药 将 取 代 2 0 K 以 上 的 化 学 农 药，因 . 此，未 來 生 物 农 药 发 展 潜 力 g 大。



.



我 国 生 物 农 药 市 场 滿 求 傲 褪 大。我 国 小 麦 ， ， 水稻五米和棉花的神植商积约 9333 九公 顷，蔬 莱 、 烟 草 种 植 面 积 约 3 3 0 万 公 顷 u 每 年 棉 铃 虫 、 小 菜 .蛾 和 甜 菜 夜 蛾 等 宵 虫 危 宙 面 积 约



?0 0 0 万 公 顷 ，水 稻 纹 祜 病 、 稻 瘟 病 、 白 叶 枯 病 和 病 毒 病 等 危 茗 面 积 约 SZOO 万 公



小 去 白 粉 病 、锈 病 、赤 皞 病 、 棺 物 线 病 ㈨ 此 农 药 的 黹 求 M 很 大 ，2 0 0 8 年 ，我 阐 各 类 生 物 农 药 t



143



__



的总笛求# 吋 望 达 到 U 5 万 吨 ，总销售额将达 8 彳乙



__



1(3 亿元 a



+



_



第 四 节 我 国 农 药f 燥技术研究与产业



一 、我国农药干燥产业基础研究现状



_



在我国 农 药 P 燥设洛的应川已冇几 卜 年 的 历 史 * 近 2彳）年 來 农 药干燥设备行业快速 发 展 ，鲐过广大工■技 木 人 M 的努力 ，大多数工业化机型我国都可以制造 * 基本扭转了农药 干煉设备靠进 W 的 局 面 ，也涌现出一大批农药干燿设备制造企业 ，据估计 ， 中国的农药干燥 设备厂家约有 SO 多 家，年 销 俾 额 超 过 6 5 亿元 ，1麻 界 农 药 干 燥 设 搔 生 产 大 国 之 一 。 但农 ■



.



药干燥设备生产企业技术水平不高 ，制约了农药干燥技术研究与产业的发展 . ■



我国的农药干燥设备在自动化拉制程度



外观质成套性和功能组合性方面与国外先 进 水 平 相 差 大 ， 主要的问题表现为技术创新能力不强和区域集中两方面 目 前 ， 缺 少 埋 论 研 究 是 制 约 农 药 干 燥 设 备 发 展 的 一 大 瓶 颈。被 干 嫌 物 料 的 物 性 多 种 多 样 ， 仅琛几种平燥设裕并不能满足生产的爾耍 。理 论 研 究 是 开 发 新 型 干 煉 机 的 础



_



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3



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-



中 国 干 燥 技 术 的 发 展 ，必 賴 培 养 一 批 理 论 研 究 . 干 燥 技 术 开 发 工 作 者 • 以 提 尚 我 国 干 燥 设 备 的 技 术 含 错 ，近 年 来 + 我 虽 然 有 一 些 大 专 院 校 或 科 研 单 位 正 在 做 这 方 画 的 T 作 ， 1



但 投 人 的 人 力 、物 力 远 远 不 够 。 在 现 论 研 究 方 面 我 ㈤ 与 丹 表 ， . 加 章 大 ，日 本 等 围 相 比 还



W 不小的差勝L 一 般 农 药 f 燥设辂企业应有一个合格的实验流 .程 。到 K 前 为 止 ，不 论 坻 农 药 干 煉 设 备 厂 还是理论研究单位



都 没 有 一 个 完 轉 的 艾 验 基 地• 干燥是实脸性很强的技术 ，不 论 是 M论 研



究还是干燥设备制造 ，实验手段舶必不可少 * 通 过 实 验 * 理论工作冇可以总结出干燥过程中 的 许 多 规 律 ，设# 制造厂通过实验确定 各 种 工 艺 参 数，但 是 许 多弟位恰恰忽略 实 验 的



m



r



重 要 性 • 有 些 设 备 厂 甚 至 没 冇 一 奄 实 验 装 跫 ，在设备设计屮有很大的肖目性 , ，



H 前，实 验 乎 段 薄 弱 主 要 有 这 几 个 方 面，一是设备制造厂对实验过程认识 不 足 ，认为可 有可无。二 是 实 验 装 盥 机 嘲 较 多 ，投 资 巨 大， 一 般企业所能承受 建成完# 的 实 验 基 地 是 .



.



我国干燥技术研究的当务之急



3



a



三 是 缺 少 实 验 人 负，对实验结來的分析能力絞弱 。 科 的 企 此 ■



没有一个技本人员 ，设 备 生 产 过 程 中 其 至 没 有 圈 纸，仅凭机械加工人员的估算和经验来生产 价 值 几 十 万 、 丄 百 万 元 的 设 备 ，这 种 现 象 在 千 嫻 设 备 行 收 并 不 鲜 E ,



而 制 约 行 业 发 展 的 S 外 一 个 原 因 就 是 ,. 虽然我国有众多的干燥设备厂 ，抿 这 些 厂 主 要 集 中在几个地域 火 坻 低 水 平 企 业 的 集 中 有 一 个 童 要 鹿 因 就娃便于仿制 。几十家甚至近百家 B



企仆生产同



料如出一



个机划 1 造成你能做我也能做



, 内容惊人地相似



.



. 你不能做我也不能做



，各家的说明书 、宣传资



. 专 利 产 品 则 风 毛 麟 炻 ，这种局面的结巣可想而知 。



要 解 决 农 药 干 燥 没 & 行 处 现 存 的 这 些 问 题U 使整个行业从代价惨電的互相模仿与价袼战



的 闲 境 中 脱 身 而 訧 只 有 从 基 础 玴 论 研 究 自 动 化 技 术 等 领 域 出 发 ，一丝不苟地提槔自身 的 自 主 创 新 能 力。



基础琿论研究是开发新技术的基础 ，只有农药干燥技术的发 M 才能推动农药千燿设



.



各 的 进 步，我 H 砬 在 大 专 院 校 和 科 研 单 位 建 立 农 药 干 爍 箱 础 研 究 基 地 燥 机 理 ， 为 技 术 开 发 奠 定 珲 论 基 础 ，这 样 才 会 使 我



的道路 a



144



深人研究农药干



m 的农药干燥设备逐步走上自主创新



_



_



围 产 的 农 药 干 嫌 设 备 自 动 化 水 平 低 ，控 制 手 段 落 后 是 桦 遇 存 在 的 M 题 ■



. 耽闺前自动化水



f ，，解 决 农 药 f 垛设备中的控制问题并不网难 但般缺乏的遥 tj 控技术与农药干燥澄格合遡 结合的问 UL 前 面 矜 提 到 * 物料不同对农药 T 燥 机 的 要 求 也 不 同 同 祥 物 料 不 同 对 榨 制 手 段的要求电有较大 K 别，自动控制在干煥机中的作



m众 所 別 知.



.



&



次性投资也是人



关 心 的 N 题 ，存时控制设济的投资甚至超过 T 煱 机 机 械 部 分 的 投 资



® 求合理确定控制方案



侧。



P



1



w虽



补对干燥机 、 T 燥工艺



针对興体干煽工程确定价当的控制乎段 ， 也是目前应开展研究的



_



二、我国农药干燥技术水平 近 年 来 s 随 宥 我 国 农 业 生 产 的 迅 速 .发 展 ，对农药干燿设备的需求葡越来越大 ，农 药 干 燥



设铬的总体水平也不断 燥设務出 n 到国外



T



并有部分农药干 ：



高 。 常 规 农 药 f 燥设格基本可以满足生产的



要，



这 些 W 喜的成就.是 广 大 工 程 技 术 人 员 长 期 努 力 的 结 果 ，农 药 干 燥 设 務 的



进步主蛰表规在农药干燥设备的加工质屋方 SL



_



农药千操设备的加工质世受技术水平及应用行业的 _ 制 约 。 农药彳 燦 设 备 的 应 用 对 设 & 质 堉 要 求 很 高 山 亍 农 药 行 彳k 的 特 殊 件 ，对 所 用 农 药 从农药干燥设备的制造过程看



.



:



n



干 操设备的 材 质 、 结 构 及 加 工 珑 M 都 有 具 体 要 求 ，因 此 要 求 制 造 行 业 提 供 的 设 备 加 工 孤 ■



■



熵 较 商 。农 药 对 干 燥 设 备 及 干 燥 系 统 有 严 格 的 卫 生 指 标 要 求 ，因 此 设 各 绢 构 及 钢 材 的 处



理标准较高，



从 最 近 几 年 农 药 干 燥 设 挤 总 的 质 t 右 ，多数设备钢 .板部经过抛光处理 ，焊 缝 采 用 概 弧 焊



. 有些工广对霞焊缝和环焊缝采用自动或半自动焊接 ，使设备质显得到保证。在走 厂 屮 ，常州品正干燥设备有限公司 、 常 州 邦 华 千 嫌 设 备 冇 限 公 司 加 丁 质a 较奸 ，常 州 沆的1：



(不锈钢）



.



佳发制粹干燦设备相限公珂制粒的设备 #一 定 的 出 口 上 海 人 川 原 干 媒 设 备 有 限 公 司 的 加 工 质 M 也 较 好。



三 、我 国 农 药 干 燥 产 业 发 展 趋 势



近 儿 年 我 迪 农 药 节 能 T 燥 技 术 获1大 突 破 ，大 姻 闰 产 化 设 裕 能 源 利



m 串 达 To % 。



由山东宵料学院货能 T 燥 工 稈 技 术 研 究 屮 心 研 制 的 年 产 60 万 吨 楮 对 笨 二 fp 酸 （ PTA) 干燥国产化装备 璀 论 模 刚 和 工 业 样 机 均 B 完 成 t 该 设 银 不 忸 在 技 水 层 面 可 与 网 外 产 品 柑 媲 1



美 ，IMM 能 源 利 用 率 也 从 过 去 的 40 %



50宄一举提商到 7d 该 设 格 大 批 琯 应 用 后 ，将打



破周外公司在大型节能干燥设备上的長期莱断



&



该设搔宜径 4 Jm , i i i Z . 5 m * 现 正 在 扬 P 石 油 化 工 # fti 公 司 进 行 实 地 论 证 ，下 一 步 凼 内 将 有 20 多金 PTA 同产化千燥装跑上马 t



_



除 了 PTA 干 煉 领 域 之 外



. 节能干燥工程技术研究中心在纯砘 、己 二 酸 等 多 个 化 工 产 品



的 T 燥 领 域 也 都 存 进 树 。 该中心与山东梅化集团合作研制的纯碱煆娆干燥大塑内热式流态化 装 备， ism , 是 闰 妁 最 火 的 岛 效 节 能 干 媒 设 备 s 在 海 化 集 閉 应 7 会 后， 在 国 内 推 广



m



应 用 60 多 台 葚 ，裨 代 了 进 n 设糸。他们与中画石油天然气集



m



e



m 公 珂 il 阳石化分公司合作研



制 的 大 型 Li 二 胺 流 态 化 干 燥 成 套 技 术 和 装 铬 ，能 酿 利 用 肀 达 75 % t



S 骱正在山东洪业集团



山东海力柒团 ，新疆天利集团投人建设 , 据 了 解 山 东 #料学院节能干燥工程技术研究中心 J& 一个以项 H 为纽带



>



. 与企业 、 高校 .



紧 密 合 作 的 开 故 性 芊 台 。目 前 该 中 心 已 研 究 开 发 了 1000 多 台 / 套干燥技术与装备服务于工业



145



_



生 产 ，其 在 节 节 约 投 资 方 面 产 生 的 效 益



_



e 达 上 百 亿 元 ，推 广 命 业 soo 多 家



A



农药能干燥工程技术尨一项广泛炖坩亍多个行业的关链性核心技术，直接影响企1的 产能和能耗。据统计 ，农药 f 燥设备能耗占国内 GDP 总能耗 12 % 对 我 圃 节 能 标 的 实 现



_



意义重人。作:能湄紧缺的今天 ，农药干媒行业是极具节能潜力的行业



8



g 前国内干燥技术能



50 % t 而国外 高 达 70 % 以上。



猓利用率只有 40 %



_ __



四、市 场 供 求 状 况 及 干 燥 技 术 发 展 前 景



农 药 干 煉 设 饬 是 M 大 面 广 的 通 用 机 械 产 品， 我 国 农 药 干 燥 设 备 行 业 从 形 成 ，发 觇 到 逐 步



r



走向成熟已经走过 20 劣年历史 = 目舫国内市场黹要的常规农药干燥设备以及国际市扬霱 要 的 主 要 干 燥 设 备> 我 国 基 本 都 能 肖 己 制 逍 这 表 明，我 国 农 药 干 燥 设 备 以 进 口 为 主 的 历 史 已 经 结 束。 目 前，我 国 农 药 干 燦 设 备 在 阔 内 市 垵 占 有 率 已 达 S0 S4 以 上 十 一 五 " 期 网 ，国 产 农 药 6



干 燥 设 备 在 闻 内 rff 场 占 有 率 将 达 9 0 % 以 上



B



竞 争 的 焦 点 主 斟 集 中 在 产 品 质 虽 、 技 术 水 平、 “十 一 五” 期 间 ，我 国 农 药 干it 设 备 需 求 将 增 长 明 显 湧 计 年 带 求 黾



售后服务和价格方



将 达 到 千 台 左 右。



在 农 药 〒 媒设备类型上 * 将 以 热 风 加 热 常 压 T 缲 设 格 、 真空于燥设备为主 ， 其 他 诸 如 迅 ■



红外线干熥设备



微波干燥设备等特殊领域的用户也将逐步扩大应用数跹 ；在 农 药 干 燥 方 W P 对真空冷冻干燥设格中的较大规格设备節求 S 将 会 增 加；具有功能组合 （ 如制粒 干 燥 、 干 mam〕的 设 备 黹 求 世 也 将 增 多 f 商自动化农药干燥设拣在一些应用领域将受到欢迎 a h



-



另 外，农药干燥设备外观质坩将越来越受到嚴视 ， 腐蚀性物料烘肀设格的耐腐能力和可緙的



使用寿命 ，将 会 受 到 用 户 特 别 关 心，



五、农 药 干 燥 产 业 发 展 建 议 依据农對抒业



_



44



十 一 五 ” 发 展 规 划 “2 0 1 0 年 职 药 产 M 达 到



so 万 吨 ，农 药 销 ff 额 达 到



60{) 亿元。优 化 产 品 结 构 t 杀 虫 剂 、 除 荜 刑 和 承 菌 剂 的 比 例 达 到 4 5 MO ，1 S 6 高 姆 、 商 残 留品种:的产 M降 至 农 药 总 产 垴 的 乳 剂 型 控 制 在 农 药 总 产 M 的 5 % 以 下” 我 同 农 药 行 亚 具 有 广 阀 的 发 展 前 贵 ，因 此 农 药 干 燥 设 备 猫 求 与 农 药 干 燥 产 业 将 有 一 个 大 发 为 此 ，我 们 搵 出 一 些 发 展 建 议 ,



m.



做 大 做 强 是 农 药 干 燥 设 昏 工 业 迎 接 挑 战 、 参 与 国 际 竞 争 的 基 础• 我 网 农 药 干 燥 设 菡 企 业 必 须 改 变 当 it规 換 小 布 局 分 散 的 局 如 果 长 期 散 下 去 ，继 续 无 序 竞 争 、 低 水 平 束 茇 ，



_



仅 经 济 效 益 得 不 到 基 本 保 陣 ，fflU 参 与 竞 争 的 能 力 将 进 一 步 下 降 ，很 可 能 会 产 生 相争



+



1



*



鹛蚌 ^ 渔 人 得 利 " 的 局 W 。我 们 要 学 习 和 借 鉴 发 达 ㈣ 家 成 功 的 做 法 和 经 验 ， 呵 采 取 联 合 重



_



组 ，专 业 优 化 的 思 路 * 使 农 药 干 垛 设 备 企 业 的 专 翁 化 分 工 M 淸 晰 ，单 一 产 品 或 单 一 系 列 跻 种 . 上规楔， 技 术 水 平 提 尚 ，竟 争 力 增 强，



技术创新和产品创新是保持农药干燥设洛工 t 具有持续竞争力的关键 ，发达网家各衣药 十嫌设备公司郴十分里视农药干煉设缶新品种的创新1 作。我国农药干燥设籥工败的自主创 必 须是国家和企收阈个层面都婴卨度里视 ，找两的体制和桃制以及农药干燥设备工 .新 工作 业的现状



：



也 决定了现阶段国家层而对农药干燥设袼创新工作要予以大力支持 H 前 ，找 M 现在巳生产的农药干煉设备品种 R 益 堉 加 适 用 范 围 不 断 扩 大



.



质 盘 正 在 迅 速 提 高 + 市 场 兗 争 能 力 正 在 不 斯 增 强 。特別是我国政府出台



146



^ i



产品水平及



f 支持农药产品出口



__



的 f t 项 相 关 政 策 ，为阐内农药干燥设备生产企业创造 T 极好的外部杀件 ，这邢忐明我同农药 f 燥 设 洛 发 联 前 祺 良 .f i f a



第 JTW



农约类干燥设备选型



二 氣 苯 氣 醋 酸 、2 , - 二 氯 笨 氧 二 氣 两 酸 钠 盐 、 砷 酸 铅 、申 基 氣 苯 奴 醋 黻



(1 ) 喷 雾 干 燥 砷 酸 钙 、 氣 軾 化 制 、 氧 化 亚 铜 、 2 . 4



4



丙 酸 单 甲 铵 盐 、 二 氣 米 氧 丙 酸，



，甲 越 氯 笨 氧



醋 酸 钠 盐 、中 荜 敦 苯 氧 丁 酸 钠 盐 、 屮 基 耝 恭 氧 耵 用



_



^



钠 铝 航 化 物 、中 葙 砷 酸 钠 盐 、 五 萬



. 硫 化 胶 体 、 二 乙 基 二 硫 代 氣 基 甲 酸 锌， ■钠 ， 二 甲 基 二 硫 代 氨 基 屮 酸 锌 ，除 萃 荆 、 旅 虫 M , 杀南剂。 ■



( 2 ) 穿 流 回 转 干 燥 器： 玉米胚芽 、 玉 米 纤 维 （ 玉 米 渣 ），接 类 纤 维 、蛋 白 粉 、 饲 料 载 体 ,



发 酵 饲 料 、 货 粉 、 酒 梢 Wk 白 酒 權 、 油 束 籽 、发 搏 粉 、啤 fffflN 肉 骨 粉， ( 3 ) 强化气流十燥器



=



多



灵 、白 炭 黑 s 活性内土 、 化 学 滤 饼 、 黏 ： h、膨 润 土



土 ，水 洗 离 岭 土 、 三 聚 氍 酸。 C 4 ) 旋转快速干煉机 ：硫酸锎



I



商岭土



1



53 脉冲气流干燥器



^ ^



球形黏



嘭润土 、 巴丹 （杀螟丹 ), 杀虫申 ，代森锰锌 ，



扫螨诤 （ 苯硫威 h 灭多威 ¥ 精喹禾灵 、 ，三 环唑 ,， 苯 虫啉



1



■



草 胺 、 多效吨 、 英去津\ 莠 灭 净



1



毗



农 药 添 加 剂 、高 岭 土 ， 膨 润 土 ，黏 土 n



f f i) 桨叶干燥器 杀艘丹



t



_



管束干娛机 4 玉木胚芽 、 玉 米.纤 维 （ 玉 米 渣〕 、罌 类 纤 迸 白 粉，饲料栽休 、 发 酵 饲 料 、鱼 粉 酒 梢 構 ，白 酒 補 ，油 菜 籽 、 发酵松 啤 洒 褙 、 肉 骨 粉， (7 )



1



％



C 8 ) 直 管 气 流 干 燥 器 ；农 药 S6 6 粉 （ 六 氣 环 笨 * 林 丹），氣 潭 白 刑 、硫 酸 镁 #



第六节强化沸腾干燥机在农葯生产中的应用 目 前 ，幽 旳 农 药 厂 对 箭 状



％



黏性樹料



i



热 敏 性 物 料 等 ，大 都 采 用 箱 式 干 燥 器 干 燥 ，再 用



粉 碎 机 粉 碎 的 工 艺 ，箱 式 干 燥 器 的 缺 点 是 占 地 面 积 大



能 耗 A , 劳 动 强 .if 大




, 现 代 中 药 作 为i大 专 项 已 列 人 了 g ■



民 錡 济 和 社 会 发 展 “ 十 五 n 规 划 ，中 药 行 业 的 发 艘 业 巳 列 人 了 y 民 经 济 和 社 会 发 展



， TV 规 划 。



ISSfi 年 ，由 网 家 科 学 技 术 部 申 ‘先 开 展 “中 药 现 代 化 发 展 战 略 研 究



_



_



.



《



十一



'_



选 择 “中 药 科 技 产



业 作为屮药现代化发展切入点 受 到 全 杜 会 关 注 20()1 年 ，启 动 的 “中 药 规 代 化 产 业 推 进 战 略 研 究％ 提出中药产业作为闲民羟济的战略性产业 ，迮 议 在 国 家 层 上 制 定 镝 体 发 H



规 划，2 CKJ2 年 1 1



曲 科 学 技 术 部 等 S 个 邴 H 等 共 间 制 定 了 4 網 耍 》，并 由 同 务 院 办 公 厅



转 发 《 纲 要 》 是我国第一部中药现代化犮赎的纲 领 性 文 件 + B



■



“在 继 承 和 发 扬 中 医 药 学 翱 论 ，



运川科学琍论和先进技术 * 推 进 中 药 现 代 化 发 城 ；立 足 国 内 市 场 ，积 极 开 拓 同 呩 市 场 t 以 科 技 为 动 力 ，以 企 业 为 主 体，以 市 场 为 导 向 以 政 策 为 保 昧，充;分利用屮屄药资源优势 、 坩 场 优势和人才优势



抅筑m家中药创新体系



通 过 创 新 和 重 大 关 鲔 技 术 的 突 破 ，逐 步 实 现 中 药



159



_ __



，



产品结构调整和产业升级 t 形成具有市场竞争优势的现代中药产 #. 2004 年 11 月€纲啞 》 布 2 岡 年 6 多 部 委 于 加04 年 10 月 22 日联合没文 ， 对各地 M彻



mm



落实



情况进行了阚査 *



小 组 ，4 个 省 制 定



纲 要 S 颁 布 后 ，16 个 省 （ 鉍 、 市 ） 成 立 了 中 药 现 代 化.领 导



r 本键屮药现代化发城纲要 ，W 个曹削定了中药发 M规 划 ，7 个 鞞 制 定 f



指 导 意 见 ，5 个 甫 开 展 了 中 药 发 展 战 略 研 究，各地网绕 《



_



要 & 实施 •



合本地区实际情



况，搭 扭 创 新 平 台 * 完# 技 术 标 准 、 . 促进区域经济发屈 、 保护生态资源 ，特 别 是 发 展 山 匿 药



M 种 抗 ，对 促 进 农 业 经 济 结 构 鲥 幣 、 发展山尻经济 ，增 加 .农 民收人的戚政 & 荖 . 四 、 我国中药企业与产业的发展趋势



其用意在于两点 * 一娃力阁使中药企业的商层管理人爵明白自己自前的处境 ，明天应当 怎样走 ？ 二是 U :投资人明白 3 前的投资机会，当国内财团和投资管理公司育睐中药企业的股



权时 s 我不认为他们都会去全心全息地发M中药 * 也阼明天他们就会向国外的医药企业和凤



、u



险投资基金出卖他们所持有的屮药企业的股权 ， 但对我们不能不说这乂是一个巨大的启示 * 因为对整个药业而自



中



最有可能取得



a际竞争优势的就是中药



权的优势产 .彳k ， 十五” 规划受到国家产业发展政策的大力扶持



*



中药是中网崩兵知识产



iS



B



L 中药企 #的发展趋势 ( 1)



_



从技术发展的趋势来宥 ，中药企业可能成为 .条 项 技 术 交 叉 的 边 緣 科 学 我 国 的 传 统



中药之所以不能在国际自然药物市场占有一席之她 * 既苷中岜的辩证瑚论眾被世人所了解和 接 受 ，又冇药品质1问 崆 ，如我网药品质嚴管理不严 ，含 有 宽 金 屑 、 农药残揹 SM鉍以及含



有残渣有害物质等 * 还有药品包装材料低劣和说明书不规范等原因 * 但主要原因是我囷中药 中药的传统制药方法为一锅煎 * 大处方 产 品 的 技 术 含 域 低 + 科 技 含 埴 低，



的 楢 物 药 法 规，可 以 接 受



^



神棺物以下的组方



A



而按法



m 和 德 in



在 制 & 方 法 上 ，多 数 的 组 方 技 术 是 单 味 棺 德



抖 台 攝 后 + 按 馈 定 故 例M合 成 药 t 虽 然 此 类 药 物 不 要 求 把 药 内 的 每 个 成 分 都 说 淸 楚 ，悒 每 个 楦 物 都 必 须 有 一 个 可 定 M 的 已 知 成 分 作 为 质 埴 控 制 的 指 标 n 而我幽 0 前 的 多 数 中 成 药 尚 不 能



达到这种虽化标准 T 要使我国中药更好走向供界 T 不仅要提商中药的科技含时且要用现



_



.



代医学理论串宫和发展中两的传统闺学 中药掩是多项料学技术形成的綜合实体 ( 2 ) 企业更注1品睥的发展企业形象是企业经俜理念 、 企业诚佶度等在产业上的综合 反映。集中技术 、 人才 、资金发展有特色的大品种 ，B 成为一批领军型企业中长斯发展的战



^



. 种数已大大增加 ，如银杳叶制剂 、乌鸡制剂 ，生脉 略重点。 前，销售額超忆元的中成药 品 u 制剂 ，丹參制剂及三七皂苷制剂等 。已有一批企业的莳标被誉为宵内 著名商标 ” 和国内 “驰名商标



'



1 中药产业的发展趋势



产业发展将愈加规范化随ifGMP 、 GSP , GAP 等的实施 * 中药产业的规粗化程 度较以往已有大暇 .度提卨 行业内 多 ，小 散 .乱”的闷面已有昆著改裤 可以顸见 ， 今 屮药饮片炮制 、 中药商业等各个环节 后中药产业的发展将愈加规范化 ，包挢中药树种植 ， (1 >



.



\



u



&



规范化发展将港透至中药产业的各个方面 a



.



① 中药农业的产业化经营和规范化生产这趟中药产 # 的某础 ，为锒个产业提供原料



和物爾基础 。



© 中药饮片炮制的规菹化和质域标准规范化 . 中成药工业生产的规范化。



③ 中药商业的规范化， 我国多数中药商业都是山联先的中药采购供应站发展而來



160



.随



_ _ _



柃 吡 务 的 没 瑕 1 我 网 中 药 商 业 模 式 也 在 发％变 化 a 何 尤 论 是 传 统 述 娃 新 锢 商 业 模 式 ，郎 府 强 化 对 进 货 渠 道 、价 格 ， 商 品 质 tit的 控 制 和 符 理 ，件 按 照 国 家 规 定 严 格 规 范 运 俾 ，



：



< 2 ) 资 金 加 快 向 屮 药 产 收 倾 斜 中 药 是 我 捐 医 药 产 业 “ 十一五 ” 规划的1点 发 展 领 域 之 一 政府对中药产业的发顶导向和相虚的扶持政策 ，提 rirr 投资荇对中药产收的利润预期 ， 提 AR产 业 吸 引 力 。阔内一些行业的投资界 # 遍 荇 好 中 药 产 业 ，佥 琺 证券业纷纷抢滩屮药



、



商技术项



—



i



苎大企业的风险■金 甚 至 也 开 始 投 资 于 此，



大批上市公肖把投资中药作为企业转型和扩展经济规模的新方向 ，来 自 烟 華 ，.保 地 产 、 F1 化 等 行 业 的 AM 投 资 正 流 向 屮 药 领 域，20'03 , 福疰省房地产亚共计投人 2U 亿 元 启 动 制 药企 #的 资 产 重 钳。上 海 家 化 、 复 M 实 业 和 绿 谷 集 团 先 后 在 中 药 行 业 大 举 投 资 * 淸 华 紫 光 、 #岛海尔等企 # 开 始 向 中 药 领 域 扩 展，石 家 庄 制 药 奥 团 ，深 圳 海 王 药 业 等 许 第 化 学 制 药 厂 商



^



也开始投资和幵发中捏药。 独具髙速成校性的中国中药 、 M 樹 药 市 场 也 引 起 了 跨 圃 医 药 企 业 的 关 注 * 中药业源 中 国 + 核 心 市 场 也 在 中 国 ，中药产业因般具投资价值而成为 ㈣ 医 药 产 业 投 资 资 本 追 逐 的 新 热 点 大 冢 制 药 株 式 会 社 、 渖 村 制 药 株 式 会 社 等 3 企 紛 至 卉 来 ，许多全球著名的大喷跨国医药



.



r



公 司 也 已 进 人 我 闺 市 场。他们大裹采取收跔或人肢国内淋力制药企业的合作策 ffFL



资 木 对 中 药 行 关 注 为 产# 发 展 提 供 了 苺 本 的 资 金 支 持 和 良 好 的 经 济 环 境 * 活 跃 的 投 资行为也为中药产业校期发展提供了不竭的动力



_



I



五 、我国中药企业与产业的潜力与瓶颈 h 资



方面



_



我 国 具 有 丰 莴 的 夭 然 药 物 资 源 ，然 而 由 于 过 度 开 发: 等 原 闲 t



中药行业的发顶高度依赖于资源的可持续和合瑰利用



用



D



些中药材资跑濒临枯珣,



中 药 资 源 应 该 在 保 护 的 S础 上 合 理 利



建 议 从 以 下 几 方 面 对 中 药 资 肫 加 以 保 护，



① 加 强 屮 药 神 椬 的 区 域 规 划 ，实 施 中 药 资 源 保 护 和 合 理 利 用 工 程 以 保 护 濒 危 稀 缺 中



药资源为核心 t 以中药优质种源繁育 、野 生 资 源 的 抚 育 、 人工种梢养评I 技 术 为1点 ，充 分 利 用 荒 山 ，沙壤 ，配合退耕还林还单和頤部 JT 发的战略部署 ，保障中药资源的可持续利用。 ② 运 用 商 新 技 术 提 岛音种水平 • 开 展 种 子 质 S 评 价 和 研 究 ；发 掘 新 的 药 用 资 源 、 代 用品等资派的综合利用研究



_



.



③ 加强中药资源监測和信息采集网络进设 i 幵城歌点中药品种的全国中药资源普 2. 技 术 标 准 方 if



_



. R 前我国还未能建立适合中药特点的 由 于 基 础 研 究 薄 興 ，创 新 能 力 和 评 价 体 系 的 缺 乏 ，



质鏡控制标准体系 a 我国中药技术転准体系不健令 ，不 仅 不 利 亍 中 药 产 收 本 身 的 发 展



t



m



也



碍了中药的国陣化进程 a 建议从以下儿方 W 加以秉视提商 填补暖领域的空白 ； 加强财神植技术和加工技术的研 ① 开展对中药种子标准的研究 ， 究



完轉中药材生产技术标准 4



f



续 加 强 中 药 材 多 榭 标 控 制 质 域 标 准 研 究 ，全 面 提 离 中 药 M



质量 。 ② 加强中药饮片标准和提取物标椎的制定



尽快使中药的原料与国际接轨 5 研兖国外



& 展 植 物 药 的 模 式 和 策 略 ，研 究 适 合 于 中 医 药 特 点 的 新 药 注 册 标 准 和 簡 化 往 册 稈 序



.



③ 加强中成药生产全过程质星保证体系的建设 ， 应用多指标 、 先 进 的 科 学 技 术 和 手 段



开 展 综 合 质 M 评 价 体 系 珪 设 S 加 强 中 药 制 药 设 备 和 机 械 的 研 究 * 全面提高适合中药生产的现



161



__



代化和自动化水乎 s



④ 加強屮药质 M 综合评价新換式的研究 ，多角度开展中药技水 # 准的设立和兄髀 n ⑤ 建立适合丁屮医药特点的安全性评价杯准。



3+ 创新体系方闻



中药产业輅体而言创新能力差，产业快速发腾后劲不足 。 加强我 S中药的基础研究和创



-



新能力建设主要应从资金和政策层 Ml： 予以1视，包括 ；加强同家创新研究某地的建设 3 加 强以企业为核心的自主创新能力建设 ；加强知识产权的保护实施力度 = 加强科枝成果转化能 力逮扶植科技型中小企业」 构违中医药标准化研究中心 、中药化学对照品中心 、 中医药 临床疗效评价中心 、 中权药信II ㈣ 络中心 ；继续支持旨在开展行业共性技术研究的 M 家中药 工程中心的建设 ：加 tJi中医药 家 甫点实验室的逮设等 ，来提升中暖药研究水乎 ，自1创新 能力和复合嘲中匾药人才的培养 s 为中医药行业的发展蓃定坚实的基尚U 4. 国 家 政 策 方



政 府 在 产 4k 发 展 中 的 作 用 举 足 轻 重



. 政 策 直 接 彩 响 产 业 结 构 布 局 和 资 源 配1L



产业坏境



差 ，制 约 和 影 响 了 中 药 产 业 的 健 康 发 展，S 药 品 管 理 法 》 和 《 药 品 管 理 法 实 施 条 例 J 中 的 条 款手: 针对中成药 ，对 中 药 的 蜗 料 缺 少 详 细 的 考 虑！知识产权保护难以实现对中医药特点的 实 质 性 保 护 s 中药树 ，饮 片 、 中 药 提 取 物 的 生 产 和 流 通 方 面 的 法 规 不 完 畚 ，技 术 标 准 缺 乏;



对医院制剂的限制政策不适合中叚药临床使用特点和传统 I 野 生 药 材 资 淇 急 需 保 护 和 合 理 利 用 等 。我 国 a 芘 诖 立 反 映 中 医 药 特 点 * 符 合 1 身 发 展 规 律 和 我 国 国 情 的 独 立 政 策 和 法 规 体系



.



幽 家 “ 十一五” 朗 阔 应 加 强 备 部 委 间 协 调 和 领 导 、 针 对1人 问 题 制 定 相 应 的 配 套 政 策 ，



抓好落实。中医药产业发展是个系统工程 ，管理涉及中药农收 、中 药 工 业 、中 药 商 收 、屮 药 知 识 产 业 、 中 药■ 务业等多个行业 i 运 行 渉 及 市 杨 * 发 展 涉 及 基 础 支 撑 ，因 此



. 需要把握和



处 理 好 之 间 关 系 协 调 发 展。



六 、我国中药产业的市场与环境 中药企临的外部杯境正在发生剧烈的变化 ，如 1 然药 中药 .是我国传统的眹药 ，由？ 物的浪潮正在席卷全球 ，l内的眹保体制改革 ，中擺加人 WTO 以来的这儿年的变化等 F ■



. 面主要针对中药产业的外部环境变化，对中药产业的明天作 出 一个合现的推密L



-



1 市场鴒求环境 随 翁 回 归 自 然 和 缄 色 消 费 浪 潮 的 兴 起 ，梢 物 药 在 消 贽 者 心 目 中 的 地 位 不 断 提 fh 世 界 各



国对中药使用在法律法规限制上有所松动 ，甚 至 开 姶 放 幵 ，如薄国和法 PL 政府和医药界承 认| 单 药 p 作为合成药物的替代品 ，苹药介许可证可在药店以药物或 OTC < 难处分药 〕药 物



mn ；美 国 FDA ( 食品药物赞琿署 } 在 1994 年 签 畀 牛 效 了



"食 品 增 补 健 康 与 教 t 法



令 r 按 此 法 令 ，中 药 刚 不 再 是 食 品 添 加 剂 ，而 可 作 为 介 T 药 品 和 食 品 之 问 的 食 品 添 加 剂 n



1997 年美国 FDA 又 新 颁 布 f 《 .天 然 植 物 滟 合 剂 药 品 丰 讲 指 南 h 开 始 接 受 植 物 药 复 方 制 剂 作 为 治 疗 药 物。2 1 lit 纪



. 医 学 模 式 将 从 治 疗 型 向 棚 防 褪 转 变，天 然 药 物 以 U:保 健 作 用 和 可



怍为替代药品或补充性药品的优势 ， 将 成 芳 人 们 t 选 品 种 ，以 美 国 为 例 ，在 〗即7 年 4 月 54 亿美5 只 中 ，金 丝 桃 贪 1的& 年 4 月 ，美 II的梢物药制剂销俾额上升了 1 % , 达 到 1， 品



1



11:



、



^



. 的 销 侄 爾 分 別 以 〗0 0 0 % 、 儿童植物食品以及器官保护作用食晶 （如 乳 刹 有保肝作用 ） 7 % , S 3.2 K 的 增 长 速 率 递 增，脑 及 循 环 系 统 植 物 用 药 （ 如 银 杏 h 男 性 用 药 （ 如 锯 叶



^



162



__ _ __



棕 .K 镇 挣 用 梢 物 药 （ 如 缬 芾 和 卡 瓦 胡 椒 ） 的 增 怯 势 头 也 很 強 劲 ， 分 別 达 到



^ ^



, 37,13 , 从全球范 M 米 宥 ，苹 药 产 品 的 年 销 锷 额 已 达 ！ 加 亿 美 元 以 上 ，近 几 年 还 以



38.7



、中 两 的 传 统 医 药 产 故



平 均 〗0 % 的 年 增 长 苹 发 顶



中 K药 产 业 在 国 内 外 市 场 瘠 力 巨 大 。



2, 政 策 环 境



_



•



临 前 所 未 有 的 发 展 机 遇 ，从 机 遇 上 来 说



从 产 业 政 策 来 狞，国家将大力扶持屮药产业的发展，这 种 政



“十 一 五 计 划 纲 要 指 出 未 有 的 水 早，



■



_



•



要 “ 大 力 发 M 中医药 ，促迸中两医结合



规 代 化 列 为 应 " 有 所 为 ” 的 离 科 技 产 业 化 范 時 ；国家



—



_



m ! 扶 持的力度达到了前所



'



并将中药



TT 期间，将茧点发禝中药



物 工 程 药 物 和 优 势 化 学 贴 料 药 8 其 屮 发 M 屮 药 被 列 为 医 药 B 业 发 M的 fV 要 任 务 另 外



生 从我 1



M 中药观代化研究与产业化开发的 0 标 来 看 ，到 2020 年 ，我 国 屮 药 在 国 鉍 中 草 药 市 场 的 占 有率要从目骱的不到 1 0 % 提 尚 到 25 % 蜱中药国际化和现代化的科研项 p 也 被 列 人 科 技 部 重 大 科 研 葙 础 项 S 受 到 阔 家 3 然 科 学 等 方[il 基 金 资 助 。町 见 ， 我 国 中 药 也 憂 到 国 家 产 业政策的倾斜



B



. 必 将 取 得 长 足 的 发 展.



—



_



“十一五” 规划还指山 ，对中药产收桦切实加大对新产品研究开发的 从税收政策来看 ， 力度 * 加快以企业为中心的技术创新体糸的形成，加强 " 产学研” 联合 , 设立产此荜金 ，对



_



从亊创新药饬与技术研究的相关企业将在科研立项 ，经费补助 、 新药审批 、間定资产投资方 面给 f 扶持 ，从价格政策来 # , 国家计委将 .时 列人国家基本医疗保险目录的所有药品的价格 进行分期 、分批审定 t 按照市场供求关系和幽家政策取.向定价将是大势所趋 ，政府在制定价 格时 ，除考虑企业佥理生产经营成本 .和利润外



. 述要参考同类药品或替代药品的 M内外巾杨



价格 • 对供过于求的药品 * 实行恍质优价 ，肢屻创新和技 .术进步 ，对通过 GMP 认 E 的葯



__



品，专利药品 、 新药及名优药《SfM 相价格上与齊逍药品拉幵遊距。如 2 0 0 1 年 7 月 屮 旬



家计委制定公 fll f 心种中成药零辔价格的通知 ，此次公布零售价格的黄连上淸九，牛黄解 搿丸等 49 种中成药均为国家基本 K 疗保险 谅 中的品神 其中 ， ER 类 13 种 ，由国家计委制 ~



定M 蒔 芩 宵 价



=



.



乙 类 3 6 种 ，由 国 家 计 委 制 定 零 售 价 格 指 导 意 见 n 此 次 价 格 阑 整 体 现 了



两个特点 ：一璀同品种 、 刑型 规格 P GMP 僉业产品比非 GMP 企业产品价格明显要卨 ， 有的离出三成半 ；二是同仁堂 、 中新药业 K . 的張仁堂 ，达仁堂 、 中新药业中药厂 ，胡庆余 南 堂 三 九 雅 安 上 实 医 葯 科 技 下 的正太肯存宝 ，哈医药下诚的 it 一堂 ， 上海中药三



.



1



w



«



r.



『 见中药产业价格政策耦本反映了中 京 N 仁堂等 10 家企业生产的部分品种执行优质优价， 4



药产业发展的潮流 3 竞争环塊



-



即 科技优先



I



拍牌优先这一基本原则 。



据有关方卤统计资料显示 ，20flfi 午我国中药材出口额 U 亿多美元 ，比 上 年 增 长 8 % t 屮 成药出口额 1 亿 美 元 以 上 ，比 上 几 年 略 有 增 长 ：中 药 酒 出 口 0.S 6 亿 美 允 ，比上年增长 12 K , 但 出 n 商 品 结 构 不 理 想 粗 加 工 、低 附 加 街 的 中 药 树 出 ti 仍 跬 我 国 中 药 类 商 品 出 口 的 9



n 比 例 高 达 eaW 左 右，而 屮 成 药 和 棺 构 提 取 钧 的 出 口 不 升 反 降 , 由 此 可 见，2006 年我同中药类尚品出 n 虽 比 上 年 略 有 上 升， 所占比例分射为 15 .% 和 20 主 要 品 种，中 药 材 所 占 出



^^



.



但多年来的排徊不前的状态没有改变 + 出 口 情 况 很 不 理 想 。作 为 幽 际 汉 方 药 的 主 要 生 产 本 和 韩 国 近 年 来 发 展 速 度 很 快 ，处 方 用 汉 方 药 每 年 以 1 5 K 的 速 度 增 氏 ，年 銷 铒 額 分 別 已 达 15 亿美元和 1 U 亿 美 元 本 的 OTC 苹药则发 .屁 更 快 ，W 92 年 就 达 m 2 亿 戈 元 Ek 帏 的 汉方药厂大部分通过 GMP 认 证 ，丽 EL 产 品 的 剂1U 包 装 和 质 M 控 制 都 优 T 我 的 中 成 药 *



n



B



因 此 ， 在 国 际 市 场 上 具 有 较 强 的 兗 争 力 B 从 t 述 指 标 可 以 卷 出 ，M 然 屮 药 制 品 起 源 于 中 ㈤ ，



163



__ _ _ __ _ _ _ _



fllW ㈤ 际 方 面 的 因 素 ( 贸 及 我 国 中 成 药 0 身 在 质 IS , 多样化等方面的不尽如人盘 造成我闻中约产品不能成为世界丙药市场主流产品的■检周幽％ 中国加人 WTO 以来的这几 年 ，中圃的恃统 E 药产业



.



_ 临了残酷的竞争 ，



P



这种激烈的闰际市场竞争主妲体现为资金和技 术的竞争 。 5[in 本 、 炜闻等一些同家凭佾儿科技和资金优势 积板开发中成药 ，抢占 际 市 场“ 屮药一 是我 医 药出口的荸头 产品 ，倂 dm 中药出口从绝对数 M 及占世界市场份额來 猝均不尽如人愈 ，这与 ㈤ 外对中科的不理網N 排斥有 关 。另一方 ，屮国 M 人 WTCJ 以米， 成员 将 不 冉 以要求 M 生部注册 提供外交部 E明文件 、出 HGMP 报告等非关税手段阻 朽我 W 屮药进人其市场 ，总体来讲 ，中同加人 W T D 为我国中药企业走向 fit 界提供了一个公 T 竞争的机会，因此 ，犹中药产业而言 * 面临洋中药的竞争问麵 ，在技术和资金方面我们他 处于相吋的劣势 * 但相对 T 巨 大的国际市场滿求 ，侬筇我国的特色和优势 ，特别是我国中药 企业将丽临一个公平的竞争坏境 ，亦有利于国内的中药 家打人网际医药主流市场 a



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4 , 国际市场的状况



喏 油 . 44 人 类 蝕 頃 茁 柴 传 统 民 抖



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已成为世界 : t许 更应该苟强烈的使命感和紧迪



“中庹药喵与为人类怍出较大贡献 "



多两家和医药 H 牛 界 的 共 识，不仅我 pi 作为中医药的故乡 * 感 ，离度自觉地为此作出不 努 力 + 而且我网的中药发展的根本出路和目的也在関际市场 s



随巻我周中涔产业利 技 化 、 现 代 化 、 阔际化行动的全



展开



我 閃一些屮约的生产企业也将 光 瞄准了同际市场 # 将国际市场的开拓当成企业发展的头等大事。 < 1 ) 从国际市场开拓总体米肴 ，可能呈现三大趋势， 一是从市场的泡闬乘看 我国过去中药的国际市场主要集屮在东南亚以及欧笼的帒人聚 居区 但随咎植物药被世人所广泛接受 ，中药 场将开始 A 欧美一些发达国家人部分人群 ■



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扩展。



二娃从



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m 场幵拓的方式来 #，中药的生产赍业将会从过去的委托外商代销的销笆模式开



始向和外资合资成立自己的销 构公司 ■



品的品牌包装和说明书



建 立自 d 的销齿网络的方式转变，公司轉开始注重产



向 注艰树立 0 己



售 品牌的观念時变 n



三是从市场兗争的手段来 #，也开始由粗放式的价格竞争开始向提商产品的技术含觔和



.暖 葡以 .及优质服务等竞争手段转移。



( 3)



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从 资 本 投 入 来 国 内 大 财 团 的 资 金 、 外资将成为屮药企业发展筹集资金的一条M



>:中药港的宏伟目标中 ，我们不难发现 世 界 越 来 越 多 的 屄 家 和 地 区 已 经 开 姶认识釗末来中药产 # 发 展 的 巨 大m力 ，一些港资纷纷介入内地时中药产业 ，如 和 记 黄 埘 的 李痛诚财词在和同仁觉合作之后，ir前上海药材公司终于又牵手和记黄埔 + 双方共同投资 、 要渠逬



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在香港建



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组建药业第一家合资公司上海和黄药业有限公司 t 已 打 造 出 一 个 “ 上 海 中 药 保 卫 大 壁 垒 随 鞞 荚 w 食品和药物背现局对中莩药的规范逐渐明朗 ， 茇 『屬专攻中草药新药开发的生技公荀 f Arena Phamart!mteals.) 已 在 台 湾 地 M :薄 资 GOOO 万 美 元 与 台萌关方面成立新公司，从 事 新 药 开 发 ，异疗找屮氏配方 ，代为屮请々利 ，按你健食品 ， 新药两种方式进行开发 。近几年 来中 S中民药符扁局同澳大利亚政府 、 韩闰政府乂签订了一系列合作协议 年销售额 240 亿 笼元的美国强生公司也积极探讨与中医药 W 理局在中阪药方阃合作的可能性 4 另外欧洲的一 些著名的睽药企业也纷纷与 ㈣ 内的中药企 联系 t 疳望通过合作的方式彻助古老的中 医 药 走 网 际出场 。 H 此中药作为中华民族的瑰韦，特别 M 人们热衷 f崇尚肖然药物的今天 ，不仅会 W 起围 际大歷药企 # 的 关注 ， 而且可能会弓1 起圃际风 险 ： 投资基金和产业投资基金的极大兴趣 在加



.



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164



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人



提商自



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WTU 后 ，迫 H司际中药市场的竞争 1力 ，一聲中药企牝可能也会纷紛 4 找资金和技术来



e 的竞争能力 . 中 iu 产业将叮能成为国际资本投资我国M 热门的产收之一，



u)



从 企 业 的 发 展 模 式 來 肴 ，中 药 企 业 将 会 出 现 航 空 母 舰 由 我 ty 屮药企业数.姑多、



规模小 ，中小企彳k的生产能力已受到广极大的威胁。特別是加 AWTO 以后 ，要在 ㈣ 阮山场



Jr 屯 存和发展 ，对企 t 科 研能力和资金投人都提出了 uiiffi 的袈求 P 因 此 扬 以 收 构 兼 并 为 主 的企业整合方式将在中药行业屮全爾展开 屮 药企业的发抿将呈现如 F 新的犮城趋势 一 S 从企 #的规楔来肴 ，将会呈现规楔不断扩大的S势。， 围内人型中药企业 II〖 能 JF 始较 ■



.



大规校收购中小姻生产企 4k , 財 JI 迸行改遗后 ，使眞变为 A 己的生产基地



. N 时可能加快对



中药研究机构 .推并的步伐 。一呰国外的大彻医药企I也会借助人关所带米的契机，开姶人规 Fi 能倍助于自己的销售网络使多个中成药产品进人 yitt 主流盥药市 樓的收购按并活动 . 并『 场。相信不久的将米 ，我们就可以符到年销铒额可超过 loo 亿元人民币的 』奸个中成药品，同 时中药跨国梁团公司也开始在我国辕山銪水，



；



二 .是 从企业的组织结构米右 ，由于中药企业 Jf 始成为真正的离科技企血 ，其组织钪构幵 始呈现两头大中间小的哑铃型结构 企业科研开发能力和市场开拓能力开始成为企业生死存



.



亡的关键



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七 、中药制药工程技术的研究



中药现代化离不开制药工程 * 我国屮药制药工程作为一



今 后 10



n新



学科和一个新兴的产业I



15 年 ，中药的生产定将会展现给我们一个现代化的崭新而貌



i. 中药制药工程的定义



_n



B



中药制药工程玷研究中药制药工业过程规律及解决生产实践中琅元操作系统中的工程技 术糾题的



应 用 科 学 * 它 是 “ 现 代 高 新 技 术 与 中 药 传 统 生 产 工 艺 相 结 合 及 现 代 药 学 理 论 1i



_



^



传统中医药现论相结合” 的 一 门 新 型 学 科 和 一 个 新 兴 的 产 业 ，是 实 现 屮 药 新 产 品 新 技 术 、 新 工 艺 、 新 装 袼 研 究 开 发 及 推 广 应 用 的1 铤 组 成 部 分。它 的 任 务 是 ；运 用 现 代 高 新 技 术 使 中 药 生 产 过 程 规 范 化 * 标 难 化 、 科 学 化 和 系 统 化 ，开展关键中药装备及工程技术的研究和推 t



广 ，为实现中药产业现代化起到科技先导产业的作用。中 药 制 药 工 .程技术是在生产实践中 ， 为弘扬机国优秀医药文化遗产 ，推动中药工业全 实 施 GMP 标 淮 ，以 逐 步 实 现 中 药 生 产 规



范 化 、 现代化为目的而兴起的



-



.



2 中药制药工程的研究范围 按 现 代 工 程 学 的 某 本 原 理 ，结含中药工业生产的工艺程汴 ，谇 传 同 等 人 认 为 ¥ 可 分 为 下 列 八 个 方 面。



药树 M 处 理 tgh 鉴 别 中 药 材 K 伪 与 优 劣 I 控 制 屮 药 材 疵 M 的技术和方法 ；中药材 ; 屮 药 饮 片 炮 制 原 琿 与 方 法 ；炮 制 装 与 砬 预处埋分类与工艺 F 预 处 理 的 吼 元 装 与 应



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s



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用；中药炮制 :品 质掹标推与检测技术等 。



② 粉碎、



理与方法



1



rw 合 与 流 体 输 送 工 释h ■



粉 碎 工 艺 原■ 与 方 法 ；粉碎单元装



滟合装忧勻应用1 流体力学基丰原理



s与 应 用 s



混念机



流沣棑送珐 S 与应用等 。



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© 分 离 工 程 ：銪 柄 的 浸 取 机 珂；浸 馭 过 程 的 计 算 及 梭 取 装 皆



I



响沒取效率凋索及强



理 与 装 背 ：非 均 相 麴 系 的 分 离 原 埋 、 设 备 及 装 at 瞍 分 离 技 术 （ 超 过 滤 及 反 滲 透 法 > 原理及在中药制刑中的应用。 :程 = 传热的蝱本原珂与卟笄 蒸 发 装 背 与 应 用 结 晶 原 理 与 装 背 干 ④ 蒸发与干燥1： 化 措 施 I 液 液 分 离 （萃 取 及 蒸 馏 ） 的



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165



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燥 基 本 理 论 与 计 算 ；千燠装珑与垃用等 。



、



洁净工程的设什与装1S 灭阑原理与患 _su



⑤ 沽 灭 附 过 程 ：净化原埋与工艺贤水 ■



各种灭菡方法的工艺与裝 S; 正确应用防腐刑等 ⑥ 中药工程设计 工 艺 流 程 设【I 与 汁 算 ；苹 元 拗 作 设 计 与 应 用 I 剂 型 的 介 绍 与 选 择; 工艺筲进与平台设 th 公用工程系统设计；叶算机在各单元系统屮的应用等 s ⑦ 屮 药 包 装 X 程 ；中药材包装技术与装 S; 巾 成 药 包 装 技 术 与 装 中 药 包 装 研 究 进 t



^



展 等 fl ⑧ 中药提取



B



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浓 缩 、纯化过程的工他集成制造技术的计算和控制系统



_



6



综觇上述八方丽研究范围 , 中药工程学可以说是赏穿了中药工业生产的令过拘 ，它是保 证产品质■ 、 提高工效 、降低成本 、 增加经济效益的重要科学理论依据和 T 程 技术手段 。 3, 我 M 中药制药工程的发展过程及现状 中葯制葯技术代表费一个 家 中药工业发坱的爾要水平 建 以 来 ，我国中药制药生产 技 术 发 生 / 巨 大 的 变 化 经 历 了 20 财纪太七 f 年 代 的 中 药 生 产 “机械化 八十年代的中药 制 药 “工 业 化” 栉九十年代提出实现中药制药技术



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现 代 化 " 为 0 标的三个阶段



由于 W 史 原 中 药 制 药 工 程 技 术 玴 论 研 究 与 应 用 0 前 还 处 在 起 步 时 沏。 大 家 都 知 道 ， 中药生产时身是以手工作坊形式开始的 s 产品则以多萜种小批虽 ㈣ 歃 生 产 为 主 f 在 一 定 历 史



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条件下这种较为传统的经验性小规模生产方式是与当时历史发展相适应的 a 是随右科学技 术的发展 ， 这 种 封 分 散 的 作 坊 传 统 生 产 方 式 已 不 适 应 社 会 生 产 力 发 展 的 黹 製 此+ 以 传统医学与现代药学相结合 ，传统生产工艺与现代技术相结合，指导中药工收生产实践 ，研 究 解 決 本 & # 大工业生产过稈中的工程技术问题 ， 1成 为 药 学 和I 稈技术人员研究的 It 要 课 题。 在 国 家 行 业 主 管 部 门 的 支 持 和 关 心 20 世 纪 8 0 年 代 中 期 ，中 药 制 药 工 桎 开 始 建 立 了 卩 己 的 学 科 在 《 中 药 工 稈 J 一 书 的 基 础 上 ，1994 年 相 继 fij 版 了 我 S 第 一 部 《 中 药 工 程 学 h 中 药 制 药 工 稃 开 始 有 reiti的 理 论 专 著 t 在 H 家里视和支持下 ，中药制药工程在全国形成了广泛的技术协作网络 ，先后在我两东 部 、 南部 、 北部和中部建立了同家级中药工程技术中心 、 中试基池和相关机构等 ，为中药工 业的现代化起到推进作用，为此 我 们还应加強中葯制釣工程中心的建设 ，促进中药新工 艺 斩装备 新技术 新材料 、新剂型的开发 t 开腾中试和工程化故大试验 t 推进 OMP 等 规粗的实施步伐， 1 中药制药工程促进我囿制药工业的发展和主要成果 近些年来 会国屮药生产企业的制药工业技术和生产设备有了较大的改迸 ，新建或改违 了一大批制药生产厂家 氺少厂家经过技术改造 生产厂房 、生产工艺 、 技术 ，设备等方 1



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6



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都有了很大改荇和提高 ，基本上淸除了简易厂房



1



乎工切制 、 . 敞口煎煮 、 明火直取等落后的



生产方式 ；有的企业还喇进了同外先进的牛产线或设备以及各种检



现了计算机的全面饵埋



1



-



近年来 * 在国家政策的引导和扶持



仪 器等 t 有的企业还实



F，一些企业完成. 了 GMP 改



造 * 并通过了闺家有 Jt 部 N的认 ilE 间时也实现 r G M P 的 全 面 质 钙 理 > 大大提扁了中药 . 传统的屮药产业正在向现代化方向大 生产的整体水平 一 个新兴的中药制药产业正在起 ， 睛步地迈迸 ，即将成为国民经挤中的新的增於点 。



目 时 Ll 推 广 疏 用 的 中 药 制 药 工 稗 离 新 技 术 存 ；中 药 炮 制 全 浸 润 工 E 及 其 装 超 微 . 粉碎技术 S 中药动态逆流提取工艺及其装备与自控系统 P 中药提取， 浓 缩 ，纯 化 过 程 的 工 业 集 成 制 造 技 术 ：超 临 界 二 极 化 碳 萃 取 技 术 及 装 备 ；大 孔 树 脂 吸 附 技 术 f 工 业 瞍 分 离



188



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技 木 及 K 裝 畚;. 屮 药 浓 缩 脚 粒 剂 标 准 化 、 规 范 化 生 产 工 E 技 术 的 应 用 ；一 些 巳 难 本 成 熟 ■



的典他中药



屮的诗能设洛



剂 技 术 ，如 絮 凝 沉 淀



％



工 业 化 色 谱 分 离 技 术 ，粉 碎 、



V I 提取等各工序



. 如 低 沏 粉 碎 机 组 、 一 步 制 粒 机 ，喷 曹 〒 燥 塔 、 洸 灌 封 联 动 机 组 等 a



新剂



型 、颜 辅 料 的 推 广 故 用 项 IU 如 膜 剂 、 气 莠 剂 、 毋 肸 给 药 ，梓 申K 缧 释 与 校 释 制 剂 的 推 广 及 羟 基 牙 环 糊 楮 、 交 联 聚 乙 烯 毗 咯 制 、 木 糖 醇 ，甲 光 胺 等 的 应 用；中 药 生 产 中 空 气 净 化 技 术 的 应 用f 中 药 生 产 中 的 坏 境 治 理 工 屮 药 制 药 工 程 中 元 操 作 系 统 的 邦 他： t 要装 1, 如 屮 药 提 取 工 艺 生 产 线 自 动 化.控 制 .系 统 、 中 药 用 三 效 节 能 浓 缩 装 置 及 其 密 度 检 测 微 机



n 控 系 统、屮 药 喷 雾 干 燠 装 w 及 其 微 机 自 控 系 统



1



高效低耗莨空冷冻干燥工艺装



s.



实 验 用 小 瓚 多 功 能 提 取 浓 縮 T 燥 装 置 • 抖 # 中 药 制 粒 及 干 燥 装 皆 、中 药 静 电 十 嵌 技 术 的 ■



应 用 及 其 装 S 、中 药 荷 电 提 取 技 术 的 应 川 及 其 装 置 、



_



A 頻中药火



机 ，中 药 粉 体 工 .程 成



套 装 世 及 其 自 动 控 制 系 统！述 有 中 药 包 装 机 械 等 。



^



中药制药工程的前景M垫



迆加强闰家自 Q 开 发 的 、I己创新的制药装备的知识产权保护



下列儿方面产生知识产权。



1



今 后 10



年可能也



一 是 中 药 制 药X 稈 集 成 技 术 的 创 新 ，特別是产业化生产中稭效成分或有效部位提取



.



缩 、 纯 化 过 程 工 亚 集 成 制 造 技 术 的 创 新 “集 成 制 造 技 米”



_



中成药制造业中通过一系列揾取



1



分离



.浓 缩



1



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浓



类极新的工业技术概. 念。 在



純 化 操 作 的 有 效 组 合 和 计 裤 机 的 集 成 控 制，



实现从中药原料药 目 标产品的全程控制 ，从 ifti 高 效 率 、商 质 M 地 生 产 出 中 成 药 产 品 w 二 是 中 药 在 生 物 基 因 工 程 方■的 创 .新 技 术 及 其 装 餐 。 前研制一神生物制约的周期 Q 由 頫 来 的 5 6 年 缩 短 到 20 个 月 左 右 4 基 因 疗 法 、 克降技术的审大突破及人类基因组汁划进展



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的 加 速 ，爾示荇屯物技术在制药工會的广 ㈣ 发 展 空 间 。 化



三 是 中 药 提 取 、 分铒 , 纯化工艺技术及其装 # 的 创 新 尙电提取温度在



B



例 如 ：中 药 荷 电 技 术 的 进 一 步 优



sot 以 下 . 防止了中药有效成分与热敏感成分的流失 ，其 前 讶 坷 观；



中 药 提 取 液 分 离 与 纯 化 技 术 的 新 突 破 f 用 中 药 冷 冻 浓 缩 代 替 真 空 浓 缩 t 使 提 取 液 在 fit 以



K



. 避 免 有 效 成 分 闽 受 热 时 间 长 发 生 变 化， 宂成浓缩过程 ， N时 浓 缩 物 可 逆 性 的 溶 于 水 s 改 善 了



提 取 钧 性 能 P 超临界苹取 、 大 孔 树 腊 吸 附 ，暌分离等技术及其装 # 的 进 一 步 优 化 及 产 业 化



等等 a



四是中药粉体工程技术及装 备的创新 ，包括制药 .粉体机械 , 粉体过程工艺技木 ，专用的 功能性粉体材料及检测用装铬 如制药粉粒体机铖为超微粉碎机组 ；粉体物性测定和试验室 ■



^



研究及设备 s 制药粉体工程自动化装跎及检测 ，计献传感裝锊 ；医药食品功能性粉体材料 *



制葯粉体过程工 E 技术 （ 包.括超微粉晬及相关技术 、赵合化及楮密包覆技术 、 粒子设计及表 谢改性技术 、 机电一体化及自动化技术



1



洁净化及安全化技术 h



五 是 中 葯 干 燁 工 程 及 装 格 的 创 新 ，特 別 是 干 燥 方 法 的 创 新。如 静 电 〒 燦 技 术 ，其 比



.



常规热风循环干條 缴陂干燥等有更多的优趙性 六 是 逆 流 .层 析 分 离 技 术 。这 是 际 上 2 0 世 纪 ⑽ 年 代 宋 发 很 .起 来 的 一 项 分 离 技 术 ， 利



^



用 液 液 对 流 分 酞 原 理 对 物 质 进 行 分 离 ，具 有 分 离 度 商 、分 离 M 大 、 分 离 效 果 好 等 特 点 .. 适 合 天 然 药 物 和 中 葯 材 有 效 成 分 的 分 离 提 纯 ，同 内 外



1



成本低



e用于部分天然药物的提



取 分 离。 七是中药生产过程的智能化 B 中药先产过程智能化和组合封



W式 数 宁 程 控 装 备 的 开 发 是



今后 10 15 年 的 重 点 * 随着微电沪技术的发展和信息数搪库网络的連立 ， 传统的中药生产



167



丄艺及其装格将佥出现一次黾命。



_



八 、中药质量研究与质置控制方法 中药是中鬧医药卞宝库中的一颗明珠 保证屮药的安全件和有效性 ，数 千 年 以 来 本 文 将 王1华



1



_



. 为屮华鬨族的跬谢和繁衍做出了巨人 贡 献



t



中 药一直处于不断标准化 、 规 范 化 的 进 程 屮



为了



.



⑽ M 状况以及质贵控制方法的研究概述如下 .



褎 久 荣 等 人 对 0 if 中 药



屮药质世的研究 !，



我 闰 是 夭 然 药 物 的 故 乡 ，有方剂九万余首 、中 成 药 五 千 余 种 、屮药剂型三十五大类 （四



_ _ _



.



卜 三 种 K 药 材 一 万 两 千 八 TT率 七 种 ，我们有雄浮的中闰 HI 药理论和丰富的临床用药绐验 ，



.



但我们的屮药在 W 际 天 然 药 物 市 扬 中 仅 占 3 % 夭然约物在我国注册 i



制成现代制刑 ；21



5 % 的份额 a 相反 已 有 几 十 个 品 种 的 S 外 找国每年要耗资近记爱元进 U 洋 药 ；传 外 的 经 方 经 商 新 技 术 研



+



It 纪 日 本 对 汉 方 的 研 究 H 标已聚粑在了对汉方理论基础的研究上 . 以



找 汉 方 药 效 的 科 学 依 据 * 由 此 可 见 ，提岛中药的质說是实现中药现代化的迫切芾要



中 药 的 质 M 涉 及 一 系 列 的 坏 忮 （ 土 壤 ，种 质



1



炮制 、储存 、 制



.



过程筇 ） 每个环节



都 不 吋 能 孤 立 存 在 。 K 抓 與 中 的 某 梅 坏 节 rfij 忽 略 另 一 摆 坏 节 对 提 高 中 药 的 质 镦 是 徒 劳 的 做法



0 盼 ，我 M 已制定的中药质 HI 控制标准有 ：CLP.GMP , GCP ( 药物临诹试验质 M 管 理规范）、GSP,GAP, 但这些标准还远不能移覆廉中药生产的系列环节 。因此 , 要提 ffi 中



.



药的班1 实 现 中 药 现 代 化 + 使 屮 国 的 中 药 际 天 然 药 市 场 占 有 应 该 占 有 的 位 背 • 还 霭 盥付出艰苦的努力



-



6



2 中 药 质M 控 制 方 法



_



建立对中药的质甜控制体系必須诙足于中药的特色



M方中葯的整体作用特点决定了中



+同 于 两 药 。中 药 的 质1柠 制 方 法 必 须 能 村 起 效 的 全 成 分 （ 有 机 成 分 ，无机成分和络合物 成 分 > 进 行 控 制 。只 存 这 样 ，所硿立的质 a 控制体系才能芘正达到控制屮药质世 、保 旺 中 药



药



用药安全有效的目的 *



中药的质 M 涉及中药生产的一系列环节 ， 所以



. 中药的质取控制要布局在屮药的各个环



货中 * 另外 ，中药质世控制方法在考虑全成分和系荈环节的基础上 • 还要充分考虑网际憤



例，使制定的方法界秘被 ㈤ 阽 P 药界所接受



即 建立起符合中医



® 规范:化体系。



m 釗规律的中葯系列质虽标



浼一综合钾能分析离效液相色讯法专家系统的设计和应用为屮药化学成分的分离分析提



- 综合转能分柝的 基础。统一綜合智能分析是在综合多种操作条件 多种分析方法基 础上的疣一 利用 & 家系统对各种分析数据进行预埘这样 . 不同操作杀件或不同分析方法 之间就实现 T 统一综合 在统一综合基硇上用 H m 机软件进行 智能分析 ， 定 与疗效柑关的 t 耍化学成分，拌述立相关成分的定请测定方法和定恍鉴别方法 。 衍 纹 阐 谱 中 草 药 ，中成药的起效成分是物质群 ，以指纹阳苗作为质请控制方法 Li 成 为 3 供了统



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前 的 国 共 ifL



根据所用方法的不同将指纹图济分为三类 = 色 捫 指 纹 图 濟 、 光 谱 桁 纹



m m.



擀 和 DNA 指 纹



C l ) 色 桁 纹 照 谱 主 要 是 TLC ( 淋 层 色 谱 ） 和 HF1X 《 尚 效 液 相 色 谱 > 指 纹 谱 的 应 用。洪筱坤等对色进指致阁携的应用做了综述性研究 测 定 了 1 0 种 大 黄 样 品 的 HPLC 栴



.



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纹 al 谱 * 并 做 1" 比 较 分 析。间 五 新 等 对 2 0 0 0 年 版 《 中 国 药 典 》 所 蚬 定 的 来 源 于 淫 羊 黹 的 5



个 不 同 品 种 进 行 了 UPLC 指 纹 罔 濟 的 分 析 比 较 ，为 啟 药 射 ( 2)



收



光 掛 指 纹 m 猶 紫 外 CUV ) 指 纹



M的 令 面 柠 制 提 供 r 依 据



.



谱以紫外光谱为搖础的导数光哜能校正无关吸



. 排 除 干 扰 . 适 爪 于 亲 缘 关 系 较 近 且 普 通 紫 外 光〖t +MM 分 的 药 材。紫 外 騎 线 姻 法 娃 一 种



四溶剂紫外光谱综合鉴别方法



&



能对药材进行理想的鉴別并达到对中成药质莆冇效控制的



目的a ① 红外 （



m ) 措纹圈诰：田进国等渊试 :r 大埔屮药的红外光谱，初步建立起对梢物药 、



矿賴 药进行鉴別的红外光谱分析法 。近年 .来 ，用红外指纹阌谱法鉴别中药的硏究较多 ， 为该



r



法用于中药鉴定奠迫了基础 。 ② 核磁共振氣谱 （ H N M R > 指 纹



# 海林等人从事核磁共振氢濟指纹阌捎对中药



谱3



鉴定的研宂已有卜儿年 t 研究丄作有丫很人进展， 核磁鸩振



和良好的重现料s 侦示



a 谱指纹图谘以其明 M 的恃征性



r 其在中药鉴定中的应用前 IK *



③ X 射 线.衍 射 < XRD ) 指 纹 阐 消 ：X 射 线 衍 时 分 折 应 川 于 单 一 成 分 鉴 定 的 历 史 较 ¥- a . 由 于 它 具 有 幽 谐 衍 纹 件 强 、重 现 性 好 、 櫟 作 简 便 等 优 点 ， 美 国 丁 2 0 世纪 70 年 代 中 期 将 其 列



为药物鉴定 // 法 之 一



B



PfltN



我 国 蚁 求 一 类 和 二 类 中 药 新 药 婪 附 存 粉 末 X 射 线 衍 射 谱 a 2()



毗纪 80 年代末 ，X 射线衍射法在我围开始用于中药鉴走 。张 汉 明 等 对 4 种 M 混 中 葯 粉 末 进 20 世 纪 吣 乍 代 中 朗 ，3 杨 等 开 膊 f 中 药 材 X 行 了 X 射 线 衍 射 分 析 ，并 逬 行 了 成 功 的 鉴 定， 射线衍射傅里叶谱分析计箅研究 ， 衍 射 阑 诺 是 中 药 材 所 含 仝 部 组 分 的 图 诮 铙 加 ，在 衍 射 空 间 冉 现 f 抟统宏观鉴婼法犄 flE 。 ( 3 ) DNA 指 纹 图 谱 随 若 分 子 生 学 技 术 的 发 联 ，已 有 文 献 报 道 用 DNA 指 纹 图 诮 作 建云 Shaw P.. C 等 首 次 用 DMA 指 纹 围 谱 鉴 别 了 人 # ffl的 三 种 植 物 为 药 林 的 鉴 定 方 法，



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6



等 的 研 究 结 樂 忐 明 f DNA 指 纹 技 术 作 为 中 药 拟 鉴 定 方 法 的 n[ 行 性 n 乎 晓 波 等 人 的 研 究 搠 示



DNA 指 纹 技 术 正 在 逐 渐 成 为 中 约 鉴 定 的 一 神 新 方 法 ， 广 和 普 及 ，笑 键 是 要 降 低 检 測 成 本 和 简 化 操 作 过 程 。



指纹技术要作中药材鉴定方固推



九、中药材及其饮片质量控制



L 屮药材和中药饮片质置控制标准的现状



中药 W 和 饮 片 蛏 中 医 药 列 论 的 具 体 体 规 其 仙 W 历 史 源 远 流 长 经 过 儿 f 年 的 实 践 和 总 结 ，中 药 材 及 其 饮 片 的 生 产 B 鈴 有 r 较 为 完 整 的 4 :产 加 工 理 论 和 操 作 方 法 如 "道 地 鉤 材 “炮 制 规 范 等 。屮药品质的坪价方法也是随费科学技术水平的进步和中居药的发 M 而 不 断 a



0



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一 n 而遇七卜毐” 发 馘 到 以 药 材 的 形 态、性 状、气 味 及 一 蜱 简 单



发 權 的 ，从 “ 神农尝百草 ，



的理化反应现象米判断药材品质的真伪优劣的方法



直 到 现 代 科 学 技 求 手 段 的 应 用 ，利 用



w



物 学 、植物化学 、 分析化学以及药理 、 药 效 学 等 相 关 学 科 的 研 究 ，使中药品质评价方法有了



拫大的色跃，特 別 蛏 近 2 0 年 的 研 究 发 展 ，国 内 外 药 学 工 作 # 在 木 同 程 度 上 d 经 对 几 w 种 常 ftJ药 材 从 来 赦 、 产 地 、性 状 、M 微 特 性 化 学 成 分 以 及 药 理 药 效 等ir両 进 行 了 系 统 的 研 究， 并 对 一 些 砧 种 中 的 化 学 成 分 进 行 了 分 离 和 鉴 J4U 这鉴研究成果免实了常用中药材的品质评价



_



方 法 的 科 学 依 据 ，使 中 药 材 的 s 伪鉴別存了 恨 大 的 提 路 * 间 时 也 有 效 地 澄 渣 了 药 材 品 种 的 M



乩规象



3



在此基础丄



^



a



中 辨 的 质 ] 研 究 义 引 进 了 色 辭 学 等 分 析 手 段 ，针对药材中一个或几个



成分进行定性或定址分折 5 我 闺 药 典 及 篇 药 品 标 准 多 以 这 种 形 式 制 定， 屮药饮片作为中药的 t 驱组成部分和主要商品规格 ， 广泛应用 f 药典 、 医院药探及一些



169



_



_ __ _ m



制 剂 利 成 药 生 产 中 ， 直接关系到中药处方或制削的临床疗效与安全 。1998 年 版 的 《 全 ㈤ 中药材炮制规抱 s 中 收 裁 f 5 ⑽ 余种中药鉍的炮制规范 但 各贫市又各自的中药炮制规范 ,



: 其名称 、 制 法 及 1:艺宠別较大，质控标准难以统一。我围药典仅收载部分中鈞品种的炮制方



法



_



-



有 的 放 在 H 源 药 材 项 卜 描述 ，存相应的定性和定量规定的炮制药材品种仅占全部药材的



2.7 K n 这 种 情 况 无 法 .适 廋 中 药 现 代 化 的 黹 要。为 满 足 市 场 求 ，许 多 药 材 经 # 者或药农自 行进行药材饮片的加丄炮制 . M 此 饮 片 的 质 維以保证 ■ 加上舛地放松对饮片的严格依法饵 埋，致使在令 ㈤ 1 ? 家中药材市杨 h 流通的商品仍以饮片为主 * 从而使中药饮片的质铱问题



a



愈 加 严 甫 ， 甚至发生因服用炮制不当的中药而致死的事件 T I为 此对饮片建立相应时质 M 控 制



标 准 极 为 迫 切。



林 瑞 超 等 人 认 为 前 关 于 巾 药 材 和 饮 片 及 其 质M研 究 和 标 准 存 在 的 主 要 问 题 有 以 下 几 点。



① 达到 GAP



要求进行规范化种植的中药材不多胃难以保lit质 觉 ， ② 研究的广度和深度不够研究手段和方法滞后 。



③ 炮制加工设备或工艺落后 、 粗 放 * 严重影响药材及饮片质§ 的稳定性 # ④ 缺芝容观可行的质歷评价体系等 。



2, 对 中 药 材 及 其 饮 片 M ( 1) 种



M 的 制 约 因1



的 优 良 与 稳 定 对 于 某 一 物 种 而 神 质 资 源 包 括 栽 培 品 种 （ 类 型）、 野 生 种 、 近 缘 野 生 种 在 内 所 有可利用的遗传材料， 种质资源是药材生产的源头 ，神质的优劣对药材 的产磁和质堉有决定性的影响 神 质 资 源 存:药材优 & 品神形成过程中起存关 性 的 作 .m , 是 #



培 育 优 良 物 种 的 基 础 ，尤其是辭生近缘棺物和古老的地方种是怯期自然选择和人工选择的产 物 ，具有独特的优良性状和抵御自然灾害的特性 ，是人类宝贵财贫的品质改良的源 g , 如 人



参 、 地 黄 、 浙贝班在校期的人工种梢过稈中 ，由于自然选掸及长期的生态适应形成了一鸣趙 方 品 种 、农 家 品 种 ,



因此生产用的药材基源必须进行鉴定 ，明 确 到 种 、 变 种 ,. 生态裙k 居 群 或 栽 垴 品 # ( 严 格 总 义 上 的 农 业 品 种） 。如萸花萵为一世界广布种 ，具有多种生态型 ，邛 干 燥 的 地 上 部 分 为 中 药 # 蓆 迠中啱传统使用的抗疟药 。肖至瓸近研究者才搞渣楚 我国中亚热带长鉍 叶 林 北 部 地 b( 的生态杯境 T 有利于黄花蔣中身蓠索成分的合成 ， 含 S 朝显高于其他地区黄花蔣屮 苒蒿蒺的含 & 但黄花萵的生态型是 否已经形成遗传幕阴上的变化？ 不同分布 K 的 生 企 哦 在 相 N] 条 件 下 种 棺 对 t 葡 索 含 ft 的 影 响 如 何？ 即 亩 麴 素 的 含 错 寒 少 & 由 遗 传 因 索 的 差 异 引 起



.



T



n



■



的 ，还是由生态环境的启异引起的？ 这呰仍有待我们进行研究 ，这些研究结果对药用植物异



_



地引神时种质资跑的选抨;& 义 市 大



^



一 方 进 行 种 质 资 源 研 究 ，特別是种质遗传多样性的研究 ，在中药材 W 种 中 具 有 重 要 意 义 a 葯 用M熟育种的主要目的和特色在 T 培 疴 出 单 位 ffi 积冇效成分含最高的品种 + 而仟何 个新品种的培育都.是 在 原 有 棺 物 种 质 资 源 的 瑀 础 k 通 过 选 择 * 杂 交 、回 交 诱 变 等 方 法 修



-、加 工 和 改 良 后



1



才 能 符 合 會 种目标。由 此 &了见 P 占 有 种 质 资 源 JiW 种 的 基 础 ， 舍 种 上 突 破 性 的 成 采 拃 往 取 决 于 关 性 JAW 的 发 现 和 利 用 n 另 一 方■，药 楨 物 种 质 资 源 的 研 究，特



饰



■



別是分子遗传多态作的研究是遗传1 J 瞄 的 构 铯 、 基 S 定泣和分离及其标记技术应用，这 也 为 今后遗传工程育种奠定了堪础 ( 2 ) 生产和加工过程规范化 规模化 t



① 药 材 按 屮 药 材 GAP 指南的具体要求进衧并按 SGP



1 /0



( 标准操作规程〕进行优选和忡



__



植 。 对約材生产从种质 、 环埯 、 栽培方式 、 施肥 、 田间管琍 ，采收加工



行颉范 和控制 ，从而生产出.质 ■



均



-



、高效 ，可控的优嗬药材



5



_



砧存运输等力 卸 进 蛘体衡睇指标就是植物的生



物学特忡 ，药材件狀 、， 解剖特征 ，化学成分笄方面的主要指标稳定可控



_



■



i



B



时此 +



进行药 才 I|



的品质形成研究时，对能引起中药材品质变化的各种困索都必须进行考察 ，以确定矜因索对



药 材 品 质 的 影 响 程 度 ，从 屮 优 化 出 崧 佳 的 药 材 种 质 . 种 质 地



a培工艺.肥水



] 壤条件、



啊 采 收 时 间、 加 工 方 法 、繁 殖 方 式 等 a ② 饮片



家 药 品 监 督 锊 埋M已 决 定 对 饮 片 实 施 批 淮 文 号 制 饮 片 实 施 批 淮 文 号



制度工作盤尽快



幵 。 而 朽 先 要 从 有 毐 饮 片 开 始 做 起 ，趄 实 行 批 报 制。同 时 加 强 对 饮 片



加1:技 冰 ，质 准 及



^



在眉睫。



u>



品 质 评 价 方 法 的 研 究 ， 尽 快 制 定 棟 作 件 强 的 饮 片 屆:堉 标 准 已 边



_ _ —



质献控制的重点和难点问题 ^ 客观真实的评价药材质味的标准随着社会的进少 和科学水平的发 M , 灼学工作者正在研究探 M 个更加科学 、 系 统 、 坷操作性强 、能 ft IF 反 映 中 药 内 在 质 M 的评价方法，中匿理论十分强闕中药的整体效应 蜇视诸个化学成分在勹效



—



8



i二的协同作用。因此仅以中药内一构个有效 成 分作为定塘 、定性指标远不能从整体上反映中 葯的内在质： W 山 于 屮 药 化 学 成 分 的 多 样 性 和 M 杂 性 • 还柯许多芮材不能确定其有效成分是 什 么 ， Wft 中絚用药讲究配伍 、 随 症 加 M , 中药药效发挥不能为一两个化学成分所体现 。 例 如 = 麻 蕺 具 发 汗 功 能 ，可 治 哮 喘 且 疗 效 明 显，肖古沿用至今 $ 而 从 麻 M 中 挹 取 的 麻 黄 东 治 疗 .



^



■



_



■



哮 嗬 的 效 果 却 不 如 麻 逭 明 还 有 人 参 玷 甙 的 消 除 疲 赀 、 强壮身体的功效远不如人参的效果 显 菩 再如黄柏 t 我 们 可 以 规 定 它 的 小:樂 緘 含 谢 必 颏 在 1 % 以 上 ，并同时雾有木乓碱 ，巴 马 和 药 根 碱，符合这 规 定 的 药 材 不 单 是 关 钕 桕 、川亩柏 ，黄连也完全符合这一规定 ... 但 在 临 床 h 黄连是不能与黄桕等同使用的 ，因为黄柏和酋连在其他成分还有差异 * 成分上的不 M3 B



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I



造 成 它 们 在 功 能 卞 治 和 疗 效 特 拉 的 不 同 t 闪 此 ，仅 制 定 少 数; I种化学成分对于保证药材的质



_



中药牛膝与胛牛膝是两种中药，野牛膝为治疗咽炎 、白喉等的淸热解毒药 ，化 学成分报道较多的为齐墩采鲅 怀 牛 滕 ，引 种 怀 牛 膝 、野 牛 膝 中 齐 墩 果 酸 的 含 饿 区 别 不 大 ， rti 此可见仅用齐墩果酸一种成分作为牛膝的品质评价指标是没有特舁性的。 只有在中医药指导下，选择合适的药理模型 • 找出中药挝成分的有效部位，才是睛决药 树质垃标准制订的关键 。迮耵效成分 （.部位 〉不明确的情况 > W 在标准中对药材的珂能有 药效的大多数化肀成分进行检鲥 ，只要能控制住药树屮大多数成分的含 以及各成分的比例 瞰是不够的



关泵



6



_



■



a



我 们就吋以保证这味药材的质 M 和药效 a



_



针对现在的中药品质评价方法的局限性和更推确全 M 评价中药的芘要 ，国内外许多研究 人员已经开始运用多种分析手段 （ 诸如 TLC , HPLC , UV 等 ）。在总结前人的化学成分的



_



研究成果与质 frt 分析结朵的筚础 .匕 ，确定了多种约材的化学威分的指纹围髀 ， 从



_



豇 加全面



di 为今后对于中药品 ® 的呼价提供了一个更加科学含现的手段， 如 《 笼国草药药典 I ( american herbal plmma 00 poeia » A HP) 已对美国市场上流通的一峰柏 地反陕了屮药的内在品



物药和屮药进行枘理 ■ 已经有隞叶连翘 、 五味子 、 甘孕等专茗发表 * 其中确定了比较稳定的 TLC 和 HPLC 的 分 折 结 果 和 指 纹 图 丙 此 建 立 从 糖 体 上 综 合 评 价 屮 药 质fi 的方法很有必 斐。 H 前



内 外有关中药材的研究



大 多是就单一品祌逬行成分分拊及质M 标 准 研 究 而 FH 千药材所被检验的成分或有效成分并非是所 ff 的成分 ，成分分析不能代替质嚴标 ffi , 能参 照有关的成分分析研究并结合中區药理沦，对每一个品种进行质蛾标准的研究 • 方可制定



n



奔蚬标准



.



171



m



__ _ _



同 吋 有 必 蚂 进 行 金 面 、系 统 的 研 究 ■ 在规范采收 、加工炮制方法的前提下 ，逑立与饮烀



相应的成 M 标 准 * 尤其是对于外观形态 td 经改变 ，破 坏 或 部 分 破 坏 的 药 材 饮 斤 ， 应加强邳化



制定专试性强的定性成定堉指标 借鉴 IM)源 药 材 的 班 姑 际 准 硏 究 殍 賒 t 积 极 引 人 IX ( 掖相色请） GC ( 气相色游）、 TLC , IR 等分析方法 ，建立我面中药饮片质童 评 价 体 系 以 及 饮 片 质 M 标 准 * 尤其是结合葯现和 #■学 实 验 结 果，以有效成分 （ 或 限 里 成 分 ） 为指标 ，进立能處实地反映饮片优劣的质 [it 标 准 。 f 4 ) 炮制方法和工艺的科学性与规范化研究中药材炮制的主要 S 的 是 增 效 喊 所 使 用的一系列方法是从长期临床实践积累总结而来 ，是中医药宝库的重要组成部分，祎其深刻 的理论基础 。 但是与跟药相比尚缺乏科学系统的实验数据的支持，尤具是中药材 liJ 来羱 ， . 产 鉴别方法的应用



8



3



.



地 * 采 收 期 等 等 不 ㈣ . 冇效成分或有毐成分含甩变化较大 ，一成不变的炮制加工 // 法不能保



证临沐有效与安全 • 应提供药理和毒理学方 I雨的实验数据 。因此 ，设用科学方法提 P 的客观 数据研究炮 前 后的屮药药性生成分和药理作用， 明 中药迪制的甚本原理 ，以便更好地羋 攧药性和提岛临床 )¥ 药的准确柙



菹人 ,



H



提商中药的治疗效艰是中药现代化和国际化的炎 ㈣ ，意义



十 、中药防潮工艺技术的最新研究进展



-



1 制粒技术



_



现有的制枚技术主要包括湿法制粒 、 卨速剪切泯合制粒 、 一 步 制 粒 ，干 压 式 制 粒 等 方 法 耐 因 一 步 制 粒 法 将 常 规 的 JL 个 制 粒 步 骤 如 物 料 的 十 混 、 MM , 搅 拌 狼粒成？ K 干燥都



_



t



. 减 少 了 大 婧 的 操 作 ， 且 坦 其 符 合 GMP 规 范 而 得 到 广 泛 应 用。 在同一台流化床设济内完成，



® 法 制 粒 通 过 If 拌 浆 的 不 停 搅 拌 、 切 割 刀 的 运 动 、黏合剂 的 加 人 ，制 成 顆 粒. 湿 法 制 粒 所 形 :



. 表 W 较 光 滑 ，水等溶刑不易透人 ，溶 解 缓 慢 ，故普通湿法制粒机为非理想 成 的 颗 粒 较 致 密，



型制速溶颗粒的机器



&



于 制 粒 机 构 造 不 同，



流化床制粒



终M粒状态趋 #很大



&



流化床制梅的颗較有较太的分敝性 f 解粒内孔隙较人



. 使水易渗透崩



但 是 , 通 过 流 化 床 制 粒 可 以.减 少 辅 料 的 加 人 M , 改 变 哦 湿 性 材 料 的 空 I可 分布 阻止水分的进人而提高制 ㈣的防潮能力1 解



_



_—



粒 过 程 中 * 颗 粒 粉 束 间 受 的 力 不 同 • 造 成 制 得 的M



2. 包 衣 技 术



、



. 尽可能的



在 屮 药 固 体 制 剂 工 之 过 程 中 . 比 较 有 效 的 隔 阐 保 护 拊 施 是 进 行 包 衣 保 护 ，传统中药片剂



一般为猜衣片



t



人特别是中老年



M, 紂料



包输衣后能起一定的防潮作用 1



但由于糖衣含有太姑的糖粉和滑石粉



整



糖尿病患荞不宜长期服用 + 另外由于糖衣层不稳定 * 很祥易出现裂片 、吸



变色等质瞰问题



》



皁 在 20 世 纪 50 年代 ， 一些先进围家就开始研究薄膜包衣新技术与新



_



近十年来 * 随巷舛种斩型昀分子聚合物的诞生及岛效包衣锅时研制成功使包衣技术迅 9 5 % 以 上 都 G 采 用 薄 菔 包 衣 新 技 术 与 新 材 料 ，以 达 到 抗 速发屣 就围外的西药品神而 &



避 光、遮 味 、 M 溶等作用。以商分子成睃树料为主体的錄睃包衣工艺在中药片剂品种上



得到了广泛的汍同和大 M 应 用。 在 中 药 固 体 制 剂 中 t 薄 膜 包 衣 丄 艺 卫 盟 在 片 剂 上 应 用M 多



.



.II 舫 研 究 书 想 集 中 在 新 補 料 .



t M P 要 求 、应 用 方 便 的 薄 膜 包 衣 頂 混 材 料 市 场 上 坷 供 制 药 企 业 选 抒 的 包 衣 的引人和符合 ; 材 料 包 括 1 上海中.药 工 程 中 心 爱 生 药 业 公 司 的 新 菲 尔” 膜 包 衣 材 料 h 海 卡 乐 康 公 司 的 系 列 包 衣 材 料 ，天痒的 L E 包衣材料



172



6



_



_



现代屮蚵产业化匕成为我賊铨济发展的战略性发展叶划 * 而要实观屮药生产的现代化 , 必须科学合玴迪缃承传统的中约生产工艺 ， 財 还 要 使 ⑽M 生产工艺实现现代化 其 中 ， 干 燥 I:艺的现代化在必须保址中药材有效戒分不受报失的时提卜，还钽怍效节能 . 前 . 我 Li 9 屮药生产厂家的干颂工艺酋遍存在干燥过程温度偏岛而引起有效成分损失严逛的现象 。另 外，还 存 在 干 燥 工 艺 流 程 与 设 备 设 计 不 合 使 能 M 损失很大，为彻底解决这哞问题 ，必 须 对中药产品的 r 燥 特f4:进行系统的研究 . 确定最伟的+ 燥工艺参数 另 一 方 面:，在 设 计 现 代 y



_ __ _



fl



干煉设备財 ，必 细 优 化 气 流 组 织 ，选抒商效节能的动力源系



现代中药产叱则是在传统中药产业的基础上 充 分利用现代科学的 " 安 全，崧效 、 稳 定 、 时拉“ 屮 药 生 产 技 术 ，发展成为以具有较萵技术含 id , 较 強 国 际 克 争 能 力 ，产 业 化 生 产 现代中药产品为持撾的新兴产业群体 。从 本 质 h 讲，也就是中药生产的现代化和产业化 。 要 实现中药生产的现代化 . 必须科学合理地孢承传统的中药生产 T 艺 ，同时还要使每遒生产工 艺实现现代化



.



第二节屮药材采后初加工及干燥前预处理



—、



中药材初加工技术



< 1 > 种 子 类 药 材 的 加 工 果 实 采 收 后 哨 干 、脱 粒 、收 集 种 子。有 些 药 材 需 去 种 皮 和 果



^



皮 ，如 親 苡 、 决 明 ] 等 * 有 的 耍 击 碎 來 核 取



药材易变质变色的酵索 (2)



. 如 五 味 子，女



m种仁



T



有 的 要 蒸 ，以 破 坏



如 杏 仁 ，酸 枣 仁 等



花 类 药 材 的 加 工 采 后 在 通 珂 处 摊 开 阴 干 或 在 低 渦 下 迅 速 炽 干 ，以 免 有 效 成 分 散



失 ，以 保 持 浓 部 乔 气 * 如 红 花 、 芫 花



. 金 银 花 、玫 瑰 花 、 月 季 花，



果实类药材的加工果实类药材采收后晒干或烘 : f 即可 但 果 实 大 又 + 易 干 透 的 药 材 ，如 怫 酸 桁 、 宜 木 瓜 应 切 开 干 燥 ；以果肉或果皮人药的药材 ，如 桥 楼 、 陈 皮 、 ]i[ 茱 萸 (3 >



P



等 、 应 先 餘 鉱 ,. 核 或 剥 皮 后 干 燥 。



皮类热料的加工采启趁鲜切成片或块晒干



成* 有些种焚采收后应趁鲜刮太外房



I# 柏 皮 等 s 备 的 树 皮 类 药 材 采 后 用 沸 水 略 烫 ，加 码 登 故 使 芄 发 汗 ，待 内 皮 层 变 成 紫 褐 色 財 蒸 软 刮 去 柃 皮，切 成 丝 、 或 卷 成 筒 迸 行 于 燥 如 肉 挂 、 哼 朴 、 杜 仲 等• ( 5 ) 全锋类药材的加工采收后在通風处阴干或除干 ，尤 其 是 含芳# 挥 发 油 类 成 分 的 药 U r 如薄荷 ，判# , 菝 #忌 晒 以免有效成分损失 ：礙些全草类药材未干透前就应扎成小拥 晾至全干 ， 如紫苏 、薄 荷 ，ff 血流等。一 些 含 水 M较商的肉成叶类 ，如 马 齿 宽 垂 盆 苹 应 拴 皮 再 干 燥 ，如 丹 皮



i



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■



■



沸水略烫洱进行千燥 。 ⑹ 根及地



.



>



干 或 烘 干 * 如 白 扭:、 丹 参 、 牛 膝 等 ；一 些 肉 .峨 性 含 水 审 较 高 的 块 根 及 鱗 茎 如 天 冬 、以 郛 应 用 沸 水 栩 M , 扨 片 干 或 烘 h 对 于 粗 大 根 荃 类 药 M , 如 玄 参 、 总



片 、 块或段，



类药材 ■



.



F 茎类药材的加 J: 株 净 泥 土 , 除 去 须 裉 . 芦 头 和 残 叶 大 小 分 级 趁 鲜 切



根 应 趁 鮮 切 片 # 进 行 干 燥 I 对 〒 燥 后 难 去 皮 的 药 如 丹 皮 、 橘 栩 应 趁 鲜 刮 去 栓 皮 ；对 含 淀 粉 ，浆 汴 iii 的 药 材 * 如 天 麻 、 地 贲 、 玉 竹N 黄 梢 、 何 f 乌 应 趁 鲜 蒸 制 , 切 片 晒 干。#些 种 炎



如 北 沙# 、 明 党 参 先 川 沸 水 略 货:, 再 到 皮 、 洗 净 、 干 垛 3 如 丹 参 、 玄 参 再反复发汗才 完全干燥*



.白 芍 要 经 沸 水 煮 ， 173



_



_ __ _ _ _ ___



二 、中药材储藏保鲜技术



中 药 材 果 收 加 工 后 滿 及 时 包 装 、 储 藏 ，否 则 会 出 现 虫 蛀 、报 烂 、 变质、 变 味 、 走 油 等 现



不仅失去药效 ■ 服用后还有海副作用 u 现将其储藏技术介绍如 F * H 3 含 挥 发 油 类 药 材 的 储 揿 如 细 辛 、 川 芎 ，白 芷 玫 瑰 花 ，玳 玳 花 、 佛 季花 、 木香 、 牛



的影响



1



_



t



肉等药材多含淀粉



.



t



如 部李仁 、 蔥苡仁 、 柏子仁 、 射二 、 芡实 、 G 豆 、 進子



摒 类、蛋 G 质 成 分



_



引 起 变 质、酸 败 和 走 味。此 类 药 材 不 宜 储 艰



J 桶内 缸 、 瓶或金 1



t



m 或 干 燥 的 锯 木 厢 、 谷 壳 等 物 ，扎 紧 后 储 藏 于 干 煉 、 通 风



( S) 果 实 、 种 子 类 两 材 的 储



. 過茼温油翅外渗 ，药材表面出现油斑污点



f 商 M 场 所 和 錤 烤.应 放 在 啕 瓷 缸



v



*



te 及 玻 堝



. 跎 F阴 凉 、 干煉 、 避光处.有的宜经文火加热淸炒或沸水铯氽等干燥和 1



消 苺 灭 阚 ，装人容器内储味 i. 可防虫蛀和笱烂变质 n f 3 ) 淀 粉 类 药 材 的 储 藏 如 明 党 .餐 ,. 北 沙 .参 ，何 阼 乌，大 黄 、 山 药（淮



泽泻、



花 ，月



等含抨发油 * 气味浓郁芳香 色彩鲜艳 * 受温度 湿度 、 氣气和光线 祕 变 色 、 走 油 ，变 味 * 不 宜 长 期 娃 露 在 空 气 中 此 类 药 材 宜 用 双 W 无 齑 塑 袋



包 装 + 袋 中 放 少 锖 生 石 灰 、明



避光处。



f



w 母等 ，官用双层尤雖嘅膜袋包装 n 紧后放在装有生石灰



>



…



釾 ）、 葛 根 、



矾或干燥锯木屑



筇物的容器内储趑 ， nf 陈 虫 驻 、 回 瀨 、 变 质 、赉 烂 。 C 4 ) 含溏类药材的储 如 知母 、 枸杞子 、 玉 竹 、 故梢 、 何首乌



1



I



答壳



地黄、 夭冬 、 党参 、



玄参等舍水里 、 含 糖 S 较高的药材 M 吸 潮 而 .糖 化 发 黏 * 琯 烂 变 质 * 这 类 药 材 应 充 分 T4* ， 装 人 双 层 尤 毐 膜 袋 包 好 扎 紧 ， 放 人 密 封 的 陶 瓷 缸 * 坛 S 嫌 内 ，放 在 f 燥通风的地方 ，容器 内放些生石灰 S 明 矾 或 干 娣 新 鲜 的 锯 木 屑 、 谷 壳 等 物 防 潮 *



第三节中药材干燥方法与工艺



一 、中药材储藏及干燥过程中的主要変化



中 药 材 在 采 集 以 后 经 过 扨 步 的 加 工 处 理 或 fe 杂 的 炮 制 过 程 之 后 ，就 可 以 人 库 或 使 用 & 在 没 人 使 用 之 前 的 保 管 与 养 护 阶 段 是 裉 重 耍 的 在 储 藏 过 程 中 ，主 要 应 避 免 虫 蛀 、 发 霉 、 变 &



—



色 、 气 味 敏 失 s 枯 朽 ，R.it , 融 化 粘 连 等 变 异 现 象 。 般 造 成 药 物 变 现 的 因 素 主 鸥 有 以 下 几 点。



① 温 度 药 材 在 湿 度 方 闻 都 有 定 的 适 应 范 閑 ，温 度 过 离 过 低 都 会 使 药 材 班 M 发 生 变 化 当 温 度 在 3 5 C 以 上 时 ，含 脂 肪 的 药 物 就 会 受 热 而 使 池 姐 分 离 ，从 耐 少 油 3 含 庳 发 油 麥 的 药 物 也 会 闽 受 热 血 使 芳 番 气 味 散 失; 动 植 物 胶 类 和 部 分 树 脂 类 药 物 ，受 热 后 又 易 于 发



.



a



化



软 、粘 连 成 块 或



温度在 20



至变 J3L



1



3 5 X:时 T 由 于 有 利 于 也 宵 、 霉 菌 等 亨 生 繁 殖 ，而 使 某 些 药 物 生 虫 、发 禅 以



② 況度湿度是指空气中水蒸气含帒多少的程度 * 也就是空气潮闸的程度



3



药物本身能



a ，与空气的?显度有密切关系. 一 般 药 物 的 正 常 贪 农 扭 约 10 % so %。如空 药物大 w 地 吸 收 水 分 而 使 含 农 增 加 （受 潮 K 就 容 蛣 发 生 烂 变质现象 .



杏保持止常的贪水



气中水趨气多 * ③ 空 气 空 气 含 有 多 种 成 分 ，其 中 以 氧 气 琅 鞞 易 与 邦 物 的 某 些 成 分 发 生 化 学 变 化



m



■



而



__ _ _ _ _ __ 昀其质姑



_



_



通 常 所 SI到 的 丹 皮 ，黄 楮 等 的 颜 色 变 深 就 是 因 为 它 们 所 含 的 鞣 质 、 油 质 及 槠



分 等 与 空 气 屮 的 氧 气 接 触 发 生 变 化 而 彤 成 的， ④ Flit RJt 对 某 轉 药 材 的 色 t 和 叶 绿 茶 有 破 坏 作 用 ，能 使 药 材 变 色 a 所 以 红 色 和 垛 色 的 药 材 ，不 宜 在 阳 光 卜 久 明， 各 类 药 材 的 保 眢 养 护 .T 作 的 主 塾 方 法 下 。 ， ① ei: 虫药 M 对 易 生 虫 的 药 材 ，在 保 管 过 程 中 除 了 要 動 检 杳 以 外，还 必 须 从 杜 绝 害



_



虫 来 源 、 控 制 其 传 播 途 释 ，消 除 繁 殖 条 件 等 万 面 着 于 才 能 存 效 地 保 证 其 不 受 也 甫。因 此 储#这 类 药 M + 如 党 参 、 款 冬 花 、 葸 苡 仁 、 乌 蛇 等



潮 酿 的 ，应 加 强 通 风 t 并 吋 在 地 谢



.首 先 嬰 选 择 燥 通 风 的 库 房 。库 内 地



铺 放 牛.石 灰 、 炉 灰 、 木 炭 等; 架 底 哝 木 商 到 4 0cm 以 I：



上 ，在 垫 木 上 最 好 悄 上 木 板 芦 席 或 油 毡 纸 等 以 梗 隔 潮 。另 外 * 对 不 同 药 材 可 以 采 取 密 封 ，冷 ■



兹 、奥 蒸 、对 抗 等 适 当 的 养 炉 揹 施 * 以 保 证 药 材 不 虫 蛀， . 特别是没榑严重的 ③ 易 走 发 难 药 材 药 材 少 油 发 箝 ，能 够 影 响 药 效 ， 完 全 失 去 疗 效 P 药 材 发 霉 ，是 指 在 药 材 上 寄 生 和 繁 飱 了 钺 菌 3 称 为 “鄉 变



港烂变质后



'



对这类药材



的 保 竹 ，锒 忌 闷 热 。 如 牛 膝 、 天 冬 、白 术 等 保 管 不 音 ，那 町 产 牛 走 油 或 鞯 变，故 应 置 于 通 风 干 燥 处 ，严 防 醜 湿 ，



③ 易 变 色 及 散 失 气 味 药 材 部 分 花 ，叶 、 全 苹 及 果 实 种 子 类 药 村 I 由



T 所含的色聚、



叶 绿 索 及 挥 发 油 等 • 受 湿 度 、湖 度 ，空 气 、阳 光.等 的 影 响 ，爵 失 去 原 有 的 色 泽 和 气 味 ，如 莲



红 花、



在 储 存 保 赀 中 应 根 据 芮 材 的 不 同 性 庾 以 及 具 体 条 件 ，进行妥善养护 。储 存场所驭 "F 燥明凉 ，严格控制库的温度 ,， 湿 度 .= 储 存 肘 间 不 宜 过 并 要 做 到 先 进 先 出 磁 好 单 独 堆 放 ，以免与其他有特殊气味的药材串味 ? ④ 易 融 化 、 怕 热 药 梂 舄 顧 化，怕 热 药 材 主 要 桁 熔 点 比 较 低 * 受 热 后 容 易 粘 连 变 I 或 使 结 晶 散 发 的 那 些 药 材，如 阿 胶 儿 茶 、 樟 脑 等 • 对 这 类 药 材 必 须 选 择 经 常 保 持 干 燥 阴



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1



1



.



凉 的 库 房 ，并 将 药 材 包 装 好 或 裝 容 器 里 ⑤ M 潮 解 、 R 化 药 材 含 有 盐 类 物 质 的 结 晶 体 药 材 ，在 潮 湿 的 地 方 或 空 气 中 湿 度 大 1 都 会 受 彫 响 师 逐 渐 融 化 。当 开 眙 融 化 时 * 一 般 称 为 “返■" 或 “潮 如 芒 硝 大 W 盐 等 , 时 这 类 药 M 成 选 择 阴 凉 避 风 和 避 光 的 庠 戾，或 在 室 内 适 宜 的 地 方 保 管 ：包 装 物 以 能 防 潮 不 i



■风 为 宜.



芾要特殊保赞的药材对毒剧麻药



s



易 燃 性 药 材 及 费 S药 类 应 根 据 各 自 的 特 殊 性 埏 进 行 分



别I保 管 ,



①



麻 药 如 At 石 、 水 银 、 斑 蝥 、轾 粉 等 ，应 专 人 、 专 库 （ 杂 柜 专 账 保 忏，并 且



注 盘 渑 度 、溫 度 等 影 响



^



储 存 供 应 办 法 ，砬 按 基 麻 药 管 理 条 例 进 行



.



② 易 燃 件 药 紂 如 火 硝 、 松 香 、 硫 銨 等 遇 火 成 卨 温 易 燃 烧 * 如 数M 较 多 的 应 放 在 危 险



. 数 爾 少 的 也 应 争 蚀 存 放 * 并 应 远 离 电 源 火 源 ，也 应 有 专 人 保 忏。 品仓库锗存 ， @ 贸 重 材 如 人 参 、 鹿 茸 ，羚 羊 葡 等 在 储 存 中 * 由 亍 成 分 性 质 不 同 ， 坷 发 牛 .各 种 也 、 香 易 受■走 味 等 所 以 对 赍 重 药 类 应 专 柜 专 库 、 专 账 、 不 同 变 异 现 象 如 人 参 鲟 牛，



.



.



.



i



专 人 负. 责 保 管 ，一 般 用 岡 定 的 箱 、 相 ，fel 紀 等 密 闭 后 ，储 存 在 干 燥 、 阴 冻 ，不 易 受 潮 受 热 的地方。



二、中 药 材 的 干 燥 方 法 中 药 材 羟 过 净 选 、 洗 净 ，润 泡 、 切 制 后 • 干 燥 就 成 为 中 药 材 加 工 的1鏗 一 环 * K 为 这 对



175



.



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加工后的药材质M 影 响 比 较 大 a 闪 此 选用中药材的 T 燥 方 法，对保证中药的质请具有 ft 要 的 竞 义。常用的干燥方法 ，是 根 据 所 ffl 能源的不同可分为 ：阳 光 f 焫 、气流干燥 、电 能 干 、 冷 冻 干 燥 。实 际 J:作中应根据具体情况. 及中药材 （ 饮片 ） 的 件 质 选 用 合 适 的 干 燥 方 ■



P



法 ，提商质量。



I m 光干燥



利 用 阳 光 干 燥 ，具 有 成 本 低 、 玫 取 好，且 干 燥 的 药 材 请 不 受 限 制 * 是 y 前 平 药 材 饮 片 干



燥的主要方法



&



缺 点M受 到 气 候 因 紊 的 制 约 * 但仍 R 尽 凿 选 用 + 它 町 分 为 以 种 。



u ) 晒干将中药材饮片在干净的地面摊开 ，比 m 光充分照射而使其干燥 。本法适合于 绝大部分的根及根茎类中药树饮片的干嫌 * 干燥 # 蒞 8 IOh , 由于阳光中的紫外线具有杀 甫 作 蜊 • 干垛后的中药材饮片只贺不受潮 ，耐保存较氏时间而不会发碟变瓯，如玉竹晒于后



其多项坪化指标均來受到影响 ，而宵蒿晒干后其存离累的含 a 还 大 r 阴 干 及 烘 干 。 但柯 中 药材饮片不宜久晒 4 最 好 采 M风 干 或 干 的 方 法 。 f 2 ) 风干或阴干将中药材饮片肾于通风而阳光照射不到的地方待其百然干燥 ,. 它利用 ■



P



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阳光加热的热空气及风的自然流动进行千燥 + 不 接 接 触 阳 光 ，适合于不官久晒或曝晒的以 F儿 类 中 药 材 饮 片。 ① 含 挥 发 浊 类 的 屮 药 初 饮 片 如 香 窑 . 细 辛 、 铟 徜 、 舸芥 当归 枳 壳 、肉 豆 媸 ， 沉 呑 ，桂 皮 、 木 # 、 苏叶 、 麻黄等 = 这类药材所含的挥发油对日光及温度较敏感 ，舄于分解变 质，且低沸点的揮发 猱 挥发损失 ，闲 此 不 宜 久 晒 或 0 1



1



■



② 含 油 腑 类 化 合 物 的 中 药 树 饮 片 如 柏 子 仁 、 杏仁 、 桃仁 、3归 ，牛 滕 ， . 千金子、 文 枫 f 、 瓜 蒌 仁 h 郁 李 这 类 约 材 在 强 H 圯 K 油 脂 会 发 生 K 化 分 #T , 久哂后温度过尚还可



引 起 泛 油 ， 此 也不宮久晒或曝明乂



. 洋 金 花 、 槐 花 、菊 花 ③ 合 色 紊 类 的 中 药 材 饮 片 主 要 为 花 类 药 材 ，如 红 花 、 金 银 花 、



等。这 类 药 材 所 含 的 色 家 在 R 光中的紫外线照射下舄择色 ，因此宜风干或阴干， ④ 绿 叶 类 中 药 材 饮 片 如 侧 柏 叶 、 大 靑 叶 、 淡 竹 叶 、 苏 叶 ，艾 叶 、 忍 冬 叶 这 类 药



M 在强 I:!光 K 曝 晒 很 快 会 变 成 黄 如 忍 冬 叶 阴 干 后 其 叶 中 游 离 綠 原 酸 含 m比校高 药 材 也 .是如此 ，均不宜久吶或曝晒 a ⑤ 蒹 苎 动 物 类 药 材 如 辭 香 壁 虎 、蕲 蛇 、 白 花 蛇 V 眼 镜 蛇 、 蝴 赐 I



蝸、



mm ,鹿茸 、 地龙 、 水 蛘 等 .



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这类药M 久晒或曝晒后会增强其賜味



蛤蚧



T



伞草类



半 黄、舍



. 彬响色泽及降低疗 t



1



效，闪此宜微火烘干 、 风 于 或 阴 〒 或 迓 干 燥 器 内 吸 干



i 气流千燥



_ _



利 用 湿 热 干 燥 气 流 或 荦 纯 的 干 嫵 气 流 进 行 干 爍。适合于绝火部分的根及根茎类中药材饮



. 温 中人工装卸及 s 动药树 ， 工 作 环 埴 差，干抛温度要适当 ，对 含挥发油类的中药材不应超过 60 t:，对一般药梂不应超过 9G1C , 尽 M 控 制 在 75t 以 内 。且



片的干燥 。 但这种方法要在



应 使 烘 房（烘 筘 ） 时 湄 度 缓 悻 上 升。加 温 度 上 升 过 快 ，会 造 成 葯 材 表



M彼 此 紧 密 黏 若 M碍 内 部 水 分 的 进 一 步 蒸 发，造成干



.



水 分 快 速 蒸 发 * 使药



不完全 # 对天寐、木瓜等含黏 液质



的易黏恭药材干嫩前尽量使其摊开， 3 电能干燥 常见的有远红外屮燥和微波干燥



M度迅速升高 ，掩水分从物体内驱出闹 达 到 干 垛 ，艮有干燥速率快 ，爷电 ，装班筒便 ，干 燥 质 里 离，抛 作 环 境 好 等 优 点 ，其 干 燥 速 176 ( 1 ) 远 红 外 干 燥 远 红 外 线 使 分 子 、原 子 振 动 + ，



_



度 M热 风 T 燥 的 1 0 倍



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是目盼中药材饮片常用的干燥方法 a 有报道利用远釭外中药饮片干 蚴 装 S 干 燥 干 # 染I 当 时 等 ] 1 种 麫 材 ，FM 1 3h , 温 度 5 5 6ar , 其 水 分 杂 质 、 灰 分 霉 荫 荫 落 四 项 指 标 均 比 传 统 工 艺 （ 晾 、 W: 、 烘 ） 好 薄 荷 、 荆 芥 于 # 姜 趔 四 种 药 材 干 燥 1 3h , 海 度 5 5 6 0 X 挥发油含 a 相 当 于 或 大 于 晾 晒 干〔2彳 7 2hh 水 分 含 悄 也 较 后 者 低，值 得 注 愈 的 干 燦 湍 度 及 財 问 的 选 择 对 药 材 质tt影 响 较 大 如 鲜 地 黄 梓 醇 含 请 卜 比 阴 干 低 + 干 银 温 度 商 及 时 间 投 梓 醇 含 愤 也 逐 漸 降 低。 ( 2〕微胺干嫵微波坦场中水分子经过激烈摩療而产生大績的热 使 水 分 迅 逨 蒸 发 而 干 *



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I 它适合 r 各 类 屮 药 材 饮 片 的 干 姆 。微 波 干 燥 热 得 快 、 均 匀 、 干燥温度低 、 时 间 短 （数 小



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时可完成 }，木影响药材的外观色译及组织结构 ，且 有 杀 菌 、 杀 虫 作 用 ，操作环境好 。经 微 波 干 嵌 后 的 饮 片 + 其 含 荫 数 降 低 99 舛 ，挥 没 油 的1相 色 谱 图 无 太 大 变 化 • 仅低沸点的挥发 油 明 显 减 少 + 而生物碱 、 内 酯 、 有 机 酸 等 较 稳 定，这 是 一 种 比 较 理.想 的 f 燥 方 法 ，但由于价



格较岛 ， 0 前 使 爪 较 少 ，随 若 科 学 技 术 的 不 断 发 .喊



大 功 率 微 波 钾 ，大



m 波 导 、挤振腔等核



心 部 件 的 价 格 会 人 幅 下 降 ■ 其应用前彔较 .为光明 ，屮药材饮片的干保尤论选用何种方法 ，其 酣 处 理 郴 应 注 意 少 泡 多 润 ，使干燥前葯材的含水



a尽 珂 能 低



*



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不仅可缩短干燥时间



. 还可提



崗干燥后的班贵 。 有 些 沔M 如 天 麻 、橘 梗 、 沙 赛 、 丹 参 ，玉 竹 等 如 含 水 过 多 * 切 片 干 燥 后 颜 色 容 鉍 加 深 甚 至 千 发 黑 ，a 易 粘 片 ，严重彩响饮片的干燥及 1p j 后 的 燉 由 于 离 温 诫 紫 外 线 易 引 起 药 材 变 色 、布 效 成 分 升 华 及 挥 发 、 泛 油 化学及生物变化等 ， 此 对 药 材 的 干 煉 要 卨 度 J 视 ，尽M 避免有效成分的搁失及外观色泽的变坏 。 4 , 冷冻干燥



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种对中药材进行超低榀速冻保鲜和冷冻升华干燥的方法 + 賜于加1保鲜技术领城 其 方窠为采用带回冷的空气涡轮膨胀制冷对中药材进行保鲜 、 干 燥 处 该 冷 冻 干 燥 方 法 将 物 . 达到保鲜的 品中的水分在不破坏细 膜 的 馆 况 下 升 华 去 除 ， 的 。对 中 药 材 进 行 逨 冻 保 鲜 是 在 超 低 温 条 件 下 进 行 * 对其进行干煉是在冷冻条件卩冰辟苴接升华 ，避免了商侃常it 蒸 发 对 被 十 燥 物 瓶 产 生 的 諷 化 、分 解 现 象 ，保 持 了 品 原 来 特 有 的 寶 养 成 分 ，有效戚分含呈商 干 垛后的物品含水 a 概低 pr长期储存 网 时 便 于 再 加 工 ,. 也便于运楠



.



.



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.



三 、中药材干燥过程中的模拟计算 气流干燥在中药材行卟的应相和特点



综述了气流干燥过程数值模拟及气流干■过 稈 中 所涉及的颗粒运动学 s 干 燥 动 力 学 、 热力学等基本珲沦的发展槪况 。引 对 中 药 材 行 业 使 用 较 多 的 气 流 干 燥 设 备 ，违立了一套表示气流 T 燥 过 稈 七 个 参 数 动 态 变 化 的 数 学 楢 型 ， 即 物 料 關 粒 的 速 度 、 食水串，温度和工艺气的速度 挝 度 * 湿度及压降沿干燥管离度变化的校领 ，并 ~



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1



进 行 了 模 拟 计 算 ，得到数值解。通过与实际牛产线测 M 数 据 相 比 较 * 验 征 了 模 型 的 t«r辟性



利用所迚模嘲



3



. 分析了六个参数沿干煉脊髙度的变化规律和紂始条件对千燥结采的彫响 。最



_



后探讨了十燥連率与中药材躲胀效縱间的关系并分析了初始条件对中药材气流十 #屮 初 姶 干 澉 阶 段 干 垛 速 率 的 影 响。



同 时 町 得 到 以 下 结 论 ：中 药 材 水 分 及 温 度 大



姶 換 作 参 数 （ 人 料 溫 度 、人 料 贪 水 率 ■



1



变 化 主 要 发 生 在 T燥 筲 上 游 部 分i 改 变 初 喷 射 蒸 汽 流 镝 、 物 料 流 谊 》 对 喂 料 点 工 艺 气 涸 度 ，中



药材锔终湿度及气料分离温度的影碘均可由模别汁算得出 s 初始操作参数变化对 胀 段 千 燥 速 影 响 程 度 由 大 到 小 依 次 为 5 人 料 温 度 、 人 料 含 水 率 ，喷 射 蒸 汽



+



+药材在膨



ms



物料



流置 =



177



_ __ 四 、中药材干燥工艺



_



L 干燥工艺的研究



传统中药的卞产与阶用匕有儿亍年的历史 ，所 采 用 的 中 药 干 燥 工 艺 主 鞮 是 tf 然 晾 由



于其占地酣积大 、 千燥阔期拉 4 生产效率极低 ，显然不能满足现代化中药工教生产的芾截 * 于是 ，人们开发了许多干燥设裔 ，如现在广泛应用的热风干煉箱 * 翩 板 式 干 燥 机 、 网鍇式干 煥 机 、水平槽型振动流化 T 垛 机 及 水 乎 個 运 动 振 动 流 化 干 煉 机 等 ，这些设备 Hi 于采用了气流 . 技 术 ，相 应 地 提 岛 / 干 煉 温 度 与 逨 度 ， 与 0 然晾干方法相比有很大逬步 s 同时也避免了



晾干受气候影响等问趟



a然



然 iflj ，往 柱 容 易 被 人 们 所 忽 略 的 问 烛 传 统 屮 药 的 屺 方 是 前 人 应



用？ ( 然 晾 干 的 药 材 /t 反 M 实 验 、 反 M 总 结 经 验 教 训 的 基 酺 上 获 得 的



. 其各种药材内含有效成



I 艺生产的屮药材其有效 分的多少 、 各光药材的相对比例大小都非常讲究 ，那么 • 现代干燥 :



成分与自然晾干的药姑桕比 * 能保捋不变吗 ? ( 1 ) 干燥工 E 对中药指标成分的彩响国内专家对 27 种中药饮片采用热賊干燥实验台 进行了干燥特性实验 并 紫外分光法 商压液相色谱法等方法对龙验前后中药饮片的揹标



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成分进行了检测，从突验数据表明 尽 W 部分药材实验时所采 的湿度尚低丁 现行工厂干燥 t 艺允许的物料温度，但其指标成分已受到了很大的损失 f 从专家提供 K 中的郅分实验数据 看出 ；薄荷 三棱采用 70t:热风 f 燥时 , 尽管其极离料姐只有 68,5 1 及 67 T ，其指标成分



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□ 尤全损失 ；夭花粉采用 70 TC 热风干燥时 ，其指标成分已损失了 2 / 3 以上 ；莪术 、 白芍采 以上 i 板蓝根采用 fiot 以下的变獄热 WH 嫩 用 70 T 热凤于操肘 ， 拽指标成分已损失 大黄 、防風采用 80 X 以 F 变 温 热 燥 时，尽 符 最 尚 料 时，其指标成分已损失棹 S &.



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拋仅 70.2t:, 其IS 标成分 B 损失 4 0 % 以 上 因 此 叮 以 说 T 干燥温度的岛低，直接决定了中 药饮片的指标成分在干燥过程中的拫失程度 ，而指标成分大幅度下降的药树是没有使用价值 的。因此 现 行工厂干燥工艺允许的物料溫度 E 大幅度超出了能保证中药饮片指标成分基本



r



不变的温度値 P 这碏然是不合理的 a



阔 内 专 家 村 中 药 九 也 进 行 了 多 种 工 况 的 对 流 干 條 实 验 研 究 ，以 六 味 地 迨 丸 为 例 ， 对 一 的变温工况进行干煉的产品指标成分 批 药 丸 分 别 在 不 N1 工 况 下 进 行 干 燥 ，采 用 4 0 5 0T： ( 熊 渠 酸 汁 ） 含 !S 为 d l S % T 采 坩 5 0 5 1T: 的 变 温 T 况 进 行 干 煉 产 品 的 指 标 成 分 （熊 果 酸 汁 ） 含 撥 为 0 . 1 7 % ， 而 采 用 5 0 S S t 的 热 风 千 燥 粕 干 燥 的 产 品 的 措 标 成 分（熊 果 酸 汁 ） 含 请为



( 2)



_



T燥工



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对 中 药 崩 解 度 指 标 的 影 响 干 煉 工 艺 不 仅 影 响 药 的 有 效 成 分 ，[full 对 中



—崩鲆度指拈也有很大的影响 国内专家对天陣达仁觉制药厂生产的淸目: 地黄九在儿种不同的工况下进行了实验 . 发 现 H — 枇 药 丸 ，在 热 风 干 煉 箱 中 ，用 5 0 eot 4 0 m m , 17 mb , 的 热 M 烘 十 的 中 药 九，不 同 药 丸 的 崩 解 时 同 差 异 较 大 ， 分 别 为 t 变 温 I： 55 minq 而 采 用 # 岛 大 学 的 人 工 坏 境 工 程 综 合 实 验 装 皆 进 行 的 实 验 表 明 在 30 药丸齣服用特性



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况



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F 千燥的中药九，其崩瓣时间为 15min 、 IHmin . 21 min ,24 mins



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在 40



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5d 变 温 工 况 7



干燫的中药丸 ，其崩解时间为 2Clmin 、22 min 24 min 、28 min ? 用 SOt 恒温工况下予嫌的中 药 丸，其 解 时 间 为 27 min 、2 & m \ n , 27 minT 30 mmr 可 以 Wffi; 在 热 风 干 燥 筘 中 干 垛 中 药 丸 ， 其 崩 解 时 间 较 长 ，已 拔 近 允 许 的 上 限 值 ， 且 不 同 葯 丸 的 崩 解 时 间 差 界 裉 大 ， 这 说 明 不 同 位1的 干 燥 工 况 差 异 较 大 。采 用 人 工 环 境 工 程 综 合 实 验 装 W 进 行 的 实 验 ，J t 崩 解 时 间 随 若 干 燥 温 度 的 降 低 Ifii 大 幅 度 缩 短 ， 而 M



178



均匀性很好 。 ( S)



__



干燥工艺的研究是奕现屮药工艺现代化的前捉条件综上 .所 述



开现代化的干燥设



■



现代中药产业离不



fFl 山于中药严品的特殊性 ，要求人们祚选用规代 T 燥设备时 ，必须对



所卞产的产品的干燥待件进行系恍的研究 ，窜拥干燥过程中的温度 湿度 压力及气庞速度 財中药材件质与特性的影响规排，因此布必要对采用现代干煉设备与采用传统的自然脑干所 获得的屮药材产品的灯效成分进行比较分析 ，在保证中药材 W 效成分基本不损臾的前提下 ， 1



选掸先进的干拗设备 。 2 干燥设济的研究



.



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U ) 干锞过程屮的气流合理设计由于干燋过程存在希液态水向燕汽转变的相变过 程 ■



.



霈要消粍大 M的能错。卜G 时 卜:燥过程中述存也大 Ji 非 相 变 能 耗 的 额 外 能 如 物 料 升 温 过 程屮的显热部分 ，排气所带走的能虽 ，为使空气. 循环使用以及对吸 m 后空气进行除湿处理所 消耗的能黾等 ，若千燦过程中气流组织不合理 ，成者除飯 、 加热用的动力源选 # 不合理 ，此 时额外的能耗往往比相变过程的能耗要大很多 。 尤邦是特殊难干物料 * 若设计不合珲 ，K U 外能耗珥能是单纯水分相变能耗的几倍 ， 甚至是几十俏。 干燥设备内的气流组织 ，包括气m与物料的接触形式 、气流在 f 燥室内的流动分布 、 气 f



流的循环使用 、 排气的比例与位置



1



_



排气控制方式 、新风的比例与处理等 。优化的气流组织



必须根据物料的千煉特性确定气流与物料的锒佳接触方式，以保舐所有物料均匀加热，并能 及时将千嫌过程中产生的湿气带走 网时 ，优化的气流组织必须使进人千燥室的气流能虽尽 可能多地成用。为此 ，必须确定最隹的流最和流速以及棑气弓循环比伊L



.



0 酣 ，中药材 （ 九）的干燥主要采用热凤干燥 ，在热风干燥设备中 , 气流组织直接影响



干燥速度及产品干燥的均匀性，而干擻速度决定了干燥周期及干燥过稈的能粍大小 T 所以 ，



，



现代中药〒燥设备必须有合埋的气沲组织 < 2 > 干燥过程中的商效节能与传统晾干相比，用千煉设备对中药材干燥大帳度 快 a



.



物斛的干燥速度 ，缩 短 了 干 燥 周 期i 但 是 其千燥过程却消耗了大 M的 能 对 许 多 生 产 厂 家 来 说，古干燫工艺的生产注住是 能 耗 大 户 * 因 此 ，夜 达 到 千 煥 工 艺 要 求 的 前 提 F 如 何 节 约 能 源 娃 对 现 代 中 药 干 燥 设 济 的 基 本 要 求。 在热风干燥过枵中，空气作为莊热体供给物料所有热M的同时，迹作为载湿体，其桦物 料排出的湿气及时带走 * 为节约能源 也为 f 减少对坏境的热污染和湿污染，空气常常循环 ■



1



使用 ，即必须对空气进行除湿和加热处理。热风干燥设备动力源系统的主要任务就是对循环 空气进行除■和加热 ，rMAi 效节能的动力■应将除湿与加热有机结合起来 。较为合理的方法 是将热泵机组应用 T 干燥工艺 ，利用热泵的蒸发器对裯环空气冷却去湿 ，再利用热泵的冷凝 器对空气适度加热 ，其也是现代热风干燥技术中舷为节能的方法 ，也进一项萵效的动力源 系统 ,



丄工艺设备选型的研究



1



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^ a ) 提高原枓药 T 燥效率近年來，各原料药进 aII对我国 药 企业的生产过程提出了 萸卨的要求 ，因此各祌认证迅速在制药行业■开。对职料药来说，这些认证的里点都集中在 精 、 干 、包岗位



. 所以干燥器的合理选择鼠得尤为市要，干



设 格选坩时荽根裾药品特性 、



成品要竑到的理想状态而定 ，尤其取考 [i无两原料药千煉设务的材廟和龙菌保证 • 目前 ，我 国脉料药干燥器类型比较多 • 其各自特点和适 M条件不冏 。 ( 2 ) 喷苏适用于液状料喷 # 干燥器的干燥过程类似于气流干燥 * 空气初滤后由加热器



179



加 热 ，产生的热空气经若



f m 过滤 （ 按釣品等级选州然后于干燥室顶邡蜗壳通道由热风



分配器产生均勻旋转的气槪进人干煉室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或扭力喷嘴 ，产 生 分 散 ，燉 細 的 料 雾 ，料雾与旋流的热空气接触 • 水分迅速蒸发 + 在极短的时间内物料得到 喷霁段备适合于溶液 ，乳 浊 液 ，悬 浊 液 、 糊状液等流动性好的液状料干煥 ，现 在 細 料 药 行业生产链箱家 、 庆大獠索和多种生物提取物的干燥都可选用此设备 。



__



第四节中葯材提取物干燥技术 一 、 中药材提取物的发展及现状



中药材提取铯是从中药产业屮分化出来的新兴领域 * 是 对 中 沔 M 的 深 度 加 工 1 , 中药材提取物的发展



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儿下 年来传统中錡宇 要昆立接用原药材或饮片配成兑方 ，由病人已制备泳刑 M 用，R



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此法目前仍在广泛应用。 这种传统用药方法的缺点是显而易见的



. 如服用不方便 ，疗效不稳



，



定 、 质世无法控制 # n 植掏提取物是同际天然医药保铋品市场上的一种新的产品形态 ，焙现



代植物药先进技术的载体 . 该类产品在符合 《 中药材生 质M 管理规范 CGAP )》、t 药品生 产质 M 管理规范 ( G M P n 要求 T 进行生产，同时采用先进的工艺和质虽检测技术 如 太孔 树腑分离技术在国内提取物生产企业中险用蛘及 + 而在中成药生产屮应用甚少 a 离压液相色 潜 HPLC 、 HPTLC ( 离 效 薄 层 色 遒 法 气 相 色 谐 ( GC), 气 旗联用 CGC MS), , 高杻液相 色谱 - 质 i CHPLC- MS) 筇分析仪器和技术在中药材提取物中得到应用 t | 它体现了中药产 的技术进步 ，体现了中药现代化的要求 ： 2, 中药枋提取物国内外现状 目前我 II 中药材 M 取物产业已形成一定的规模 ，专业生产企业有 200 家以上 ，不 少 中 成



»



药 、 情细化工等生产企业也生产提取物 u 砼 营 企 业 有 200 大不超过千万美元



.



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300 家 ，舒啻规模酋遍较小 *



在 国 外 ■ 提取物是植物药应用的重要环货和方式，1993 年 2



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H 在 徳 ㈤ 杜 塞尔多夫市 ( Duaseldorf) 海涅大学羽开的第 41 次世界药用楂物研究年会上的大会发言中 , 有 1 Q 个 为 介 绍 梢 物 抛 取 钩 及 成 分 活 性 的 研 究，㈣ 本 f 2 0 肽纪 70 年 代 末 将 中药衬制成锔取物应用 ，新 加坡等地也相继研制并广泛使用。欧 美 各 国 25 % 处 方 至 少 含 有 1 种 来 自 高 等 植 物 的 提 取 麴 或 化 合 物 。 在美国 ，植 物 提 取 物 占 草 药 市 场 的 奶 M 以 上 ，生药树和其他产品占有串不到 534。存德围 ，以提取物为主姐形式的草药产品占全 N 药品市场总额的 10 % . 占 全 H O T C 市场近 so % , 且其草药产品被认为是药品而不是食品补充剂 并为医疗保脸所覆盖。 KTE .



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植籾药提取物在国外有者较好的应用基础和广泛的市场，我 国 出 P 国 外 的 屮 药 材 提 取 物 主 要 品种有 T 银杏 、 M叶连翘 、剌五加、 . 当 归 、 人参等揾取物 g 3, 中 药 材 提 取 物 的 研 兖 建 议



-



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根 裾 t 家 逹 议 ： 般中药材捉取液的特点采用单效或多效自然外循坏蒸发浓繡工艺和装 ■



置 更 貝，有广泛的品种适应性 。对于黏度及相对密度较大的中药物系 + 采用在线防挂壁三相流



浓缩工乙和装对于中药材提取液的非热浓缩工艺 、技术和装宵日前尚处子研发阶段 ，佴 是 ，无 .疑 是未来的发展的方向，中药材提取浓缩工艺流稈见 5 lfl 180



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中药材诞取浓爾丄艺沭裎



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在冷冻浓缩方 ㈣ ■ 专家建议要在研究瑢剂结晶机理的基础上 ，降低浓缩比串或提荈浓缩 倍 数 。 在 聪 浓 缩 领 域 ，违议在分子水平上开岐研究 ，以解决膜污染『4题 捉 卨浓缩倍数 大 孔 吸 附 树 脂 分 商 浓 缩 是 最 Hif 莰 的 中 药 材 提 取 液 浓 缩 分 离 T 艺和技术 ，但是 ■ 铕 要 树 脂 合 成



领域的学者积极参与 & 另外 ， 采 用 化 学 方 法 （ 水浸出物 有 机 溶 剂 沒 出 物、指 鉍 成 分 )u 生 物 学 方 法 、W 效成分法等柑标进行中药浓缩新工艺和新技术的综合评



价 应 受 到 重 视。



1



二 、中药材提取液浓缩新工艺进展



中药制药一般包括提取 、 浓缩 、 化 、干锞和制剂等。其中，提取液的浓缩是现代中药 砰 的关键单元操柞之 提高浓缩效果和药品质祇 ，近年宋开发 T 许多有价値的 ^ 余根 、 王红灿等人为 中药浓缩新丁 艺 和新技术（ 涉及的浓縮新方法有蒸发浓缩 、 冷冻浓浙 、 膜浓缩和吸附树脂分 离浓缩等）。这些先进宄用的共性技术和装置 ，可以帮助提升国内中药制药 # 的 科技含敢和



mma



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整体制造水平 • 以期为中药制药企业等选 # 合适的浓缩新丁艺和新技术提供参考和借鉴 。 L 冷冻浓缩



冷冻浓缩根据结晶方式的不同分为悬浮结晶冷冻浓缩和渐进冷冻浓缩 • 冰晶自由悬浮. T 母 液 中 悬 浮 结 晶 冷 冻 ( 1 ) 悬 浮 结 晶 冷 冻 浓 缩 M 浮 结 晶 冷 冻 浓 缩 时， 浓编存:速 溶 咖 啡 、 速溶茶 、 橙汁 、 甘 蔗 汁 葡 萄 酒 、 乳制品等的浓缩上有一定的研究 ，M



.



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世 纪 70 年代开姶应用千工业生产 a 近 年 来，恳浮结晶冷冻浓缩在中药水挺取液的浓缩以制 备抗病诨口眼液方面进行了中试研究 。 结 淞 衮 明 = 该 冷 冻 浓 缩 制 得 的 冰 晶 粒 椏 小 于 inim ?



但 分 商 后 得 到 的 冰 晶 色 泽 与 冰 块 无 与 三 效 铒 空 蒸 发 浓 缩 相 比 ，可 改 轉 口 服 液 的 口 是 ，冷 冻 浓 缩 产 品 的 指 标 成 分 含 比 三 效 真 空 蒸 发 浓 缩 产 品 的 稍 低，这 是 由 于 母 液 夹 带 所致。 悬浮结晶冷冻浓缩将品核生成 、晶 体 成 长 、 固 液 分 离 3 个 主 要 过 程 分 别 在 不 同 的 装 中



181



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完成 。 由于母液中产生 T 大 S 奄米绂的冰晶，中 位 体 积 冰 晶 的 积 很 大 ，造成冰晶与母液



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的 分 离 翱 冇 效 IU 收微小悬浮结晶表 M附者的浓缩液比较



难 。另外 + 由于低温滎件



ys



浓缩



HS 黏 度 较 大 , 也 增 加 液 分 离 的 难 度。因 此，& 浮结晶冷冻浓缩对求结晶器的过冷度的抟 ■



制媞求比较严格 ，以 避 免 2 次晶核的生成，使冰品缓慢成松 ，制待粒度较大的冰品 ，利 7 固 液 分 离 ，这费使装 系统比较 P 投 资 大 操 作 成 丰 服 制 此 法 的 实k 应 州 f 2) 渐 逬 冷 冻 浓 针 对 恳 浮 结 晶 冷 冻 浓 缩 存 在 的 问 捉 了渐进冷冻浓缩工艺 .和 技



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术



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. 渐进冷冻浓缩时 ，冰晶沿结敁器冷却面生成井成校力幣体冰块 . 在圃液相界面



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溶质从



固相側被排除到液相侧 * 渐进冷冻浓缩 B 前也匍萄鯓液 ，啪啡液 、 番茄讣液 、 柠嫌汁液等的 浓 缩 方 ii 取 得



r 较 好 的 敏 來 ，番茄汁液和咖啡液等的小试和中试浓縮实验研究表明 , 该 方 法 .



J 以将一定浓度的稀溶液浓缩到原体积的 1 /4



口



1 / 5 , 进料浓度低时，冰 解 液 屮 的 溶 质



浓 度 较 低 * 分离校为彻底 ，tiiwi 实现高浓度液体的浓缩， 进料浓度高时 ，冰晶黻解液屮的溶 ■



质 浓 度 较 萵 ，分 离 不 很 彻 底，如果进行 2 次 处 理 i说与膜过滤组介使用 p 溶 质 也 容 g 回 收。渐 进冷冻浓缩滯藝进一步解决的难题主要是 ：如何消除结通初期的过冷却 以 避 免 形 成 树 枝 状 T



冰品 F 如何提离冰晶纯度 ，以减少溶质损失 ；如何增大溶液与伶热面的接触面 积 ，以提髙传 热效率；如何促进固液界面的物质传递 ，以 揭 高 浓 缩 效 樂 ，渐进冷冻浓缩 M 大的特点是形成



_



个褸体的冰晶 ，固掖樹界阙积小，母液与冰晶的分离容易。网 时 ，由于冰晶的生成 、 成 长 、 与母液的分离及脱沭操作均在一个装置内完成 ，无论是设备数 M 还是动力消耗都少于悬



浮结晶冷冻浓缩 ，装辟简单且容易控制 s 设备投资与生产成本降低 ， 冷冻 W 邾 具 有 nf 在 低 温 y 操作 ，微 生 物 繁 殖 溶质的变性及挥发性成分的捆失可控制在 极低的水平等优点 ，应用于中药材提取液的浓缩有利于保证敢缩产品的质鱼 , 但是， 的 1



、



冷冻浓縮研究 th对水提取潲 ，醉提取液的冷冻浓缩尚来此报道 e 冷冻浓缩对于浓跑和黏度较 大的提取液的适应性也志研究 冷冻浓縮的浓缩比率一般在 1 1 / 1 0 尚 难以使比率小于 1/ 1 0 S 从系统论角度考虑，冷冻浓缩与低温提取 冷冻粉碎 、 冷冻干 等 操作组合使用 ，才会



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1



充分发挥冷冻浓缩的优勢 ，达到提尚药品质请和节能降耗的 5 的; 冷冻浓缩在很多领域有过 . 其正发展到工业化应用阶段的范例却很少 ， 煶用妍究的报进 + 但是 ， 尤其是对犮杂的屮药材 挺取液物系 ，需要进一歩研发。 2. 蒸 发 浓 缩



蒸发浓缩既能保持中医药的特色 B 又财中药品种具有很强的适应性 + 在中药制药屮应用 最皁也最广泛 a 荔 浓 缩 过 程 的 湿 度 和 受 热 时 N 等是影喃浓缩液质敁的关键因萑 自 2 0 址



a



纪 70 年代以来 + 开 发 应 用 T 多种类型的中药材提取液蒸发浓縮工艺和装溫 ，这 苎 装 谳 包 括 s 夹 套 浓 缩 器 、 升 膜 浓 缩 器 、降 膜 浓



器 、 刮 板 薄 鸥 浓 縮 器 、 离心薄膜浓缩器 , 滚简刮



浓缩



器 、 双滚筇真空浓缩器 、 自然外循环两相阑浓缩器和迕线防挂壁三相流浓編# 这 里 主 要 分 析自然外循环两相流浓缩和在线防挂裢三相流浓缩装置 。 &



自 然 外 诚 坏 叫 相 流 浓 缩 器 扫 然 外 循 环 两 相 流 浓 编 器 的 结 构 間- 单 ， 操 作 稳 定 、 方



便 ，传热效率高 ，传热面积大 ，适 用 于 大 规 楔 生 产 ， 利用产生的二次兼汽降低能 fi 消耗 。 该



类浓缩器虽然具有榄取液停留时间 K 的 不 足 ，fi.ji , 中药生产一般在處空条件下 作 ，降 低 蒸 发 獅 度 ，因 此 ，也 适 用 T 热敏性料液的浓缩 。相对而言 ,， 貝.有不易结垢 ，最终浓缩液相 对密度太的特点。该 类 浓 縮 恶 T 2 0 吡紀 S0 年代后朗在屮药生产中开始应用 ，2 0 世 纪 叩 年



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代至今被r 泛应用 灌 器。



182



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以儿良好的适闷性 、 rij 操作性 、 铋济性等优势逐渐取代了其他种类的浓



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(2)



在 线 防 挂■三相流浓缩器中药树提取液浓缩的生产情况表明 s 现 有 蒸 发 浓 缩 工



艺 、 技术及装 SL 包括自然外循坏浓缩器仍把存在以下问题 3 对于黏度较大或者嚴终浓縮液 密度较大的中药材提取液的浓缩 • 浓缩器内易结垢 传热效率较低 ，浓缩时间较长等，从而 造 成 撖 作 不 方 便 ，有 效 成 分 损. 失大 ，浓 缩 品 质 贵 不 稳 定 等 fl 为解决上述问题，提 出 / 中 药 材 提取液在线防挂嘮三相流浓缩新技术及装置 。其基本原理是 t 往中药材提取液白然外循环两 柑流浓縮器内加入一定跫的生理惰性固体 !粒 ，形 成 气 液 固 三 相 淹 通 过 处 于 流 化 状 态 的 固体 粒 不断拢动浓缩器加热赞内壁面上的流休层从而实现在线防垢和强化蒸 .发浓縮过程



.



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.



的i的 ，该新工艺新技水裝置的结构类似于 自 . 然 外 ㈣ 环两相流浓缩器 ，它 既 具 有 0 然 外 循 环 两 枏 31 浓缩器的优点，又克服了其存在的不足 ，已经将该新型浓缩器应用于 3 批 史 年 安 提 取 液 的 旗 发 浓 缩 ，提取液包栝醉提取液和水提取液 ，总 M 近 GOGOk



^



结 .采 表 明 3 更年安酿提取液的蒸发强度较自然外循坏两相沭浓缩器提高（U.3 倍 ，水 提 取 液 的 蒸 发 强 度 提 商 a 34 倍 5 装 赀 连 续 运 行 lSd 无 挂 壁 现 象 发 生 ¥ 町在 S 01C 条 件 下 ， 相 对 密 度 L 33 以 上 一 次 性 放 出 诳 终 浓 缩 液 ，尤 需 后 续 的 萬 空 夹 层 浓 缩 器 * 浓 缩 液 的 指 标 成 分 大



黄 索 的 htPLC 含1检 测 浚 明 , 浓缩产品的质虽稳定旦符合质遗婴求 。



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该新型浓编器可以实现在线防土药液结垢 ，强 化 蒸 发 浓 缩 过 程 ，提 离 浓 缩 效 韦 ，降低浓 缩 魁 度 ，减 少 浓 缩 时 间 s 减小存效成分损失 ，一步丈现中鈞材提取液从相对密度极小到极大 的 转 变 ，稳 定 浓 缩 产 品 的 质 爲 存 秘 沿 洗 、 易于密闭化和町逨续化換作的优点，具 有 很 强 的 品 种 适 应 性，



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浓贿



蒸发浓缩



W T 热 浓 缩 工 艺 ，存在苷浓缩温度较抒 、热被性有效成分容铋受豉坏利捭发性



成分容易逸散等影晌产品质喊的因素 * 因 此 ， 孑 找 非 热 浓 缩 工 艺 就 成 了 追 求 的 0 标 前述的冷冻浓缩是甜热浓缩方达之一 浓缩也是具存发M 时软的非热浓鋪工艺和技



.



术



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膜 浓 缩 分 离 分 为 反 渗 透 ，纳 滤 、 超 滤 和 微 滤



膜 浓 縮 范 哺 。 特点是常斛操作 、 无 相 变 規 模 小、



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聪蒸馏 、渗 透 蒸 償



1



联合膜技术等也厲亍



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热敏性成分得以保护 ，方 香 性 成 分 得 以 保 持 ,， 对 于 中 药 材 提 取 液 的 浓 缩，反 渗 透 、 膜蒸馏 、 渗 透 热 馏 具 有 1



耗 低 、 分离效率尚 1要價鉴意义 ( 1 > 反 渗 透 反 滲 透 是 以 乐 力 为 传 诹 推 动 力 ¥ 通过瞍对物质迸行分离和浓缩的过程 。反 渗 透 膜 浓 缩 时 • 温 度 的 控 制 作 常 电 要，过 商 的 温 度 不 仅 会 影 响 到 浓 缩 效 率 ，还佥缩短膜的使 用 荞 命 ，适 宜 的 海 度 地 個 为 I 艇 的 清 洁 是 保 证 T 作 效 率 和 使 用 寿 命 的 重 要 因 岽 ，坩 5



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此



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. 待浓缩液的预处理很蜜奰 。自 20 世 纪 如 半 代 以 來，反渗透研究主要集中在苹果 ，葡 萄



及 番 郝 等 采 蔬 汁 液 的 浓 缩，



^



來



m 反渗透浓缩的卞要问魍是浓縮倍数较小。 浓缩佑数取央于浓缩液的渗透历。 在浓缩



过程中



. . 浓差极化现象的存在也使膜表 随 苕待浓縮液浓度的提择 ，其渗透吓也增商。同时 ，



断处的漤透枝吏尚 。 当渗遒座增至一定值时 ，所蒞的操作 IE 力将很商，浓缩将无法继续进 行 所 以 t 很难一步把侍浓缩液浓缩到蒸发浓缩所达到 fK]浓 jiL 这一缺陷使反渗透浓缩的工 业化进展缓悔



B



(2> 腴 馮 馏 睨 蒸 馏 是 加



It 纪 8(】 年代新发 M的一种是以疏水性的歃孔膜两侧 M 蝥而％



起的水蒸 HJE 力差为传质推动力的膜浓缩过程 。同其他般分离方式相比 ， 蒸 馏可以在低温 常扭下得 更 两的分苘能力以及史少的聣堵遽 + 在浓缩热敏性和商渗透迮的溶液时 具有广 阔的应用前5K 膜蒸馏按其 # 类可分为 ：t 接接触.式膜蒸馏 、 气酤式膜旗馏 ，扫气式膜蒸



.



183



m,



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真空膜蒸馏 s 渗透澳蕺馏等。 近年来 ，膜蒸馏的研究成采逐渐在牛奶 、果 汁 * 咖啡等浓液的浓缩中应用中药材提取



液的懊蒸馏研究剛刚开始 ，鲜益母阜提取液的真空膜蒸馏浓缩研究表明 ± 膜蓰馏用于浓缩益 域 草 #取液是可行的 益母草提取液从 3 % 浓 缩 到 10 % 的 过 程 中 ，透过液中没有发现益母草 • 的 有 效 成 分 。对 膜 蒸 谕 ，待浓编液一側没有外加压力作用 ，浓 差 极 化 以 忽 | 但 赴, 轉 痛馏时膜的通贵不稳定，在抡期使用某一膜组件后 ，堵塞问题児法解决 c 3 ? 渗透蕉馏渗透龙馏也是新近开发的与脫蒸馏相似的睬分离过程 。 该 过 稈 在 疏 水 性 慨 孔 膜 的 纯 水 一 侧 添 加 渗 透 剂 ，例 如 饱 和 食 盐 水 溶 液 t 使 渗 透 Ji 远 高 于 待 浓 縮 溶 液 的 滲 透 JI = 从 传 质 角 麽 分 祈 ，賴蒸馏和渗透蒸褕的脱水速度均依赖于腆两侧保持一定的水蒸气的压 邊 ，不 H 的 是，膜 蒸 馏 的 水 蒸 气 压 力 差 是 由 膜 侧■差 M引 起 ， 而 滲 透 哉 溜 则 取 决 于 臜 两 侧 的 表 观 漆 透 杻 差 。 与 遂 发 浓 缩 和 反 渗 透 相 比 ，膜 蒸 tf 和 燦 透 蒸 馏 这 两 个 过 程 不 莴 要 加 压 在 低 温 常 JS F 运 行 ，特 别 是 渗 透 蒸 馏 也 能 在 室 温 下 迸 衧 ，这 样 避 免 了 待 浓 缩 液 受 商■或 离 1 J 的 膨 咍 ，较 好 地 保 持 了 M 有 的 色 释 味 ，也 可 减 少 腆 污 染 程 度 。 尤 其 在 高 倍 浓 缩 时 ，膜 蒸 馏 的 透 水 速 率 明 显 麻 于 反 渗 透 〃 膜 浓 缩 的 爾 大 W 頻 性 是 浓 缩 倍 数 低 ，商 倍 浓



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缩 不 经 济 ” 该 技 术 如 与 蒸 发 浓 缩 设 备 IE 套 便 JT1 较 为 经 济 合 理



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尽管膜浓缩技术具有潜在



的 应 用 前 嵐:，但是 T 研 究 多 局 限 于 食 品 、 籽 工 等 行 业 ，尚未见到真正成功应用于中药材 提取液浓缩的报道



-



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4 吸附分离浓缩



近 10 余年末 ， 大孔吸附树跗在巾劲及大然葯物活性成分和有效钵位的分铒 、 纯 化 中 应 用 越 来 越 茗 。大孔吸附树脂分离浓 可 以 提 取 有 效 郁 分 * 去 除 无 效 部 分 ，达到分两 , 麻 集 或 浓缩有效部位 （群 ） 或有效成分 （ 群 ） 的 目 的 显 著 降 低 用 药 剂 虽。研 究 表 明，可以使中药 有效部位 ( 群）或有效成分 （群 》 的 含 M 提商 10 14 倍 ，临床用药剂蛄下降 6 7 倍。经过



.



该工艺和新技术处理后 ，得到的固形物仅为原生药的 2 % 5 K * 而水提取液的普通浓缩后 得到的固形物为原生药的 30 % ，酵 提 取 液 普 通 浓 缩 后 ，得到的闶形物为原生药的 15



.



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大孔吸附树脂分离浓缩物更适合 T 制作各种现代制刑，工艺简便易行 n 因 此 ，这 里 归 类 为屮药材提取液的浓缩技术之 - 进一步研究的内容据采用化学和药效学对比实验 ，评 价 对 复方中药浓缩分离的必蜓性和合埋性 ，以 确 保 浓 缩 前.后 药物的 ** 等 效 性



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三 、中药材提取工艺的研究



-



1 浓



干 煉物理化学变化



中 药 物 M 化予变化在提取分离时已椏丌给



. 并延续至浓缩干燥过袒 ，原来采用聍提工艺



f:燥过程往性发生新的化学变化。例如丹参醇提 ，乃 参 鬧 II A 搵 取 率 以 上 的 回收乙醉仅耐保骷原药材丹参圈 A 的 S 5 % ，浓 缩 梆 稠 靑 仅 町 保 | | [ a % ，T 煉 得 干 禽 粉 d 失殆尽其降解反应机理是自身他化的 9 啦基氧化还原反应 5 工艺 的 ，则在回收酒梢 ，浓 缩 、



.



过程愈往后



.



反 应 愈 快* 虎 杖 蔥 關 类 成 分 粮 提 t 提 取 率 达 回 收 乙 醉 得 稱 脅 保 留 虎 杖:i 龈 的 s a i 5 烘干得干苷粉仅保留



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类 成分加热升华抛失 ，其实也与发生由基的瓴化还原反应苻龙 。喷 雾干燥因浸耷受热时间短 + 布效成分玻坏较少，为较先进的十燦方法 + 可 烕 少 黄 闸 、思 损 失， 微波干悚近年米评始应用于中药 ，但其应用范围尚待界定。 以前认为是蒽



利用徽波干煉虎杖醇提裔 ，大 黄 素 甙 类 完 全 水 解 ，便游离大故 .素增加 ，总大黄素下降



1 S4



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逋示撖波干燥利用商速旋转的水分子达到加热的同时 ，也 加 速 对 甙 类 成 分 的 水 。此 外 干 燥 过 程 可 能 发 生 脱 水 、晶



■!转 变 等 变 化



.



膨响药物的外现和溶出度



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. 中药煎煮所得药液常含冇一定最的挥发性成分 值得注意的述有 ， , 干燥后完全挥 发 损 失 * 例 如 M 方丹参裔如用水煎法提取牡砰皮 * 丹 皮賺会在浓缩和千燥过程中挥发殆



尽，遇此



当 挥发油是该方的有效成分时 ，应 采 用 提 取 挥 发 油 ，以 求 M 后 所 得 制 剂 与 揚 剂 成



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分 的 一 致 件 ■ 对于某些具冇一定挥发性的化学成分 （ 如 补 骨 脂 索 、 厚 朴 以 压 干 烛 ，以免豳温下搾发损失



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2, 粉 针 工 艺 的 研 究 粉针工



类 ），宜 在



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；本 身 并 非 新 工 艺 ，但 用 到 中 药 注 射 刑 中 却 是 创 新 。随 宥 双 黄 连 粉 针 的 问 泄 ，中



药 注 射 剂 的 研 究 就 进 人 了 新 水 平，它 有 效 地 解 决 了 储 存 巾 的 稳 定 性 问 两药粉针主要是防 lh 热敏性药物与水敏忤药物的降解问题 。 前者多采用冷冻干燥法 ，后 者一觖用重结晶或喷雾干燥法，双黄违粉针的最初工艺是用喷雾干垛法 i 后来又采用了冷冻 干燥法 ，两种方法相比较 ，以后者为佳 ，即冷冻干燥方法从分散度 溶解性 、 热原去除等方



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面优于喷雾干烘法 ，彳H 是 就双黄违 .粉针的前处理工艺中还是用水昨法，最好用微扎滤瞍或超 滤 法 再 滤 一 M M 更 妤 了。



1 流化干燥工艺的研究



又 称 沸 腾 干 燥 ，即 采 用 负 ffi 使 颗 粒 跳 起 来 t 呈 沸 轉 状 ,， 在 动 态



F进行热交换



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效卓



速 度 快 ，干 燥 产 域 大 * 干 燥 均 匀 ，淛 度 低 ，但 原 来 的 沸 睥 干 燥 床 存 在 一 些 缺 点。因 此 近 年 来 对 流 化 床 进 行 了 改 造 ， 如 返 混 流 流 化 床 ，活 寒 流 流 化 床 ，振 动 流 流 化 床，接 M 式 流 化 床



卨



及 多 层 流 化 沭。



这些流化床仅适用于湿物料的干



与 滟 合 + 而 不 能 用 十 制 粒 ，随 宥 喷 琢 T 燥 技 术 和 新 制



剂 及 新 型 的 不 断 发 展 ，在 流 化 床 内 设 喷 雾 裝 W , 使 制 粒 、 制 微 丸，包 衣 工 序 和 干 燥 工 序 在 淹



化 床 中 一 次 完 成。现 在 开 发 的 设 备 有 流 化 床 雾 化 棵 作 系 统 和 喷 雾 千 燥 制 粒 机 。 4



-



薄膜包衣工艺的研究



传 统 的 包 衣 是 糖 衣 ，丛 缺 点 是 工 艺 时 间 长， 废妫料崩解吸收



技术或工艺



m 。近 年 来 采 用 的 薄 膜 包 衣



则有效地克服了上述缺点a 听消薄膜包衣是把聚合物溶液成分敗液均匀涂在片 剂 ，胶 囊 剂 、 颗 粒 刑 及 微 儿 剂 等 固 体 制 炉]忐 面 ，形 成 薄 脱 我 们 把 这 一 工 E 过 程 叫 作 薄 膜 包衣 .. ■



_



2 h 较短的时内完成 ：② 材料用虽大大减少



薄 .膜 包衣有许多优点 t ① 过程一般作 1



■



不



使用太多的诸如滑 & 粉等固体填料 ；③ 可以使用多种自动化机械化设备如沸腾床 、 喷动床等



进行连续操作 I ④ 衣层薄 ，崩解吸收快 ，正山于有诸多的优点，所以在发达 应用，已取代糖衣 E



：



但娃薄瞄包衣 I 艺存在普



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家 中早已酱適



w 机溶剂挥歌的问题 ，造 成 坏 埔 污 染 ，@ 而目前已进行水性包



衣技术研究 B 衣 BJ .M 料主要采用 些 在 碱 性 水 溶 液 中 溶 解 的 带 有 核 酸 基 因 的 聚 合 物 如 醋 酸 纤 维 素 酞 酸 酿 ，羟 闶 基 甲 基 纤 维 紫 酞 酸 酯 等 另有一新技术是罘用胶粒分敬包衣法 ，即 以 水 T



为 分 徵 介 质 ，聚 合 物 以 自 柽 5(>nm



色



. 故亦称做乳胶。



0.2 pm 的 胶 粒 悬 浮 千 水 性 包 衣 系 统 ，其 外 透 明 的 乳 内



四 、中药材提取物的干燥方法 以 金 银 花 提 取 物 颗 粒 干燥 为 例 ■



. 金 银 花 为 常 用 中 草 药，但 是 近 乍 来 金 银 花 的 深 度 开 发 主 185



_



__ _ __



耍集中在活性成分的分瘅提取和药理学研究领域，闹成药剂型及工艺研发较少。 , 湖南工学脘 与中南大学的相关课题缉在实验室研究中 通过改造流化床干燥制粒机 ，筛选 、优化金银花 提取鞠浓缩洩的主要干換参数，澥决了金银花提取液有效成分损失以及浓缩液在干燥过程屮 T



秘粘笮等技术难题 + 并改菩了金银花提取物顆粒刺的均勻度 ， 据了解 ，该实验所用流化床干爍制粒机由 FL-5 沸腾制粒机改装而成，研究人 M 在该设 备



体 下部增加了直管 n. 根据顧粒沉降规律 ，当重力 、 浮 力 阻力平衡时，颗粒自由沉降 ' 由于人颗粒比表 S3 积小，沉降阻力小，先降至直管 ■ ■小 粒 则飘浮在上部继续凝聚 ,. 待成 长至一定粒径时再降至直讶 因此 P 这一改装措施有助于改莕 粒 的均匀度 c



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在实聆屮 t 研究人员将采 M 酶解法制得的金银花提取物浓那液从该流化床



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r 煉聃粒机的 『



上部喷人 ，随后将糖梢与淀粉按 I : 】的比钶混合， 井作为辅料由流化床中部加人，位 J 葩 ■



化床十燥制粒机顶部出口的引风机可将空气从底部引人 ，空气经过滤器被去除杂质 t 然后在 加热器屮升温到适当温度 辅料与浓缩液在上升气流的带动下 M 合凝聚 ，当 粒 成姣至一定 粒 :径后 ，0； 力作用而沉降 ，并在沉降过程中在热空气的作用下不断迸行对流干燥，在干燥 B



®



过禋中 t 金银花提取饬顆粒剂屮的溶剂不断揮发 ， 鞠:粒屮形成空穴 ，密度卜"降 + 沉降速度随 之降低。干燥后的金银花提取物颗粒剂从干燥器底郜引出 * 山十在该过程中，辅料混合 、 制



粒和干煉阔时进行，提取物与鯡料混合充分，从



_



对 减少有效成分的损失 据 研 究 人 M 介 绍 ，受 金 银 花 提 取 掷 绿 搪 酸 和 故 酮 等 有 效 成 分 的 活 性 、 千 嫌 T 艺 条 件 及 设 备 等 的 彬 哬 ，工 艺 参 数 的 筛 选 比 较 复 杂。 通 过 对 风 敏 喷 雾 空 气 压 力 、喃 雾 速 度 、 f 燥 温 度 等 主 要 参 数 进 行 5 次 实 验 室 对 比 研 究 ，获 撙 了 初 步 优 化 参 数 研 究 表 明，当 金 银 花 用 通 时 ，浓 縮 液 体 枳 为 7 0 mLs 喷 弃 空 气 珏 力 为 珂 知 ， . 影 响 MR 的 大 小 顺 序 为 A > B> CU AK 2 >



193



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AK1>AK3 , BK 2>BK3>HKi P CK2>CK2>CKU W 素 A 影 响 最 大 ，B{fc 之 , C 最 小 f A 、ti 因索均冇M 甚盘义 ，C 因 索 无 显 篇 Jg 义 ，所 以 A 因 苽 取 AL B 因素取 B2 + C 四 帟 取 C3 , 喷莠干垛条件诚佳 综上所述 ，去 艏 胶 食 的 Mf金喷雾干燥工艺为 A 2H2 d 00 验 证 试 验 根 据 正 交 试 验 优:选 的 工 艺 条 件 ，即 喷 霉 干 燋 人 塔 风 温 为 m)^ mov ,



.



出 塔 风 温 为 IG5



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. 供 试 品 药 液 相 对 密 度 为 L 〗5 的 条 件 卜％



逬 行 哺 雾 干 燥 ，酵没出物



平均含所为 5,0 & gt 出 粉 率 达 7.25 % 其结果与正交试验相符 ，工 艺 条 件 隐 定 * ( 3 > 产 品 吸 爾 性 # 察 将 底 部 放 有 ISTaC.] 过 饱 和 溶 液 的 玻 璃 干 燥 器 , 放 人 2ST 恒 温 墒 养 相内恒温 24 h , 此 时 干 燥 箱 内 栩 对 湿 度 沟 在 已 恒 重 的 称 M瓶 中 ，放 人 lg 供试跖 ， 枯 密 称 定 质 馈 + 肾 过 饱 和 MaCI 玻璃干煉器内 ，于 25 T]悄湛保存，每隔一定时间称定质 (it ， 汴 6



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计算吸湿百分串，f 燥 粉 在 Z 4 h 内吸湿宇 V 4 结果与验证 本 实 验 表 明 ，if 脂胶囊的最佳喷雾干煉工艺为 A 2 B2 C3 , 即 人 塔 风 温 为 1 0 200 ? 出 塔 风 溫 为 105 ]15 X:，相 对 密 度 为 L 15 经 验 证，该工艺条件基本稳定 •. 产 品 具 存較强L



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本实驹优选工艺进行喷弈干燥 ，得到的亍燥粉质锾最住，本 实 验 时 ，在 幣 个 工 艺 过 程 屮，空 气 压 力 固 定 在 药 液 水 浴 加 热 至 温 度 达 ⑽ 7 0 1 ，并 通 过 药 液 的 流 速 * 來 调 节 出 塔 凤 温 在喷雾干爍时 ■ 需 先 对 干 燥 器 进 行 S 热 ， 使 .人 塔 风 礙 、 出塔风温达到所蓠湿 &



度 ，方能确保千燥效果 。



据文献报 it , 中药材所含成分对喷雾干锄影响较大 。 凡 含 布 多 类 黏 性 犄 质 较 多 的 制 剂 ，较 难 直 接 干 燥 成 分，大多有粘硪现象 滿 耍在浸脅中加人一定的辅料 ，使 绶 背 粉 吸 湿 性 变 小 有 利于沒脅粉的收集 。 而 去 腑 胶 囊 组 方 药 材 所 含 糖 类 成 分 、黏性成分极少 本 实 验 表明 ，只要控制好人塔風温 ，出 塔 风 iU 药液相对密度 、药液温度 、空气违力等 R 素 ，该 产 品 不 饵 加 仔 何 辅 料 ，EU 可 赜 雾 干 燥 ft 不会产生粘哦现象 * 由于胶货剂一般服用通较小，如



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.



.



果加人辅料干煉 ，会 增 大 服 用M a 在不加人任何辅料的情况下 ，去 脂K 逢 喷# 干 掸 粉 的 色 渾 好 ，出粉率符合胶癱剂的应用要求。应 注 意，在 喷 雾 干 燥 时，药 液 的 流 燈 直 接 影 响 H1 塔 凤



M r 凋 节 药 液 流 M 时 一 定 要 播 俺■作 • 1



_



以 防 造 成M 度 过 祗



■



药轴i 千 嫩 不 完 佘 致 结 焕



规



度急速下降至低于正常位时，应 立 即 停 止 进 料 ，让其充分干燥 m定 G，再缓梭进料 ，使温度 1H 定 才能保证 f 燁粉质租 * 实 验 结 果 表 明 本产品具有一定的吸龃性 故 收 ft 干 燥 粉 时 ， 速 度 要 快 ，并密封保存 。 去脂胶嫌钽方有大鹼 、 决 明 子 等 • 其主要 t 大 拔 素 、 大 黄 酸 等 成 分 。据 文 献 报 道，用 : 黄酸等成分。故选择 45 % 的 餑 浸 出 物 次 45 % 乙 醇 和 水 浸 泡 // 法 ，能较好地提取大势素 ， m 和出粉卓为工艺评价栴标 ，权茧系数分别为 s 和 仏 虼 去脂胶鬃自[ 方 药 材 屮 ， 含有一定的挥发油成分 ，能抨将提取收集的挥发油与药液一同唢 雾 干 操 以 及 -F 燥 鲋 爾 效 果 何，本实验未作研究 ，尚 存 待 进 一 步 探 讨 >



.



.



■



^



《



第七节中药材干燥主要设备与应 HJ 一 、中药材干燥主要设备 “三合 目 前 • 我 K 屮药材干煉设备类型出较 多 ， 欠致 W 真空干嫌箱 、真空回转干煉器 ， .



194



_ _ _ _ __ _



一



'



气流干燥器 ，喷赛干燥器 、 沸腾床 、 流 化 沐 ， 盔空冷冻千煉器等儿大类 # 1 , 真空干燥箱



A 空干燥栢为较占老的干堞裝 W., 箝 内 被 加 热 板 分 成 苦 加 热 板 屮 通 人 热 水 或 低 压 蒸汽作为加热介质 ，将 铺 有 待 f 燥药品的料枒放在加热板上 ，关 闭 筘 门 ，箱内用真空泵抽成



貞 空。加热板在加热介质的循坏流动中将药品加热到指定温度 . 水分即开始蒸发坪随抽贫空 逐 渐 袖 此 设 备 易 于 控 制 ，K 冷 凝 网 收 被 .蒸发的溶剂 干燥过程中成药品不勒被污染 ，



_



B



以 H1 伤巾成药品千燥 、 包軔灭荫及热处理 1。 在 2 0 世 纪



-



so 年代原料药行 # 多 用 此 设 备为主 ■



要 亍 燥 路 1 但 141 于不芴对料盘进行在线疳洗和仵线灭干燥速度惺 ，工 人 劳 动 强 度 大



而



Ji 力 实 现 药 品 均 性 ，干燥后还要经混粉装臂槪合 + 现 原 料 药 大 牛 产: I 已 很 少 应 用，多 用 子 1



中 、小试生产或包材热处碑4



_



2, 盅空间转干燠器



S空 till 转 T 垛器源冉双锥氓合器 ，多为呦柱彤器身 两 头 锥 形 . 也 俗 称 双 雅 干 娛 锥



体中部有两中空铯轴



h



用 以设备转支撐和真空 ，热水的通遒，中成药品在干燥器中边干煉边 转动 ，对整批药物的均一性有良好保证 热介质由一端中空眢进人夹套 ，器内热气随另一端 中空筲中的排气管排出，并经冷凝回收挥发的溶剂 此设盩在 20 世纪 80 年代由上海庖药工 • 收研究院:开发 + 试用成功， 并很快在全国得到推广 ，自前国内 造 厂家裉多 a 后來 K 出现了 B



_



f



袖 lii转



f 煉器多维旋转干燥器 、 倾斜式回转干燥器等类似产品



此设备的配赛裝铬有真空 系统 、 溶荆 N 收系统 ，濟洗灭菌系统等 * 山于此设备操作简笮间敏生产易于调节 、可以进行 在线疳洗和在线灭阚 S 此成为中小型原料药企业的打选干燥器 # 设铬选杼时主 要考虑网个 屮空轴的同心度和空心轴的密封问题，为保证设备运转乎稳 ，同心度要求轴端跳动辑小于 0.01 mmB 空心袖的密封效果主嗯 M 防止润滑刑或填料污染药品 3, “三 合 一”设 格 .



.



^



■



.



三 合 指 把 过 通 、 洗漆 ， 干燥三迫工序合在同一设备中进行 ， 住岜药行业非常抖有 代表性 ，此种设备在加敗纪卯年代以后发展迅速 | [ J 设备形式又分为带式 式 , 离心式等



^



几种类型



.



％



带 式 "三 合 一 " 又 有 歩 逬 式 和 连 续 式



种 ，主



廷滤带的前进方式不 M , X作流程完



+



物料由加料器均匀地铺在滤带上 T 滤带由传动装盟拖动在干垛机内移动 , 在 洗 涤 、 滤段进行溶剂洗涤 ， S 空冷袖同收溶刑母秧 P f 燥段热空气进人，真空排除井冷凝回收瘠 相



^



M , 用于大产爾成批生产 ，适用于透气性较好的厮粒物料的干燥 ，成品干燥均匀，在我同应



用 很 广 * 由于此设备相对密闭性较差 ，不能很好地安棑在线淸洗和在线灭因此只适合于 非 无 荫 蜋 料 药 和 药 ffl 中间沐的干燥。此设供加料器和滤带纠偏装 M 对设格正常运行起着关键



作用 ，另 外 配 套 设 施 如 加 热 器



1



真空系统对设舲产串也有彻太澎



。用 于 中 成 药 行 业 的 此 类



设备主要是进 u 的或进口主要部件自行钳装 s 国产的此类设狢只应用在化工 、 食品屮药等行 业 ，近年在药机行 # 也 有 公 司 进 行 仿 制 但在制药行业成功的应用件不多见 罐 式 “三合一 罐体类似一个大型抽滤器 B 底 盘 为 金 B 烧 锫 板 滤 支 撑 板 和 加 热 钣



.



D



'



组合 rf 成，硪身有夹套用于加热和冷却，逋内备吋上下运动的搅拌器 ， . 撳拌器为屮空结构 ， 通入介质用于加热和冷却 P 在干操阶段起主要作用。物料进人设齡后先进行抽滤 ，然 后 加 人 洗涤介质沒泡一定时间 * 冷 抽 或 加 M 油 滤 到 一 定 程 度 ，搅 拌 器 、夹食同时通人加热介 质，同时捕輿空进行千燥 , 裉据经验并取样合格后停止干煉 ，由 出 料 mii 料 。此 设 板 的 搅 拌 密封和烧结板极为关键 ，配 套 设 备 有 液 压 系 统 、. 處空系统，加热和冷却单元等 由 亍 此 设 挤 ％



■



■



&



195



_



_



M 全 密 闭 的 ，如 再 增 加 自 动 排 料 系 恍，设 备 2 仝 吋 以 傲 到 在 线 濟 洗 U:IP ) 和 在 线 灭 消 ( SIP ). 所 以 非 常 适 用 丁 A 菌 职 料 朽 的 生 产 ，近 几 年 此 类 设 备 匕 大 W 成 用 T 芮 珲 隶 钠 砧 和 半 迸 人 2 1 胜 纪 随 存 GMP 认 证 决 伐 的 加 快 ， 我 y 药 机 行 卟 大 力 幵 发 或 仿 制 同 类 进 合 抗 生 产， a 设 浴 侣 由 于 加 工 枏 度 和 工 序 榨 制 方 阁 的 差 駔 ， w 产 的 “ 三 合 ” 设 缶 +:要 应 用 在 甘 兄 #s .



■



原料药的生产上 0 在 立 式 过 滤 离 心 机 的 基 础 上 增 加 了 热 M 干 燥 的 功 能 ，有 过 墟 袋 或 金



离 心 式 WH 合 一



'



域 滤 板 等 多 种 形 式 • 生 产 过S 和 嫌 式 “三 合 一” 基 本 相 同 ，只 不 过 把 袖 干 变 为 离 心 甩 干 ， W



_



大 大 降 低 单 批 料 的 生 .产 时 ㈣ ，但 受 鸬 心 机 料 仓 容 枳 限 制



. 黾批生产能力有眼



比较适合中、



*



小 批1无 繭 原 料 药 的 生 产 使 用。由 于 此 设 挤 可 以 把 料 仓 和 传 动 装 背 分 别 放 在 无 菌 室 内 、外 ， 设 嵛 检 修 不 滿 进 人 尤 生 产 使 叩 很 方 侦，近 年 国 内 原 料 药 行 收 有 合 资 企 Ik 引 迸 此 类 &



、



备 ，H 内 近 年 也 有 仿 制 品 问 世， 4+ 气 逋 干 燥 器



_



气流千燥器适用 T 舄脱水的颗粒、粉本状钫料 • 可迅速除去敎T 料水分 < 主要趋表面水



由 于物料在干燥器内停酎时间短 使干燥成品的品质得到最佧的校制。 钿物料通过加科器与热气流充分混合 ，在干煉的同时在风力吸引下进人干燥赞进一步均匀干



分） 在气流干燥屮



T



燥 。风力无法吸引的湿审 .辆粒在干燥器内继续被 If 击 、 破碎 、 干燥 ，直到能被风吸起进人干



燥管 ，千烘管本端为旋风分离器 ，此设备在屮成药行也主要用于保健品的生产 * 5, 喷 签 干 燥 器



喷雾干烛器的干燥过程类似丁气流干燥 。空气初滤后由加热器加热 • 产生的热空气经若



.



干级过滤 （按药品等级选用） 然后于干燥宰顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气



流进人干嫌室内 ，物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴 + 产生分拫 ，微细的料雾 ，料雾 :



与旋流的热空气接触 ，水分迅速蒸发 在 极短的时间内物料得到 〖 燥 此设备适合 T 溶液 、 乳浊液 、悬浊液 、 糊状掖等流动性好的液状料干燥 近 几 年 新 开 发 的 ZPU 中 药 浸 #々 用 喷 雾 干 煉 机 ，该 机 采 用 全 封 Hj 形 式 ， 所 苻 部 件 均 采 用 不 锈 钢 制 造 ，配 有 三 级 浄 化 装 S * 过 滤 后 的 空 气 达 十 方 级 要 求。简 体 与 顶 部 装 冇 冷 壁装黄



_



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1



_



使 壁 温 /h 千 肋 干 嫩 烘 内 装 有 气 刷 扫 焫 装 籽 该 机 干 烛 后 的 中 莉 浸 齑 粉 ，



+会 出 现 焦 化 变 质 现 象



《



喏 现 象，



_



大 大 坩 加 了 收 粉 率 （ 达 9 5 % 以 上〕 而ii不 会 产 生 混 药 现 象 和 粘 ■



中药沒奔商速离心式喷雾装 S 是离心式喷審干燥技术在特定物料干燥中的应用 ，也是利 用离速离心式雾化器使物料分散成雾状，与热空气充分接触，完成瞬间干燋 ，形成粉状成品



的干燥装



中药浸舞专用干燥叽是专 HJTi 来解决中药浸 # 和梢物撮液的喷雾干燁机 在原 LPG 商速喷雾干燥机在中药杖脅千燥中出现的以 F情况 a ) 物料粘销，收粉率低， < 2 ) 物料在嗜上控削时闽民 ，产生物料的焦化变质现象 。 ( 3) 难以淸洗 . 不符合 CIMP 畏求 。 ( 4 ) 产置低: LPfrl &O 型喷雾干擻机 , 其只能处理 50 60kg/ h 料液。



它 解决广物料



D



fi. 沸 腾 床



沸腾床在千燥过程屮药品从味身上郁加人 f 热风从底部吹人 ，并穿过多孔分布板与一定 互 .相 M 合与碰握 ，气固 在气.流中上 T 翻动， . 弗腾状态， 料层厚度的物料接触胃物料呈流化 、



196



_



_ _ __ _



之间接魅面枳大 ，进行剧烈的传热传质 * 较大地提商了干燥速度和干換效率 是一神理想的 干燥设格 。 对 一 些 较 辦 的 物 料 耐 一 次 T 燥达到要求的水分指标 流化沸腾状态热效卓卨 杼 ，易丁 得到低水分的成品 n 大小相I 粒在床面 h 耐 得 到 分 级 * 粗粒可从床身排 留 时 间 可 以 调？ 出 ，细 粉 由 集 尘 器 排 出 。 有的物料 * 布袋除尘 pf 做 在 主 机 内 （内 故 式 ），节 约 占 地 面 积，结 构 简 笮，找 资 少，此设备适合于粉 、 颗 粒 和 辁 、 条 状 物 料 干 燥 设 备全密闭 s 可以逬行在线 淸洗和灭菌 t 在中成药行业中生产上应用很广 7 流化床 ■



.



■



-



流 化 床 分 A 普通流化床和扳动流化眛 ■ 药品干燥受流动性影响大多选用振动流化



T- 垛器由振动电机产生激振力使机器振动



物料在给定方向的激振力作用 F 跳 跃 前 进 + 同时床底输人热风使物科处于流化状态 ■ 物 料 粒 与 热 风 充. 分 接 触 ,. 进 行 剧 烈 的 传 热 传 质 过 程 此 时 热 效 率 M 萵 ，上 腔 处 于 效 负 任:状 态 + 渐空气由引风机兮 1 出 ，干 料 出 排 料 口 ■



s



排 出 ，从而迖到理想的 f 燥 效 举 * 此 设 备 流 化 均 S」T 无 死 角 • 温 度 分 布 均 勻 • 热 效 率 飪 。 适 用 T 颗 粒 、 粉 、条 、 丝 梗 状 物 料 干 燥 ，像 淀 粉 *



体均苛选用 8, 良:空 冷 冻 干 燥 机 a



莨空冷冻干燿机适用于热敏性或易軾化药品的 p 燥 •. 俗 称 冻 干 机，主鸾包括冻干箱N 真 空 系 统 、 加热系统 、 制 冷 系 统 等。按搁板面枳可分为小 ?T i 验冻干机 、 中 渤 生 产 冻 f 机 大 嘲 工 业 生 产 冻 千 机。原料药和制剂药的千嫩虛用冻于机的都裉多 * 主要要求其可靠性 * ifi



；



.



■



：



I 一搁板内和板层间的 茼 功 能 齐 全 ，卜』 34 差 不 人 于 L S C , 这 也 耽 必 须 骒 求 搁 板 的 平 幣 度 要 好 用 此 设 备 〒 煳 原 料 药 时 ， 为保证产品的均一性 ，M 好 增 加 混 粉 器 。 氨 苄 W 霉 素 、 大 嚴 血 (



_



制 品 、 人工坶养药物 、抗 体、疫 苗 等 大 都 选 用 冻 于 机。



二 、“三合一” 干 燥 设 备 应 用 方 案 我鉍



T 燥设詻的应卬巳冇几十年的历史 ， 佰大觇模干垛技术的开发是近



20 年 的 車



时



3



用于药品生产的各种千燥装置必须符合 GMH 规 范 的 魁 求 + 如保证药品生产项里整批均一 ， 原位淸洗 ：



设 备 中 不 应 存 在 “积 料 # 现 象 、 设 备 还



接触药品的紂质也有特殊要求等 L. 药品的干燥方法



.



( CIP )



与 原 位 灭 菡 CS1P ) 以 及 时 鱼 接



药品的干煉根据不同的性质和要求大致可采用两类方法 ：一 类 是 从 水 溶 液 fi接 喷 弈 干 燥 成 为 顆 粒 ，另 一 类 是 溶 液 经 结 晶 、 过 滤 后 将 结 晶 物 进 行 干 燥 其中对于热敏性药物 < 如 生 物 制刑等 ) 可 选 用 冷 冻 干 煉 & 在无菌原料药生产中 + 对 结 品 状 药 物 干 炮.而言 ，除 f 生产工序严格要求无蔺洁净环境



.



_



外 ，干 燃 过 样 也 严 格 槳 求 无 閑，



在结舐类原料药十 产 设 备 中，最 早 千 垛 设 备 多 采 用



a 空 干 燥 筘 干 燥 ，由 于 其 干 垛 速 度 .



千燥箱体不易消洗等缺点 * 现 部 分 生 产 单 位 G 改 用 真 空 回 转 干 燥 机 。但结晶类药物 F 燥 还要经过结晶撖 反 应 雜 、 浓 缩 碘 、 甩 滤 机 离 心 机 、过 滤 器 等 工 序，#通 过 干 燥 箱 、 双 锥



慢



1



I



干棵器等设 备逐步做出成品



％



■



—



&



一 个 结 晶 类 产 品 需 经 多 迸 工 序 、多 种 设 备 加 工



本 高 、1? 路 烦 琐 、 不 易 洁 洗 消 遵



c 灭 睛〕、劳 动 强 度 大 、 安 全 系 数 低 等 状 况 。



;N1P 改 造 的 冼 礼，It 几 年 M内公司研发了集过滤 、 洗涤 、 T 随 若（



M



三合一



. 会引起投资成



设 格 ，在 结 rfl 晡完成结晶后



功能于一体的



式



. 输人此设新进行过滤，再 注 人 洗 浓 液 ，利 用 搅 拌 装 197



__ _



没 进 行 充 分 洗 涤 ，然 后 过 滤 * 铋 后 逬 行 脱 水 干 燥 。 干 燥 结 束 后 ，成 品 由 器 壁 开 孔 处 排 出



搅



拌 器 桨 叶 对 物 料 的 排 出 起 希 助 推 作 用。r三 合 一” 设 备 是 结 码 类 原 料 药 生 产 设 缶 的 迸 涉 ，其



r



能 免 除 原 过 滤 干 掘 两 个 不 同 设 备 叫 的 滤 饼 掄 送 a 减 少 产 品 交 叉 污 染 . 提 商 了4 :产 率 ，但 美 中不足的是出料不干净。 能杏冉另



- 种 设 备 可 选 择 呢？能 杏 有 一 种 既 继 承 传 统 设 备 的 特 点 ，乂 能 把 多 种 结 描 类 原



料药生产设备于一体的设备？以卩将介绍的多功能干燥设洛正是应对上述问题的设裕 + 此设 备是对结品类原料药生产设备改革的一种尝试 a % 多功能干煉撥嵛的 ti成和特点 (D



_r



多功能



燥 设 & 的 组 成 多 功 能 干 燥 设 搔 由 袖 真 空 接 U 、 进 料 快 开 接 LK 防 爆 箱 、



抽杈空滤棒、 . 内胆、夹套和保温材枓、 唞抽滤用快开抽滤用烧结㈣ 、



喷淋装烧结



热水进口 、热水出口



％



防 爆 控 制 闹 板 、 防 爆 电 机 、 减 速 机 、 压 力 表 、搅 # 叶 、罐 体 、 主 轴 和 ■



底 座 支 架 等 组 成。 (2)



多功能干燥设铪的特点 ① 在 反 应 ，结 战 、 浓 缩 整 个 工 艺 过 程 中 ， 物 料 在 多 功 能 千 燥 设 备 内 经 反 应 、 浓 縮 、 结 品 工 坪 后 ，无 脔 通 过 符 道 输 人 下 进 工 序 ，避 免 了 Itlf 赞 道 烦 琐 而 造 成 的 药 物 浪 贽 ，交



叉 污 染 以 及 多 次 淸 洗 消 淹 < 灭 菌 ）问 题 ,. 能 防 止 有 可 能 出 现 的 泄 故的发生



豆染或其他危险韦 ，？



'



&



② 在 袖 游U 洗 涤 工 E 过 程 中 ，多 功 瞄 干 燥 设 备 能 克 服 原 工 艺.屺 K 的 柚 滤 器 、 离 心 机 、



， 资 源 浪 费 ，推 以 洧 洗 消 棄 （灭 滤 桃 等 设 备 所 造 成 的 效 宰 低 、H 超 标 ，掾 作 強 度 大， 邊 ） 以 及 占 地 积 大 等 缺 点， ■



③ 在干燥工艺过程中 ，多功能干燥设格能克服原工 EFTS 的干燥箱或双锥于燥器等设 干燥速度慢和有可能出现 铴 所 # 在的劳动强度大 、干 燥ij；程 中 容 秘 “结 块 ” 或 ri 起球



'



"混批” 现象等问JiL 3+ 多 功 能 干 燥 设 备 的 应 用 方 案 ( 1 ) 应用方案 i 酋先麥功能干镟豉备在静止狀态下 , 物料通过进枓管由峨淋装盟进入 罐 内 * 进行进料 ，反应 ，浓缩 ,. 结晶等工序



角 。 在密团状态下



B



稱个嫌体底部设汁为圆锥形 t 罐内无明显死



. 通过搅拌叶的旋转对物料不断翻动，能使物料在反应 、结晶、浓缩的过



稈中史均匀。搅拌叶的形式对以裉据物料与工么耍求呪皆不同的叶片 ，搅拌转速则通过变频



_



器设賢 T 也可用调速减速机手动脚速 。同时 ，檷抨器由防烽电机经过减速机驱动，电源由主 轴 ~ 端通过防 壤箱颊着旋转罐体 1HI 锥面引; 人 ，其屮 + 设备的控制面极亦采用防爆设计 + 并逋



,



过机械密軻迖到优越的密封性能 ，保 iE 樣作在严格无菌条件下进行。 在 反 应 过 裎 中 可 撰 动 C 土 3 0 锥 体 + 以 达 到 搅 拌 吏 均 匀 的 效 果 同 时 ，在 进 行 这 几 道



_



P



丁.序 时 * 嫌 体 可 以 加 热 或 冷 裉 据 不 间 物 料 和 丄 艺 越 求 在 夹 套 内 通 人 不 H 的 热 交 换 介 质 来



控制所笫温度 进衧浓缩与结晶后



嫌 体 转 动 18 Dn 进 人 抽 滤 阶 段 # 关 闭 搅 拌 叶 ，接 上 袖 K 空 接 口 ，抽



萬 空 接 口 上 带 有 快 开 接 口 ，从 快 开 接 UM 人 覲 气，对 滤 饼 M 滤 或 接 上 抽 滤 U 进行袖真空抽 滤 ，使固液在密封的情况下进行分离 ，其 抽 滤 所 m 的 烧 结 网 也 可 采 卬 四 氟 烧 结 过 滤 板 、 滤 布



等 , 并可以拆卸



B



袖 滤 结 束 后 ，通 过 迸 料 管 由 喷 淋 装 S通 入 洗 潘 液 歩純化



198



T



也可不转动嫌体



转 动 罐 体，启 动 搅 拌 叶 ，让 物 料 迸 一



. 只 通 过 喷 淋 装 賢 喷 入 洗 涤 液 ，对 物 料 沒 泡 、 洗 絲



^



纯化# 纯化到



_



_



_



-



将存烧结例的一端朝卜，迸 行 再 一 次 m 滤 式 过 滤， 洗 寐 、柚滤结朵后 ，在袖缒快幵接口通人 压空气或氮气 + 反 吹 滤 饼 ，使 滤 饼 和 过 滤 板



指定獎求后



m



脱 觀 ，薄释动锥体 ，启 动 破 碎 裝 此 时 ，滤饼转动过稈中接触到破碎装



__



s即 Pr粉 碎，以 防



止在冋转式干煉过程中滤饼成闭纺块 间时，在 夹 #内通人热源 ， . 并在柚萬空 t ： [ 进行抽真空 尸燥 直 到达到千嫌要求的指标 其中 , 为防止真空管与轴之 间 . 摩擦所产生的金雇屑进人物 料 内 f E空 的抽真空头做成烧結 ㈣ 抽貞空滤榨 为培加柚處空爾枳，真空头设计成 岡 . 个， 闹且跟罐体一起旋转 , 井可单独拆 FM 换 和 清 洗 。 应 用 方 案 2 多 功 能 千 燥 设 岳 设 格 首 先 存: 睁 止 状 态 F 进 行 进 料 反 应 结 品 . 浓 縮 等 工 序• 先 将 没 备 随 体 转 至 撤 拌 吖 瑞 锥 体 悦 抖 钥 下 ，此 时 设 备 类 似 于 个 带 有 侧 搅 拌 的 反 应 罐 苗 上 两 端 盖，在 快 开 接 n 内 通 人 盂 铤 反 应 的 不 同 物 料。进 料 结 乘 后 由 f 物 料 在 反 应 过 程 中 滞 奶 控 制 不 闻 的 刚 通 过 对 夹 嫠 通 人 不 RI 的 热 源 来 控 制 反 应 所 诺 的 温 度 n 如 在 反 应 过 稈 巾 物 料 的 海 度 不 可 超 过 sot ，则 通 入 冷 却 水 来 控 制 .反 应 渦 度 气 反 应 铱 來 后 在 结 晶 过 程 芮 要 SOX： 的 温 度 ， 癉 可 以 在 夹 奄 内 通 人 SGt：的 水 * 使结晶过锃的温度始终保持 3 0 TC * 筇浓缩过程结束后要进入下一步过滤阶段



.



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B



_ _



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E



.



-



.



y



B



进 人 抽 滤 阶 段 前，梅 设 备 罐 体 旋 转 使 装 有 袖 滤 用 烧 结 网 的 一 端 锥 体 朝 T * 接 I: 抽 E负 接 tK 打开放液球阀 ，让母液和结晶体分离 a 在分离过程中 * 由千设嵛是在密闭情况



K 操作的， 在原来的快开接口上可以通人氮气或压缩空气 ，井可以抽處空，以拋高过滤速 度 ，使母液可以更快 、吏沏底地与结 M 体分离， 袖 滤 结 电 后 . 札快开接 1 1 h 切换进入涪洗液 ， 通 过 喷 淋 装 Sih 洗 涤 油 均 勻 地 分 布 柞 物 料 的 上 部，并 进 行 浸 泡 s 或 转 动 锥 体 ，M 时启动搅祚叶 ，使物料和洗涤液充分洗涤 ， y： 残 留4 : 物 料 表 dii 的 母 液 得 到 M 充分地洗涤 洗 涤 结 柬 后 ，重S 抽 滤 过 程 ，使 固 液 分 离 ，要 达 到 15 % 的 含 水 M 要 求 榉 物 科 进 ■



-



a



行 干 此 吋 ，关 沾 放 油 阀，柝除排液锌 ， 对 夹 贷 通 入 十 煉 热 源 ， 一 般 物 枓 的 干 垛 温 度 控 制 在



loot 以 卜 由进人夹套的热源来挖制干 #所 锯 溫 度 ，NI 时通过真空泵袖真空束带走蒸发 ■



出 米 的 水 蒸 气，也可以在真空泵前加装一个冷凝器来回收溶你h 另 外 * A 竭 盖 一 端 设 贺 一 个 原 位 取 样 n 可以检测干燥物料在不阿时间段内的物料干燥 .程 度 ，此 外 ，根 裾 物 料 的 特 性 ，



.



还可以在干爍过柽中通过进料管由喷淋装扰適入 S 气1 既加快干燿速度 ■, 又能保护物料在干 燥 过 程 中 不 负 于 歧 坏 待 性 。 在这样的工作条件下 t 一 般 只 銪 3 4 h 就 能 把 物 料 烘 Jil 于 物 料 在 凹 ITT 煤过枵是在作圆周运动 ，一 些 带 有 .黏性的物料特别容易 起 球 起 球后在球的内部不兒干 , 还 易 结 块 ，这样就很难控制物料的水分和色择 在此种情况 K 吋 ■



以 动 搅 拌 裝 置 ，当 段 备 转 动



'



M



-



周 ，粉 体 就 和 搅 拌 叶 接 触 一 次 n



—



#



殷在转动过程中 * 搅拌叶



与物料接触的时间为 1 /3 转 。撤拌叶的转速通过变频器调节 .最 商可达到 ZSOr/miiu 这 样 , 物料在(if 转 干 燥 过 稗 中 的 起 球 ，结块问親躭能解决了



^



s



r



该 设 备 所 存 附 件 均 便 于 单 独 拆 洗 、消墦 * 并坷通过进料管由喷淋装 通 人 i 22 的 千 蒸 汽 进 行 原 位 祜 洗 （C1P) 和 原 位 灭 闱 ( SIP )* 通 过 不 断 地 改 EL ,. 铍 机 组 今 后 能 # 代 结 晶 醴 、 过 滤 器 、千 燥 设 备 等 机 组 ，



三 、微波中药干燥设备的应用与维护 I. 微波加热服理



■



电子萬空元件或半导体器件通尚甩宵流电或 5 0 Hz 交 流 电 ，磁 控 管



_



m 极 需 7 2kV 直 流 199



___ __ __



电 ，由三相市电通过路拓变 Ili 器 及 卨 整 流 桥 .港转换 ，产 生 频 平 为 30 DOHz 300 MHz 的 电 職 微 波 设 浴 山 数 宇 电 路 糗 拟 电 路 及 4 编祝控制器进行控制 物料中的嵌忭分子 （如水 分 f ) 在 微 波 的 作 ffl 下 产 生 极 化，引 起 分 子 之 间 的 商 速 摩 擦 而 产 生 热 tlK 物料吸收微吱能后 在 内 郎 转 化 力 热 能，能 请 转 化 过 程 损 耗 极 少 微 波 穿 透 力 强 ，物料受微波辐射后立即在内外 】



1



U



^



同时产生热虽 ，彌 射 消 失 后 加 热 M 时 停 止 。 R 有加热均匀 、 髙效 、 快 速 的 优 点 +



-



2 微波千操设备的特点 输出功率为 30 kW 的隧追式微波烘于机 主盥 于中 M 丸剂的干燥 。设备是成都阔光电 气总公司微波能应用研究所生产的 WYH 30.2 羽微波药丸烘干机 . 该设备采用 YH 600 嘲 ( 输出功率 S k W h t 作频亨 245 Q 2470MH 2：) 连续皎磁拧管作为微波发生器 电器控制系 统由数字 、 模拟电路及可编程控制器相结合胃大功率坏行器 、 反射功率吸收负载 、电动三销 钌调配器组成完备的微肢输出系统 M 有输出. 稳定性商 ，输出功率 nf 编样自动调节等性能 ， 设務出 6 个微波源和 .3 个筘体段组成 * 徹波源由磁控管及微波输出系统组成， 由磁控管 : 燥机 体 顶部的馈能器 馈能器将徼波均匀地锚射對箱 产生的微彼 ，通过输出系统传送到 ？ . 受到微波辐射进行干烛。微波源功率可車独无 体内 物料通过输送带送人隧道式辐射箱内 ，



-



.



m



.



3



i



&



级谰节 ，辖送#速度《1 根据不 NI 物料的水分进行连续■节 ，



3. 微 波 干 燥 技 术 的 优 点



大多数传统的加热系统，如 热 风 循 坏 炉 ，需 要 相 当 长 的 时 间 才 能 提 商 炉 温 ，然 而 微 波 干



燥 机 ， 吋以在不到



的温度



3



^



的 时 间 银 1. 就 能 将 歃 波 功 率 购 节 到 所 诺 的 数 值 1 从 而 使 妫 料 得 到 合 适 使用微波于燥的中药丸則加热均匀 、 干 燠 充 分 ， 平 燥 一 批 次 丸 荆 由 原 7 h 以 上 降 令



：65 K )



^



5 h 左 右 。 干 燥 后 丸 刑 的 溶 散 性 好 ，合 格 率 达 到 100 % C



时且灭菌效果得到改



P



_



随道式结构使生产成为流水线连续性生产 ，自动化程度及生产效率岛 . 减轻了劳动强度



决 T 一 般 加 热 干 煉 设 嵛 体 积 庞 大 、 环 境 温 度 卨 、污 染 环 境 等 弊 端，



4, 设 餐 使 M 注 意 事 项



微波 H 能被极性分子吸收 ，遇到金属物体会像坷见光遇到镜子一样被反射 ，



在微波怍用



F 产生表面涡流 ，并引起打火现象



9



因此，大多采用表



^



a 件通金祖



电 阻较小的不锈钢作为



微波炉体 为避免意外打火引起设备损坏 ，在微波干燥设备使用操作规程中明确规定 ，幵机 的必须洧除炉体内的金 S 物体 * 投人输送带的物料不能超出输送带承鞅能力 ，投人过多物料 . 容 M 棹落在炉腔内 ，当水分趙发完毕后 ，物料由于过热而燃烧 。当发生这种悄况时 应 立即 关 Ni 微波源 ，然后打开炉门用湿毛巾将火扑灭 + 并将剩余物彻底清理 ， 3



.虽 然 微 波 干 燥 设 备 已 采 取 多 种 屏 蔽 措 施 ，但 生 产 过 程 屮 炉 门 屏 蔽 网 、 出口徽波抑制器 ，难免会有祖坏 . 炉体 、炉 门 微波是一种不坷兑的电磁波 + 大剂世的微波会对人体造成伤害



长 久 受 热 后 会 发 生 变 形，密 封 程 度 有 所 婼 弱 ，这 呰 因 素 都 会 导 致 微 波 的 泄 在 生 产 班 组 配 ii? | 备 小 喂 微 波 泄 检测仪，M 微波设备安全运行的 要保



as



m



u



s , 设备的保养维护



( D 做好炉体濟洁维护丄作丸剂干傲过稈屮表面脱落的药粉 * 在炉体内会消耗一定的



微 波 能：陴 呒 微 波 使 用 效 能



m



6



为 保 证 设 备 使 用 安 全 ， 必 须 完 # 炉体内定期清理制度 。



定 期 检 奋 馓 波 传 输 系 统 微 波 传 输 系 统 .是将微波从发生器传送到炉沐的通道 • 虢波



能器的出口由



料板



益*



tt 时 间 受 热 后



枓板会产生变形 + 影响炉体与塑料板之间的密



封 件 n 部分水蒸气由泄能器进人撖波传输系统 ，在传输系统内冷凝力水黏附在澉励盼 、电 动



三锗钉调配器



200



1



大 功 率 坏 行 器 ，波 导 管 的 内 去 面 * 微 波 经 过 传



系统吋部分被冷凝水所吸



__ _



__ _



收 ，造 成 损 耗 降 低 输 出 功 水 分 鉍 使 rti 尤軾锎制成的微波传输器忏衣



器件表而变得相椅 ■ 微 波■ 到粗糙的表闻容砧打火 磁 控 符 报 废。 (



:3 > ■



t



氧 化 产 4:锏 球 ，使



严重时会烧坏磁控矜的发射天线 ，导 致



定期检査冷却系统微波元件丁.怍过程产生的热M 和大功中环行器的反射微波由冷



合it 的冷却水! il和流埔是设格1H 潸 运 行 的 保 证 ，定 期 检 查 水 压 + 冲 洗 冷 却 赞内水垢，确保冷却水失压保护装 S有效及冷却水稳定畅通 却系统吸收



B



3



冷却系统由豫皎水忏将各个盂趔冷却的器件连接起来 ，纵横布 W 于 微 波 内，微 波 源 布 讲涔种线路板 变 川 器 、 锒 流 元 件 及 电 气 腓 件 ，R 要冷却铃件稍冇泄漏将会导致电气线 路 短 路 造 成 亊 故 ，作 设 条 通 电 先 将 冷 却 系 统 幵 启 ，检 査 系 统 密M情 况 ，确 认 正 常 后 方 吋 诏 动 电 源。带 冇 冷 却 的 配 件 使 用 前 必 须 先 逬 行 水 压 试 验 ，确 认 尤 泄 才 何 使 1



_



< o 定 期 检 森 设 备 的 屏 蔽 忡 能 撖 玻 干 垛 机 存:出 人 口 设 有 抑 制 器 网 ，H 枢安装锏条密封 ，这 些 墀 蔽 措 施 正 黹 情 況 下



. 炉门观察窗加有铜



有 效 消 除 傚 波 外 泄。但 微 波 是 一 种 漪 不



览 換 不 恭 的 电 磁 波 + 人靠殲觉器官无法感知微波的存在



. 只 有 借 助 仪 器 的 检 as 才 可 以 r 觯 微



波 的 强 度 ，i 游 定期对锨波设备进衧屏敝性检測足确保使用安令的重要措施 + 不彤响设得



可 以 在 微 波 发 生 末 被 发 现 前 ,. 对 操 作 人 员 提



操作的拊况卜％ 供有效的保护



:



第 八 节 中 药 材 干 燥 新 技 术 、 新 I 艺的应用



_ _



一 、中药材低温吸附干燥新技术



干爍是屮药 材 加 丄 必 不 HJ 少 的 工 艺 过 程 + 寅接决定着中药材的品质，对挥发油类药材 .尤



_ -r



■



芄如此。与其他物料相比，挥 发 油 类 中 药 材 的 赫散失等特点



+ 垛 具 有 水 分 含 M卨 ，热敏度高 ，有效成分容



存: 烘 过 程 中，过 商 的 獻 度 和 过 梃 的 財 间 袢 易 引 起 挥 发 油 类 药 材 外 观 色 洋 的



&



变 化 ，有效成分的损失和其他的化孚 、 生



变 化等 ，闪 此 P 干 燥 工 艺 的 关 键 是 干 燥 溫 度 和 干



燥 时 间 的 控 制 ，适 当 的 于 嫌 茶 件 对 保 证 掸 发 油 类 药 材 的 质 用 具 有 非 常 酐 爵 的 意 义



r



JU 低 温 吸 附 1 燥 的 基 本 原 理 徐娓等人认为 5 它主要由除湿轮



前、后 表 冷 器



B



加 热器，加 湿 器 t 干 嫌 箱 和 再 生 加 热



系 统 等 组 成 。 空 气 首 先 在 前 表 冷 器 内 进 行 冷 却 餘 湿，所 含 的 部 分 水 分 被 冷 凝 F 来 后 ，送人除



.



湿轮中迸行深度除湿 * 鋩 除 湿 轮 吸 附 除 湿 后 的 空 气 含 水 a 非 常 低 相 对 湿 度 可 以 达 到 5 以 下 。处 理 后 低湿度的帘气 ，经后表冷器和加热器闕节温度 ，.经 加湿器洞节相对湿度到最佳干 ■



梯参数 ，以 一 定 风 速 进 人 千 燥 箱 内 对 物 料 M 行 干 燥 。除 湿 轮 是 低 温 吸 附 干 燥 系 统 的 核 心 部



_



件 + 它由 3 /4 的 除 闱 区 和 丨 / 4 的 再 生 区 组 成，通 过 除 湿 轮 的 缓 慢 转 动 ，可 以 实 现 连 续 的



.



到状态稳定的千燥气流 湿 / # 生 的 过 杩 从而保 iiTf 连 续 的 除 湿 效 果 2. 低 湿.吸 附 千 燥 用 T" 挥发油类药材加工的优越性 C 1) 干煉温度低 * 干药材品质 对枰发油类中药材来讲 * 温 嗖 是 造 成 挥 发 油 拫 失 的 主 t



#



“



耍 因 系 t 是 干 燥 后 药 材 品 质 下 降 的1喪



、



实 验 表 明 ：广 木 香 、 川 芎 、枳 充 等 在 5 0 5 5 t T F 燥 3h 挥 发 油 的 损 火 丰 在 2 左 名 假若温度升髙至？ o r , 挥 发 油 的 损 失 率 便 可 以 达 到 3 0 以 上 。苍 术 在 自 然 干 燥 的 条 件 K 挥 发



油 含 摄 为



5 0 t 条 件 F 千 煉 ，揮 发 油 含 敏 为 a i 2 i 当 温 度 升 商 到 T f l I C f l h 挥 发 油 含 紙



201



_ _ __ __ _



m



_



而挥发油通常为此类药物的主要為效成分 • 其 含 世 的 降 低 造 成 T 药 效 的 不 仅 如 此，在 高 舢 f f 媒 后 ，辨材还会出现外观色泽变化和气味变淡的现象 ，对 中 药 封 来 讲 ,. 这 种 变 化 通 常 代 .衣; 药材内在质挝和药效的变化 ，说 该 尽 M 避 免，闶 此 ，对 挥 发 油 类 药 仅为



-



_



，



■



_



材必洱严格控制干燥姐度 在传统的中药炮制方法中 为 了 减 少 髙 癱 引 起 的 挥 发 油 成 分 的 损 失 对此类药材通常是采用凤牙或晾干的方法 * 这两种方法受气候条件的彫响比较大，尤 其 3



在 广 东 地 区 ，铒 年 有 几 个 月 的 阴 雨 季



禪 烂 变 .质 的情况



w , 采收的中药材如恥不能得到及时的干煉 ，就 会 发 生



与烘干时利用 A 溫 气 流 与 湿 药 材 之 N 的 温 度 差 为 f燥 动 力 不 ㈣ ，低 温 吸 跗 干 煉 的 主 要 干



煉动力是干燥空气与湿药材之间的水分浓度因此干燥吋以在较低的湖度下进行，从 而 满 足挥发油类药材对温度的赀求 ，能 较 好 地 保 瓯 干 燥 后 的 药 效 和 药 性。 徐娓等人进行了陈皮不同千■条 件 下 的 实 验 研 究 ，结 果 可 以 # 出 低 温 吸 附 干 燥 和 旮 然 ，颜 色 鲜 艳 而热风千懊后陈皮体枳发 It 干 都 J4 有 比 较 好 的 外 观 形 被 ， 1



■



生 较 为 剧 烈 的 收 缩 变 形 * 颜 色 略 微 变 喑 . 气 味 也 变 淡 。从 挥 发 油 含 M 朿 # , 低 温 吸 附 干 燥 后



陈 皮 挥 发 油 貪 遣 较 商 • 而热賊干燥和自然晾干后挥发油的损失比较大 。 因 此，低 溫 吸 附 f 燥



能 较 好 地 保 持 挥 发 油 成 分，干燥后陈皮的品质要忧于自然



m



干和热风干燥的



3



干 燥 速 率 商 ，平衡含水申低千嫩时间也是肜响挥发油类药材品质的因素 ，干 燥 对



过 民 会 造 成 挥 发 油 含 域 的 降 低 p 某些药材艮时问千嫩后表皮还会出现暗斑。■立方等的实



_



* 骑 砧 水 3 薄 荷 在 55 c 条 件



-



r F 燥 丨h 后 挥 发 油 含 世 为 0,98 ，晾 哂 Mh ft 挥 发 油 含 M降 电 ，



0 87; 荆芥在 & 5 T: 卜 干 燥 lh 后 挥 发 油 含1为 0.74 ，晾 哂 24 h 后 挥 发 油 含 黾 为 0+ 6 S; 干 姜



—



在 6GTTT 干 燥 Uh 后 挥 发 油 含 域 力 0,97 ， 十



:化后挥发油含莆为 7



晒 72h 后 挥 发 油 含 垃 力 妄 菝 在 5 & t 下



36 , 晾啁 f 2h 圬 挥 发 柚 含 坩 为 S.45



.可 以 看 出 ，



■



#干燥时间的



延 长 ，挥 发 油 的 含 M 有 明 显 的 降 低 ，



在传统的



hM方 式 屮 * 千 垛 时 间 与 干



温 度 通 黹 是 一 对 矛 M 体 ：为了壞短干燥时间



要采用较商的齡度进行千燥 ；而为 / 保 证 干 燥 阔



^



_



.；



质 采 用 较 低 的 干 煉 温 度 ，干 燥 就 滿 要 氏 的 时



因 此药材干煉后的质1很 难 保 证 。 低 銳 吸 附 f 燦 与 霣 他 对 流 干 燥 方 式 不 N ，它 可 以 提 供



-



# 温间时又是低湿的空气对物料进行干燥 ，在 较 低 的 T 燥 粗 度 F 也 可 以 保 持 较 战 的 干 燥 速 并且在除湿轮处遵能力的范围内 t 在不捌吉药 M 有 效 成 分 的 前 提 下 , 如 果 增 大 空 气 淹 速 "



还可以进一步裾离干燋速率 a 在温度为即t: 的条杵下 * 对陈皮和生荽分別迸行了吸附和热 K 干燥实验，从 M 线吋以看出 ，陈皮和生姜低温吸附 T 燥幽线的斜率都大于热风干:膜 ，而干燥趋于平衡的时间 也都比热风子燥时缩短 ，并巨干煳结束时的平衡含水韦也较低



陈 皮和生要低温吸附干燥的



速率高于热风干燥 ，if 生姜干燥速率的提萵 M 为 明 由 此 看 出 * 低 温 吸 附 干 燥 不 仅 耐 以 缩 短干燠財间 ，减少揮发油的损失 ；述



低发生裢变的可



-



保 持较低的平衡含水率 ，有利于药材的储



*保存，降



性，



3 低海吸附 f 燥 技 术 在 挥 发 油 类 药 材 加 工 中 的 应 用 前 滎



低 溢 吸 附 干 燁 是 以 传 质 推 动 力 为 主 的 f 燥 技 术 • 它能裉好地保持干燥物料的有效成分和



-



理 化 特 性 ， 干 燥 产 品 质 掛 商 ，特别适合 T 热 及 煺 敏 性 生 物 材 料 的 干 垛



.



在 不 少 的 大 中 型 中 药 厂 中 ，中 药 材 提 取 榭 沒 背 的 干 燥 主 蜓 在 热 风 循 环 頊 烘 箝 中 迸 行 s 由 于 中 药 授 音 具 有 成 分 M 杂、黏 性 强 的 特 点 > 鞘温



K 其巾的挥发性或其他热敏性成分容易损 如 果 采 用 喷 雾 干 燥 . 又 会 出 现 堵 齡 喷 头、 粘 壁 、 结 块 等 问 题 根 据 低 温 吸 附 干 埚 的 特 202 .



&



_



___



点 ，它属于和热风干燥同样的气流千燦方式 ，丽干燥溢度较低， 此 作为中药沒舞的一种新 型十燥方法具有一定的 flj 行性 ，非常有利于保护其中的热敏性成分，



但艮体的应用还儒要进



一步深人的研究 *



_



二 、中药材新技术 、新工艺的发展应用



中药已经受判全迎界的广泛关注 ，炳往往由 T 工艺落后无法与国际接轨 ，因此提岛中药 生产的科技水平 ，提商中药的质饿势在必行 •



中药制剂的发展趋势 屮药传统制 M 历 铨 上 〒 年 + 无外乎 “ 丸 ， 散 、 竒 丹，涵 ，W f , 其凼奋的缺点是 ：黾 欠 、 体积大 ，制削粗 描 、 1:艺 落 后 * 根难予以发掘和加以提商， 所以亨些吋候提出/f 剂 嘲 改 】+



■



革 ，相 继 出 现



.



r 中 药 片 剂 、 股 癘 剂 、注射剂等。剂鬼!改苹为中药制荆的发展做出了贡献 ，俩



:i： 同现代药剂学相比自然卜分落后 +



釗以



F 醛求



.



倍鉴现代研究药剂学的要求 ，中药制剂的发展徂应溪达



⑴ 中药制剂要达到三小: 刑 铀 小 ，奉性小



. 副用小。作为毒性小和副作用小两方两



是中药制剂的优势一其本身的焚杂杜决定艽在莓性和則怍用方 较 之化学药物制剂小 要 垲 达 到 刑 世 小 ，则必须采 M 银现代的技术压缩提取物的体积 以致达到单体组合的程度 ， 就 是 闰 家 一 ，二类新药的基本娱求 C 2)



p



.



_



中药制剂赍达到三效 ： 萵 效 ， 速 效 和 长 炊 v 中药制刊在剂: 缩 的 前 提 下 ，达 到 仝 效也是现代药剂学的蜈求 • 中药原始的涵剂固然有较好的疗效 ，但 其 体 积 之 大 T 药 坩 之 多 令 人 吃 惊 ，实际上也是资 M的 浪 费 改变这种状況議是中药改革的发展口标 ( 3〕中药注射剂力争稳 .定 性萵 、 灰缩剂坩 、提砗疗效 。 达商效速效赀求的一个创造就是 6



^



中药注射剂。中药注射剂如双黄连注射液 ，效果很好，但是锪定性欠性 ，久置易出现混浊



，



解决办法一菇衲制冉精制 二赴制成粉针 。其他涵刑不易保存 制 成 U .贩 掖 而曰本则采 用喷粉技术 , 挥发油也不易保存 ，则坷制成 环樹椅包含物解决其易氣化问题 . *



&



= ⑷ 与 国 际 接 轨 （中 药 西 制） 中成药出口存在一砗问题 。 出 口 美 阐 的 药 品 须 经 美 国



验 证 ，屮成药成分笈杂，含 嚣 低



真 lE 做到中药化 P 从 本 质 内



.



剂 M 大，无 法 ifiMIt 验 UEP 解 决 这 个 问 题 的 办 法 魁



上 加 以 改 革 ,. 有明确的质故标准



％



药理研究及临床功效的数



据 ，方能达到与屆际接轨 #



2. 新技术与新工艺的应用



U ) 斤环糊精新技术应用



矛坏糊精包含技术环梛犄系淀粉经坶解环合后徇到的由 G 12 个葡萄糖分子连接而成 的坏状低聚糖化合物 。貧有尚种结构 & 片，灼刑学中常用的愚严环糊楕 ，外端具有良好亲 水 件，内部具有疏水性 ， 所 以 具 有 类 似 表 尚 活 性 剂 的 性 质。十环糊梢包含物有以下几个



特点,



① 增加药物的溶解度和溶出度，



防止掖体药物风化与防止挥发性药物的揮发 ③ 掩盖邦物的不良气味和降低刺激件 ④ 提离药物的稳定性 ，mmt , 防 光 解 、 防 热 解 。 ②



.



&



常 用 的 制 豁 方 法 有 5 ①饱 和 水 溶 液 法 t ② 超 声 波 法 1 ③研 膨 法 ；④冷 冻 干 燥 法 3 ⑤ 喷 赛 干燥法 p 溶 液 搅 拌 法 等，



203



_



_



屮药制剂中许多含挥发油的成分制成制剂时很易挥发，制成包合物则 4 以 解 决 ， 如延参 眭百晈祺屮



__ _



P 姿的挥发油制成斤环糊怙包合物则解央厂抨发问娌 • 还 有 像 冰 片 专 沿 外 屮 成



-



分 也 岈 包 合 成 /? 坏糊枯包合物解决其不稳定问题。



超临界萃取技水 CSFE ) 我们財一些药妫成分通常 ft]乙 哼 等 有 机 溶 剂 捉 収 因 为 这 种 方 法 造 成 工 Z 的 杂 性 • 1财乱在回收有机溶剂时 * 其中抨发油成分也随之蒸馏 尤 法 保 存 。二氣化碳赳临界提取枝术则解决了这些问题 •. 有 以 T 儿个特点。 (2 >



；



① 提取温 I 低 〃 蒸 发 温 度 也 低 ， 可有效地保护易氧化成分或易抨 & 成 分 n ② 佩持二 H化 碳 M 液态滞施加较大压力 闲此溶剂可被爪人细胞内，故 咖 提 取 完 全 =



®



.



③ 二蜒化碳蒸发后继钕液化使



m ，因 而 损 失 很 少.



. 乂不 M 残存在提取物中 . 这璀其他有机溶削不可比拟的优点 。 ④ 二铖化碳无毒副作用 ， ( 3 ) 超 滤 技 术 （膜分闻技术 ) 赳滤法是利用降纤维累等制成的膜进行分 F 分 离 的 滤 过 技术 。它是一种不对称的多孔膜 祸 喫 S 侧的扭力差过滤药液 ，这种过滤技术的优点是不 # 1



在相的转换 、不 芾 加 热 物等



&



1



能虽消耗少 、 ■怍 茶 件 温 和



-



t



+ 必 添 加 化 学 试 刑，+ 损 坏 热 敏 朽



U 本则利用超滤 喷弈技 .术将各种祕液制成珂长期保存的粉荆 。 如果将其用于粉剂的前 . * 处理则将大大提商粉针质證，甚至《1以保持粉针稳定状态 ( 4 ) 固体分散技术阂体分牧技术 （或称 0 体分散法〕是梢制剧剂时固体药物或难溶性 闽体或液体药物分散于载体中的技术 。 分散后的药物一般以徼晶‘ 微乳和分子状恣存在 t 是



_



一种超分揪体系 ，具有速效 、尚效特点 。 速效固体分散体莴用的戟体有 PEG ( 聚乙二脬八 P V P- ( 聚乙烯吡唂烷酮 h F印（聚醚 F6 S .表面活性剂），尿家 、洒石酸 ，琥珀酸等 * 当固体分啟体进人 3 中的时候，蕺体迅速溶



药 物则以超徹粒状态分散 ，因而吸收迅逋，产生速效 ，我国利用此技术将苏合香 、冰片 制成苏冰滴丸，治疗冠心病起到速效作用• 近 年 来 ，有人认为最佳干垛条件应从控制液温和浸 #粒度大小若手 液 滴 大 小 可 用 微 光 埘 定 . 其原埋尨激光的折射角能定 地随位度大小 I可变化 该平均柯:径随右 夯 化 器 种 速 的 增 加 而 减 小 ，千 沒 音 粉 末 的n度 太 小 由 光 学M 版镜或痄氏测定仪改为 确 度 高 的 光 测定 ，干



解



w



-



H



■



浸賢粉末粒度和汤液雾滴大小是相互关联的 ，如 庶 黃 附 f 细辛摄的干沒舞粉末的粒度比其弃



剂的浓缩与千燁方法很多，妈 近 常 用 F中药浸音的浓缩或千燥的新技 水有 ；薄 联 浓 缩 、 反渗透法和喷荠干燥 、 离 心 喷 雾 f 燥 、 微波干燥 & 远红外干燥技术等 ” 现



滴有抒要小得多。



舉例说明喷赛干垛与冷冻干燥技术在中药 粒 糾制备中的应 FfL ① 喷苏干燥与干法制粒工 Z 该法是将药材授出液经喷雾干燠制成干浸 # 粉，加 人 辅 枓 ，先ME 成 粗 广 ，然 后 粉 晬 成 颗 粒 的 一 种 新 工 它 实 现 瞬 间 干 燥 ，防 止 了 有 效 成 分 哭 ， 同时保证了執粒和性状的均一性 ，使颗粒抟存较稳定的崩解性和溶散性 • 从 而 克 服 了 湿 法 造 粒 工 艺 的 溶 剂 残 跗 变 色 储 存 # 稳 定 等 缺 点 " 利用动态水祺取和干法制粒工艺 ，成 功 *



i



地0[ 制 出 粒 度 集 中 、 不 易 粘 连 的 六 味 地 脔 九（颗 粒 型 〉 冲布K



20t 低 温 冷 冻 ，通 过 + 冷冻浓缩与冷冻干煉技术冷冻浓缩技术是使药液于一5 断搅拌侦结出冰块成为微粒 ，然后以离心机除去冰屑而得到浓缩的浸奔 。此种超低温浓縮可 ②



如接枝芍药汤中的有效成分佳皮鹺 ，采 用 冷 冻 浓 编 法 保 剧 该 成 分为一般盘空加热浓编法的如箭之多 n 但反潮性强 ，成本尚 * 未 能 用 于 大 爾 生 产 **



达到有效成分的离保留申



1



小 太 郎 株 忒 会 社 力 T 保证成品质在生药败液高真空浓缩后果用冷冻干拗 ，先 降ii 至



204



、



sot



F干燥 中 不 被 破 坏 或 损 灾。 3. 制 粒 方 法



_



迮岛饵空



B



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冷冻浓缩和冷冻千



:



技 术 ，可 以 保 M 中 药 挥 发 性 #效 成 分 在 屯 产



中 药 耕 粒剂制粒的桎序一般娃将浓缩到一定密度范 t㈣ 的 M # 按比例与辅料捏合 ，必 船 时



加适 S的 润 湿 剂 ，整 粒 ，f 燥， 成型技术吋分为三种 s



P 法 成 5L



湿法成型和直接成幽 P u ) 千 法 成 型 系 在 - 燥 浸 裔 粉 末 中 加 人 适 宜 的 料 （ 如干黏合剂 > , 馘 匀 后 . Ailfft 逐 步 制 枒 符 合 要 求 的 粒 度 ，荇一步幣粒，收 率 差 ，若 制 粒 是 山 压 片 机 和 粉 碎 机 （ 振 荡 式 〉组 合 而成



r



_ __



则 成 型 卞 也 较 低，如 小 # 龙 汤 的 颗 粒 成 切 率 只 有 加％



产 的 制 粒 设 备 系 统 t 生 产 小 W 圪汤的



X 儿 ，溶 出 性 一 致



&



m 粒 ，成 型 申 力 65 %



4 0 坏 ，如 用 现 代 技 术 tl 动生



70 % t 且刼批颗粒的质域相差



p法 成 倒 不 受 溶 荆 和 温 度 的 影 响 . 砧于制备成型 ，质#稳 定，比 龊 法 划 粒 簡



■



_



与 格 出 性 好 ，但 要 有 团 定 的 设 笛，



性



a ) 湿 法 成 增 系 利 用 干 燥 沒 脅 粉 末 本 身 含 冇 的 黏 液 质 、 多相类等物质为黏合剂 ，与适 宜 辅 料 c 如 陚 形 剂 等〕混 勻 后 ，必 蚪 时 在 Hot 以 F 热 风 干 燥 除 去 少 域: 水 分 ， 然 后 加 润 湿 剂



_



< 常 用 90 % 乙 醇 〉制成软材 ， 用挤旭式遗粒机或高速离心切碎矶等制成湿粒。湿 粒 干 燥 一 般 使 JUM 气 式 干 燥 机 、 乎 行 流 干 悌 机 或 减 乐 干 燥 机 （ 减 压 T 燥 时 的 處 空 度 一 般 为 L 67 13 3 kFa ), 敗 后 整 粒 的 机 械 有 振 鉻 器 和 厠 筒 式 成 粒 器 也『 用 造 粒 机 艳 粒，湿 法 成 ■必 顼



-



优选辅料 (:



处 方合现才能使质1稳 定 ， 保 颗 粒 剂 的 崩 解 性 与 溶 出 性 。



o



进行



.



&



宵 接 成 型 系 由 湿 法 成 型 演 变 而 来 ，特 点 是 炼 合 成 软 材 、 造粒与干燥三道工序同时 即 流 化 造 粒 。此流化造粒是通过确定嶁苳软 、 喷 ¥ BJ 间 、 风 错 、 湍 度 等 条 件 动化



造 粒 ，收 率 比 其 他 方 法 均 萵 * 何 由 于 制 粒 过 程 中 颗 粒 成 t粉体粒度 >进 出 口 温 度 > 风 凿 ，



_



流化造粒的处方组成很菔要



通 常中药颗粒剂的处方中除主药为干燥浸資粉末外 ，应 加



入iS 宜 的 辅 料 ， 使 粉 末 易 聚 集 而 成 粒，



:



另一种直接造粒法是离心成型 ，具原理是以白砂 .糊 为嗯 粒的核 • 先 圆 形 容 器 内。当 容器的底部离速旋转时，白 砂 糖 沿 容 器 的 周 圃 旋 在 这 # 状 iT卜 直接将药材提取液喷



'



猱 ，鼓M机吹人热Ml燥 ，可得球形的賴粒戚细粒剂;， 此法优点是中药提取液可



+经处理 K



. 其收率均尚 ；粒度均圆整， 接使用 f 不论 M 制颗粒剂或细粒刑 ， 缺点是生产能力小 粒所用的时间较长



近年来新辅料的



m 现 、将 逐 步 枰 代 以 糖 为 核 的 工 艺 胃 从 IM进一歩提离产品质量



T



一次造



B



4. 举例



205



_ _ _ _ _ __



例 1. 中 药 冲 剂 流 动 制 粒 工 艺 条 件 的 试 验 原料为黄芩汤 ( 黄 芩 把 、 干 草 6 g 、 大枣 6g) 水煎醉:提取液和板蓝根冲刑 ，生



脉 饮 冲 剂 ，脉 安 冲 剂 、 感胃沽热冲剂的捃取液 。 辅 料 为 藏



利川彩响因索实验 ， 交设【I的方法考喪



_



. 乳糖 + .



f 热风的进出口 M 度 、 雾化 药掖的压缩空气压 .



力 、 处核粉体的粒度 .和流化室内沸脾流动的风请等对制粒的影响



n



m



序 依次为 ：压力> 度> 度> 风 M 最 适 工 艺 条 件 为 = 50 TC ，喷雾 &力 l k g /c m 风屋 L S 档 粉体粒度 40 60 目, 例 2 .养胃冲剂的制盔 小的



+



^



有 不 问 粒 度，



. ^



试验結果 , 对制粒影 大 进 口 温 度 H O T:, 出 口 温 度 &



朱钝珍等以养洱冲剂为对象 ，研究了直接喷雾法和赳滤喷雾法两种改进丄艺 ，超 墟 是 一



滅 物 现 分 离 方 法。采用此法来代# 传统的舵沉分离法 • 具 有 推 多 优 点， ① 芍 药 贷 舍 fiUt 较 ；芍 葯 If 为 本 颗 粒 剂 的 指 标 成 分 * 以 其 含 M 作 为 主 蛰 的 质 址 指 标



门离新技米



.



&



经 超 滤 法 前 后 的 测 定 结 果 讪 若 以 超 滤 前 含 陵 为 】0 0 % , 超 滤 后 可 达 99 %以 上 而同粃药 比 超 滤 法 低 得 多。 液经醉沉处理 * 含 M只能达到 74 + 邮 ? ② 得 音 率 比 较 S 以 超 滤 或 醇 沉 作 为 分 离 杂 质 的 方 法 ，均 可 减 少 得 *串。若以原工艺得 裔 爭 为 100 %,则 超 滤 法 为 35 %



^



49 % t 薛 沉 法



保 留 有 效 成 分 （ 芍 药 苷 > 和賒去 M 多 的 杂 J3L



故 M 滤 法 比 醉 沉 法 能 更 .多 地



.



m



③ 晦 解 法 作 超 滤 前 处 理 ，叶 以 提 离 温 过 速 度 鲑 试 验 对 照 知 能 提 卨 浓 缩 效 率 ，荇 前 浓 缩 速 度 为 1 0 0 % , 则 经 皤 解 处■的 同 批 药 液 的 浓 缩 速 率 为 1 1 L 4 % , 陳 解 对 芍 药



_



苷 含 S 基 本 没 有 膨 晌 ，若 以 未



液含



101. 14 %之网。



M为



例 3. 低 楠 喂 慈 棋 存 宝 冲 剂 的 制 备



__



100% , 则 同 批



解 含 最 在 9 8+ 6 ?




M 不会破坏香气的组分和性质



B



彳Q 高沸点的组



229



__ _ _ _ _ __ _



n较 小 的 有 机 分 + 也 强 吸 謝 作 用



分 较 少 ，丙此枯油收举一般较低。多孔吸附树脂对极



>



闪而



主 要 用 于 头 存 制 搔。



s. 微 胶 * 双水 相萃取技术 .



萃 取 技 术 与 其 他 技 术 相 结 合 产 生 的 一 种 新 的 分 离 技 术 。双



双水相萃取枝术趄近年来溶



水 柑 能 噙 效 分 芮 细 胞 匀 浆 中 的 极 微 小 碎 片 ，提 取 醛 、



加热 和相变 ：



取过程不



.



分离方丽



《



， 分相时间短 ，



醇 等 弱 极 性 至 尤 极 性 香 气 成 分 ，提



耗 低 。 但 B 前只跟 F牛 物 物 质 、 中荦药有效成分的



刘 品 华 提 出 的 微 胶 费 双 水 相 法 * 把微胶贵技术和双水相萃取技术相结合 ，用 于 提 取 植 物



m



柏油 、 能 避 免 提 取 过 程 中 的 离 温 、氧 化 、聚合咢情况发生 ，有 效 地 保 妒 了 油 的 天 然 组 分 ■ 通 过 调 整 稍 油 和 盐 的 用M 改 变 分 配 比 ，可 控 制 囊 化 萃 取 物 中 稍 油 的 谷 种 成 分 比 以 达 到 有 II:



_



化 萃 取。此 技 术 应 用 前 跌 较妤。



的 、 鐶有效 、 具 有 分 闱 比 的



^



.



晦提取技术



梅投松等用釺维素



( CE >



法 提 取 松 针 巾 的 天 然# 料 * 确 定 了



法 具 有 提 取 条 件 温 和 + 提 取 率 萵 等 优 点，



成分的最佳工艺茶件。与普通的水提取法相比 ， 掘 取 率 可 以 提 髙 4 0 %以 上 n



五 、 萃取松针中的天然香料精油用新溶剂



目 前 我 国 梢 物 性 天 然 香 料 hwurd pbni perfume ) 常 用 的 萃 取 溶 剂 有 石 油



T 闹介绍一套新的松针中的天然香枓萃取新技术 四号溶剂的主要成分 .



苯 、 二氯乙烷等



A



_



L



_



法提取松针叶中存效



—



、乙 醉 、



四号溶剂莩取技术



四 母 帑 剂 的 主 要 成 分 为 液 化 丁 烷 和 芮 烷 ，该 溶 剂 中 组 分 的 沸 点 大 多 在 0 T:以 下 5 其 中 内 烷 沸 点 一 4 2.G701C * 丁 烷 的 沸 点 为 0,5 0 T , 在 常 湿 黹 S 下 为 气 态 加 压 后 为 液 态 *



：



.



2. 工 艺 的 基 本 貽 理



的 基 本 原 通 是：在 常 温 和 一 定 压 力 （G.3MPa



工



杳 料 料M, 然 后 借 助 减 压 使 物 料 中 的 四 号 溶 剂 汽 化



(X



8 MPa )



用四号瑢剂逆流浸出



. 被萃取物质则完全或基本析出



到分离提纯的 3, 新 兴 的 专 利 技 术



*



从而达



_



四 号 溶 剂 萃 取 香 料 精 油 工 艺 是 一 项 新 兴 的 专 利 技 术 ， 凼 于 该 工 艺 是 在 常 ■ 及 pq 号 溶 剂 气 体 的 笼 审 T 迸 行 提 取 ，从 有 效 地 防 止 了 天 然 香 料 梢 油 、 色 菜 和 其 他 热 敏 性 敎r 质 的 载 化 和 扩 散 。四 号 溶 剂 提 取 灭 然 香 料 栴



的途径



B



新技术为天然香料的开发 、发展开辟了新



4 . 四号溶剂提纯工艺



香料植 先 经过礅磨或类似的加工 （比如剁碎 、 浸软等） 使 原料的萃取 快或 51有效 • 最优的碾磨类裀依赖干捎樹原料或其物■结构 。 5. 工 艺 要 求 料 的 质M 与 萃 取 效 率 密 切 相 关 a 在加料时应注意以下几点 ， 物 料 不 可 太 大 ■ ① 装料 要使物料与溶剂有银大的接触面 ； 料 层 不 坷 太 厚 要存利于溶剂的渗透和精油的扩散 ；具 装 栽M



—



1



般 为 浸 出 镰 的 GQ % ^ 70 % a



© 物料与溶剂比体积比一般为 1 M L1 ③



230



_



i 2> s



萃取时阿叫号溶剂苹取工艺是间歇式逆策萃取工萃取次数主要取决于原料品



_ _



神和原料组合情况 。 #:保 M 产品质 M 的时提下 ，尽可能减少萃取次数 ，每次萃取时 制在 20 3Gmb。 ④ 砭液浓缩为



_ _



r 徇到授舟或否料柯脂类的产品



，



_



一 般控



必须将沒液中的梅剂熬賒 [0] 收 . 先



IOt：F 进行娀历蒸发使溶剂脱除干净 ， 即 使 某 些 含 M 物蜡较多的浸資 ，只趄采取适当的換怍措施，也 PJ 得 到 纯 净 的 浸 #。无 笫 采 用 进 行 减 收 大 部 分 溶 削 ，然 后 在 一 0



■



和 35



郎 MPa



:



■



■



常规加人无水乙醉再减 H 蒸 馏 蒸 除 的 方 法 油 的 营# 戚 分



&



叫 $溶刑萃取工艺是减压蒸发 1 不会破坏香料楢



D



6+ 四号溶剂萃取的香料梢油性能



. 油 中 残 溶 置 小 于 10 ② 香 料 格 油 无异味 . 在水蒸气蒸馏和 w 他 溶 剂 苹 取 过 稈 中 rr 些 细 胞 和 蛋 白 项 经 加 热



① 香料锖油色泽拽



^



.



闹 发 生 破 坏 ，产 生 橄 M 氧和硫的化合物，形成难闻的气味 ，闘四兮溶荆却不会有此现象， ③ 香 料 楕 油 保 持 头 #原 貌 T 与天然物一样



. 是其他工艺所无法比拟的。



④ 萃取的香料梢油有吏多尾香成分 s. 香 气 浓 度 特 好 n



⑤ 四马溶利萃取能力强 ，较 常 规 方 法 萃 取 天 然 #料 得 率



_



第四节林产化工产品生产过程中的工艺与干燥设备



_.



林产化工的生产主贤是对可再生资源的加工利用 ，但这 生产过稈屮的工艺设格有沉降 过滤分离及设备 、溶 解 发 酵 沉 淀 洗 涤 辅 助 设 备 分 离 , 水 解 ，澄清与干燥设畨等 。这 一 生 产 1



过 程 中 的 原 材 料 主 要 是 4 再 牛 的 木 质 、 非 木 质 森 林 资 源 * 都 M 可 持 续 发 M .树料 。



：



经化学方



法 如 工 的 木 材 和 木 浆 * 綷 化 学 方 法 加 I 的 萜 类 和 松 香 、 松 矜 油 ，木 质 原 料 热 解 产 物 及 活 性 ■



炭 ，植 物 M 料 水 解 产 物 ，单 宁 （ 棺 物 多 酚 人 生 漆 、 祜 油



_



>



林 产 油 脂 ，林 产 药 物 ，树 皮 、 树



叶中活性物质和典他成分，树木寄生产物 ( 紫 胶 、 E 倍 子，白 蜡 等 在 加 工 过 程 中 ， 要 做 好林产化工生产过稈中环境污染的控制十分取要 男 外 ，还 Sf 做 好 其 他 森 林 资 源 的 化 学 加 工 剩 用 ■ 现 代 生 物 技 术 及 其 在 林 产 化 工 中 的 应 用 林 产化工收的三废处理及林产化工业原料基 地 、 经济背 和 发 展 规 划 的 澗 査 研 究 论 等，



-



>



&



沉降 、 过滤分离原理及设备



楝固分铒方法可分为过滤和沉降两种。过 滤 是 使 总 浮 液 適 过 多 讥 介 质，将 固 体 粒 子 截 留 存 :过 滤 介 质 的 侧 洁 净 的 液 体 则 在 过 滤 介 质 的 另 一 侧。完成该过程的推动力是重力 离 心 t



力 、 饵 空 吸 力 和 外 加 压 力 。 沉 降 是 利 用 重 力 或 离 心 力 使 固 体 粒 子 T 沉 ，达 到 与 液 体 分 离 的 自



的 u 过 滤 介 质 通 常 选 用 埘 酸 的 长 纤 维 240 号 、 S2 I. 号或 901 号 涤 纶 布 则通常选用陶瓷



1



_



.如架是过滤机, 滤管



特 种 金 W 微孔管等 。使用后的漶布可用稀碱浸泡后洗涤 ，使用后的陴瓷 W



用 2 .% 疏酸洗涤 ，即 可 获 得 再 生 ,



1 . 立式离心力卸料离心机



-



这 是 一 种 过 滤 式 离 心 机 ，又 称 为 锥 篮 式 离 心 机 ，其 结 构 如 图 6 13 所 示 ，此 机 结 构 简 苹 ,



能 自 动 连 续 換 作 ，处 理 摄 大 ，M 宜 于 分 离 尚 相 颗 粒 在 0 1 5mm 以 上 的 M 过 滤 的 结 晶 体 楗 浮 液。但 在 处 理 过 程 中



一 畋 滤 襖 中 含 有 少S 的 晶 体，



2, 管式过滤机 管式 M 滤机又称为滤棒式过滤器 ，遐一种适宜于细粒过滤的新设备 ，其错构见 SU 16



-



231



.



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进料



醜11口



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30 内 机



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吸 扳 阍〖 4



外 机 充； S



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卸液 D



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进料口



立式离心力卸料輿心机



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轴



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滤 樺 式M滤 机



^



16



—



i - 3lt 2 《 隹 5 3 池躑 ；4 一



i



_ __



埋衣



怦式过滤机坷除去滤液屮的胶体杂质 ，并 W 过 滤 细 得 到 尤 菌 液 该 机 具 有 良 好 的 耐 酸 、 酎离溢和化学稳 .定性以及良好的澄消作用 操 作 可 动 化 + 但 滤 管 a a i B



.



二 、溶 解 、发 薛 、 沉淀洗涤辅助设备



_



n



在林产化工生产过程中 ，任 何 一 个 主 焚 的 化 学 反 应 过 桎 + 都涉及一系列的 成这些辅助过程 ，必须有相砬的设拯 d



L 溶解设备



-



動过程s 完



常用溶解设备如图 6 17 所 示 a 由于通常溶解过程中 ，溶 液 的 温 度 越 高 ，溶 解 速 度 越 快 所以济解器一般都附有加热装置和f t拌装置



-



2 发 酵W



. 或用泵加强物料的流动 ，加 快 物 料 的 溶 解 .



发 酵:确 一 般 用 钢 板 或 用 其 他 材 料 焊 接 而 成



£0



.



6



鱼



K 何推进器式 报神器的溶舺凇



_



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*叶



1



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6- 17 麵



—



2《押獮轴 i 3



& 《 料出 L h



232



的涂防腐材料



内装搅拌刮滴板 + 转速通常



。 简 单 的 发 酵 雄 如 阐 6 -!S 所 示 ，



I5 r /




热 水 或 尚 鲇 水■环 加 熱 的 常 规 干 煉 该 方 法 现 a 成 为 H4 内 相 3 流 行 的 木 M 干 燥 方



-



尤 典 适 用 于 中 、小 哦 企 业 干 嫌 叶 材 。 热 水 循 环 热 采 用 经 改 进 的 与 干 操 宿 匹 配 的 热 1S 常 ai汽 、 水 锅 炉 ， 吋 燃 烧 木 、. 刨 花 或 块 状 木 废 料 等 加 工 剌 余 物 * 以 温 度 兔 的 1 0 0 1:的 7 &t a 这 止 是 硬 阔 ， 含 玴 设〖I 的加热系统可使干燥湿度达到 7fl 热水作负载热体 坏 加 热 ， 叶材合适的干燥温度范围 。而 0 [L 0 4 MPa 的 常 压 蒸 汽 满 M 调湿处理的工艺需求 = 采 用 溫 ■



-



■ H*



236



■



电



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_



_



湿 度 动 控 制 和 含 水 串 白 动 检 测 * 热 水 的 热 含 童 尚 ，温 度 稳 定 工 E 过程易控制 ，干 「 燉质儀有保证 。#炻热水锅炉造价低 ，安全 〖 琪 ， 报作容 SL 热水循环加热，既节约阁水又 全部而收热水 余热 ，并吋简化软水处理设符 a .采 用木饭料能源 ，既实现 跋物利用 ，极大桎 度地降低



r



■



r 干煉成本，乂极大程度地臧较了坏境污染 ，总之，该法具有蒸汽加热和炉气加热



两 #的优点同时义摒弃两者的缺点 ，是实木地板和家具用材最理想的千煉方法，尤其适合



平小窀企业。



,



| 商 1水 环 加 热 采 用



-



B 级 的 燃 木 坡 料 热 瞀 热 水 锅 炉，热水循杯系统在表压 p = 0 3 MPa 的 压 力 F 运 行 ，并 控 制 水 温 耐 使 窑 内 干 燥 温 度 达 9 5 X: 适合干煉 $〖 叶 材 和 软 阔 叶 材 该 法 的 哭 键 在 于 系 统 的 保 K 桁 施 ，必须确保热水的饱利温度比实际温度大 3 0 T: 左 右 ，



、



■



*



以免循环热水泵发生汽蚀



^



B



干燥窑类型的选择



木 材 十 燥 窑 的 类 型 主 要 嵙 上 风 机 型 、 端 风 机 型 和 側 風 机 型 。窑 咽 不 Nh 其结构特点和适



用条件也不尽相同。



u>



-



向 上



h 风机沏窑风机和加热与圃湿设备均布皆在窑内上方。如设备横向排列 1流 纵 >



K 可逆襯坪的叉车装窑式上风机型苽 ， 树 堆 横 装 ，适用于木料校 度均一且不超过 3 m .



-



的 辗 边 材 干 燥 ■= 若木料龙长或长短不一的毛边板 ，应 选 用 设 格 纵 向 棑 列 ，气 淹 拔 向 上 下 可 逆循环的轨车 装 峦 式 上 KE !窑 ，材堆装在轨车上纵向装窑 * 上风机型窑气流循环效果好 ,



干燥比较均匀



®



. MR 用M 广泛的窑铟，叉车装帘式上风机型窑的装载 M 通 常 为 SO



■



_



窑 太 大 会 使 木 料 干 燥 不 均 匀，轨车装窑式上风机增窑的裝载



100 m 3 s



200 m3 ，取 决 于 SJ 的



可为 80



ikm ，对 〒 实 木 地 板 坯 的 T 燥，因木料较短 ， 材 堆 较 小 ，选 押 装 栽 晓 60 m3



■



左右的叉车装帘



式上风机型窑较合理 ，苛确保较好的干操效果和经济效果 < 2) 端风机型窑通风没备及加热与调湿设签装在窑的后端，气 流 前 后 横 A 可逆福針％ 川 这 种 掊 千 拔 实 .木 地 扳 坯 ， 可采用叉车装窑 位木料的纵向必须与窑的纵向一致 u 该 型 干 燥间的技度不应超过仏 7 0m\ 与上凤机型跻比较 ， 该 窑 结 构 简 单 、维 修 装 叙1可 为 方 便 ，但占地酣积较大



-



(3>



D



-



.



干 燥均匀性较差



.适 用 于 规 模 较 小 的 企 业 .



1HIRL 机 軔 窑 蚧 机 及 加 热 与 调 湎 设 备 装 在 窑 的 刺 边 ，气 流 上



-



F 横向争向網坏或酧



"



后 横 向 单 向 循 环 • 木 料 纵 向 装 窑 # 该.型疳的缺点是干燥不均匀 ，能 M 利 用 率 低 及 占 地 酣 枳 大 等 该 型 窑 生 产 上 d 较 少 采 用 ，但可设计成小型实验窑 ，建 议 不 用。 B



_



5. 选 购 干 燥 设 济 应 注 意 的 其 他 事 项



倍誉和服务木材干姊设备是实木地扳生产的 : J 要设锫之一 * 其好坏直 接 影 响 产 品 质 & 和 生 产 成 本 与 其 他 商 品 一 样 ，木 材 干 燥 设 备 也 苟 不 少 假 晉 伪 劣 产 品 。目 前 的 干 燥 设 备 市 场 进 大 小 公 司 和 家 庭 作 坊 、戈 妻 店 并 存 。冇 些 干 燥 设 备 供 应 商 对 木 材 f 奄 视 品 睥



燥技术一窍不通



1



^



他们只会依样測葫芦地仿别人的产品 * 却不知道其结构原理和关键技 又 偷 工 M 料 粗 制 滥 造 便 设 备 使 用 性 能 没 有 保 陣 ， 并 # 在 安 全 隐 ,SU 更 不 能 提 供 合 *



.



爽 的 干 燥 工 艺， 好 的 技 术 培 卯 、技 术 咨 询 和 售 后 服 务 。 而 蜓 确 保 千 燥 质 葷 + 避 免 或 减 少



损失并降低干 麻成丰



除了巽有岛奸的干燥设嵛外 * 还要有含珲的干燥工艺和正确的操作* 闲 此 ，应 选 押- 拥 有 木 材 干 燥 专 家 参 与 、 再 有 研 制 开 发 能 力 信# 好 服 务 好 的 专 业 公 司 的 品 ■



i



牌 设 备。 (



\



r



2 ) 注意设备配掛及性能质坩干燥窑的价格与其他设铬配置及性能质it 直接相关



右里注意以下几个问



.



^



《



应



237



① 应采 fU 枘密铸造的妞曲机翼形叶片的可逆铸铝风机，配



H 级绝緣的耐岛温电机 + 风



机的性能参数和数箭应使通过材堆气.流逨度计箅值不低于 2 m / 应超过 5 m



气流觉过的材堆总宽度不



^



.



© 加 热 器 应 朱 用 轧 片 式 的 双 金 诚 翅 片 fN



合 翅 片 忏 。加 热 系 统 的 配 迓 应



被好用铜铝



使 干 燥 溫 度 满 足 工 艺 要 求 ：热 水 加 热 的 千 燥 温 度 应 至 少 可 达 离 温 水 加 热 应 至 少 达 9 0t , 蒸 汽 加 热 应 町 达 1 0 0



^



^



竹 路 系 统 在 不 工 作 时 应 不 积 水， 锅炉应有安全许吋证 ，并有



除 尘 、 除 垢 措 施 ，娆 木 讷 的 锅 炉 应 冇 防 止 炉 排 过 热 的 烧 坏。



m施



③.. 喷熬系统不积水 • 喷熬伢分布均匀 ，进 、 排气装



、



龈灵敏



均匀



i



s 应 有气密措施，能确保降湿和保 .



可帘 a



④ 干燥窑圮能确促气密 、 保温 内设备 < 如吊顶



防』 1:漏 落 炉 屁 的 本 酒 将 炉 排



*



.



内 M ，窑



n或



1



_



__



耐 腐 蚀 和 抗 开 裂 ，不 能 用 钢 材 成 彩 锎 板 成 镀 锌 板 作 窑



排 气 装 不 能 州 聚 萃 乙



ws台 彩 板 做 臶 门 或 臶 体



：



⑤ 窑 内 温 度 、 湿 度 和 木 材 含 水 率 的 监 测 控 制 应 炅 敏 可 电 气 及 干 燥 I 艺控制系统及



：_



各执行器必须设计合理和可靠 、 埘用。窑用所有导线均用酎葙温电线 *



Q ) 干 煺 窑 干 燥 适 用 条 件 选 定 T 干燥辩以1 + 确定装 、却窑的辅助时间与干燥窑的莧 装材积等千煉适用条件



.



实本地板坯的干燥时间随树种和切含水率丽异 ，约为 6 的植助时阃为 Id * 即干搡周期平均约为 10d ,



--



12山可取平均 Sd



装、卸窑



干煉宿的实装材枳，必须将标准材枓的实装材枳换算成地板坯的实装材积，若干燥衔的



.



实装材积是按 5cm 哆整边板计箅的， 对于 2 2cm 厚的地板坯采用 2 5em 厚 的 隔 条 时



材积的修正系数为



B



.



C 2.2 +2,5 )十（5 十 L 5) 0 63



第六节木材干燥技术的研究



—



、木 材 干 燥 的 理 论 研 究



L 木材千燥的数学模型与数值模拟



实装



张增光认为建立描述本材 T 燥过程的数学模型及其求解一哀是木材干燥界理论工作荇研



.



芄的右要谏题之一* 位由于木材构造的 M 杂和屮水分存在状态的特殊性 增加了珪立数学 模 5!及 其 求 解 的 难 度 。 木材是一种复杂的含湿多孔弹性生物体 其水分存在于 材内纵横交错的各级毛细管系 统 中 . 木 材 t 水分 #在的形式可榭略的分为自由水和吸附水 大类 当自由水搂发完，而吸 . 费 水尚处于饱和状态时的氺财含水率称为纤维抱和点，用 FSP 衷示 * 0 山 水 存 在 于 胞 腔 *



，.



^



及细胞内的间隙中 .. 木材内自由水迁移的驱动力主要依辟木材内外的水蒸气压差及毛細赞张 力 ， 求分通过襻透以容枳流的形式迁移 ，吸附水存在于细酿■纸成的微毛细管系统中 B 常规



对流



f 拗 条 件 吸 附 水 迁 移 的 撕 动 力 主 要 靠 浓 度 梯 度 （即 含 水 中 梯 度 ） 引 起 的 分 f 扩 散 ，



可以采用傅



m叶分热方程和费克



< A , Fick ) 扩 敗 定 律 述 立 热 ， 质 传



mmm ,然 而 在 處 空 、



微 波 干 燥 过 .程 中 ，吸 附 水 的 驱 动 力 是 水 蒸 气 压 力 梯 度 * 不 适 于 用 赀 克 定 律 来 權 述 水 分 的 扩 敗。



238



_ _



由 此 右 出 ，木 材 十■的 数 学 模 型



+ 仅 和 干 燥 方 式 有 关，rfraM 还 与 木 材 中 水 分#在 的 形 式



和 木 材 的 内 部 构 造 及 树 性 有 关 内 此 ， 要 疰 立 一 个 比 較 满 意 的 数 学 模 ■及 楮 确 求 较大



C



-



2 木材干燥过程的传热传疏



. 萌点是研究木树内部的热、质 传 递 ，包括以



除 研 究 尸燥介质与木材间的热 ，质传递外 ~



F几方面



#



的难度



① 本材构造与材性 （ 针 叶 籾 与 阔 叶 材 ）、 木 材 密 度 ，纹 珅 方 向 （纵 问 .、 弦 向 , 径 向 ）、



争 材 与 晚 .材 、边材与心枒对水分迁移与热儀传递的影响 。



② 木 材 不 M 含 水 率 阶 段 （ FSP 以 上 或 以 下 > 及 不 同 干 燥 方 法 ，木 材 内 水 分 迁 移 的 驱



动 力。 ③ 外界干燿参数 （ 舳度



1



H 速 ） 对内部热 、 质传递的影响 ,



相对湿度 、 H J u



④ 热扩散与质扩戡的相互影响



热 质耦合问题 ，



二 、静 电 塥 下 木 材 干 燥 实 验 研 究



.



諍屯技术近年来得到迅速发展 ， 在 靜 电 除 尘 、 静 电 喷 涂 静 电 茇 印 、 0电 分 选 、 静 电 纺 织 ，静 电 生 物 效 应 及 生 物 X 稈 技 术 等 领 域 都 取 得 了 较 大 成 粜。静 电 干 燥 技 术 源 于 20 世纪 80 年 代，20 抛纪 ⑽ 年 代 以 后 ，国 内 外 许 多 学 者 开 始 致 力 于 这 一 课 鹾 的 研 究，使 得 舴 电 干 嫩 的



■论不断完# 和 发 展



. H 前高 IM 舴 屯 技 术 在 食 品 干 燥 、解 冻、保鲜 、 尕解央藻 、阻 垢 除 垢 等



. 方園的研究已取得一定进展 ,



以下介绍用脉冲离压靜电场对木材迸行干 煉的实验研究 ；就静电干煉叽理和特点进行 探讨 L 干燥的实验研究 ■



.



U ) 实验装背脉冲髙压静电干燥装肾由脉 冲商扭直流电源和干燥器两部分组成 * 脉 冲 商 压 甫 流 电 源 Ft! 220 V , 5 QHz 的 交 流 电 经 幵 关 电 源 ,



^_ - —



信 号 源 、 放 大 器 、 脉 冲 高 压 发 生 器 后 输 出 10



-



35 kV 的直流电 。干 燿 器 力 线 板 式 电 场 。实验装 B 如图 6 25 所 示 w (2) 实 验 方 法 实■在 常 压 常 SIT 进 行 ，



-



木 材 干 燥 时 + 首 先 排 除 自 由 水 ，然 后 才 是 吸



-



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& ； 节两拔之 ㈣的昭离）



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节柱 5 》



ii+t ( 松木和梱木试种的 W



附 水 。纤 维 饱 和 点 （ FSP ) 的 含 水 率 一 般 力 格 分 别 为 LSmn^ SUnmX L 2 30 % , 对 木 材 干 燥 过 程 有 宥 特 殊 的 意 义。 25



^



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觫 冲 冉 生 JJh. 3



& mm 的不锈钢技 ，Jt 6 «中联锇



长



4



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JSCCB E k X Xtirim K 12rrxn )



为 广 解 睁 电 场 对 木 材 干 燥 速 率 的 彫 响 ，每 次 将 两 块 试 件 分 別 进 行 电 场 干 烘 和 & 然 干 條 的



. 试 件 质 敏 的 变 化 由 光 电 天 平 测 每 瞞 L 5h FSP 点以上） 或 每 隔 Ih ( FSF 点 以 T 测 S — 次 ，然 后 计 算 木 材 含 水 率 与 干 燥 时 间 的 关 系 。通 过 调 作 电 极 极 fill 实 现 电 场 强 度 的 改 变 ， 进 行 对 比 实 验 ， 用 来 视 择 电 埼 强 度 对 本 材 干 燥 速 芊 的 影 响 . 另外在电檢强埂栩间的 彔 件 下 对 含 水 率 不 同 的 木 材 进 行 干 燥 ，得 ma 水率对干燥速率的影响 ， 对比实验



(



(



)



P



木材含水率的计算公式为 ：



X



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X W O%



239



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— 木M 含水韦 ，



式中



Ar M



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―^ 千燥过稈中所测试件的质 S 试件绝 f 质



M



-



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将 试 件 放 入 I0 3 t 土 的 烘 筘 内 烘 干 后 的 质 垣 ，



^



2 木 材 F 燥实验结果与分析 H ) 木 材 干 燥 实 验 结 果 木 材 f 燥特性曲线如阐心26 所示，



m



一 一舴



70



70 60



60



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50



本



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50



f*7, SlcV/cm



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E S.SIV /MB E^-4.0kV / cin



40



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30 20



W



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0 t/h



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m 8 i!S



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榈木含水韦随时帅变化规伟



阁 0 27



1 2 3 4 i 6 7 S t./ h



电场强度对剕木含水率的彫响



-



① 在 外 界 彔 件 相 同 的 情 况 下 ，施 加 电 场 的 木 材 干 燥 明 敁 加 快，由 图 5 26



线 的斜率随电场强度的增加而增大



.



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m 6 2S



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H 6 2D 电 场 强 度 对 松 木 含 水 丰 的 影 确



木材含水率在 FSP 点以上的干燥速率岛于 FSP 点以下的干燥速



mm 6 30 , 圈 s 31 所示 , 且干■逮拿随含水串的提离而加快 4S



#



35



40



30



35



-



# 30



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自然千堍 髁电干熾



睁in'嫌 20



35



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15



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阁 6 30



240



50



40 S" 本



30



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含水中对锏木



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E~AASk\T / cm



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松木欠水嵴随时间的噔化规伴



③ 同一电场强度下



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^- £=7 SkV/cra — ^- £-5.5kV/cra



7ft



胙屯干谀 自贫干诤



60



率*



-



m 6 28



V 5 , 松本的含水率约是自然干煉的 】/3 ② 随 电 场 强 度 的 增 加 ，木 材 干 燥 速 率 随 之 增 大 ， 由 闹 阐 心2 9 的 f 煉 特 性 曲 线 可



知 ，在 5 h 后 梢 木 的 含 水 率 约 是 然 干 操 的



见



i



20



10



+娱 速 率 的 彫 响



% W 6- 3 1



5«



441 3 含水丰



含水肀对松木



^



20



10



+燥 速 率 的 影



__ _ _ _ _ __



木材静电干燥水分迁移机琍分析 ① 本 材 是 山 多 种 不 ]Ml 形状与尺寸的管状细胞纵横交错闹组成的毛细赞多孔冇 膨 胀 胶 体 木 材 中 的 水 分 包 含 在 多 种 不 间 尺 士 不同形状的细胞腔 .和 胞 壁 屮 在毛细 If 水 结 构 模 削 中 存 在 [fit 液 两 相 的 界 EL 由液怵的带电机繩 PI 知 ，毛 细 锌 系 统 电 荷将更多地吸附于尚体表漸 另 一 种 Nl 荷 分 布 于 液 体 之 内 a 于界面 的电荷极性相反， (2)



^



.



t



1



.



.



_



作用十它们的静电力方向梢反 丙 此 产 生 胁 持 4:界 的 相 对 运 动，该现象即为动电现象 。 施 加 舴 电 场 后 • 液体内的电荷受到电引力的作用而运动 ，由 于 黏 性 力 的 影 响 ，这 些 电 荷 与 中 性 分 子 一 N 被 搬 运 ，从冊产生流体运动 a 这 # * 1细 管 系 统 中 的 水 分 在 运 动 中 扩 故 免 木 材 丧



.



m . 由 于 水 分 子 是 很 强 的 极 性 分 子 彼 此 N 存在若电偶极矩的相互作用 在 Hi 带 电 场 中 的 偶 极 矩 将 受 到 电 场 力 :的 作 m , 将偶极子拉人电场强度嚴大的 K 域中去，这 样 ， 运 动 到 木 材 表 w *



的 水 分 受 到 电 场 力 的 作 用 而 加 速 蒸 发。



② 实 验 结 果 符 合 在 屯 场 作 .nrF 毛 细 管



该实验过程中 ， 燥速率随之升窃 。



s



的水分运动的速度与外电垅强度成正比的■沦 保 持 不 变 ，减 小 电 极 問 职 离 使 彳 !I 静 电 场 的 电 场 强 麼 随 之 增 大 ，因 此 干 &



n ) 结 论 木 柯 干 嵌 先 蕻 发 表 向 的 水 分 ，内 此 当 含 水 率 商 时 ，蒸 发 的 水 分 左 费 是 白 由



水



. 传 输 路 径 犯 力 小 胃 所 以 干 燥 速 串 快. 而 当 含 水 串 低 时



〗 木 M内 的 管 状 龅 纵 横 交 错 ，郞 分 水 分 通 道 还 常 被 抽 提 物 浸 填 体 等 堵 难 ，导 致 水 分 穿 过 毛 细 管 的 迁 移 阻 力 很 大 * 所 以 在 FSP 点 以 F 財 木 材 内 部 水 分 （ 吸 附 水） 向 教 面 移 动 的 阻 力 增 加 ；千 垛 速 率 降 低。 实 验 研 究 表 明 ，静 电 墒 能 明 MM 快木材内部水分 il 移 速 率 ，木 材 靜 电 于 燥 速 率 是 0 然 f



.



燥的 3



，由



a



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5 倍 . 并 随 静 电 电 场 強 度 的 增 强 而 提 同 一 电 场 强 度 下 ，木材含水率在 FSP 点 以



上 的 干 燦 速 争 焱 于 FSP 点 以



F+



且干嫌速书随贪水率的提高而加快 a



静 电 下 燥 是 一 种 新 朗 的 节 能 与 环 保 型 肀 燥 技 术 p 具 有 能 耗 低 、 不污染空气 、干 燥 均 匀 、



可 杀 灾 细 闲 等 优 点 ，为木材的干煉提供了一条仝新的有效途径 。



三 、木材干燥应力的研究 L 木 材 干 掛 应 .力 的 研 究 # 技



木材干煉应力是探索木材干燥机理



参数和依据



.



制 定 合 理 木 材 干 拗 工 艺 基 准 , 保 证 干 燥 质 进 的S 獎



此 木 树 T”燥 应 力 的 研 究 是 木 树



f 燥工作中的哦大课M之 一 ，在 木 树 f 燥工作



中 占 有 重 要 地 位。南京林业大学李大纲教役对木材干煉应力进行研究 ，提出了不少关于木材



.



干燥应力的理论和测试方法。木 材 干 燥 应 力 是 造 成 木! I 开裂翅 和皱缩的主要原因 通过对 干爍应力的研究不但能进一步撝示木材干燥中的物理本.质 ，丰富木材干燥埋论 ，而 且 可 为 制



定木材干燥基准 ，制定消除木材千燥应力的技术 施 挝 供 依 据， 李大 等人认为 t 木 材 干 媿 过 程 中 存 在 含 水 率 干 燥 应 力 ，



m



iK 后 存 在 残 余 干 燥 应



力。应 力 产 生 的 原 因 是 由 于 干 熥 中 的 含 水 率 梯 度 和 木 材 的 各 向 异 性 引 起 的 ，闶 此 在 讨 沦 木 材



_



含 .水率时应同时分析木材应力的变化



.



1 II 外 关 于 木 材 千 燥 应 力 的 研 究 现 状 木 材 干 规 应 力 是 产 生 木 材 T 燥 缺 陷 的 主 要 P〗素 ，因此成为研究和制定木材于煉工艺基准



个 主 要 #数 利 依 据 6 向 2 0 世 纪 3 0 年代以来 ，同 内 外 许 多 学 者 致 力 于 这 一 课 題 的 研 究 ，使



得 木 材 干 燥 应 力 的 理 论 和 方 法 不 断 完 # 和 发 展，Tokumoto Mofihikcs ( 1989 年 ) 在 对 山 毛 榉 干 燥 中 的 衣 面 硬 化 和 残 余 变 形 进 行 研 究 后 指 出 ，在 干 燥 初 期 木 材 表 层 处 P拉 伸 变 形 状 态 ，内



241



__ _



层 处 缩 变 形 状 态 & 扑用小样实验进行了拉沖蟎变与干燥速度的相关分析。 西 祕 茂 U 9S ] 年 ） 提 出 用 S 哼法脚定木材干煉应力方法。Nobuo Sobiie ( 1郎5 年） 用 小 样 拉 伸 断 裂 实 验 方 法 研 究 干燥中木杖调裂籾性系数后认为 ，随若干燥的进行 ,. 含 水 苹 下 降 ，下 降 的 原 珂 .是 在 .



：



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r 燥屮试件衷丽附近产生干燥应力使庙裂纹部分的应力梁中增大



Takanon Arimp ( 1979 年 > 对 木 M 进行小样拉伸和弯曲 变 实验后指出 * i 娛过程中的紹变比水分 f 衡 时 成 变 大 , 干煉温度和于燥速度对 变 影 响 大，瞎 变 的 大 部 分 为 残 余 变 形 Shuichi Kawai ( 1979 年 》 ffl效济方法研究 f 含水书梯度与形成干燥应力的关系后 . 抱 出 =F 谀应力的大小取决丁|也 期 闻 表 I酎含求率禅度对干煉全过稈干燥应力的影响• nu 行 年 ） 根掮木材收缩各向舁竹: 的 原 琍，提 出 了 弦 商 法 < E 弯法 ）■定 木 材 干 燥 的 数 学 模 5L Zuoxin WanK ( 1阳4 年） 在利 &



-



_



■



用木材收缩谷向异性原理的基础上采用學边涂层迫使木材产生弯 的 方法研究了预蒸对 T 燥



_



Salin < 1 & & 4 年 ） 提出了分析机械吸附瞄变的新模型 t 并提出在研究干燥应力 时应将机械吸附蝻变考虑到模塑屮 a Moien ( 1叩.3 年） 对 松 进 行 T 木 材 表 面 3 mm 的 : 呼 薄 片 应 变 分 析 结 果 表 明 ，在 UB 薄 层 分 析 技 .术可以成功地分祈横纹 | 燦应力 也表明机械 吸附适弓I 起表[M 硬 化 的 :要原 ㈣ • 纯黏弹性蜣变对板子外层总蟋变的彤响不大 木材在热湿 空气中干燥会产生表命硬化 ，是由于在干燥初期木材表层产生抆伸变形。干 燥 过 程 中 衷 现 出 来 的 变 与温度水平 、应 力 和 含 水 率 变 化 有 关 ，这 种 与 水 分 吸 附 柯 .关的蝾变现象 ，称 为 机 械 吸 附 变，Rice ( 19卯 年 ） 对红栎干燥早期弹性嚷彤 ，机 械 吸 附 嫌 变 和 黏 弹 性 捣 变 变 形 4 含水平 和应力水平的关系进行研究后 ，认为弹性蛘变和黏弹性铒变很小并ii是敕荷的函数 机 械 吸 附 变 是 陴 性 钴 变 和 黏 弹 性 蜣 变 的 20 倍，铺 变 的 大 小 是 含 水 申 的 线 性 阑 数 ，丼随含 水 率 增 加 而 减 少， 应力的影响



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3. 周 内 关.于 木 紂 干 煉 应 力 的 研 究 现 状



.



李 维 洁 U 983 年 ） 在 木 材 弹 性 分 析 的 基 础 上 ，应 用 热 弹 性 理 论 提 出 了 f 燥 应 力 结 构 方



程和平固应力间题的有限元.计算公式 ，采用切片法测定了木材的怿性府力 ，分 析 干 煉 初 期 木 材 内 部 的 应 ./J 和 变 形 后 认 为 • 木材在十燥初期士 :叹 表 现 为 线 弹 性 材 料 1 在 干 燥 初 期 是 .木 树 发 ■



生 开 裂 的 危 险 期 ，而在这一期间木材表现为弹性体



&



到 f 燥 屮 期 ， 木材内部的黏性菰动已成



为变形的主要形式 木材表现为黏弹性材料。周宝华 （〗閱2 年 > 按照前苏联学者乌戈列夫 的 实 验 #法 根 据 也 # 性范疆内，木 材 的 应 力 与 应 变 成 正 比 的 原 理 ，对 红 松 、 水曲柳 ，綱 松 和 色 木 等 木 材 进 行 / 木材在干燥过程中和终了处禅.过 程 中 全 应 力 及 窑 F 后剩余应力的定域



.



■



-



硏 究 ， 初歩探索出木材在窑干过程中内应力发展和变化 的 : 规 律 。 刘 应 安 （ I的 i



■



年） 提 出 用



I® 弧 法 测 定 木 枒 的 干 燥 应 力 ，通过测定切片的外层弦丧和摩度来计算木材的弹性干燥应力



a



#



糜 元 强 U 9 9 ] 年 ） 提 出 用 应 力 搰 数 即 试 样 弯 曲 变 形 M除 以 弦 投 測 定 干 燥 成 力 的 方 法 ，认 为



木材干燥过程中一



外 .U 含 水 率 降 到 FSP 以 下 ，即横断 I酎上有含水率梯度 ， 则 木 材 撕 面 便



存在大小和性质不网的内应力 。刁 秀 明 U



4 年）采用切片法对大脅杨 、白桦和柞木醜j 定



"



了 不 同 干 煉 温 度 7干 煉 应 力 的 变 化 .规 律，认 为 干 燥 溢 度 越 商 ， 产 生 诚 大 拉 伸 应 变 的 时 间 越



-



连 在线 M 定 木14 干 燦 过 程 中 应 力 发 生 ，发 展 变 化 规 律 的 N 题 ，根 据 弹 性 理 论，用 非 接 触 式 探 头 测 S小 试 样 的 干 燥 变 形 + 然 后 用 试 样 的 弹 性 模 請 朿 计 木材应力的研究 短



硿变値有随温度增岛闹堉大的趋势 a 常 建 民 （ U)S 7 苹） 针 对 常 规 方 法 不



.



m



木 M 干 燥 应 力 是 造 成 木 材 开 裂 、 翘 曲 和 皱 缩 的 主 要 原 因 ，通 过 对 木 材 f 燥 应 力 的 研 究 可



.



以揭示木栻干嫌过程中的物理性质，为 制 定 干 燥 基 准 、质 敝 份 等 的 应 力 规 菹 提 供 理 论 依 据 木 材 在 干 垛 过 稃 中 ，由于水分的减少引起体积收缩 ，称 为 干 缩 木 材 干 缩 后 长 度 的 相 对 改 变 6



242



_ _ __ _ _



量称为干缩串 ( h E& 于木材内部各结构单尤在干燥过程中不是自由收编 ，而是受 到外部约束 ，干缩不能自由进行 ， 产 生 fM 应力 。木 .材干燥过趕就足含水率变化的过程 ,



含水率炀不但是半标的函数 ， 也是財间的函数 * 是非隐态过程 s 因此产生的应力场也是 种 随时衂变化的应力扬 ， 木粉在短时 、 低应力水平 低温和低含水丰下衷观出弹性 ，鸩应力应变关系满 M 虎克定 | 『 诈 ，但木材在 Kfl打 ] 、 商应力水乎 、 砗温商湿的联合作用下又表现出既有弹性 ，又符塑性以 及界于弹怍相瑚忭之间的黏殚性• 岛温干燥使木材轻历了弹柙 ，黏弹性和锢性反复荇干次的 交替过程 （ 如 ； 升温干燥 ^ 中间喷蒸处理 升溫干燥 苒中間喷蒸处 再升渦干 操 终了处碑），在这一过程屮木材经 从表层受拉忡 、 内层受压缩到表层受 缩 、内 层受拉伸的应力转换过程 1



— .



—



—



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张壁光对木材干撇应力进行了以 F 儿方 ® 研究。 ① 干娲过程中应力的发生与发展变化。 ② 干煽参数 ( 制度 、压力 、 含 .水 率梯度等） 对应力的影响



—m



1



③ 不同热处理方式对应力的影响 a



@ f 燥缺陷与干燥应力的艽系。



、木材干燥过程的检测与质霣控制



四



木材干■应力检測进控制干燥璐请的关键 。



L 木材干燥应力澜试技术 由丁 木材的多变性和结构尨杂性给木材



-



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尚没有一种方法能很好地



_



r 堍应力的研究湘定造成许多凼难 ， 到目甜为



决 木材干燥过稈中干燥 .应力的测定问题 。 为此 ，民期 以来人 ,



们在对各种木材干 燥应力进行大 1 研究的同时 ，也对木材千燥应力的测定方法开展了较为深人 ■



f 多种方法，如切片法 、 薄片法 、 瓦弯法 、 声发射法 、 计算法笄。尽 n 这 些方法述不十分完 fN 但在研究木材干煉应力 • 制定干燥1： - 艺基准方而都发挥了一定作用 的探索 T 提出和建立 (1)



n



切片法切片法是由 McMil ]⑸（1.955 年 ） 在 20 世纪 50 年代提出和应用的 裉 据 试片切割甜后按度的变化怙况乘判断和确定木材的部 .承受的应力状杰 ， . 具沭方法存被干 度 I 2 m 的试验片 ，然后再将此试验片沿宽度方甸 # .成 5 10 个薄 材上沿纤维方向截取 ¥



_



^



片 ，并溯最铋个薄片的長度S 按照切



前 后试片苌度的增编情況确定木材内部应力的类型和 变形虽。该方法具有 #易黎擷 、 有一定測世榷度 、町用亍生产实践等优点 ，自 20 世纪 50 年 代推广以来 * 宜:&木材干燥工作者测试干熥应力的一神主要基本方法 < 2> K 弯法山 H 本学咨西尾茂 < 1时1 年 ） 首先提出来的 ， 试验方法是 ：① 从正在进 行干操的窑中取一块宽 2(km 的标准板 ， 两端各切除 Kkm , 再在距端面 lucm 处连续切取厣 3 cm 的试样 ；② 桦忒样在板厚方向上切成相同的两块 ，立 放 人辆料袋屮 | ③ 将铝箔切成所



_



_



3



流长度 ，涂上胶合剂 + ④ 将一块试样从 料 袋中取出 ，除原来板材表 | 6[以外 ，将其余切割出 ， 来的忐 if 涂上胶合剂 ；⑤ 待胶干至不粘手为止 I 胶合剂 f JS ，将试样放到铝箔上 ，将不与



©



板四接触的地方去掉 ；⑦ 将 E 芎试样没有铝箔的一画 试样发生贺形



上 放置 ，随着干燥的进行 ，簡



变 形 M 關定方法是把试样的两端用直线连起来



以 S线为基准



. 測定试样中



间的弦离 ，所得值就是变形垮向表咖一側 ，数値为负 ，弯向农竹一侧 ，數值为正



表示拉极力 ，正值表示应力， ( 33



^



ftm



非接触法常痤民 （ 1997 年） 针对常规方法不能连续在线辆定木材干燥过程中应



243



_ _ __ __ __ _ _



力发生 、 发域变化规律的问題 ，提出了用非接触式探失



镝 小试样的



r 燥变形 ，然后椙据 # ，



性■论用 M 样 的 弹 性 模 M 来 计 算 木 材 应 力 的 方 法。试 验 方 法 是 将 尺 寸 为 2 2 9.2 m m X 3 L 6m m X H S m m 的试片放人热风千燥试骑装酋中，用 W D 哦电涡流位移倚感中的 个 敏



定 在试片的网媒U 根据试片的拉度糾箱传感器探头与墩感金 .喊 片之河的距



感金颀片分別



离 * 并使传感器轴线与被測表闹相垂直。探头与试片端 瑀材料对电磁域的



之



的 距离不超过 20m m B 利用金



1 定干燥阶 +同位1会引起电磁场强度的变化的始理来测 M 歃小的形变胃 》 .



段各个时剡试片长度及拱高的变化计算位移 a



瑰 行 的 研 究 干 燥 应 力 的 方 法 可 槪 括 为 fill F 儿类 。



CD 板 方 材 实 际 千 燥 屮 的 应 力■定 用 切 片 法 、 乂弯法 、切 片 法 匀 虬 垮 法 组 合 亂 成 的 阀 弧法均是郴干燥过稈屮的大板方材从干锞筘中定时取出进行镅切分析。由 于 切 片 法 操 作 简 便 ，适 应 性 广 试验结果能从某个角度反映干條中的应力变化 ，有 普 遍 性，从 2 0 LU 纪 50 年 代发明到现在一直被 W 内 外 学 # 沿用 。 反烤法 定 木材干燥应力时 ，不 龍 反 映 木 材 内 抖 层 次 之 间 的 应 力 悄 况 ， 闲为瓦垮 M 的变化不能反映表层应力与内应力的变化 ，但 闽 此 方 法 吋 以 对



.



_



网 一 试 样 进 行 连 续 监 测 * 推断内应力的连续变化。 (2) 小样试猃法包括小样的



：



:



接 触在线测定 ，小样拉仲和相 缩 （. 纹 或横纹） 等一系



列非 .板方材的干煉应力侧试 v 这一奥方法因測定的对象是小试祥 ，其试验结果不能 S接 fflT



分折板方材在干燦中的应力和应变的变化情况 * 因此尽管这类方法琍定内容较多，数据准 瑭， 能 认 为 是 在 干 燥 条 件 F 探索干燥应力应变关系的试验研究 可 作为分祈干無应力的



.



畚 f，只有在试验结果与实际干煉中产生的应力之间建立一定的关系后方珂州于实际生产 ( 3)



小样与大样结合的方法这一类方法一般是针对所嫿立的应力应变模型中的部分参



数，在用大样式验无.法酒定时 ，利用小样试验方法进行测定 ，然 后 再 将 两 种 方 法 脚 定 的 数 据 代 人 公 式 进 行 分 析 n 很 明 显 ，尽 管 大 样 和 小 样 的 试 验 条 件 W 能 相 同 ，但 由 于 木 材 绾 构 的 差 歸 ，木 材 贪 水 率 梯 度 带 来 的 应 力 梯 度 差 异 ，使 (4



组 试验结果直接可比性的置信度降低



现代技术这类方法主要是利爪超声波法 、 啪光法 、耐商温商湿传感器法 < 酎



^



温



商祕应变片陂 h 声发射法 、数字图像技术等现代岛科技搠定木材手嫩应力。这类方法一般



是通过各濟定参数的变化來对板'方射〒 爍过程屮的应力和应变进行间接分析。但由于木材干 . 并随作用时 燥是在商骷商湿长时 N 的过程中进行的 ，木材中含水率 、涡度和应力相互影响 ，



间的变化而变化 ，试验设备的成本较离 p 因此在现阶段这畔方法在技术推广上还有一定凼



m. 随葑科学技术水平的不断提商，在其他相关行 t：已得到推广的非破坏测定技术 ，观代探



伤和激光妇描等现代技术的不断发展 ，一定会有一神測定方法能同时 定 木材干煉过程中木 材内部仵层次之间的含水串分布 、 溫度分布和应力应变变化规律，从而实现在不施加外力 ， 不破坏木材的情况下对木材干燥应力进行在线澜定 L 木 树 干 煉 过 稈 的 质a挎 制 ( 1 ) 质 世 控 制 张 璧 光 认 为 ：① 干 燦 应 力 的 无 损 在 线 检 测 是 实 现 全 自 动 控 制 的 为 时 提 I ② 木 林 含 水 率 检 新 技 术 如 GT 妇 捕 、 伦 琴 射 线 法 y 射 线 法 测 含 水 率 分 布 ； ③木 材 干 燥



^



T



控制与忏理 ，如 专 家 诊 断 系 统 和 多 媒 体 管 理 系 统 应 用 t ( 2)



环 优 化 包 栝 ：① 干燥室空气动力湖坏的优化



②干 燥 宰 加 热 设 备 与 风 机 配 盥 的



优化4



ca >



木材干燥对环境的影响近卜儿年来由于环爐 N 舰越来越受到垔视，网外和国内逐渐



开始研究不



244



R 的干燥方法 、不间能源及不网〒煤参数条件下 T燥室排放物对杯境的影响， f



__ _ _ _ _ 五 、木材制品的加工与干燥技术



L 木材制品的加工技术



以木



w 为原料 .



.



贤用机械成化学方法进行加工 其产品仍保持木材的荜木特性 。 在 森 林 : : I 业 中 * 木 材 加 .丁 业 和 林 产 化 学 加 工 ㈣ 为森林采伐运输的启续 £ # * 是 木 材 资 源 综 合 利 用 的 $ 3? 部 门 * 研究木材加工工艺技术的学科是木材丁 匕 学 它 以 本 树 学 为 基 础 ，应 物理 学 、 化学 .生 物 学 以 及 机 械 工 、 热 工 学 等 领 域 时 理 论 和 方 法 是 一 『〗多祌专业交叉的综合



_



、



_



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.



性 学 科。



击 、 纹 珲 色 脚 丰 富 美 观 ，加 工 容 易 等 优 点 ，



氺 材 具 有 里 擅 轻 ，强质比商 ,， 弹 性 好 、



自？ V 辛今都被列为里要的原材料 民 玲 济 中 也 占1资 地



n



. 木 材 工 业 由 T能 漉 捫 耗 低



p



污 染 少，资 源 有 再 生 性 ，在



产品已从原木的初加工品如电杆 、 坑本 、. 枕 木 和 各 种 锯 材 ， Rm\\ 成树的洱加工品如迚筑恂件 、家 车 辆 、 船 舶 ，文 体 用 品 ，包 裝 容 器 等 木 制 品，以 节 木 材 的 再 造 加 工 品 即# 种 人 it 板 、 胶合木等 从 使 木 材 工 业 形 成 独 立 的 T 业 体系。



_



.



■在石器时代已以石为刃，刳木为舟 , 开始了木材加工的



:



( 】） 木材制品的加 [ 简史中



| #秋时期相传得班发明墨汁 ，角尺等多种木工工



历史 * 肯铜时代 P 出现了锯条的雏形 S



^



锛 ，豳相继发



。北魏时贾思藤在 S 齐民獎术 > 中对木 材的加工和利用均有沦述 * 沿至康 ，未 + 巳采用锯开 、 气干 拼合 、包封等较为挺杂的技术 造木柱 f 并有 提高木结构稳定性的 煮和干燥处珣方法 ，以及加換 留缝技术 。明代家 具以其结构精巧 、造型简朴驰名中外 ， 欧洲在 I 348 年出现框锯 但 is 肚纪以前，呔笼国家的木材加工基本上处于手丁操作阶 段 * 欧洲文艺:& 兴期间 ，木制品的■嵌工艺达到很卨水平 由于家其等木制品裝饰的笟要促 进 / 唞板制选技术的发贱 ，法 H 在 18 世纪初 中期发明了单板旋切机和刨切机。 胜纪中 叶 ，苘先在德 H 建成胶合板厂 * 20 世纪 20 年代初 ，出现了以人避板为基础的新铟工收门 类 它与制材 、木制品工纽成木材加工工业的 3 大分支工业系统 * 到 0 世纪 40 年代 木 泰汉之隊 + 木工工具种类日渐增多



8



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1



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.



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材加工进入综合利用阶段 a 20



ft 纪六七十年代是人造板品种迅速增加和产坩持续增松的时



期胃制材产飛比难刚相对下降 ，家爲工 #.产品由传统结构转向扳式结构欧洲都分



采不请



加森林采伐 g 而木材工业产品成倍增加 ，反映了木材综含利用技术臻于成熟 & 与此 M 时 ，木 MT 艺孕也逐漸按产品种类及工艺性质迮么起相应的分支学科 ，如制材 、. 木材切削 、 木材干



m,



_



木材防护 、木材胶合 、木制品 !1造工艺 、 人造板制造工艺 、 木材改性和木材忐面装



饰等“



户幽木材加丄 .业的逐渐机械化始丁 淌末。这时外甜在中国鋩立机械化制材厂 9 继而发跟



| |



迪板 、



n 窗等以房 M 建筑为对象的木材加工厂



年代中期起 *



20 世纪初又设厂生产胶合板 ，从 20 世纪 50 胶合板生产有了发展 ，接着并 /F 始制造侧.花板及纤雄板 ，表卤装饰财料及层积 P



材等也陆续:出现 。这标志着中圈的木材加工业 d 进人以綜合利用为中心的现代化时期。 ( 2 ) 木 材 加 工 技 术 包 括 木 材 切 削 、 木 衬 干 煉 ，木 材 皎 合 、木 材 表 面 装 饰 等 基 本 加 工 技



术以及木初保护 ，木 材 改 性 等 功 能 处 理 技 术



6



切削有锯 ，刨



t



铣 、钻 、 砂 磨 等 方 法， 由于木



材 组 织 、纹埋等的影响 ，切 削 的 方 法 与 其 他 材 料 有 所 不 同 t 木 材 含 水 率 对 切 削 加I也 有 影



响 ， 如申 板 制 法 与 木 片 牛 产 帶 湿 材 切 削 ，大 部 加 工 件 剛 箝 干 材 切 削 等 n 干 燥 通 常 专 指 成 材 干 ■



m . 其他木质材料如卑板 、 刨花、 木纤维等的干煉



. ，都分別是胶合板 ， 刨 花 板 、钎维板制造:



工艺的组成部分。木 材 胶 黏 剂 与 胶 合 技 术 的 出 现 与 发 展 ，不 仅 是 木 材 加 工 技 术 水 乎 提 离 的 主



245



_ _ _ _ _



_



要因索 T 也是再造木材和改良木材 1 如各种层积木 胶合本等产品生产的前提，木 柯 表 曲 涂 饰扱仞是以保护木材为 ㈢ 的 的 ，如 ft:统 的 桐 偷 和 生 漆 涂 刷 ，后来逐渐演变为以装饰性为主 , 1



实际上任何表



装 饰 都 兼 有 保 护 作 用，人 造 板 的 表 面 装 饰 ，可以在板坯制造过程中同时进



行 ，木材保护包括木材防腐 、 防 蛀 和 木 材 阻 燃 等 ，系 用 相 应 药 剂 经 涂 刷 、 喷 涵 、 浸 注 等 方 法 防 止 處 昆 虫 、梅生钻孔动物和與他生物体对木材的佼甚或阻滞火灾的破坏 木 材 改 9



B



性是为提商或改善木料的某些物理 、力学性质或化学性质而进行的技术处理。



4采用上述各种加工技术时 ，不 同 的 树 种 所 产 生 的 反 应 ，可 M 示 出 不 同 的 性 状，称力木



材的工艺忡质或加工特性 ( 3) 木材加 X 现 状



.



1 9i9 年后 + 中国侬扭自己的森林资源 ，进行木材的合埋利用和综



合利川 t 木材生产基地与木材加工工业休系逐渐形戚 ，有关的科学研究也得到较大发展从 ]. 9 〗986 年 ，木材产锇从年产 Sfi? 万立方米增加 6 502 万立方米；锯林从 1950 年产 344 万立方米增加到 1936 年产 I 50& 万立方米 f 胶合板从 1953 年产 3.51 万立方米增加到 198S 年产 6 L l T i 方米 ；刨花板 19 G 2 年产 0.54 万立方米 ，到 I 98 fi 年产 2 ] 万立方米；纾 板



；：



I959 年产 L ]. G 万汔方米 ，到 1 财 S 年产 102 万立方米



.H 衆氮胺装饰板于 20 世纪 60 年代初



JF 始生产，198 fl 年已发展到年产 1000 多万立龙米， 在研究工作方面 ，1958 年建立中 林 业 科学研究院 ，并设贤木材丄业研究所 其后地方性的木材工业研究机构陆续在北京 、上海 、 哈尔. 滨等地成立。各酋林业科学研究所也大都有木材加工的科研部门，北京 ，南京和东北.林 业太学及其他林学院有木材加工系。1980 年中 ㈤ 林学会成立 T 木材工业学会， 在財网产木 材性质进行研究的基础上出版的 《 木材学 》 以及小型纤维板的生产技术和利用固产材料设 计 ，制造的三聚氮胺装饰板生产线等，揶具葙中同特色，林业部林产I# 蹬计院相负木材加 工的工艺、设 & 和建厂的设计住务 据 2007 啐底统 H， P 全屄巳冇 7 个林业机械厂具备木材



.



.



加工成套设备的制造能力 。



2. 本 材 窑 干 工 艺



U ) 颅 处 理 蒸 煮 被 认 为 可 以 W 小弦向径向干缩系数比，从而减小干燥过程由于收缩不 均匀



使 木材产生开裂 、



mm , 皱缩等缺陷的内应力



蒸漱还可以使木材中致孔膜上的结壳



E



物质脱落 ，内含樹溶出，遒高木材的滲透性 ，加快干煉速度 ，山杨小径木蒸煮可减少皱缩 * 马尾松 、 落叶松蒸煮可以使树脂溶出提离板材的质 M * 白 锥 米 锥 蒸： t 財可以使单屮溶出



.



喊少开裂。总之，蒸煮已普M 用于难干材实践中 ，并得到较好的效果， ( 2 > 气干



- S? 干 联 合 干 燥 的 推 广 新 锯 木 材1干 至 含 水 乎 25 %



^



少 干 燥 衔 数 M , 节 约 逮 窑 投 资 4()?



3 0 % , 然 后 窑 干 ，可 减



在 已 有 筘 的 情 况 下，3〖增 加 干 堞 产 苗



时 间 缩 短 了，窑 〒 中 的 能 耗 也 相 应 减 少。



^



气干后



1



帟干



O ) 建 立 了 重 要 木 材 的 窑 干 工 艺 基 准 库 引 进 使 用 FI 本 寺 泽 E 的 简 易 快 速 預 测 木 材 千 煉 百度试验迖和采用 缩 率 、径弦〒缩比为主的材性分析比较参考法 T 在換索新树种 4 ?t



r



—



的干燥基准中发挥了作用 a



连续升温筘干工艺 、间歇加热窑 1F T 艺 ，半波动 1T干 X 艺 、常规窑干工艺普遍得到了成 . 拜K 利用上述方法硏究了多种难干木材的干煉特性和干煉基准，包括南方 2! 种硬阙叶树 .材 ，



主婪是锥木



％



米老排和烤树 ；屯北硬尕木 ， 如木曲柳



.



^



核桃揪 ，色木和硬杂小径木 ，如山



杨 、桦木等 . 初步拟定出这些木材的干燥基准: 对马尾松， 落叶松脱脂干燥 X 艺 ，泡桐防变



r



期工业 M 的 干 燥 特 性 s 积 色 燥工艺 * 橡胶木防箱 1:燥工艺进行 f 研究，M 时也研究了短 阅 . 尜了取要木材的干燥菝验 ，使得木材干燥基推有文 可 丧 B



246



-



在上述基础上 ■ 林业都发布了 锯材窑干I艺规程》( LY / T 1068 92), 汇集了几个针 . 叶材帟 r 基准衷 ， 冇 15 个树种町食 ；27 个阔叶材锯紂窑干基准表 ，有 54 个阚叶树神可査 “ 3, 常规窑干技术 ( 1 > 常规蒸汽干燦蒞型得到优化对有锅炉的工厂和干煉里比较大的企业 ，常规蒸汽干 ■



燥迠 M 佳选择 ， H 前约 80 K 采用常规熬汽干燥 ， 苹个窑装载 M 30 50m1。我围 20 批纪五 A 十年代建造的 fe 轴式和短袖式干燥窑大多采用铸铁风机，笨重 M且消牦功率大 & 近十儿年



_



米 ，研制开发



__



f 新嘲側风机木材干 燥辩 。瑞 M 机 木 材 干 燥 窑 和 风 机 木 材 干 煉 舒 过 对 3 种窑的实脚分析 ， M 风机的气流均句性比端风机奵 ，端 Jxl 机比侧 K 机好 埘 商 温 、 尚 湿 防 腐 电机的使用，使徇电机可以在窑内宜躲风机 ，提高了传动效率和干煥窑的密闭性 ，加上风机 变轻 节贫电能 。窑内 t 联电机省去了版风机帘安装長轴的麻烦和侧向操作间 使它处于更 为可取的地位 顶风机 ST 介轨道式逬料和X 车迸料方式 s 舫者窑深大 f 窗宽 s 后者菹宽大丁 窑深〃 叉车进料 M 活方便 受 到欢 迎 热汽 T 燥窑的壳体以砖砌为主，还发展了佥 M 壳体和 ■



.



B



砖



铝内峒壳体 。



C2J



^



.



H



木材莳干设浒锌迪采用了新技术风机采 ffl 铸铝成不筠钢片 ， 减轻了质柑， 风机的



设汁上引进了先迸技术 流良好



■



. 设 计 出 “ s” 肜 双 腦 弧 翼 型 ，该 與 型 具 科 完 全 相 ㈣ 的 正 反 性 能



■



绕



与常规机琢翼型相比，正 风 性 能 稍 差 ， 似反 R 性能比常规的好得多。采用该种興艰



进行叶片成型的本材〒燥轴流风机，K 正反风性能完全一致 ，使窑内本射终含水申不均匀现 象 瑛 少 ，意义重大。



采用了锕铝复合费体轧制的违片竹式散热戕和热淺镀锌绕片式或串什式散热器 ， 单位敝 热面积大，传热系数 K 值比较尚， 窗 r]采用铝合金 # 形材 、 波纹板 大型钥合金吊袢门 ， 油压式窑



*



n 台架 ，大 n 、衔体保温射料采用热导率小的笹体聚氨酣泡沫树料



B



渗铝 ，涂防麻



漆证明是可以延长木树〒■窑使用寿命的。进排气道设置热回收裝贤 t 以减少排烟热损失 ， 计算机技术得到初步应用 • 木材干煉微电子自动控制系统主要的有中国林业科学研究院 木材工业研究的 LK 1 型 ，无 锡 电 子 应 用 技 术 研 究 所 的 MGK 1 型 和 广 州 姑 的 丁4 9730钔 2⑽ 型 这些控制系统的魔用， 减少了干煉过程中人的拗作误差，甘约 f 人力 n 随翁电 f 技 术 、 计算机技术和湖 M 技术的发展 , 干燥箔自动控制系统将会越来越完 # ，伤缩 短 f 燥煳期 、减 fe 司筘工劳动强度 、 保诋干燥质 M 方面将起到关键作用 c 4. 木材1汽综合干燋新工艺



-



D



■



-



① 按木材常规干煉法堆垛木材并送人干燥室内 ，关闭干燥室的大门和进气门 ，排气门 n



② 开启轴流风机 ，使室内气流循环 ，开1加热器的蒸汽



门 ， 使室内的 M 度以每小时



ISC 的速度上升 s 使干球温度表的沿度升到 loot： , 同时开启喷蒸汽管的蒸汽昀门 ，使 渐球温度表的温度也上升到 loot： * 并维持 2 h , 进行预热处 ③ 关闭碴教汽阀 , 开 旃 排 , 继续开启加热器的蒸汽阀门 、 使室内的饱利蒸汽纸 续加热以在干燥室内形成常 M 过热蒸汽，干球温度表的温度上升到 ]06 T： ，m 球温度表的溢 度保持在 99 10Gt:i 并维持这种状态 直到木材含水率 F 降到如％左右。 ® 当木材含农率下降 s o % 左右时 进行 Ih 的中间处理 t 即哲时关闭祥气门 lhF 使 耻度逐渐 T 降至 ：干球媪度表的温度降为 56 6 ET； * 银球温泷表的温度降到 49 55 t . 在 升高



n



nn



_



这一过程中要保持相对稳定的湿度， ⑤ 当干球柵度表的温度为 56 直到木材含水率下降到 20 駕左右



p



T



溆球温 .度表的温度为 49



：



551C 时，保持这种状态



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__



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⑥ 当木材含 .水率下降到 20 % 左右时 * 进行一次中 N 处琿 P 使干球温度表的榀度 H 降 为 54 60 T:.时 < 湿球温度表的溫度为 48 54t t 保持这种状态直到木材含水卓 F降 到 左 右



：



_



.



当 木 材 含 水 丰 下 降 到 iy 舛左右时，冉 逬 行 一 次 屮 间 处 理 ，然 后 焖 窑 sh 左 冇 即 町 。 果 用 本 工 艺 ，兔 木 材 常 压 过 热 蒸 汽 下 燥与常规干燥工艺之优点 ；速度怏



且节能 f 在气密性奸的一般蒸汽加热强制徹环的干燥缸内



可实观



质&及尺寸稳定性好



1



具 耵较强的实用性



六 、木 材 干 燥 技 术 的 发 展 趋 势 1+ 干 燥 新 技 术 与 工 艺



① 新技木如卢波千媒木材



各种联合干煉等 +



. 微 光 钻 孔 干 燥 木 材 ，加 历 干 燥 木 材 •



^



J 交膂干燥及 正 、负1



_



② 干煉新工艺包括近年來出现.的 各 祌 速 生 难 干 材 的 干 燥 工 艺 的 研 究 。



③ ④



mu 微 波 及 滚 £E 等各种预热处理工艺及提热干燥速度的研究 T- 燥过稈中的防变色 （如 橡 皎 木



I



*



^



泡 桐 ） 和 脱 腑 （ fen 马 阽 松）工 艺 的 研 究 *



2, 常规蒸汽干煉仍占主导地位 常 .规 干 燥 由 于 具 冇 技 术 成 熟 ，适 应 性 强 等 诸 多 优 点 ，爾计在 21| :ft 纪 以 至 今 后 相 当 於 一



- -



段时间仍将占主导地位 * 而 民 将 出 现 一 呰 大 、 中 型 专 营 木 材 干 燥 的 企 业。常 规 干 燥 的 发 展 目 标巧饵效 、 优 质 低 成 本，也 就 是 玍 时 间 质 坫 费用三者之间寻求平衡点戍者说S 优 组 合 方 案 B 要 实 现 上 述 目 标，常 规 千 燥 必 锁 在 T1燥室设计 、 干燥工艺和监测控制与管理等几方而 1



向梢确性与高科技方向发展 a ( 1 ) 千 燥 室 优 化 设 计 干 燥 室 十 的 梢 确 性 优 化 设 ih 应 该 是 建 立 在 干 燥 宰 设 计 数 据 庳 的 基 础 上 ，幵 发 计 箅 机 補 设 计 （ CAD ) 以 代 替 传 统 的 手 工 设 计 这 里 所 指 的 干 燥 室 CAL3 设计并非一般的计算机绘阁，而是将计筲机科学弓干燥技术有机地结合起来 ，它的计 箅 机 模 块 .是由一系柯封装好的功能模块组成 ，如 包 括 工 艺 计 箅 、 热 力 计 算 、 空 气 动 力 计 算 ，



设铬投资与干燥成本计算等功能n 它可以根椐用户嬰求的干燥室类被干材的本参数与 十燥室总投资等要求 ，自动绘出干條室的设计草囤供用户选择 . 有逦过这种现代化的手 6



n



段 + 才能真正实现木材干燥室的优化设计或梢猶设计 * ( 2) 干 燥 工 艺 的 优 优 木 材 干 镟 的 质 M 和 逨 度 在 裉 人 程 度 上 依 赖 T 干 燥 工 制 定 干 燥



工也就足规定某



_



-



__



种 木 材 在 每 一 个 f 煤阶段中十煥介成的湿度和相对湿度 （ 戍干 、 湿 球



温 差 ）。西前伽]定 的 干 败 工 艺 的 方 法 度 试 验） 基本上周于在实验基础上的飴验总结 * 这



种制定干煉工艺的方法，K 优 点 是 简 单 、 可 行 i 缺点是费时 、 费 力 ，褚 度 差 P 优 化 工 艺# 数 的 目 的 * 就是在保证干燥质最的前提下 * 尽 快 提 高 干 垛 速 度 缩 短 干 燥 煳 期 ，以 降 低.干 燥 能 耗 和 成 本。沿 达 到 这 一 国 外 和 国 内 的 学 者 都 提 出 IT 以 临 界 干 燥 参 数，即临界干燥应力或



^



临界含水率梯度作为控制干嫌过程和制定千煉工艺的约束条件所渭临界干 #数 是 指 起 , 千燥缺陷的转折点参数 这 种 以 临 界 干 煥 参 数 为 依 据 控 制 干 燥 过 程 的 方 法 迅 速 、 实 现 自 动 抟 制• 进然这种方法的实施述有仵多问题尚待解决 但 它 M 今 后 发 展 的 方 向 。 $



_



( 幻 尹 燥 过 程 的 自 动 化 ，现 代 化 监 测 抟 制 勻 筲 理 木 材 干 燥 过 稈 的 监



r



mm ■



与控制在美国



徳 加 莘 大 等 发 达 同 家 大 多 实 现 半 自 动 拧 制 ，少部分实现了全自动控制 而 在 我 圍 及 欠 发 达 闲 家 中 ，大多数木材 f 煉 室 仍 依 椒 搀 作 人 M 凭经验控制干燥过程 从 而 异 致 十 媒 质 M 不 《



易 保 怔，干燥能耗偏今后的发展趋势是逐渐凼手工微作转向半自动 、 全 自 动 控 制 n 干 燥 过 前巳有的检测方法都存 程全自动控制的关键及难点洗于 煥应力和含水率梯度的在线检



T



24S



P



在



__ _ _



定的缺陷 ，今后



F 煉 H 程控制的虽点在于解决控制参数在线测试相搜这一难 MJK 现 代化赞观技术 ，如专家诊断系统和多媒休 &理系统的技术将逐渐存木材干燥行业实施。 3 除 湿 ， E 空 ，微波及萵頓干燥将呈增长趋势 除制 . 真空 微敁及伟剌干炔邢以浒洁的电作能源 ，乂有各 (N 的特点 ，已经 M 现广增反 ，



-



.



1



趋势 。太阳能干燥虽然是可再生的清洁能源 ，何由于间歇件供热等弱点，估计在短期内也不



1995 年间对 1648 间干燥室统计的结果 , 其中



会有明显的增长。以 H 本为例 ，日本在 1991 蒸汽干燥 、除舰干燥



-



.



^



芪空干燥 ，太阳能干燥及其他千燥分別占 8 L 3 % 、 9.2 % 、5 , 及丄 2 刿 ，然丽到 .2 000 年 H 本木树干燦协会对加30 I可干燥室统计的结果 ， h 述几神千 *



燥方法的比例分别变为 SU % 、 26 % , 2,7 %



.



从 F3 .本的统计数宇看 ，除湿干



燥的增長比较明显 ，何除艰干燥渴度低 ，一取用作预干的较多， 另外蒸汽干燥室一般容诅较



大，如粜按干燥容喊计 ， R 丰 2(1 0 0 年 蒸 汽 干 垛 左 右。从 表



-



F 降趋势 ，实际上近年来 ，R 本的离賴 血空 、 燉波



_



■



种联合干燥列人其他项目中了。 莨空过热蒸汽干嫩时 ，木材表面处于湿润状态



-



卜肴日本真空干燥似有



處空 :联合干燥有所增加 ，在统计中将这



. T燥应力小，干垛质MM 优于总空热风干 .



燥 ，iF如良 SM離imdar 教授在撰文中指出：盔窄过热蒸汽十燥是一种创穎技术，具有捎在的蔣



效率 a 闲此，顼 it 这种十燥技术今后干燥哼的硬阔叶紂方而有较好的发展应用前虽. 今后工业用材屮袂阔材 ，难干材和容易出现干燥缺陷的速生树将逐渐增多 ，而高频和微 . 木枓内制度分布比较均匀 ，应力和变形很小 * 因此对于干燥大噺 fit 的这类木材更 波加热时 ，



有其优越性



E T



故 布 一 定 的 发 展 前 景 n 近年来微波



可以在低温下实现快速干燥颅板难干材 ，因此



卨频 空、



1C 空干燦因兼有网奔的优点 +



业应用酣栽较好



_f



，



4. 组合干■技术 M 今后发 M 的重点



! 1



飢合干燥符合同际干燥技术的创新发展趋势 W 为每一种 燥方法都有抖 的 优点和适 用范围 ，纽合干媒正是取其优点而避其缺点 现以除湿干嫌与常规蒸汽.组合干垛为例 , t 先 用蒸汽热能对木材预热 ,. 避免了采用除湿干燥时用屯加热現热 带 来的 ! 慢 ，电粍商的缺



.



； •



点 * 进人干燥初期至中期阶段 ，干燥室的棑湿骨大 ，此期间采用除湿干煉周收干燦室排气的



:



佘热，可以刚显地降低干拗的能耗 。 与游 汽干操 .相比 ，其



燥室排湿



_



m串在 40 % 以上 . 在干燥后期 . .



很 小时，则坩蒸汽千燥 ，可提离干燦室温度 ，加快干燥速度 、 缩短千操周



期 。 又如日本采用离频 ％常规蒸汽组合干燦 113 mm 的方柱柳杉，与酢纯蒸汽干燥 .相比 * 干



燦时间快了 4 倍多 ，而干燥成本 （ 包括设备 、 能耗和人工费 > 降低丫



-



-



此外 ，还可能有髙频 蒸汽 、 真空 微波



热泵除湿等各种绀合干 iHL



M 波 - 对流 、 E空



七 、木材干燥理论基础研究方向 木材千燥珲论基础研究应侧1以下 JL 个方面 ① 干燥过裡的数值模拟



3



-



除湿 、太阳能 蒸汽 、 太阳能



.



② 木材 T 烛过程的传热传质



© 干烛过袍屮木枒内的应力分布及影响闲索 。 ④ 商稍度的 .木材含水串分布的无损检测方法



D



⑤ 干煉室气体动力学与气流循环的优化 *



⑥ 木材干燥与环境问题 。



24.9



-



_ _ _ __ _



八、干燥技术的科技创新 目前我



；-



的 干璨技术水 T 已萆本能満足现阶段生产的要求 ，但仍有忤多不足之处 在新 It 紀中的干煉技 .术 要增加科技含 W ，由粗放剧向稍确性 、 离科技的方向发展 ，才能跟上时 代发展的沙伐 ，T" 燥技木的科技创新应包括设备 、 X



L 干燥设铬



_



E,



3



测试与控制等几个方面，



干 燥 iS 备 的 棺 确 性 应 包 括 没 计 与 加 丄 褙 度 两 个 方 面 干 燥 室 设 计 的 ㈣ 确性 H 跋是在建立



干燥室设计数据库的基础上 ，开 发 计 算 机 辅 助 设 计 s 以代替传统的节工计算 ，才可 每一个具体干燥对象的干燥室世体裁衣 使干煉室的性能尽町能完关 u



'



关于干燥设备加工的精确性 ，除 了 需 要 制 定 检 驗 设 备加工梢度的待业标准外 过 帘 场 的 竞 争 ，米 促 使 干 燥 设 备 的 优 胜 劣 汰 a



2, 干燥工艺



■



_



—



做 到为



. 还期瓚通



^



由同家林业局批准发布的 《 锯材窑干工艺规程 > ( L Y / T 1068 92 ) 《 锯 M 气干工艺 规程 J ( L Y / T 1069 - S 2 ) 虽 t l 涉及 50 余种木材 姐 我 0 有 2000 余种本 M , 加 h天然林销 伐后出现 f 新的情况 ，使千嫩工艺的研究任务仍 分银巨 。今后千燥工艺的研究一方商钹屮 t



+



在人工速生材 ，小径材 、难干阔叶林及进口材的干燥工艺 f 另一方面



娃 梢确性干糊1艺的



研究 ，它是栴对于规有干烛设备中的每一具体干燥对象都有一食摄佳匹配的工艺方案



^



千燥参数的检



木材干



与 挖制



_



工芑参数的椅测与控制仪表犹如人的限晴和大脑



_



H



直接关系到 f煉 的 质 M 和羟



济效益。以木树含水率的检測为例 T ㈣ 前千燥生产上普遍采用电阻法 .f 这 种 检 倒 仪 在 高 含 水 率 （>30 % ) 和低含水率阶段 ( 爾试误差都很大 。于是生产上对干燥质1要 求 髙 的



_



2 个 百 分 点 ，即 用 延 於 干 嫌 时 间 的 办 法 来 保 障 干 燥质敢，以某餘湿干媒机的生产为例 ，干煉 lma 材每天的乎均能耗为 6 k W h ，终含水率 降 低 1 ~ 2 个 H 分 点 奄 少 需 变 耗 W k W h 的 能 里 ，加 上 工 人 的 工 资 、 筲嫻等费用 ，每 立 方 米 木 材 ，一般采用比预定的终含水率降低 1



*



材 的 干 燥 成 本 大 约 耍 增 加 1 0 冗 左 右。由 此 rtf 看 出 商 梢 度 的 检 测 与 控 制 系 统 的



要性



4, 子燥供热设备燃烧技术的改迸 众 所 周 知 ，太 PU



、 电能是清洁能源。 但我同 y 前仍以蒸汽干燥为主胃其次是利用工厂



木废料的炉气及简易直火式烟气干燥 。这些供热设备对大气选成的污染十分严雷



丙 此在新



的 世 纪 必 须 逐 渐 采 用 新 的 洁 净 燃 烧 技 术 对 现 有 污 染 严 重 的 燃 烧 设 备 给 予 治S L



媒或木废料的气化 、 液化是一种洁浄燃烧技术 ，早在十几年前虽然已经有少数工厂采用 发生炉煤气作为 f 燥介质 ，舸莬今未龍很好推r 的原因除 T1 燥室设计不合理外 ，煤气发生炉 的安全性及火灾隐患未能凼满解决是主要的遇索。据了解 , 近来北京及外地一些单位对燃料



的气化燃烧技术已有较大的改进 a 例如东北电力学院 （ 大学 》 孙雔研制的煤洁净燃烧技术匕在



_



古林 、 山东 、 辽宁等行数存余台锅炉中推广使用 ，效果很好 * 这项技术在理论和结构上都有创 新 + 它将煤气发生炉1层燃炉有机的结合



. 在一个炉膛内一并完成 , 还附有炉内除尘功能 .. 它



的锅炉热效卓 tff 达 除 尘 效 果 则 符 合 同 象 环 保 标 准 GWPB - 1999 中的一类地K 要求 。



九 、关子木材烘干过程工艺技术的制定 我国围上辽木材品种多



各 地 区 气 候 条 件 差 异 大 ，要 求 木 材 烘 干 的 终 水 分 也 不 尽 相



同 ，特 別 是 不 同 的 木 材 品 种 ，也 存 不 同 的 用 途 * 而 # 设 备 生 产 厂 生 产 各 种 形 式 的 烘 干 设 盔 又



250



_ _



冇 较 大 的 差 异 ，各厂家也是不同的烘干工艺 这 样 便 使 木 材f 爍 企 彳k 具 存 不 同 的 操 作 ，和 • 间 的 烘 干 效 果 g 对 此 ，对 一 台 设 斛 个 品 种 确 定 木 材 烘 干 工 艺.，尤 为 m 要1 现 以 常 规 干 嫌 的 室 干 工 艺 为 典 型 , 以 列 管 式 木 材 干 燥 机 XHiSD 型 为 例 ( ftOmJ ) ¥ 浅谈对木材烘干 工艺技术制定的干燥基准的一些卷法 a 1 干嫌前准备 ① 同 一 材 雄 ，选 材 规 格 和 品 种 应 尽 鼠 相 同 a 规格的不同将导致不同的烘干结果 t 锯 材



-



■



+



_



焯的终水分偏高锯材薄的终水分偏低 不向木材品神也导致不 ㈣的结果• 通常针叶材易 干 、 阔 叶 材 难 干 ，故选財应尽进选取相同品种或相接近的品种 ，以 避 免 木 材 出 烘 终 水 分 冇 较 人的



6



异。



② 不 赀 哪 一 种 设 备 ，哪 种 方 法 装 材 （ 人 工 装 材



_



叉 车 装 材 或 轨 今:装 材） 都 力 氺 统 一 斛 条 + 以 保 证 宰 内 材 堆 均 匀 通 风 ，不 出 现 死 角 。如 用 叉 车 装 射 ，每 小 单 元 规 格 獎 统 一，小 单 元 的堆放既赀考虑气阑均匀流过各层板谢 ，使 之 充 分 进 行 热 交 换 乂 要 考 虑 小 单 元 间 的 合 理 通 il 使 之 达 到 最 佳 效 來 ，



-



1



干 燥 审 使 川 肖t 要 进 行 全 丽 的 检 査 ■ 包 括 炉 体 、设 备 的 试 运 转 ， | 弓 烟 机 ，循 环 风 机 必 須 处 T完 好 状 态 ，运 转 尤 .杂# s 备 好 燃 料 ，检S 用 水 用 电 设 备 等 * ■



2, 制 定 干 嫩 基 准 表 要 达 到 商 旗 M 的 干■效 罘 ，又 要 使 经 济 的 投 人 最 小



产生最大的经济效益 * 木材干燥企 业 必 须 制 定 干 燥 耦 准 表 （也 叫 干 燥 操 作 规 程 及 要 点），才 能 达 到 诚 性 的 状 态 , ， 木 材 r 燥 是 一 t 较为 JI 杂的工艺过程，木 材 规 格 多 、品 种 多 、 各 用 途 不 一 ，各 企 业 裔 要 ■



根 据 D 身的条件编制出合理的干俾基准和合理的干燥工通过龙施制定的干煉工艺 ，实 观



r 燥 ， T 燦基准是根据 F" 煉时间和木射含水串的变化而编制的千綠介质满度和湿



木 材 的M 佳



■



度 变 化 的 辟 序 表 ，在实呩干燦过程中 正确执行这个程序 ，便吋以合理地控制木材的干燥过 • 程 ，从而保证木材的干燥质爾。



1 为 上 海 金 畚 本 业 公 Pj 用 列 管 式 烘 干 设 备 SOr 表 6， 表 心1



千球 M 氓



^



4Umm 厚柞木的干嫌墓壜 念水



A 水令



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炉 烘 T 4 0mm 雁 柞 木 的 干 烘 基 准 。



* f 嫌*准



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f 衡食水率



干 球相趋 《



40 以上



25 20 IS



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30



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MH /h 72( 1*热 IP)



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72 吓 （ 萨瘡处理 ].0)



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3. 干 燥 堪 准 编 制 方 法



在 制 定 千 燥 基 准 时 ，踅 / 解 木 材 的 性 质 和 干 燥 特 性 ，如 密 度 、 干 缩 系 数



. 干 缩 性 等 ，再 Z51



_



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，结 合 经 验 制 定 + 般 步■如 所 示 参 照 相 同 性 能 （或 相 ㈣ 类 型 木 材 特 性） ① 根 裾 浏 试 拟 干 木 材 性 质 、 干 燥 特 性 ，参 考 与 其 相 近 木 材 的 燥 .堪 准 ， 通 过 分 析 和 比



__ _



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较 制 定 出 被 干 木 材 的 初 步 干 燥 基 准。



t



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② 初 步 的 干 煉 基 准 存 实 验 室 条 件 下 进 行 多 次 小 试，将 各 个 含 水 丰 阶 段 的 分 层 含 水 率 的



结果绘成含水率梯腹



线 . 并 注 明 矜 个 阶 段 发 生 的 干 谁 缺 陷 的 性 质 和 数 sB



③ 根 裾 小 试 结 果 进 行 统 计 和 分 析，对 初 步 干 燥 堪 准 进 行 承 新 修



a 次 实 骑 的 结 果 ，将 干 燠 缺 陷 敁 小



_



含水率梯度最大的曲线设为标准曲线 ⑤ 根 据 含 水 率 标 榧 曲 线 确 定 干 煥 基 准 各 念 水 率 阶 段 的 介 质 的 状 态 参 数 ，确 定 为 初 歩 应 ④ 比较



6



1



用 干:燥 基 准 ，进 行 也 产 性 实 验 *



⑧ 如 果 生 产 性 实 验 成 功，就 可 认 为 初 步 应 用 干 燥 基 拖 是 合 琿 的 ，并 在 生 产 上 继 续 考 察



和 修 改 ，最 终 确 定 为 该 树 种 和 规 格 的 干 撇 葙 准



.



4. 木 材 干 燥 虫 产 的 规 捎 化 和 专 业 化



木材燥生产只仓达到一定的绨辤规模启才妨可能采用商新技术和现代化的犄珲系统 木 材 干 燥 质 里 才 有 可 猫 保 障。㈣ 时 木 材 干 燥 生 产 苟 了 一 定 规 模 ，干 嫌 节 能 和 环 保 问■才 会 引 □



一■发 达 围 家



返 重 视。而 M 集 约 化 的 生 产 有 利 于 降 低 千 燥 成 本 ，使 干 燥 生 产 进 人 良 性 循 环。



如 美 加I大 等 都 有 专 舁 木 材 f 燥 的 公 习 ，即 發 司 根 据 川 户 订 货 现 求 干 燥 不 同 规 格 的 板 材 近 几 年 来 ，我 或 方 材 而各种小家其厂不必自饬木材〒燥室 ，既 晬 低 成 本 又 保 证 家 具 质 觉，



.



. 对 木 材 进 行■



国的深圳利东北的绥芬河地区及北京郗出现了专业化的木材干燥厂 ，这 是 一 件 "1 县 的 现 象



. 附 近 建 立 专 业 化 的 大 项 木 材 干 燥 厂， 今 后 违 议 在 木 材 采 伐 区 附 近 和 进 口 材 口申 干后再发送至用户所在地的工厂干燥到所篇的终含水率 ，可 明 M降 低.木 材 的 降 等 损 失 和 运 输



成本。



+



木材干燥研究的发展方向



%



2 0 世 纪 5 0 年 代 闽 外 学 箭 力 了 简 单 起 见 ，一 觳 把 木 材 干 撇 中 的 应 力 看 成 是 线 弹 性 应 力 ，



f 一 套 W 力 楢 塱 * 2 0 吡 纪 6 0 年代以后我国学者参照国外的经验在线抨性換型的基础 苕 现 代 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ，木 材 T 燥 应 力 分 析 也 得 到 相 应 提 上分析了木树的千垛应力 *



并建立



高 ，20 世 纪



ao 年 代 以 來，殚槊性理论引人木材科学界中用于分析木材干煉应力 ，用 尚 分 子



物遞中的流处学理论分祈木材干燥应变的流变特性 ，该 翅 论 将 木 材 干 燥 中 的 弹 性 、 弹 塑 性 和 S!性 细 分 为 木 材 固 有 的 干 缩 应 变 ；满 足 虎 克 定 律 的 瞬 间 弹 性 应 变 ； 与 洞 度 关 系 密 切 的 黏 禅 性 瞄 变 应 变 和 含 水 率 关 系 密 切 的 机 械 吸 附 蠕 变 应 变 ，这 样 一 来 就 粑 木 材 干 燥 应 力 由 含 水 率 应 力 和残余应力组成的干燥应力理论推向了一个新水平 。



由于准确测定木紂干燥应力对于木紂干燥的研究和生产实跋起翁关键怍用 ，因 此 同 内 外 改 进 现 冇 实 验 方 法 的 同 时 ，将 自 动 、 造 时 、 在 线 ，连 续 和 具 有 实 际 应 用 价 値 等 研 究 方 向 作 为 研 究 電 点。通 过 研 究 干 燥 过 程 中 应 力 的 迮 续 发 展 变 化 ，为 制 定 切 实 对 行 的 干 燥 基 褓 提 供 理 论 指 导 ，同 时 木 材 干 燫 过 程 中 也 可 采 用 应 力 作 为



学 .# 都 在 这 一 领 域 进 行 了 不 懈 努 乂I ，在 究



监控参数，



品的质餓



6



前仅用贫水串怍为监拉参数的干燥基准中加人干燥应力指标来控制干燥制 W 为 从 根 本 上 肴 * 木 材 含 水 率 发 生 变 化 后 ，产 生 木 材 干 燥 缺 陷 的 最 主 要 原 因 是 木



^



在1



材 干 燥 的 内 应 力 ， 此 在 深 人 JT 展 干 煉 中 木 材 含 水 卓 在 线 控 制 的 同 时 ，应 大 力 开 M 干 燥 应 力 在 线 測 定 和 拧 制 理 论 及 设 备 的 开 发 和 利 用，在 此 基 础 上 制 定 不 仅 有 先 进 性 而 M 有 可 操 作 性 的 木材干煉基准



252



.



__ _ __ _ _ _



要将木材科孕箪础



论 的研究与木材尹燥应用技术相结合 出于木材干條颭 个 非 常 虹 杂的物扁过稍及化学过程，干娣屮水分传导及 f 燥应力的发展变化受到多种因索蟛响 除 了 介 M 度 、相对温度 、堆积方式 、 f 燥设备类哦等因素影响以外 ，还与板树厚度 、木材初奔 水申径弦切板以及树神等 木材本身的细胞结构 、 离分子结构有关 。同内过去研究M点多放 在难干天然林木材的干煉机理研究方面 ，对于近期发M的速生人工林木材的干爍机埋研究尚 处于起步阶段 。 随蔚測 m 科学 计竹机应用和数诮方法等相关学科的发 )# 木 M . 干燦机现研究成突破传 统的研究M 路 研究方汰及研究模式 . 把木材科学中的睁态研究木材中水分特性 、应力应变 ■



V



.



在理论上进一艰 # 木 材的濘透性 ，扩散 性 ，黏弹性 等与木材 燥有关的物理特性的基础上 ，结合木材干燥实际开展干燥中木材脱水 时 胞 賒尺寸变化及水分迁移通道变化.等对木材干燥应力的影响 n 利用相关学科的现代测试 技术进行不施加外峩荷情况的1:接触式 、非破坏性 ，连銶在线干煉应力变化的研究 ，逐雜 小样实验过渡到生产实际应用。 总之 ，从木材干燥的国内外现状和发展趋勢看 • 常规干燥在 N 舫乃至今后相当長一段时 间内 ，仍占主导地位 除湿 （ 热荥 ） 干姻u 具 空 干 燥 微 波 与 芮 频 以 及 太 阳 能 干 燥 等 都



+



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将在各自的适用范阁内有一定程度地发展。各种组合干燥技术是今后发展的重点 木树干煉 生产的规梭化和专业化是今后发展的方向之一。 木树干燥的节能和坏保问题将 H 益受到敢 视 。今 后 树 干 煉 技 术 的 发 M更加依赖 r f 垛的理轮研究和尚科技 * 同时商新技术的实施还 g



依赖丁现代化的信息管规系统



.总之现代化的木紂十燥技术足一项隹多学科的系统工程 ，滿 .



赵职合攻关不 f f i i 完善 。



第七节木材干燥设伤的现伙与发展趋势



据冇关专家估计 ，我国现有设备年干燥 力 约 460 万 立 方 米 ， H 占 2006 年 漭 干 燥 锯 材 的 1 S % 左 右 ，而 中 等 发 达 国 家 的 干 ■设 备 能 力 ， 可 达 所 诹 干 燥 M 的 加 美 国 高 达 60 % 。这说明我同干嫌设崙的能力与发达同家 、 中笄发达国家相M 甚 远 p 同 时 也 说 明 我 国 木



_



料干燥工业的发展潜力 ?H 大 。 据不完全统 ih 我闽具有一定生产规模的，能生产杏类干坳设备的生产厂家约 30 多 个 . 产 品 质■:能基本满足生产贤求 可 轉 代 进 U 产 品 丽 FI.莱些性能指标 C 达国际同类产品的先 1



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进 水 平。



一、我 国 木 材 干 燥 设 备 的 现 状



我国木材资睐的浪费



大多数足由于湿材未经千燥处理或处理不当 ，致使木材降等甚至 失去了使用价值。木材干燥的主要 的 是改 # 木材的使用性能并提萵它的利用率 a 同时由于 木材 T 燥是能耗最大的工序 ■ 闶此无论从产品质甜或从经济效益的角度来 # 干■怍业都是木 制品生产中举足轾重的关键性环节之一 ,. 而干燥设条的创新对干嫌工序存蒼敲大影响 1 木材干編理论研究基础 弱 • T



-



^



我 y 在木材干嫩爾论研究方而的基础十分 弱，尚在起步阶段 + 其研究经费很少，大约 R 有 发达R 家的 12% ,除国家投资外，企业的硏究经费不足干燥设条生产厂与 .存关的高等院校和



科研院所研究与含作脱节，缺乏有应用前景及当前急滿解决的技术疑点与难点的基础研究



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253



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2. 白 动 化 程 嗖 低，经济效益差 观 阶 段 ，我国生产的木材干操设格与国外的光进设备相比 ，主 EJ 荖 距 在:P 以



F儿方



_



① 户动化水 T 低 ，控 制 手 段 落 枋 ，检 测 与 控 制 系 统 的 精 度 差 、可 联 性 差 ；② 加 工 粗 糙 ,. 造型



不够柄芙



f



③ 蒸汽阔 、 疏水器等分部件质锻差



，④ 设 计 理 念 有 趋 别，闽 内 干 燥 设 备 在 设 计 时



只考虑完成处理歌这个指标 ， 而 外 在设备设计时早已引人了人性化设:卟理念 。 据不完全统计 ，令 国 这 类 设 备 的 年 干 燥 总 在 10G 方 立 方 米 左 右，以 降 等 20 % 、 每 立



a



方米材的降等损失按 S 0 元 计 t 则直接经济搬失在 1000 万 元 以 上 ；以 木 材 失 去 使 用 价 值 计 浪 费的淼林资源铒年在 5 7J 立方米以上 。 3 干燥能耗偏商 * 邱境污染较大



-



-



我闽现有的各种干煉设备中，褢 n f 晚 约 占 劝 而 炉 气 和 直 火 式 烟 气 千 煉 則 在 小 型 企业中较多 。蒸汽干烛以. 锅炉作供热设备 ，我国工业锅炉及其管 M 的平均热敢率只有 (50 % ,



M 时蒸汽干燥的进 、排气热损失较大 ，约占蒸汽热能的 40 % ，此外还有墙体大门等的般热



^



损失 ，故使蒸汽干煺的一次能源利用率一般低于即 5



. 干垛能耗商 ， 不仅使产品成本增加，



而且使锅炉与干燥宰排的烟尘与废气增多 ，增加 / 这些有宙物质对大气的污染 a 4 陈 旧 简 阴 的 & 备较多 , 干 燥 的 降 等 损 失 严1



-



H 前我围多数中小型 （ 尤其小型 5



__



木料加工厂 ，V 燥 设 苗 陈 j i d 简 | S 5 拽作人敁索项低 、 h



多数未经专业培训 ，导致由于干燥不当而引起的木树降等 ，损臾相当严重 + 邛屮约的木材则完全失去使用价值n



— 般大于 20 % ， .



二 、国际干燥设备的发展趋势



国际干燥咨询委员会主席 、国际〒燥畀权威杂志 "Drying Twhnology " 主编，加拿大 的 /V A M n j u m h r 教授曾撰文指出，在设计 T 燥裝背时 ，必颂考虑较尚的千煳既敁和较低 的能耗。当今干煉的总 B 标是: 在对产品!a 呔不利影响圾小，不损宵环境和在设备投资 y 运 行费用嵌低的条件下



实 现被干物料 M 快的水分赶移



B



同时他还进一步指出了当今创新



+燥



设热与目前常规干嫵设嵛的主要 K 别在于 5 刨新干燥设备己由攀一的干爍参数 （ 埏为稳定） 的粗放型干燥



逐 渐过渡到由多种干燠设各 ，在不同干燥 .参数 （非稳定态 ）



成的枰能琍 、. 镐确性干规 a 这是干燥观念上的重要突破



. .



第八节木材干燥设备应用



_



F , 多级组合



伤木材加工和实木家 R 业 这 两 个 行 业 不 论 最 终 产 品 是 刨 光 板 材 、 地 板 、 細 木 工 板



1



鬼 成 板 、 装 饰 线 杀 、配 件 或 只 他 木 制 品 ，嚴 举 本 的 加 工 对



帛 觀 .木 ⑧ ，祖 M 賊 生 产 料 腿 相 1P i 木 材 干 煉 曲 原 来 的 烟 3B 火烤的土法干姝和常规干燥发展到观在采取



多种新型方式如采用微波干燥和真空干燥 ml



m s- 3 2



一 个 新 的 台 阶 ，敝波干燥与真空干燥是木材干燥中新的十燥方



式 ，俩由于在我同家具行业所使用的干燥窑中 t 蒸汽干燥帑占 约 S0 K 或 以 上 T 对 这 两 种 澌 窑 的 认 识 也 末 统 一， 全铝介金充体绀装式



琪 W.机姻木树千味常



254



干燥技术已经上了



不论是冈外还是 H 内最顶级



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圾流行的木材 T:烊设备当届



全铝合金壳体组装式顶风机型木材干燥窑 （见 ffl 632 ) a



_



_



令 铝 合 金 壳 体 组 装 式 干 燥 宰 特 点 * 综 合 了 金 昶 壳 体 干 燥 室 整 体 美 现 并n铝 板 具 有 的 埘 弱酸的能力•



又优十金屈壳体所釆用的角钢为骨架及渗铝槽钢为风机桁架的使用煳斯短的缺 点 它 幣 个 帟 体 #架 为 铝 合 金 刚 材 * 壳 体 内 层 用 T- 滑 光:沾 的 . 铝 板 胶 接 + 并m 不 锈 锏 锞 铨 尚 &



—



u采 用 压 型 钔 板 铆 接。避 免 了 焊 接 产 生 的 应 力 变 嘲 及 出 稱 皱 的 缺 陷 ，延 长 了 使 用 寿



定 ，外



命 ，外 观 史 显 尊 贵 * 豪 华



采 用。



尤 其 是 拆 装 M 活 ，安 装 節 便 + 便 -T 设 备 出 现 己 被 # 國 广 泛



一 、 木材微波干燥窑与防霉杀虫设备 L 木材微波干蝾疳



__ _ _ _



H ) 微 波 干 燥 锫 原 微 波 是 指 波 长 介 于 1 iooamnn 之 间，对 应 频 率 为 3 X 1 # a X l M M H z 的 电 磁 波 + 仵 我 闻 常 用 的 固 定 专 用 频 率 为 ¥ 9 1 SMHz 和 2 4 5 0MHz , 木 材 中 的 极 化 分 子 如 木 材 中 的 水 分 子 在 电 磁 场 中 以 mSMHz 和 2 4 5 0MH2 的 频 率 重 复 变 化 排 列 产 生 类 似 于 嚀 擦 的 作 用 ，达 到 加 热 和 干 燦 木 材 的 目 的 ■



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( 2) 微 波 干 燥 窑 特 点



m度 基 本 一 致 傲 波 直 接 穿 透 木 材 激 化 水 分 -F- ，产 生 热 内 部 M ® 坯 略 尚 于 外 部 温 度 . 能 尽 迓 避 免 因m 度 梯 度 而 产 生 的 木 材 变 形 、 开 裂 , 干 缩 等 干 儀 中 常 见 的 问 题 , ① 内外



+



干 嫌 质m的 提 岛 使 得 木 材 利 用 率 提 商 3 同 时 微 波 干 缲 m有 即 时 加 热 的 特 点 t 没 有 热 惯 性



燥过程易 T 黎



_ 和 挎 制，



T



干



② 定瓚性好能完令捫除木材内应力 ，可先将木材 ft[〖 工成规格挝料 ，H 滞适当留余 # . 避免 后再进行干燥处理 ，



m,



r 木材加工损耗部分 （如锯路，刨花等 ） 的干燥 . 节约了干燥的能



而且微胺干燥的质景比热空气对流干煺逆界易泔到保茈，从而提离木树利用率至少 5 K ③ 加 热 具 葙 选 擇 性 含 水 率 高 的 部 分，吸 收 的 微 波 多 ，产 牛 的 热 燈 大 ， 反 之 ，则 少;



同 时 木 材 是 内 郞■体 加 热，没 有 热 馈 性 t 没 有 热 能 的 传 递 损 耗 * 干 规 速 度 快 ，与 常 规 电 加 热 ■



方式栩比 ，微波加热一般 C以 榔 电 15 % 比値一般在十几甚至几十以上



2 0 % , 木 材 干 燥 的 逨 度 也 要 远 卨 于 常 规 干 燥 ，其



B



④ 具 有 环 保 的 特 点 没 有 噪 声 ，没有毒害气体排放和液体排放 ，姻环保型干燥技术 a



：



⑤ 貝，有系菌 、 防 虫、防 母 功 能 微 波 干 煉 的 木 材 可 使 内 都 温 度 商 于 SOt 或 更 高 ，使 木 材 f 寄 中 的 虫 卵 很 快 被 杀 火 ，达 到 防 虫 、 防 竭 的 功 效 ,. 针 对 不 问 树 种 的 木 材 亚 选 取 适 合 的 微



波干煥速度



. 以便达到提尚最大功效的目的



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m



⑥ 能 保 持 木 材 原 色 由 于 微 波 干 燥 时 闽 短，解决了传统干燥时间长 、 度 大 易 导 致 木 材 变 颜 色 、 变 材 质 等 级 降 低 等 问 遍 ，特別对贵蚕木材 一种理想的干燥方法



n



.



、喷 蒸 等 工 艺 流 程 ,



⑦ 流 程 简 肀 、 场 地 占 用 少， 设 嵛 投 资 少 微 波 干 燥 不 芾 浸 泡 ，蒸 煮



仅 炁 一 台 设 格 即 flT:/d 成 。设 斜 简 化，占 用 场 地 少 * 葙将干嫌时



时工艺M 于 实 现 自 动 化 控 干 燥 时 只



设 定 好 * 干 燥 结 束 后 会 自 动 停 机。



< 3) 微 波 f 燥 窑 的 结 构 f 煉窑的内壁材料采用 304 号不锈钢材枓 作，外 层 加 保 涧 热层保湿 , 有利千能源的充分节约 ，外 层 采 栩 折 踔 形 钢 板 喷 处 理 ，底部有进气孔 ， 顶部设 有 排 湿 孔 ，以 便 排 出 湿 气 ，另 备 葙 排 湿 风 廟 ，加 觇 窑 内 木 材 湿 气 的 徘 出。 換 作 系 统 电 气 操 作 系 统 安 装 在 操 作 仪 衷 面 板 上 ，槊中操作与控制微波炉设备 ，仪 表 板 上 配 格 有 操 作 开 关 ，功 申进 枰 按 钮 调 节 微 波 ；时 间 设 定 器 ，便 于 用 户 操 作 时 选 择 加 热 时 ( 4)



-



255



_ _ _ _ __



间 * 安装功韦监视去随机规楔微波加热设备趋定怆况 ：杞 备 温 度 韨 示 ， 方便随时酷察掘度的 变 化；悚作位安裝侃护性急停开关 ，保 Eft 设缶运行时 ㈨ 设 铬 运 转; f止黹即敁障吋吋安全



糾U



( 5〕经 济 效 益 简 碘 分 析 微 波 烘 十 设 备 仞



#设 计 煆 设 为



.



4 0 kW ，增 加 辆 助 耗 能 估 算 为



5 0 k W = 假 设 处 理 能 力 为 一 次 可 处 理 2m:+ 释 通 ㈣ 种 的 材 料 需 时 间 约 为 2 1 总 耗 电 M 为 UM)kWs 电 费 费 用 力 3 5 0 X 2 X 0.S 元 = 3 0 元 （ 广 东 地 区 每 度 电 按 0+ S 元 / 度 计 h 每 立 方 氷 ■



成 本 为 ： B0 ic / 2 = 1 0 JC , 气 然 干 煉 不 同 树 种 的 木 材 成 本 还 会 相 应 不 同。 2. 木 材 微 波 干 煳 定 型 肪 苺 尕 虫 设 备 1 ■ 3



=



m 6-33



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H ) 用途弓简介本材微波于燥定剷防霉杀也 设 格 ( Mm 6 3 3 ) 是 一 种 新 设 备 ，广 泛 应 用 于 木 材 ，



-



家 具 、地 板 等 行 收 的 木 材 烘 干 1 由 于 在 常 规 f燥 中



1



尚 变 形 、 开 裂 、劣 烂 等 舦 因 造 成 大 掛 的 浪 後 ； （M 微



波干燥机具有加热均匀



i



-



本材镦波 T 燥盅钽防裉杀虫设备



％



_



干燦速度快



； 、 产 品 政 MAh



开 裂 ,. 防 蛀 防



动 化 生 产 等 一 系 列 优 点。



1



不 走 形 ，不



有 利 于 连 续 化 和 Jlf



木材徽波于燥与众不同的特点是热植不是物体 外表传人 ，而菇微波透过物料内部被所含的水分和木材本身吸收抨接加热 a 由 于 物 料 的 表 面 水分的蒸发 因 此 物 料 内 部 温 度 商 于 表 ISL 使 麴 料 内 部 形 成 N 外 的 压 力 ，加速了水分的 表 Ifi 迁 移 微 波 十 燥 木 材 是 以 M木材作为电介质 ，在 微 波 电 磁 场 屮 的 作 用 下 引 起 湿 木 紂 中



.



水 分 子 的 极 化 ，由 于 电 韻 场 的 频 繁 交 变 ， W 起水分子的剧烈运动 ，摩 擦 产 生 热 摄 ，从 ifi 使木 材 干 燥 。微波在被干燥木材内部良接作用 + 叫 做 “透 热



'



釤的时间守木材的㈣ ：



" 透热” 所



度 无 尤，雨与电场强度 、 微波频車以及木材的介电性质苻关



B



微波作用 T 木 軔 时 T 当 木 材 内



. 在木 部的温度商 f loot:时 ， M 中 产 生 过 M 的 蒸 汽II力 * 加速了水分于的移动 所 以 微 波 卜 燥木材的速度大大髙于对流干燥 （ 然 T 燥 蒸 汽 干 燥 ，红外干燥等 ） 的 速 度 a 用 微 波 干 燥 木材一般选用饿波频率为 915 MHh 微 波 穿 透 深 度 gomm , 而微肢姨率为 2450 MH. Z 时 穿 透 B



I



.



深 度 知 mm , 故完仝能满足一轵羟加工完成的成品材 .. 对于不 Ml的产迸大小及干燥蚜求 可 选 不同形式的微波木材干嫖段备 > 对 于 各 种 不 M 性质的木豺要选取合适的微波 热 速 度 P



m



达 到 M 佳的工艺条件，可获得最佳的效益



.



* U) 微 波 木 材 干 嫌 杀 虫 设 备 的 优 点 ① t:燥 速 度 快 效 争 离，据 资 料 表 叫 2 5 5 0 mm 的 松 木 板 干 燥 速 度 比 常 用 的 对 流 1 燥 速 度 快 加 3 0 倍 木 材 水 分 从 3054 降 至 1 2 % * H 筘 1.5 2 5 min , ② 不变肜 ，不开裂 。由于做波同时作用木材的内外待部分 ，发热均匀 * 故鲐微波处理的木材 ，干燥均匀彻底 + 产品质成高 表面不会板结 、 竖韧度离 、 保证不会开 裂，变形 、 变 色 、 坷校正弯曲度等 。 t



■



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和 G 斯夫公司是世界上审要的食品添加剂和梢細化学品生产商，维生衮是 罗氏公司维生萑 和柏细化学品部最大的业务部门 ■



化学品占 30 % , 类胡萝卜索 A 20



；



^



％



/1乎占全球销 ff 额的 50 % ., 其次 M 晴细



罗戌新上市的昔养药品包括 于 科 保健的玉米黄现 ,. 番茆红岽和叶黄素以及供功能饮料用的水溶性维生 .款 LV剧品等 。罗氏公司也加快投资中 W 市场，与上海新亚药业声限公司合资兴疰了 moot / 年维生蒺 B 工广 ，还有穸氏泰山 （ 上海） 维生素 A 新厂以及在尤锡兴建 4 万吨 / 年柠檄酸 irfl 巴斯夫公司在全球继生素市场上约占 2 & % 的份额 ，该公司砣韩閃 Gunsan 成 300 DL / 年维生素 B 工 厂 和 规 換 的 维 生 索 C 及维 生素 B 时工厂。 我围食品添加 的生产随貪品 . 加工业的发展而不断发展壮大 ，目前已批准使用的添加剂 典有 21 类 14 ? 4 种 产品门类扦伞，基本可以瞒足食讪工业的需负 我国各类食品添加剂的 • 年产1已 超 过 200 万 吨 其 中味樁达 (30 方吨以上，柠橡酸的产毋近 2 0 万 吨 & 我 食 品添加 剂 的 总 域 已 吋 以 满 足 市 场 霈 求 ，怛由于我 N 多数食品添加剂企收生产規模小，技术水平低 ，



.



_



■



269



_ __ _ __ _



尚 #在一些差距 ： 此 少数用埔少 ，档次高的食品添加剂仍依賴进 n *



产品质挞方



资的食品加工企 #. 和引逬的食见加工生产线力 ■



r 保址其产品的质 S r



— 些合



仍以较髙的价格跔劣凼



外的同类产品 a



二 、营 养 添 加 剂 牛确酸



分



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taurine ) 又名 2 氨基乙稱酸 ( S^affikiOethaneaulfmiic add)。分



125 15 , 结构式 NH， CH? CH 2 S03 IL



-



f 式 CsH^ NQsSi •



近年来国内外研究表明 ，牛磺酸是一种具权多种生理功能的氨基酸 ，在 人 体 内 起 若 市 要



的作用 ，在 M 药 、 食品等方



具 有 M 要的作川 。



近年来牛磺贿被认为是限制性营#组 分 t 对哺乳动物的发育十分重势 。 与胆汁结合存化 十大多数奶中 （但 牛 奶 中 有 限 ）a 还 存 在 于 肺 脏 ，肌 肉 ，牛 浸 取 物 牡 蛎 、 贻 M 和 中。 一般是从牛的胆汁中分离 。化 学 合 成 蚵 由 2 溴 乙 烷 酸 盐 开 始 也 可 以 肖 氯 化 乙 烯 鲑 亚 瘐



-，



酸钠磺化，再 用 氮 或 氣 水 和 碳 ftS 铵 氨 化 而 制 得



_



1



&



0 溶 于 水 + 难 溶 于 95 % 乙 醇 ，不溶于无水乙 牛磁酸黾大单斜品柱体，约 3 0GTC 分 解 。『 对 小 親 腹 腔 注 射 LDs 每千克体重为 fi+ 6flga Z,



m, m 磺



.



。



美 W A. AFCT ) ( 美 国 饲 稂 管 理 办 会 ） 对饲料用牛确酸 IFN ( 于 扰 索） 的 要 求 是 2 氨 基 乙 的 含 ffl 不 得 低 于 97 % ，只 适 用 于 生 长 鸡，并 规 定 在 配 合 H 料 中 牛 确 酸 的 总 银 不 得 超



_



H 0H



酒石酸氢



碱 JS 维生索 B .族 ，M



—



种 #养增补刑及袪脂刑



6



它 能 促 进 脂 肪 的 代 谢 ，防



止 脂 肪 在 肝 脏 中 的 枳 礙 作 匁 一 种 维 生 索 类 产 品 + 广泛地应用于药品及食品苒莽添加 ，其 作 用 很 难 被 其 他 产 品 所 代 籽 * 纯 品 为 无 色 或 白 色 结 晶 赖 敕 * 极 易 吸 潮 包衣酒石酸氢胆碱采用 . 是动物体内 尚 科 技 包 醭 技 术 3 有 效 地 防 止 了 吸 龈 现 象 的 产 生 ，瓿 化 胆 碱 谋 B 族 维 生 索 类 ，



+



.



脂肪代谢 可 缺 少 的 物 质 是 构 成 脑 脂 及神经瞬脂的钽成郎分 。 它 吖 以 促 进 氨 基 酸 的 合 成，提商 M 基噸在动物体内的利用率，增 加 禽 畜 的 抗 病 能 力 ，促进动物的发 W 和 繁 M 能 力 提离家离的产蛋韦 ，促逬肉用禽畜振时出栏 ，降低例料消耗 提商词料报酬，娃 优 良 的 例 料 添加剂 t



三 、 复合营养强化剂



_



1



.



M 合营# 素也具有强化 及添加工艺简便，采构手续简化，便于储存 ，减少浪费等优点 ,



_



.



'



N 前已经越來越受到广大食品企业的肯睐 ，正在成为食品添加剤行业中的新 “麂点



复合营养强化剂的神类很多，它可针对不同的人群 、不同生理特点 、 不网劳动强度而设 计出不同的配方 。 按 原 料 种 类 分 类 荀 $ ① 由咿一黃养素及其他辅料制成的复合黃养索强化剂 如 维 生 素 A 硒 倾 混 料 、 花 生 四 烯 飯 ( AA .) 柚 浞 料 等；② 由 M 类 原 料 组 成 的 領 混 科 ，如 复 合 #



mmu



养桌 、复合微S元翁 *



M 合鈑基酸



^



复 合 核 苷 酸 等 I ③由 两 类 诚 多 类 强 化 剂 组 成 的 黃 养 强 化



剂 ，如 由 维 生 微 魅 元 素 、 氧 基 酸 和 不 饱 和 脂 肪



m



等组成的g 合傅养强化剂 a



a



据 权 威 资 料 显 示 我 M 娃营#不良间題比較严 的国家 从总 上看，我国属于世界 h 营养不良人数最多的国家 ；从结构 L 看 * 我 们 IH 承受着昔养摄入不足和背养结构失襖f 两类舞 养不良带米的双 负袓 a 我们既有发达 家所锚驳解决的失衡型营养不良问题\ 又有在发展



s



9



a



中国家存在的营养摄入不足问题。因此，通过添加复合营养强化剂来补允和乎衡膳食营养是



270



__ _ _



中闻解决奔 #不 & 与失衡的歌舞手段，而采用食物角 # 强 化 的 方 式 振 岛 人 H 稱 众 的 荇 养 雔 银 水 T也是



.



家 的既定政策



g



四 、食 品 抗 氧 化 剂



:



办 食品生产和加工中



. 保鲜抆术越來越受到亩视 。 为达到食品防腐 、 保 鲜 、 延 长 保 质SJJ



和 货 架 期 的 Q 的 ，常 采 用 冷 藏， 射 等技术 ,. 很般为经济有效的方法是使用抗氣化剂 、脱 氧



M，保鲜剂等



__ _



近 年 来，尤其以天然食品杭氧化剂的发展最为迅速



短 十分广阔 抗 氣 化 剂 的 主 要 功 能 避 防 止 或 喊 慢 食 品 发 生 轼 化 作 用，避 免 发 生 品 质 劣 变， 这畔物质一 般 怍 为 一 种 添 加 剂 摻 人 食 品 ，使 其 先 于 食 品 与 M 气 发 生 反 应 从 而 有 效 防 止 食 品 中 脂 炎 物 质 的 化，n 有 具 铬 尤 芾 ，无 # 味 、 加 人 后 柃 脚 方 便 等 条 件 ，才 能 作 负 食 品 的 抗 轲 化 削。 月 前，食 品 中 常 用 的 抗 氧 化 剂 有 s 2， S 二 栢 丁 基 Ip 酚 ，主 要 用 于 食 用 油 脂 、 干 鱼 制 品 ；叔 丁 基 对 羟 基 香 酤 ， 生 枭 用 于 食 用 油 脂 ：没 食 子 酸 内 酤 主 要 M 于 油 炸 货 品 ，方 便 而 和■头 s 维 &



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幵发



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:和 # 维 生 索 C, 主 要 用 〒 免 肉 制 品 冷 冻 食 品 生 隶 E P 主 要 用 于 婴 儿 位 品、 . 奶粉维生岽 t 笄 * 除 上 述 产 品 外 + 美 国 Fl>A 还 批 准 使 用 抗 坏 血 酸 棕 榈 酸 抗 坏 血 酸 钙 、 硫 代 二 闶 酸 月 酯 、. 乙 氧 喹 、 卵 磷 脂



_



％



偏亚硫酸抗坏咖酸硬脂酸醋



W , 没 食+酸 戊 酿 等 作 为 抗 氧 化 剂



B



％



俯 亚 硫 酸 钠 ，亚 硫 酸 钠 、 諷 化 业



_



■



添 加 在 食 品 中 啪 杭 氣 化 剂 必 须 用 里 得 肖 ，如 叔 丁 基 对 羟 箪 茴 香 醚 ( BHA ) 的 用 在 仏 0 2 % 时 . 比 用M 在 0 . 0 1 % 的 抗 氧 化 效 果 可 提 萵 1 0 % , 而 超 过 0,0 2 % 的 用 忸 ，效 张 反 而 会 下 陈 。另 外 胃 两 种 或 购 种 以 上 抗 氣 化 剂 混 合 使 用 其 效 果 史 好 。 如 柠 棣 酸 栩 L 6 二 叔 丁 基 ¥ ( BHT) 共 同 添 加 到 精 炼 油 中，其 储 存 时 阉 比 单 加 BHT 可 增 近 1 倍。 据有关资料诬实 ，在 人 们 松 期 食 ffl 的 食 品 中 ，天然抗氣化剂成分的淹性远远低屮人工合 成 的 抗 氧 化 剂， 因 此 * 近年来从自然拌 4 求天然抗氧化剂的研究已引起兴国科学家的离度市 视，13 前 泄 界各围开浚的大 g 天 然 抗 氧 化 剂 产 品 受到人们的杏遍欢迎 其 主要产品有天 然■生素 E 、 类 黑 稍 类 、红 辣 椒 提 取 物 ，番辛料提取物 、糖醇类抗氣化剂等 。天 然 维 生 黹 E 大置存在于植物油脂中 ，并且存在状态通常比较稳定 ，在 油 脂 稍 制 过 程 中 ，可 回 收 大 贵 的 稍 制 维 生 素 E 混合铁L 该成分抗氣化性较好 使 用 安 全 . 在食品保鲜中已得到大缺使用，类 黑 精 类 （mdmddins) 是M基 化 合 物 和■篇 化 合 物 加 热 后 的 产 软N 其 抗 氣 化 能 力 相 当 于 BI 1 A 和 BH7 f



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-



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^



红 辣 椒 提 取 物 屮 含 有 大 a的 杭 氧 化 鞠 质 ,. 是 维 生 宋 E 和香草鼠胺的混合物 如 能 将 典 中 辣 味 去 掉 ，则 是 一 种 极 好 的 抗 氧 化 剂，早 冼 20 枇 纪 3 Q 年 代 ，人彳N就 开 始 对 # 辛料的抗藏 化作用逬行研究



9



|



到 20 泄纪 S 0 年 代，科 研 人 员 对 32 种番辛料进行分析 ，发 现 其 中 抗 较 化



性能姬好的是述迭 # 和 鼠 尾 荜



这类产品多含有黄娟类 、



、 #机 醜 等 多 种 抗 氧 化 成 分 * 能 切 断 油 脂 的 自 动 氧 化 链 、 锒合金屁离子 , 并 起 到 与 有 机 酸 的 协 增 效作用 法 B 从 迷 迭 香 干 叶 粉 屮 提 取 出 两 种 晶 体 抗 斌 化 物 质 一 尾 草 酚 和 迷 迭 香 酣 它 们 比 人I合 成 的 氧 化 剂 BHT 和 BHA 的 抗 氧 化 能 力 强 4 倍 多• 茶多限类即从茶叶中提取的抗铒化物质 禽 有 4 种 组 分 2 表没食子几茶家 、表 没 食 子 儿 荼 菜 没 贪 子 酸 酯 衣儿茶素没食子酸脂以及儿莰素 + 它 的 抗 氣 化 力 比 继 生 家 E 、 维 生 聚 , C 、 BHT , BHA 强 几 倍 * 因此日本己开姶茶多酚类杭氣化剂的商 品 化 生 产。 糖 类 从 化 学 结 构 Jt pJ 分 为 单 糖 类 、二 、 三 糖 类 四 糖 类 等 ，悒均为低分子碳水化合 其中五碳糖和六拔糖促进氣化 ，双 糖 略 有 抗 氣 化 作 用• 枭 和 梅 则 具 有 较 强 的 抗 蔥 化



^



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1



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1



271



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能 力 ，食品屮广泛使用的是 lil 梨 糖 醉 和 麦 芽 糖 醇 作 抗 铽 化 剂 。木糖醉也是抗蜒化剂 T 它具有



mu



和维生索协同增效的作用。玆域酸和二肽类氨搞故如强铽酸 、 色奴酸 、苯 酸 ，輔 M 酸等 都 能 4 金 M 离子截合 ，所以龙们为岛好的補助吭氧化剂 * 近年来 ，食品科学工怍奔发现 ，内 钗 酸 未 端 为 氮 的 9 种 二 肽 比 仟 何 一 种 氨 雄 锻 的 抗 氣 化 能 力 都 强 n 其中尤以丙 M 酸 - 组 氨 睃 ， 内 氣 酸 醅 扠 酸 、 丙铽黢



- & M 酸 3 种二肽抗軾化能力 M 强 , m 得 大 力 开 发， .



_



我 阐 将 茶 多 酚 用 于 食 品 添 加 剂 中，用 来 替 代 化 学 合 成 类 抗 试 化 剤 ，柝 场 销 饵 世 吋 达 到



_



10001/年 以 我 国 南 方 条 叶 资 源 比 较 半 莴 胃 每 个 K 乡 搖 本 上 都 迷 何 茶 场， 生 产 茶 多 附 的



卞 要 原 料 是 粗 老 茶 叶 、蒗 叶 末 或 修 剪 后 的 茶 树 枝 。 年 产 M 茶 多 酚 需 原 料 170t ( 干 >



B



从各个



地区的茶场情况看，粗老荼叶 、 茶 叶 末 修 剪 后 的 茶 树 枝 可 以 充 分 保 脱 原 料 供 应 在 生 产 过 程 中仅存少虽废水 3 4 t / d ) 排 放 ，废 水 中 不 含 有 任 何 有 谢 质，有部分杀叶渣排放 ，排 放 最为 5fi0lig /d ( 干基 h 篆叶潦可充分发酵用作农用优质有机肥 # 5 t/ 年 茶 多 酚 生 产 厂 副 产



_



_



I t 啕 啡 内，尨 投 资 为 M J / 元，年 生 产 总 成 本 为 155 万 元 I 朵 多 酚 周 内 俾 价 约 5W 元/ 竑 ,



期，茶多酚 《 不计咖啡 W 》 年利税近 100 力 元，一 年 之 内 即 吋 收 阁 全 部 投 资 * 经 济 效 益 十 分 明 我 W 南 方 茶 叶 资 渾 丰 富 ，特 别 是 利 用 枏 老 嵌 叶 与 茶 叶 F 脚料属廬物利用 t 可 以 搿 到



第



国家产业政策的支持



五



-



食品添加剂新品



_



I



. 享 受 优 惠 税 收，经 济 软 益 将 更 加 可 视 , 市 场 前1十分广阔，



1 羟 fl谢氨酰基甲纤维素



由 美 闺 陶 氏 ( DOW ) 化 学 公 司 研 制 成 功 的 ! 一种纤维素衍生物作为食品添加剂已显示是



一 种 胆 固 稂 （胆 甾 醇 》



公司推出的这一添加



低 剂 ，具 有 超 过 现 有 胆 固 醇 降 低 剂 的 潜 在 优 点 P 据 报 道



#



m 革 甲 纤 维 窠 HPMC ), 来 于 大 然 纤 维 在 许 多 情 况 下 . 该化合物降低腿固醉水平的 ISI 度大亍流行药



力 一种高分子 M 羟



素 * 价 格 并 不 娣 贵。实 践 E明 *



. 陶氏化学



氧



(



物 , 并且没有药物所衷现的海副作用 ，因而陶氏化学公司的这项幵发工作1示 Ji 重 大 的 实 恥 自 前 ，一些 HPMC 产品已上市作为乳酷淳饼 ，布 丁 和 其 他 食 品 的 添 加 剂 ，述 町 用 于 意 义，



_



药 物 应 用 ，例 如 作 为 片 剂 涂 搜 受 控 释 放 剂 以 及 造 粒 黏 合 剂 等 u 研 究 者 认 为 & 米 来 的 HPMC 处 方 药 锪 耐 以 配 制 成 液 体 或 棒 入 药 聃 、 甜 点 和 饮 料 中 + 使 人 在 吃 甜 点 心 的 ㈣ 时 使 H0



豳醉水平下降 。密执安大学和啕氏化学公「Tl 已 # 手 为 有 关 羟 脯 氨 献 基 申 基 纤 维 痹 的 临 床 研 究



提供资金 ，并为 iUAlC 降低腿固醉用途申铕了专利 。 2, 甘 油 3 单釀



-



。 啉酣是用一种能保证低聚物分布裉窄的工艺生产的



-



聚甘油 3



-



-：



( Poiyglycx n )]



3) 中



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wol 3 戒 ， 缩小了批与柑之间的差好



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-



是一种水溶性产品 Sulvay InCeroK 公司的 Solvay Polyglyc



，只含痕铕甘油，减少了环状物的形



中形成了稳定的品体胶相，使乳液和泡沫 的保持期比相应的甘油长，攀酯与用传统聚甘醇生产的类似S1相比 ，乳化性更好 用 Solvay Polyglycerol 3 单酯制得的酯興有独特的性能，可用在食品和化妆品中。用在 由十有这个特性



.



化妆品中 * .作皮肤上有可能形成惘水性薄膜 ， 使皮肽有种柔软感和 M 度的湿润性 ，配料容场 洗〒峥 • 不留残留物， 这德醋玍衷面活性剂中有很大的黏度 + 能溶解或分散生物活性物 （如



>



蛋白



a



这些削不傑相应的甘油 食钻 、起



. 它 ffl 能 满 足 药 物 配 方 中



… 般的稳定要求 * 选用的酯可用在烘烤



.m



-



Solvay Pdygfyi rol 3 单 酿 做 的 脱 、也 拉 调 料 和 M 他 佐 料 的 食 品 添 加 剂 屮 水糊状乳化物可保存几周 ，这在烘烤食品的工也生产中很重要 这 样 吋 大 量 生 产，食 品 比 较



272



.



^



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新鮮



保班期艮 0



p



3.



m 酸 m多 糖



多 糖 又 称 硒 化 卡 拉 胶 * 趙 一 种 含 硒 的 多■类 化 作 力



酬酸



种 新 型 有 机 硒 化 物，



叫广泛敁用于生物蛵药 、保 健 £t 品 、 医 学 戔 容 化 妆 品 、 食 品 ，饲 料 添 加 剂 、 生态农业笼领 M 出 十 其 用 途 不 断 被 开 发 ，1场潜力巨大 ，极 具 发 展 前 羝，作 力 瑪 想 的 补 晒 产 品 ， 酸 酷



.



多糖充分发挥



_



f 硒 和 多 糖 的 生 通 活 性 ，使两 #的作用相互协调并增强 ，与 同 类 产 品 相 比 具 是 酸 釀 多 糖 将 勸 的 漪 除 fl 由基能力和卡拉胶自身对自由基的猝灾作用融合



—



有 4 个特点s



■



祚 一 起 . 符效地提尚了生物吋利用性二是有机态结构的晒酸酯多糖与其他尤机硒相比，毐



刟作用降至巖低；三是具有良好的水溶性和配伍性 老 ，抗 疲 劳 、 润 肠 通 便 、 排 毐 养 颜 、



t



可 用 于 开 发 填 梢 补 髄 ，健 脑 益 智 、 抗衰



淸肝明目



_



. 养 肝 护 肾 等 多 种 功 能 性 食 品，过



不影响食品原有的讽味 ； 是 具 有 敁 著 的 抗 氣 化 性 能 ，可 作 为 良 好 的 食 品 生 产 抗 氧 化 剂 ，用



.1992 年 ，上 海 天 踢 福 集 困 祚 国 内 申 先



千多种食 AM;产 的 稳 定 刺 ，PI 有 效 地 保 证 食 品 品 质



n



研究开发生产的硒酸剛 .多 糖 正 式 通 过 了 卫 生 部 、 化 工 郎、轻 工 部 国 家 质M监 筲 蟎 等 郁 的 联 合 终 审 被 正 式 批 准 为 保 健 食 品 转 养 添 加 剂 ，核 发 了 a 生产许可证 》 和 < 卫生许可证 》。



2003 年 * 完 成 一 、二 期



】钟5



床



4. 大 米 草 多 糖



.



并向



i



_



家 1吊 部 申 报 国 家 一 类 新 药 ，现 已 获 批 。



我 国 科 学 家 采 用 干 燥 新 技 术 ， 提 取 大 米 莩 多 糖 获 得 成 功 + 使 素 有 “吉 人 孕 ” 之 称 的 大 米



'



草 变 为 “宝 草



上 海 寿 祺 多 糖 食 品 研 究 所 的 谰 研 发 现 ，大 米 草 含



I



分 丰 帟 的 M白 质，大 饿



，



% h塔 称 一 流 的 双 梅 水



的 维 生 素 .和 微 鼠 元 素 ，是 提 取 活 性 多 糖 的 银 佳 原 料 来 源 。他 们 采 用



'



解和超低温冷冻升平干燫新技术 ，从 大 米 单 中 提 取 的 “ 大米革多糖



远远趙过一般提取物



的 多 袖 含 衆。经 签 定 认 为 是 珲 想 的 药 物 和 保 链 食 品 原 料 < 可 用 于 研 制 极 为 廉 价 的 多 糖 类 药



物 、 多 糊 类 保 钺 食 品、多 糖 类 饮 品 、 食 品 添 加 剂 、无 公 苒 农 药 、 多 糖 类 饲 料 等，生 长 于 江 河



边、



边 滩涂的大米茚



. 是 一 种 禾 本 科 植 物 ，被 令 球 各 地 大 规 模 引 种。我 闰 种 植 人 米 草 的 初



衷 是 抵 御M浪 、保滩护毕 ，促淤造陆 。 没 想 到 山 于 它 的 抗 逆 性 与 力 极 强 * 其卞长連度趙



_



出人们控制的范围 t 异致 诱发赤湖笫等



涂 生 态 失 衡 ，航 道 淤 塞 t 滩 涂 养 殖 受 阻 、海 洋 生 物 窒 息 致 死 ，并



. W 而 被 称 为 “宵 人 荩



'



. 椹出用 tit界 各 闰 科 嗲 家 抟 铕 会 美 国 纽 约 研 究 对 策 ， .. 药 杀 等 办 法 制 止 它 的 危 宵 ， 火 烧 、 刀 砍 、虫 咬 . M收 效 甚 微 ，据 研 究 人1进 行 的 科 学 渊 定 ， 每 吨 大 米 草 多 糖 的 肽 料 成 本 仅 ].400 元 仅福建宁德就有 5 0 方 吨 大 米 草 待 拫 除 ， 可 产 1 & 万 .



6



吨 大 米 草 多 稗，年 产 值 为 130 亿允



. 年 创 利 79



i



5 亿元



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我闻是 3 前世界上种棹大米草佾多



. 黄 河 H 角洲 、 渤海湾和江亦沿海一带也大 S 繁 殖 蔓 延。 ao 多个县市均有分布 ， 大凇草多楯提取技术如在全国推广 ，经济效益可观 。



的国家



全国



.



5 乙基香查素 聞 内 t 袞采用乙醛酸为主要原料的 2(JDt / 年 乙 基 香 竺 素 生 产 装 W 于 2003 年 7 月 在 吉 化 矩 团 公 司 研 究 试 验 厂 建 成 投 产，乙 基 香 兰 衆 是 当 今 世 界 上 趄 的 合 成 香 料 之 一 P 是 食 品 添 加 剂 行 业 .不 可 或 缺 的 诳 要 原 料，它 的#气 是 杏 兰 素 的 3 彳倍 * 具 If 浓 郁 的 fT荚 兰 S 香 气 + 且 留 香 持 久 它 广 泛 应 用 于 食 品 ，巧 完 力 ，冰 淇 淋 .饮 料 及 R 用 化 妆 品 中 * 起 靖 香 和 定 香 作 }\\ 另 外，乙 基 香 竺 葙 还 珂 作 饲 料 的 添 加 剂 、 电 镀 行 彳k 的 增 亮 剂 、制药行业的中间体等 以 乙醛酸为主要原料牛产乙基# 兰索的工匕路线是同际上先进的牛产技术 * 该 项 g 巳由吉化集 团公司和吉林大学联合开发完成 * 该 项 技 术 解 决 了 国 内 现 有 香 兰 柰 生 产 装 探 环 境 污 染 严 : 本 工 艺 流 程 长 、产 品 收 率 低 等 问 越 产 品 达 到 FCC ( 芙 联 邦 通 倍 委 员 会〕IV 标 准 以 及 曰



.



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.



273



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添加剤公定朽标准



B



该产品的齊气姪上海香料研究所砧# 鉴定完全符合香气标准



的 珪 成 ，填 补 f 我两乙醛酸生产乙基 # 兰 索 技 术 的 空 白



.



.这奁装 K



六 、食品添加剂的复配



食品添加刑踅合物要求性能稳定 ，因 此 * 要求复合食品添加剂的每一种组分要 E 备相对



稳 定 的 条 件 或 在 复 合 物 中 保 持 相 对 稳 定 状 食 品 形 态 上 有 固 体 , 蜋 体 、 乳 状 色袢上有 红 、 蓝 、 筘 白 、 热 ，味道上冇苫 ■ 甜 、 辣 、 威 等 、 食品添加荆要适 R 食品这种千荖万别的 特 点• S 配型添加刑不是 J1#单一的食敁添加剤简单的混 idn 应该梵针对食品的要求 ，依据添 1



…



■



.



加剂作用败理和应用实验结果咖设计的 。 f 先砬注意不 I4费品添加剂功能的互补。 如 ：乳化 剂用广起



类 食品时 ，单 ，双甘



加 聚甘油觔效果逊佳，再加 Ji 闪二醉酯则更适合冷冻 iftf



困！ 笮甘 fi 和 淀粉解褡紀乂是一种很好的面包保鲜存h 对于面条类食品来讲 ，选用面粉品 『



质改良剂， 蝌稠剂和变#淀粉等搭纪效果十分明 Mu 这样 ，利用儿种单一性能不同的添加剂 合理搭配，其作用充分的发挥 t 可 达 到 最 伟 效 果 * 其 次 * 复 配 羽 添 加 剂 fll 协同起到增效作



川，如



+同的甜味刑 Srtd 后能减少单甜味剂的不良味遒 ，使甜味史加协调醉堞



*



在实际使用



时应考虑到其增效的结果 ■ 通过应用实验确定合适的添加刑段 ，达到安全使用 效梁明陡和 ' 降低成.本的作用 = M 后 ，食品添加剂不仅包括品质改良剂 ， 軾化剂 、 乳化剂等 ，贿茬添 剂 的 开 发 和 应 用 ，天 然 的 营 养 强 化



e



来 越 多 地 展 现 在 人 们 在 級 合 #强化剂配方设计 时应注意到费养平衡，而不能一味地强化而忽视平衡 卫生部公布的 《 食品添加剂卫生管埋办法 & 对:延紀型贪品添加剂有了明确的規定 T 这就 为我们今后努力升拓复配食品添加刑 ffi 场和严格规范 M 配食品添加剂市场提供了依据 伴随 复合食品添加剂越来越广泛的生产与应用 ， 其所带来的 J1生安全问題也会 H 益突出 ，M 此 在 S 合含品添加刑中产企业中推行 HACCP ( 危宵分析和关键拧制点 > 系铳也就 M 冇审要的 今后 ，我们在提倡拓拽煖配型盘品添加剂市场的 ㈣ 时 ，必须注意规范市场，必须 现实意义， 注意相应的法规 ，管■办法和产品规格标准等方耐的规范;，否則将出现假習伪劣产品權行的 B



.



混乩蝻画 t 后果不堪设想。所以拓展和规菹 M 合食品添加剂市砀是食品添加剂行业发城的



_



■



个方向 。



七 、中 国 食 品 添 加 剂 国 际 贸 易 消 费 概 况



拥有竞争力的中国食品添加刑总产值现只占国际贸蛣额的 1 5 % 左 但 在 采 儿 个 阽 种 h



方 爾，Li 在国际上占有1要的地位和肜响，除 T 传疣出口的天然香精香料和中围特有的品种



以外 ，一些近代发展起来的品神也显示出其优 & 的 出 n 盘争力 a



®



令世界消费约 SO 万 吨 左 右 ，75 %



80 % 应用千食品工业 ，中 闻 年 产 27 开 吨 、出 口 2 0 吨 ，产 域 和 欧 芙 相 但 出 U 通 占 世 界 笫 一 * 術 IL 中 国 柠 檬 酸 成 本 低 廉 ，在 美 ㈤ 市场柠嫌樹毎磁 75 美 分 ，时中阁产的只葙犯美分 ¥ 有相当强的竞争力 a ② 木 糖， . 木 糖 醇 世 界 消 费 谢 每 年 2 万 多 吨 * 主 要 用 亍 防 f# 食 品 + 中 网 年 产 1 方 多 吨 （能 力 3 方 吨 > ，出 口 约 ！万多吨 ，是 It 界 第 一 生 产 和 出 U 大 逞 ，占 驶 界 贸 易 S 50 % 以 上 ，有些 家 从中国进口 J 料 , 再 加 工 出 口， ① 柠撩



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*



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③ 防 腐 剂 据 报 进 ，全 世 界 年 消 费 防 腐 剂 4 5 万 吨



衡【JL梨 酸 钾 1 万 吨 ， 咖 场 車 价 每 磅 3.. 9 美 元 a 中



274



，美 搣 占 3 万 吨



其中 ，美 阔 年 泊 年 产能力超过万吨 ，每千克成本不到 3,5 t



__ __ _-



疋人民 ffu 过 去 诫 进 u 品 种 ，现 仵 已 能 批 t 出 美 閨 年 消 费 苯 甲 酸 钠 1 万 吨 ，中 阔 年 产 4 万 吨 以 上 ，出 口 I 万多吨。 ④ 糖h 全世界每年消赀糖桁相当干 UO0 万吨帱的甜度 ，篇 屮 亚 洲 占 44 % , 南 北 美 洲 AlS %。糖 精 甜 度 为 糖 的 300 500 倍 t 占 各 种 蒔 倍 甜 味 剂 消 费 母 的 6054 中 W 哔产糖 2.5 力 吨 左 右 ，出 口 1 万 多 吨 ，约 占 贸 秘 鼠 的 5 0 % 以 t ,



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.



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⑤ 乙基左芽酚 ： 国际贸易量 15001。中g 生产



M 为 I 500h



* □ lZ00tr



力 有 2000 多吨。8 个骨干厂的年生产



占国际贸易置的初艽 。



仅从以上几个品种的生产 M 和出口请叫以廢出中暖食品添加剂在闻际市场上布举足轻重 的 地 位 山于价格优势 ，我 図 的 维 生 紊 B 的 出 口 g 明M 上 JK 我 国 可 望 成 为 世 界 上 M 大 的 : 6



维 生 氷 B 生 产 因 为 许 多 II 家 将 维 生1 B 列人食品添加刑名单 ，使 维 生 索 B 的 销 攝 不 断 翻 麻 屮 闸 的 维 生 索 B 隹价通常比国外的一钱同类产品低 4 0 eo 美 元 /ks，N 外 维 生 素 B 的 挥 价 为 70



80 美 元/ kg ,



据统汁 ，近年我 y 食品添加剂 （包括发擀制品 ） 的年总产 M 超过 20U 万吨 s 增校率趙过 ]0 % 眛枯 、 . 柠攘酿 、 木褪 、 木糖醇和香料中的乙基麦芽酚等产品的产 M继续保待世界第一 P



的地位 。 食品添加剂行业的技术水平和管理水平有了很大提高 ,. 产品成本大輻度下降 ，产品 的市场竞争力明显增强。总投资 4 &0 方美充的罗氏 （ 上悔 ） 精细化工冇頼公闭 40 t / 年纯儿荼 家 [ 厂 于 2 0M 年在上海浦东新区投产 ，标志茗罗氏成为回际上笫一來业化生产纯儿条家



的生产 if 加剂领域



. 萝氏新上市的产品 TEAVIGOTM 可广泛应用于饮料



1



4



固体食品 、药品和食品添



据悉。此次在屮国生产的 TEAVrGOTM 将两向全球芾场，谈项 0 的投产 ，不但



开创了工业化生产纯儿茶索的先河，而且引人 f 国际先进生产标准 。 .



粮食加工商全球生物技术集团公珂 CGlobat Eiochem Technology Group) 与三井物产公 司合资在我围吉林裨长 # 市生产和销笆山梨醉 。 全球生物技术公 RI 在合资公 01 屮持服 51 % , 5井持股 49 % . 项日总投资 1S00 万美元 •. 山梨醉通常用糖 得 ，大 M 用于生产牙膏和维牛



.



^



CT 也用作小吃和饮料的甜味刑 。 诙合资公 4 初期产能为 6 万吨 / 年 ，其中 70 % 是液体 111



-



衆醉 ，有各种不同的等绂 ，用丁 生产化汝品 ，维生菜 C 和食品 ，装簠已于 2003 苹第 4 季度



投产



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忐规模化於营之路蛣我国食品



请多 ，规模小，往往 M



Q 前 ，我网含品添加剂生产企业数 加 剂的发展必然，



_



个小产品有几十个企败生产， 比如木糖醇 * 我 ㈤ 的生产和出口席世



界 笫 一 * 但是其他网家 * 如俄罗靳等、羝个企业 的 产凿大槪是 3000 多吨 ，一个国家就两三 家 ，而我国有 50 多家 t 每家仅 300 500 吨 ，总和最大 ，企业数里多，规模相对较小 企业 没 有 规 模，技 术 力 撥 也 相 应 单 装 工 艺 、 手 段 、 企 业 和 铣 瑰 相 对 存 在 差 异 ， 生 产 能



新技术歼发能力 ，新产品开发能力 、. 科技含 M , 科技人才的储番 在市场中转向的能力 得不足 。生产冏一食品添加荆产品的企业数里多，造成资金和设备的重 投人相产品的重



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复产出，产品的成本普迥居商不下，旦大多为榷加工产品， 科技含增不商 ，而势幵发新品种 食品添加剂中锯一两家规模较小的企业是不可能的 ，既缺乏足够的资金义缺乏足够的技术投



人 。数珐多 、 规模小的状况还造成国产食品添加剂产品政 it 相当不稳定 。目 it我国食品添加



剂勉强可以说主要产品冇了质锹保除 ， 而很多食品添加剂: 产品的质辑不够稳定 食品添加剂企业为降低成本追求利润








三 、干 制 过 程 中 食 品 的 主 要 变 化



— ■a



空气中水蒸气含 M 空气中水蒸气 可以由下式确定 =



h 湿度



p



w= P -



P



式 中 ，W 为 每 克 空 气 中 水 蒸 气 的 克 数 ；P 为水蒸气分



P 为总压 a



含水蒸气的空气的饱和分数由下式得到 3



x u>0



^



饱和百分比=



为 饱 和 空 气 的 w 值6



式 中，



空气的相对湿度由下式得到：



P R I I = 7- X i O O



.



式 中 . P 为 现 七 爾 度 K 的 饱 和 蒸 气 压； 2. 空 气 干饭介质



^



为 空 气 的 相 对 湿 疫 ，％ ,



食 物 可 以 在 空 气 、. 过 热 蒸 汽 ，真 空 、惰 性 气 体 中 干 燥 ，可 以 用 直 接 加 热 干 煉， 由 丁空 气 来 S 丰 便 用 方 便 井 能 控 制 食 品 的 过 热 ，所 以 ，常 用 它 作 为 干 燥 的 介 质，利 用 空 气 把 热 传 给 被 干 燥 的 食 品，并 榫 食 品 中 释 放 出 来 的 湿 气 带 走 ，用 空 气 千 燥 不 商 要 精 密 的 水 分[1收 系



.



统 * 而用其他气体干燥就冇这祥的必要



g



干 燥 可 以 逐 渐 完 成 ， l(tf 且 可 以 控 制 烘 焦 和 变 色 的



趋势#



U ) 干 燥 过 程 中 空 气 的 功 能 空 气 将 热 传 送 给 食 品 ，使 水 分 汽 化 ，㈣时，它 义 是 糌 正 脱



水的食品中释放出来的



湿魂汽带走的载体 t



中 爾 空气的体积将热传给食品使所含水分汽化所黹要的空气 a 要多于将蒸 汽运走离开干燥室所忠要的空气最 。 如果迸人的空气不干燥 或者离开千烘室的空气没有被 (2)



干



P



：_



部气所饱和 ，那么所黹庾的空气体枳就会发生改变 按一般规律，加热食品所需的空气 tt 是 带走食品中水蒸气所 空气帑的 5 7 债。空气容纳水蒸气的能力取决于溫度 * b



：



标 准 压 力 温 度 每 升 萵 1 T ，气体体积增加 1/ U3 , 温 度 每 增 加 15 T , 空 气 容 纳 水 分



278



__



的能力便增加 I 倍



_



^



使食品屮水分汽化所的热琦汽化热与制度有关 ，



(4)



由 表 断 汽 化 的 速 率 食 品 的 表 [ 枳 越 大 ，表 跗 越 疏 松 ，1:嵌 的 速 率 就



速串随食品上方流动空气的速度增大而增大



越 大，干



大。干 嫌



只要不出现表掰硬化 • 空气的溢度越高、



m 速 苹 就 越 大。嬰 除 去M 后 水 分 所 花 费 的 时 间 几 乎 与 水 分 从 80 %降 到 6 % 所 需



齪的时间相 ML 干燥时间随 # 圾后水分含试接近其平衡值酣迅座加 ( 5)



__ __



表 硬 化 如 果 空 气 的 爾 度 较 商 ffli 相 对 灌 度 较 低 * 就有可



出现这样的危险 , 即水



分 从 被 干 燥 食 品 表 由 移 走 的 速 度 比 水 分 从 食 品 颗 粒 潮 湿 的 内 邡 扩 故 离 开 的 速 度 快 ，从 而 形 成



表



硬 化或结壳 。这一不透气的壳层 （ 成 边 界 层） 会阻滞水分自由



rm ，这 种 情 形 称 为 表



硬 化。控 制 循 环 空 气 的 相 对 湿 度 和 空 气 的 濕 度 可 防 止 衷 而 硬 化 的 出 规 ，



< 6 ) 干 燥 器 类 型 食 品 脱 水 用 的 干 燥 器 有 多 种 类 ?eh 具 体 类 甩 的 选 择 取 决 于 被 千 燥 物 料 . 形 式 、经济及操作条件 ， 的 性 质 、 所要求的终产品 表7



-



]



是一般常用的干蝾雅以及用这些干媒稱來生产的产品 表 iM



滾 筒 T-



«M



干 雉 器 及 产 品



廷



产



干 馕 器



f



虹莓， 香蕪 牛 ,覼菜什 、 《



_



A



冷冻 T 燁辟



*品



*S



肉类



-



诛期式具空干燥器



冇 Ri 坩 的 屯 产 兄 叫



连钱真 S《 千 器



水寒利族菜



MH 式 f 嫌器



某些肉制品 、



连 续 卅 式( # 压 > 干 嫌 器



MM



栢式千媛器



本举和 M 罙



+慠梢



巍染



帘式干钃雔



杲些谢萊 妒聚、



沲沬千燥器



碾汁



S i S 式于嵌戕



本采利蘸莱



泷化床 浓



崤雾千



s



产



塘



全



和



牛



-



奶



f t 不 WlT t 貼十燥



第三节食品与食品添加剂干燥新工艺 一 、微波加热杀菌干燥机在调味料行业中的应用



-



-



微陂设 & 町州于调味品 （鸡肉香梢 、牛肉 #梢 、 猪肉香梢 、 酵母精 ） 等的加热 、 干燥与



杀爾处理 * 也适用干对海产品香料 （海带 ，紫菜 ，鱼 ，虾 ）的干垛 n (I )



鸡 精 生 产 工 艺 流 程 调 和 混 合 * 造 粒 干 煉（冷 却 师 选 包 装 * 璁 精 是 将 多 种 风 味 物 撖 和 辅 料 （淀 粉 、 麦芽糊梢等） 經 调 和 挤 ffi 造 粒 而 成 ，因 此，造 粒 ■



后 的 典 精 既 含 内 部 水 ，并 且 还 W



—



定 的 黏 度。这就使常规干煉机难以在鸡梢干煉生产中得到



应 用• 传 统 的 红 外 、热 风 、.蒸汽等方法处理干煉 ，杀 歯 、保鲜等工艺 • 具 有 杀 凿 不 彻 底 * 环



境姐度商



. 加工周则拉等缺点



*



而微波能作为新一代的加热能源能有效地克服传统工艺的遙



多 弊 端。 (2) 微 波 加 热 杀 菌 干 燥 机 干 燥 特 点



① 千燥时 「㈣ 短



. 产品的香味浓厚。



② 干 燥 温 败 低，均 匀 * 产 品 的 色 泽 亮 丽



® 选 择 性 加 热，



.



④ 干 燥 脱 水 的 蒸 汽 方 向 由 内 到 外 . 所 以 ，微 波



•



f 燥 具 有 膨 化 作 用，时 后 续 的 粉 碎 大 崔



报 助,



279



__ _ _



TF能 尚 效 a 微 波 直 接 对 物 料 进 行 作 丙 而 没 有 额 外 的 热 能 报 失 ，炉 尚 的 空 气 与 相 应 的 容 器 都 小 会 发 热 ，所 以 热 效 私 极 生 产 坏 埯 也 明 显 改 # 与 远 红 外 加 热 相 比 可 节 ⑤



电 3 0心 ⑥



M 于 控 feU



*



工 艺 先 进 。 在 微 波 加 热 干 嫩 中 + 无 废 水 ，尤 废 气，是 一 种 安 全 无 害 的 商



新 技 术 ，柯 提 尚 产 品 质 乘 ，带 来 辤 济 效 益， (3)



应 用 范 闹 加 热 与 灾 阑 处 理 糕 点、熟 食 S 快 餐 脱 水 * 干 燥 保 鲜 处 现 肉 松 、肉 包 、 饼 干 、 海 产 、 豆 谷 、稂 食 、 面 粉 、荚 芽 、快 熟 果 面 包 袖 、 冰 糖 ，茶 叶 ，烟 叶 ，香 料 、 中 两 药 M 、TUT; 杀 爾 捎 难 处 理 面 粉 、 鲜 奶 及 奶 制 品 ，液 体 调 味 品 （ 如 将 油



酱等 h 預先煮熟的禽肉与海



解 冻 处 理 冰 冻 肉 类 、海 鲜 、食 品 等 ■



_ _



.



蚝 油 、辣 椒 茄



1



二、鱼粉添加剤的干燥制粉加工工艺



月酣国内外餌粉的加工方法多裉据鱼腑肪含钳的多少进行加工 ，分为 "商 胎 龟 ” 和 “低 脂鱼 B 两种加工工艺 a L 商脂鱼的加工工艺 是对脂肪含屋较商的龟粉先进行脱脂然后冉干煤制粉的加工过程 。 酋 先，用 蒸 丑 或 十 热 风 加 热 的 方 法 ，使鱼体组织蛋白质发生热变性而凝固，促使体腑分离瘠出 * 然后对固形物进 . 行蝌旋压榨法压榨 ，



体 部分烘干制鱼粉 。 干



干热风的温度因热源形式不同 ，可 从 1 0 0 速 度 慢 ，但 龟 粉 质 请 好



5 0%



&



的 方 法 分 为 千 热 风 和 蒸 汽 法 两 种 a 甜者吹人 400 t:不 等 ；启 者 使 用 荔 汽 间 接 加 热，虽 然 干 燥



整鱼经过去油、 去浸汁



1



.-



_



干 燥、 粉 碎 后 的 产 品， 街 白 质 含 攒 在



.



60 % 不等 * 榨 出 的 汁 液 经 酸 化 ，喷雾干燥或加热浓缩成鱼蚝 Cfish otyble ) 傲 青 的 原 料 还 可 以 用 槪 类 内 脏，经加 水 解 、 离心分离 ，去 油 ，再 将 水 解 液 浓 缩 制 成 角 音 ；制 成 后



的 鱼 音 时 直 接 桶 装 出 饩 ，也 可 川 淀 .粉 或 糖 麸 做 为 吸 附 剂 再 经 干 燥 、 粉 碎 后 者 称 为 衝 汁 吸 附 树 料 或 混 合 鱼 溶 粉 （compcmnd fish sgluble powder ) « 其背养价值因毅体耐异。



.



2 低脂鱼的加工工艺



是 財 体』 1 肪.相 对 含 M 低的鱼及其他海产品的加工过裎 J 拫 据 原 料 蚋 神 类 一 般 分 为 全 龟 粉 ! ■



和杂饱粉 2 类



脱 脂+



全垡 .粉是对脂肪含 S 少的鱼进行粮体枰掊加热干燥 ，失 去 部 分 水 分 后 洱 进 行 固 形 物 经 第 2 次 干 煉 至 水 分 含 摄 达 粉 碎 制 成 鱼 粉 s i i 常 每 100 kg 全 鱼 约 可 出



。



令 鱼 粉 £2k



-



_



蛋 白 庾 含 M 在 印％ 左右 ，杂鱼粉是将小杂鱼 、 I h



脏等直接 T 燥 粉 碎 后 的 产 品 ，又 称 免 〒.粉 ，含 枏 诳 白 质 4SK



1以 及 鱼 炙 、尾 、 锥 、内



55 % 不 等



或在渔产旺季 ， 先采用盐腌原料 * 再 经 脱 私％ 然 后 亍 燥 粉 碎 制 得，这 种 龟 粉 往 往 因 脱 盐 不 彻 底 （ 含 盐 ItJK 以 上 ），使用不当 M 造成畜禽食盐中毒 g



.



H ,鹿 芋 葡 甘 聚 糖 干 燥 工 艺 和 方 法 的 研 究



_



鹰 芋 的 利 用 价 值 就 在 于 加I后 KGM ( 蒲 片 聚 糖） 的 内 在 品 质 ， 这 除 与 栽 培 品 种 * 球 茎



屯氏年限以及成熟度有关外



还与加工中的 T 煉条件有



切 的 关 系。



热干燥法以其干煉玷大 ，设窬投资少等优点得到# 遍的推广砬用 n 热干燥存在若炱杂的



传热导湿和产品不断发生内在变化的生物化学过程



g



绿 芸报道了热空气对流干燥条件对埯芋葡甘聚糖内在品质的影响研究干燥工艺和方 法 ，并 对 干 燥 过 程 的 X 艺 特 性 和 数 学 模 型 进 行 研 究 a 而对干燥参数影响主要成分 KGN 内 在 P MP 特别以分析数据从微观的分子降解角度进行了身 采用先进的优化设计方法 分 280



^



.



.



_



_



析影晌 KGM 特 性 黏 度 、 含菝 ，分 子 菝 、 还原糖含谡 、 流 干 燥 制 成 食 优 质 KGM 的 芋 片 提 供 理 沦 依 椐 。 1. 树 料 和 方 法



u> (2)



材 料 采



n 遵 义 m 郊 同 一 田 块，同 一 品 种



_



活 性等指鉍的干燥泰教 ，为热夙对



无病寄



. 尤 腐 烂 的 3 年生魔孕球茎



_ _ __ _ _



方法



s



#品 制 备 淸 水 将 麼 芋 球 苹 洗 净 ，电 吹 风 吹 干 表 面 水 ，去 顶 芽 和 皮 ，切 成 哗 Ofc 5 em ， ， Icm , 2cm , JK 4 cm , 松 Scni 的鲜芋片 。分 別 在 0 5 % 、 1 % 和 2 % 的I硫 酸 氢 钠 溶 液 中 浸 泡 Imin , 沥 干 按 实 验 设 计 干 制 成 含 水 12 % 的 干 芋 片 + S 于 粉 碎 机 中 粉 綷 （ 冉处麵进样母与粉 ①



+



.



晬 时 间 一 致） 即 得 全 粉 ；取 全 粉 在 右 研 钵 中 反 复 研 酐 • 搜 集 6 0



为 糖 粉; 样品 ，



#川 不 同 浓 度 的 乙 醇 溶 液 多 级 研 磨 洗 涤 错 粉



】0 0 目 之 间 颗 粒 （ 有 光 泽〕



. 去 陈 杂 质，即 得 纯 化 后 的 KGM



② 分 析 方 法 全 粉 中 还 原 埔 、 KGM 含 敏 ，梢 粉 特 性 黏 度，KGM 分 子 趙 、斤 t 旃 聚 糖 酶和多酚氣化



活 性 等 项 自 的 分 析 方 法 均 按 有 关 文 献 或 稍 加 改 进 进 行。



-



③ 热风干煉实验因素水平设计兕表 7 2, 表 74



热興干燥实验因索水平设计 因



水f



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U C 35 ) 正 交 设 计 衷 进 行 多S 素 宠 验，将恒溫鼓風干燥箱升温至实验设计贺求的 离溫祖度 ，预热 3 0 min , 使温度和风速橡定 ，杵护色处理过的芊片单层铺放在簸箕中 ，放 进 采用



烘箱按正交设计条件进行干燥， 2 设计依据 ‘ 内部 根 据 千 煉 过 程 理 论 ，选抒干燥条件席使初期短时高温 ，从 而 使 物 料 内 部 迅 速 升 卜燥物表面水分蒸发速度接近成等于它内邪水分向外扩敗的速 水分快速矜移列表面。中 朗 被 : 度，特 别 是 芊 块 茎 南 含 淀 粉 蔔甘驿聚糖等成膜物 * 如果表面水分蒸发较内部水分向外扩 散 迅 速 会存 .表面形成硬膜 内 湿 外 干 延 长 干 燥 时 间 ，增 加 消 耗 ，降 低 KGM 品 a 因 此



.



t



®



％



中 期 需 要 降 至 中 海。这一阶段是干 操 的 主 要 阶 段 。后期由于用于蒸发水分的热逮减少，大 部 分 热 It 使被 -T 媒 物 质 升 M , 逐 渐 使 物 料 与 热 空 气 温 度 相 此 时 若 不 降 低 温 度 ，物 料 会 被 烧 ■



焦 ，这 就 是 设 计 高 温 段 ]0 0



I 2 nt\ l



埋论基础 ， 3. 结果与讨论



-



20 rnin , 中 湛 段 70



9 0 1，l



-



：



2 h , 低 温 段 SOT 的



U ) 干 煉 过 程 特 性 与 钝 化 嗛 芋 球 茎 内 源 酶 活 性 的 关 系 魔 芋 球 茎 中 含 存 大 进 的 内 源 酶， 其 屮 对 KGM 品 质 影 响 最 大 的 有 广 甘 辂 聚 糖 酶 和 多 氧 化 解 * 甘 聚 糖 酶 水 澥 KCJM 大 分 使 E 失 去 应 有 的 商 品 价 值 ， 多 酚 焚 化 酶 影 晌 产 品 的 色 泽 和 产 生 不 & 异 眛，也 降 低



KGM 的 商 舳 价 佾 n



-



^



据文献报遒 * J3 廿 銪 聚 箭 酶 在 邪



1



以



F 稳 定 . 4 0C 活 性 开 姶 下 降



6



经 对 竽 片 中 t甘 SS



281



_ _ _ ：



聚 糖 酶 在 t 20 t 对 流 热 空 气 中 加 热 lOmiu 的钝化情况进行研究的结果表明 f 离 热 空 气 可 以 在 较短时间里钝化 f 甘 露 聚 糖 酶 ( 表 7 3 )。



-



表 7- 3



鲜竽片在 IMt 加热 lOmin JMi 霸聚》 鷗的失活率 ■



5



2



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D. SO



失活



_



从 忐 7 3 可 以#



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2. fSO



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2队 6



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吁 度芋片中广甘踩聚糖酶活性都受到不同秤度的钝化 ，痛 的 失



不



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2 . 13



战



82



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店性残疗枣 / K



'A .. QQ



_



活 顺 序 为 8 2 nr>m>5mm>10 mni>20mm , 片 越 薄 ，酶活性越场被钝化 a



高热空气对多 ® 氣化解的钝化赴一个较缀懊的过程 ，当 120 T：加 热 10 mm 后 ，不 但 未 使 多 酚 氧 化 酶 活 性 钝 化 . 反而使活性增高 ， 连 2mm 薄 片 的 活 忭 郤 离 于 对 照 （ 不 加 热 的 原 芋 片h 说明短时商溫促进了芋片多酚氣化酶的活性 * 当 120 T 加 热 2 0min 后 ( 农 7-4U 多 酣



：



氧 醉 活 性 才 开 始 純 化 ， 10mm 片 仅 失 活 2 7 M , 说 明 短 时 商 温



+能钝化多



氣 化 活 性， 因



■



此 * 生产上均在干燥前采用护色处理 +



-



鲜竽片在 iii* t 加热不网时同多掛氣化薦涪性败存軍



表74



切片单



加热肘N/imn



残单位



St 失诂 *



综上所述 速率



2



5



10



JD



20



10



20



u.



7. 5



34. &



2 Q. 6



m



22.7



104



2



77 3



.



-4



对流热空气干燥初期短时高温



-



. 而 且 还 能 迅 速 钝 化 j9 甘 錤 聚 糖 酶 活 性



+



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-



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0



不加热



.



32. 1



40,7



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4 i. D



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.



0



2 7



. 不但能迅速提离物料溢度 ，有 利 于 提 卨 干 煻 从 而 保 持 KGM 大分子的完整 ，提 卨 KGM 的



利用价値。但这种商敲H能 短 时 ( 10 ~ 20 min ) + 过 校 会 山 f 表 谢 蒸 发 速 度 大 于 内 部 水 分 向 外 右 敢 逨 度 丽 使 物 料| 未 Kf 鍩 硬 腆 • 姓 至 十 裂 焦 糊 s



-



C2 ) 正 交 优 选 结 果 分 析 从 （ 表 7 S ) IE 交实验结罘统计的极差值看出 ，卨 温 温 度 娃 影 JB 7-S



正交实 telt 果及各 ffi 西



w 还



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分 f Ji



282



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方麓分析 敢



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2 33



0, 23



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CL 37



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响 KGM 含 贵 、 特性黏度和分子 M 的 主 魁 因 本 ，其 次 是 商 湿 时 ㈣ 和 片 赝 ，各因柬的方爰;Jt 析



結 取i !fj ，尚溢



-



m 度对 KGM 含 w 、特性黏度和分子摄的影响均达到极显著水平 。结 合 前



A 斛吋芦 甘髁聚糖醇活性钝化的分析 不 难 宥 出 由 于 尚 温 饨 化 f 心甘露聚糖酶，保 持 了 KGM 大分 f 的 完 幣 ，根 据 马 克 赫雄克方程式 式中 g 为 特 性 黏 度， 为分子 M ， K . 为黹数 . 说 明 KGM 分 了 g 大小龙中体现在溶液的黏度杭卜 ， 闲 此 * 国内外都用 ■



■



_



t



■



_



黏度偵来评价魔芋精椿的质埔。同艰 ，KGM 大 分 子 没 何 被 梅 水 解，还 原 糖 含 不 可能埔 加，KGM 的 总 S 就 不 T 降 故 KGM 含 坩 、 特杵點度和还原椐含 M 与分子最都是 个 统 一



.



■



_



对应的关系 #



■



总 之 ，烘 烤 初 期 的 短 时 商 斛 是 使 芋 片 含 高 质 进 的 主 耍 网 帟 0 在该实验条件下 ，千 燥工岂的较好参数组合为 ；商砌段 iMt * ZOmin； 屮 温 段 SOTC , lhT 片 庠 O.Scnu



：



四 、南瓜粉喷雾干燥生产线工艺研究 南瓜义称饭瓜 、 番 瓜 和 倭 瓜 t 一 年 生 草 本 植 物 ，南瓜肉和叶均可食用 ，蔓 、叶 、 花 和籽 都可以人药 它不仅有较卨的食用添加剂价值 而 且有翁不坷忽视的食疗作用 据 { 滇 南 本 草 S 蔌 5 南 瓜 性 溢 ，味 甘 .无诤 入 脾 , 宵 二 经，能 润 帥 偷 气 化 痰 排 脓 t 柴 虫 解 毒 ，治 咳 止 啮 + 疗肺廬与便秘 ，并 有 利 尿 ，美容等作用 a 俗 话 说 5 ”冬至吃南瓜 ，中珂不进家 它 a



■



可以预防和治疔多种疾病



■



■



p



，



T



如: 前 列 腺 肥 大 、 阶 列 腺 痛 、 动 脉 硬 化



t



胃 黏 膜 溃 疡 、糖犀病和



结石等，



南瓜原产于南美洲 ，后 传 人 我 H，南瓜为葫芦科相物 ，含 有 瓜 氨 酸 、 耥 铤 酸 ，天 门 冬



M , 胡 萆 卜I 、. 维 生 素 抗 坏 血 酸、翊 芦 已 碱、腺 嘌 呤 、腊 肪 , 簡 萄 稗 、 .1戈 聚糖及甘 露 m 等成分, 其 屮 每 ] oog 果肉中含瓜氨酸 n g、 脂 肪 钙 3 0mgs m &g , 铁 MK 以 及多种维生素 ，特 别 是 胡 梦 卜 岽〔维 生 素 A 原） 的 含1居 瓜 类 之 首 ，它 还 含 有 葫 芦 EM , .



m



腺嘹呤 、 环 丙 棊 基酸 （CTY > 和多缩戊糖等对人体有益的饬质。另 外 ,. 还 含 冇 部 分 有 机 酸 、 无 机 盐 、 叶 黄 索 ,. 果 酸 和 酶 等 ， ■



1. 工 艺 流 程 ⑴ 生 产 线 特 点 主 要 以 机 械 化 淹 水 线 操 作 为 主，人工为辅 t 全部 .采用 W 产 设 备 * 该 牛 产工艺 EI 前 城 国 内 领 先 水 平 。 特別 .是利用浓缩设茶进行工毗化生产 ，保证原料液体的流动件



—



成为该项技术的关键 < 2> 工 乙 流 程 兩 瓜



压均质



—- — —- — —



沒 泡 ，消 41



^



双 效 浓 缩 喷 雾 干 煺 4集 粉



( 35 生 产 工 艺 说 明



切块



去籽



筛 .粉 4包 装



破碎



磨浆



装箱人库。



胶聆



—



， 分离 调配 商



_



① 南 瓜 原 料 荽 求 品 种 廬 为 大 辭 盘 、 小il 亮 等 。 外 形 祀 寸 约 焯 S 0mmX 120mm 以 上， 成熟度要求 S 9 成 熟 以 上 ，尤腐烂和变质现染，



©



浸 泡 和 消 毒 把 南 瓜 原 材 料 放 人 浓 度 为 〖 0 5 的 次 氣 檐 溶 液 中，沒 泡 lOmiii 以 上 ， H 的是淸灭南瓜原料表面微生物 ③ 切 块 经 淸 洗 后 的 南 瓜 原 科 * 逬 入 切 块 机 * 切 成 4 5 块 。 锯切工作时产生的废料经 收 染 斗 收 集 后 ，ft 接送人破碎机破碎， ④ 去 籽 经 如 块 后 的 南 瓜 原 科 进 A 挑 选 台，人 工 去 掉 闹 瓜 籽，再用笸迭到瓜籽生产车 间迸行加工 a 6



⑤



破碎经去籽后的南瓜条块由输送机卉棧喂人旋风式粉碎机内迸行粗破晬 ，出 料 口 283



15 mm , 闻財按物料质 M 加人等货的汴化水，经 粗 破 碎 后 的 妝 料 进 人 旋



物料大小控制在 10



转 破 碎 机 ，进 一 步 杷 物 料 破 碎 ，物 料 盈 二 次 鈹 碎 后 粒 度 控 制 在 5



fimm 之 闻 n



⑥ 磨 浆 破 晬 后 的 物 料 经 颗 粒 浆 送 到 坍 浆 机 中 磨 浆 。细 度 在 〖 mm 以 下％ 使物料顾杨 & ⑦ 胶 磨 经 过 磨 浆 机 的 物 料 进 入 两 遒 胶 体 磨 逬 一 步 细 化 ，控制两道胶体磨间隙 + 使 物



_ _



料 出 口 粒 度 控 制 在 20



50 Mm 之 间



® 分 禽 经 过 胶 体 廢 的 浆 料 由 立 式 浆 涪 分 离 机 把 粗 纤 维 及 瓜 皮 等 物 质 分 截 出 去。分 离 机 筛 网 采 用 肋 或 eo a 扎 牦，视 悄 况 部 分 浆 洧 町 回 到 磨 机 冉 加 工， ⑨ 阏S



_



经过分离后的料液进人冷热缸迸行调配 * 加人一定虽的品质改良剂 ，㈣ 时 使



料液的温度控制在 SO 度 左 右 ⑩ 高 均 质 刺 闱 后 的 料 液 迸 入 晓 压 均 质 机 内 进 行 均 质 ， HI力 控 制 在 邪 MPa 左 右



^



m



的 II 使物料屮的刺粒及纤维进一步破碎 ，料 液 粒 度 控 制 在 以



F



*



：



H



⑪ 双 效 浓 缩 均 质 后 的 料 液 进 人 驭 效 杀 阐 器 中 杀 睛 ，杀 網 渥 度 为 S5 X , 时 间 为 K GC , 二极温度控制在 551:左 3GmitiP 物 料 经 杀 歯 后 进 人 双 效 浓 缩 锅 一 级 湔 度 控 制 在 6 5 ？ 右 ，蒸 发 水 分 世 为 1 0 0 0 LlOOkg/ h ， 莨 空 度 校 制 在 0 CKMVTPii ，当 0 形 物 含 通 达 到 1 2 % 34



% 时 打 开 出 料 阀;



：



-



^



以免彤响喷粉质 料 ，罔 形 物 浓 度 拉 制 年 一 定 范 撖 内 ，



⑫ 喷 雾 干 燥 经 过 双 效 浓 缩 后 的 物 料 （闹形钧在 12 舛 1* % ) 用蒔杻泵送到压力式喷 头进行雾化。 离 IE 梨 压 力 控 制 在 12.5 1 5,0 MP心 喷 嘴 直 径 采 用 2 3 mm , 雾 化 角 度 &



, 排 风 温 度 为 7 8 TC , 釆用旋凤分离器回收粉 ， SOt：, 合 金 钢 喷 嘴 ，进 风 涸 度 力 150 160 X； : 经过喷雾干燥后的粉 ，通过制冷风送系统 粉 水 分 含 欺 5 % 左右。集 .粉 ， 出粉粒度 80 目 ， 彳 送 至 集 粉 仓 ，集粉仓采用布袋阅收方式将粉回收，用密封式出粉器将粉送到两元抿动筛进行



筛 粉。 ⑬ 筛粉两元振动筛采州 ⑽ II 筛网 ，筛上粒度大于祕 N 的粉收集后送回前处琿调配 工段 ，筛下小于 SO g 的粉通过蝶旋提升机送到填充机内 D ⑭ 包装利用填充机精确计算 ，塽充入袋 ，搿用封 II 机进行封口 ，间时打上 H 期。 ⑮ 包 装 车 间 坏 境 要 求 温 度 抝 扔 湿 苽 小 于 7 & M 80 % n 仓库温度不卨于 l S t ， 灌度小干 8 0 % s ⑯ 卫生净化密封性姆商 ，无污染源 ，人员进人势消毒 ，开 X 前用紫外线灯



仓库要求防虫 、防鼠和防潮 2 . 分析与讨论



_



射 ]h



6



R 前国的南瓜粉生产工艺采用的多是喷雾干燥方法和切片烘干粉碑方法 制药南瓜粉生 产的因索主要 M 能 耗 制 题。现在同内太多数厂家采用喷赛千垛方法生产南瓜粉 。 其喷雾干燥 》



_



以 南 瓜 原 浆 的 固 形 钫 含 虽 多 在 5 舛左右 ，这就会给唢雾干燥造成很大雄度 ，实际生产屮 会因为成畆水分含1过大产生粘哦现象，而 1±产生煤糊气味 * 严重影响产品质植及成本 * 本工艺生产特点就是在南瓜料液屮加人 j9 坏状蝴梢等品质改良剂 使 浓 缩 的 固 形 物 达 到 1.2 % 14 % 。这样可以减轻喷雾干燥工序的负荷 ，降 低 运 行 成 本 • 使成品粉的质員也有 较大提我 喷 荽褡的塔身上部采用冷 M 护 壁 系 统 ，避 免 粘 壁 现 象 南瓜粉因其含糖坩较高 ， 易吸



t



.



*



凶此在喷霉塔底部加装一燊冷風送粉系统 ，以 保 证 Jt 成品本分含■不 超 标，



3, 阐瓜粉添加剂产品评价



在巳面批的南瓜粉系列产品中，R 前以南瓜粉最变市场欢迎 ，产销扯大 * 南瓜粉除 f 大 tt 盘接食用和药用外 ，逃大蛍用于各种食品 、 药品的配方组分和添加剂， （ 如南瓜晶 、. 南瓜冲



284



_ _



__ _ _ _



剂U 南瓜糊 ，南瓜冰淇淋



南瓜饼千



1



I



南瓜糕



南瓜银糕和南瓜闹条等入因此



1



T



南瓜热



使南瓜身价白- 愔 ，崙求 m 也逐渐增多。经临床实践 s ii 本农林省及医药保個方面的专家都肯 定了南瓜的维牛翥 A 含坡极为丰甯 咖 贪热it 又十分低，是鉍理想的 美 容食品 于是 澡美的女件视闸瓜为最枝芙輕品 ，大■实用，使那些铅肥生艮和宵怕患上相f 屎病贿中老年人



'



T



和年音人 ，也都紛纷以吃尚瓜粉为时尚 。



nm



南瓜粉在网际和国内也 场转为紧销商品供 不应求 ，市场缺 n 很大 tt 批界一些发达网家对歯瓜粉的志求主要依赖进口 ，日本是南瓜粉 求 M 最大的国 iC 今年来 ，啕瓜粉已成为我国的重势出 n 创 W 产品 T 换汇率萵于马铃傅 ，玉 米 日前南瓜粉生产远远满足不 f 国内外市域的需求，具有十分广阔的前毋 ■



*



：



:



.



B



五 、米邦塔仙人掌真空干燥工艺的研究 ■



L 干燥工艺 食 ffl 仙人莩做朵在 N 外很禆遍 ， 种 ffi 食叫仙人肀 0 骱冉:南美洲 、 欧洲等地



_



些內家已形 成规模较大的产业 墦两哥是仙人窜王围 ， H 前哦两虾食 ffl 仙人掌的产觝占世界第一位，其 中人工种植的 E0 积 达 1 1 6 万 多 产 品 適 布 网 内 外 疖 场 。 C 1 ) 米 邦 塔 食 用 仙 人 掌 米 邦 塔 仙 人 笮 ( opiinib milpa alta ) 是我围农业部优威农产品



^



开发服务中心从吊西卅米邦塔地 K 引进 ， 锌过适应性栽培枏品种筛选向作为菜卬的品种 ： 其



辑 # 丰莴 t 具冇较高的药用价倜 ，钶含钾 、 钙 、 钢



_



％



铁 、锰



.锶等谔养元岽 ，M 时钠离子及



: 含虽低 ，不含萆酸 专家认为貧酮类物质 （ 芦丁 , 槲皮累），吋釆用煎 、 W 他茧金诚元絮 的 炒 、 炸 煮 、 凉伴等多种烹制方法 ，逐可加工成多种保健品，还逛制作罐头 、 饮料 、醱酒的 ，



_



1



上等原料 。其组织中独有的抱壁



a



*



檐和较明显的降低血胆闽醉和甘油三



.



角蒂仙 、 玉英蓉等成分可增强人休免疫力 ，有一定的降



nm



疚病和楯尿病 tii 心 M! 有一定疗效。经构 ，每 lOOg 米 邦 塔 食 用 仙 人 掌 屮 含 水 分 9 H 4 g , 矿 物 质 O.Sg ， 逛由质 l* 3gt 舒 维 索 化 铁 2 6 mg + 钙 2 0 ， 鱗 1 7mg，维 生 隶 C ll.,9m.gf 维 生 菜 Ba 0.04 mg 维生紫 Bi L 03 mgb



：



、



_ _ _



舍 敢的作用，对某毪癌症



1



■



-



到 0 前为止 ，米邦塔食用仙人羊的很多成分已被 .发 现 * 并开发利用 • 佰是逐有许许多多 不明的成分有待研究 * 仙人傘神竒的药效作用 Q 引起越来越多中外医药科技工作者的重视 ( 2)



M



脱水蔬莱隨符人们生活节舂不断加快 T 新鮮蔬喿已不能完全满足人们的生活范 要 ，脱水蔬菜开始越来越麥的走进现代人的生活 从 ] 来看，閨内蔬菜加 T 口时以 加 工 | 鲜销力主，这 部分 M 市钳售比例较大 ；另一大类鱿是干制蔬菜，以出 n 为 主 新 鲜 蔬 菜 制 成脱水蔬菜 sj延长储藏期 ,. 降低储藏 、运输 ， . 包装等费用 脱水蔬菜对脉料的要求不商 ， &



=



D



.



特別是对原料的大小 . 形状没存要求 ，拓宽 / 果蔬跟料的应用范序L 近年来 ，脱水蔬菜呈现 供不座求的状况 1 3 前 脱 水 蔬 菜 世 界 出 口 虽 达 1 0 万 吨 + 在 西 方 发 达 国 家 产 M 很大 •. 我 ㈤ 的脱水蔬菜从 〗964 年开 .始出 n 以来，尤其是这几年在对外开放对内搞活经济的形势十％ 发駿成为年出口 1+ 5 万吨 ，收汇 2500 万美元的较大商品 , &



a



研究 FI 标及意义止是由于米郑堪食屮讪人笮具冇以上的闲多优点



的发願前婊广阔 ，所以我们选用它作为原料来进行脱水干制品的研究



. 加上睨水蔬菜



以新鲜米邦塔贪用 人竽为原料 * 将其中所含的自由水和部分结合水脱出 ，再经适当的加工与包装处理而制成成 I 产品的营养成分 、 色泽和口昧接近新鮮蔬莱 ，而重 只衧原料的十分之一到二卜分之 &



a



具柝较奵的 K 水性



. 并且鲜菜屮所含的叶刼痏和维生菝仍能较好的保存



成块 T 就更便于运输携带



。 如果冉经压鲂



. 父耐久藏，食前加水浸泡复原便可按常法食用或烹调



n



285



_ __



__



13 前 脱 水 蔬 菜 的 加 工 普 遍 采 用 的 方 法 是 然 风 P 和 热 风 千 條 . 但随宥窬祺姐的 R 渐 增 滕 方 法 所 暴 銪 出 來 的 缺 点 也JS 渐 明 如 耗 时 较 长 、 . 能耗大等 + 所以开犮新的



长，这



f 煉 方 法 jg 脱 水 蔬 菜 的 一 个 发 展 趋 势



a



以



-



F采用真空 r 燦法对米邦坍食用仙人幸进行脱水干



制品的研究 ，以探究真空干操法在制备脱水蔬茉中的应用价疽及可行性 。



I 实验材枓方法的研究



( I ) 实验材料墨茜軒米邦塔食用仙人箪



-



.



C 2 ) 主 要 试 剂 硼 醜 吸 收 液 ，屮 基 红 漠 屮 酚 绿 棍 合 指 示 剂 ，甲 基 红 乙 醉 溶 液 ， 碱 性 酒



化 铁 溶 液 和 等 里 蓝 墨 水 的 泡 合 液 , 过 氧 化 氣，辛



石 酸 铜 屮 液 和 乙 液 ，乙 酸 锌 ， 亚 铁 氡 化 钾 溶 液 ，抗 坏 咖 酸 标 准 溶 液 t 2 * 6 二 氣 靛 册 溶 液 粉 ，碘 化 钾 + 0 3 % 三 M



丙 酮 等。 主要仪器设备



( 3)



■



酚酞乙醇溶液 +



WX 型忤联旋片式无油 S空 浆



中酔浙江临海市梢工真空设挤厂



ZKS 2J 糊 电 热 真 空 干 燥 箱



上海市实验仪器总广



〗. oi ] A



江苏省通州市沪通制药机械设备厂



型电热鼓风子煉箱 Whirlpool VIP27I



__



惠 浦 家用电器 （中国）有限公司 军事医学科学銳北京四坏科学仪器厂



微波炉



LGJL 5 嘲 冷 冻 干 烘 机



-



上海市实验仪器总厂



722 围 分 光 光 度 计 HH



e 数显恒獻水浴锅



同华电器存限公司 上海新E电子有跟公司



KNr>0 4 消 化 炉 DCB 系列智能箱式离温炉 (4)



淀



北京独创科技有限公司



真 空 干 燥 法 方 法 的 研 究 本 实 验 以 真 空 干 燥 法 为 主 魁 方 法 ，同 时 采 用 热 凤 干 燥 法 、 微波干燥法以及冷冻干燫法作为对比。 ① 真空于燥法良帘干燥时食品



加热sn



.



和辐射方式传递到贪品中心的* 主要 冇 搁 板 式 處 空 干 垛 设 济 和 连 续 式 JS 空



f f f M 真空干堍淹程示意



1 一干 索 t



_



温庶和脱水速度可通过调节真空度及 加 热 强 度 来 控 制 ， 而 热;StM 通 过 传 导



一冷凝器 I 3



—



_



典



*S



干 燥 设 备，本 实 验 采 用 的 是 搁 板 式 真 空干燥设拣 真空干媒系统由真空室 、



-



加 热 系 统 、真 空 系 统 和 水 蒸 气 收 架 装1四 种 主 要 组 件 组 合 而 成 ，如图 ？1 所 示， 白 • 真 空 莖 5 是物料干燥场所 ， 有放置食品的搁板 a ■



i>. 加 热 系 统 ：憫板吊电热等加热食品 ，



. 真 空 系 统：包括泵和管道 ，主要采用處空泵 .



c



丄水蒸气收集装置 ± 冷凝器必须装在真空泵前以免水蒸气进人泵内造成污损 实 验 具 体 操 作 步 骤 如1^



D



.



在搁板上平摊一层薄纱布 将 米 邦 培 食 用 仙 人 攀 切 成 薄 片 • 搁 S 其上 ，米 邦 塔 食 用 仙人羋片之间应有一定的匣离 ，以 便 均 匀 接 受 热 辐 射 ，然 后 关 上 rjB b, 打 开 控 制 器 操 作 门 闹 板 ，接 通 电 源 ，此时仪表工作灯显示温度 。 C 关闭进气电磁 • 开启抽气电磁闽袖真空 ，使 其 达 到 工 作I求，



-



d, 良 空



288



在



■



空状态下 * 根据物品所需要的加热温度



. 在工作温度抱围内设定加热



温度 a



__



. 先关闭加热程序



然后开岿进气电磁阀放人空气，打 幵 筘n, f 对干燥后的米择塔食用仙人苹进行各种珅化指标的分折 s ② 热 风 干 燥 法 设 择 为 箱 形，外壳包以绝缘层以防止热损失 ，载有米邦堪食用仙人掌 的 表 面 皿 放 在 搁 板 上 ，箱 A 安 装 有 凤 岗 、空勺:加热器 、 热 风 幣 流 板 、 空 气 过 滤 器， 进出风U 等 经加热排竹和滤筛靖除灰尘后的热风流经鉞耵米邦塔食用仙人嚯的衣而 mu 接和米邦 塔食用仙人 f： 接 触 并 由 排 气 n 棑 出 筘 外 但米邡培食用仙人供在表面皿的堆积哼度不宜



-



.



工作结朵



t



.



过大。



.



_



n



③ 微波干燥法此法利川微波将能鼠传给物料进行干燦



由于本实验采用的微波炉没



率 较难拧制 ■ 所 以 守 致 仙 人 苄 受 热 不 均 匀 ， 表皮的水分先失 有 少 银 出 现 焦 糊 ，其争 出 现 火 花 ，所以进行预窬实验后在止式实验中



布 水 蒸 气 收 集 装 HS 加 之 徽 波



去 ，且 中 间 有 裂 痕 t



A



:



采 用 此 方 法，



④ 冷冻干燥法冷冻干燥是将含水锪品预冻结



+



然 后 使 之 在 E 空状态下升华而获得干



. 可分为以 F 三 个 阶 段 。 燥物品的一种方法,



.



-



物 料 冻 结 阶 段 用 冷 PT 总 冻 先 将 仙 人 笮 冻 结 后 Hf 将仙人掌放入冻干机内盘夺干相 k 升华干 廉 阶 段 在 此 阶 段 要 栴 仙 人 常 中 的 冰 晶 全 部 升 华 * 约除去仙人傘全部水分的 . 类似 T 恒速干燥阶段 90 % 左右 t 干燥速率棊本不变 ， c,



^



-



_



吸 干 燥 阶 段 这 一 阶 段 的 干 燥 特 点 为 水 分 蒸 发 ，将暖附在毛细管哦上的，或者与



化学物成极性基闭所吸附结合的水分蒸发掉， C 5 ) 结果与讨论 ① 物理特性变化



.



S空 千 燥 过 程 中 明 昆 的 变 化 就 是 出 现 收 縮 米 邦 堪 食 用 仙 人 掌 干 制 后 体 积 料 的 10 % 左 右 质m 约 为 原 料 的 5 % 10 % ( 如 表 ？6 所 承 h 枏 同 的 真 空 度 下 ， 鮎 度 越 高 f 燥 效 果 越 好 可 达 到 这 一 范 围 而使用热风干燥 （ 如表 7 7 所 示 ） M 然 也 Pi n 干缩和干裂



.



f



3



.



达到这一要求 * 但 焦 化 现 象 的 发 生 率 可 能 会 提 商



-



表76



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条



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干



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真空干嫌干煽幸 干燦后璜 f i / g



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0. OfiMPfl SOt



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mmmm 表77



条



件



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热 岚 干 嫌 { 对 Lt ) 干 蟣 碥 /E



干 蟥 s i l t /B



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TJft .oifiM / 干 垛 裀



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2S, 6226



3, 23



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2, 351.2



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43 4£63



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5. B



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&5 M30



3. «092



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.



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b, 表 闹 硬 化 表 面 硬 化 是 食 品 干 燥 过 程 中 食 品 表 面 收 缩 封 闭 的 一 种 现 象



fi/ M



10 92



a



仙用真空千



燥 法，米邦塔食用仙人掌表面温度不商 ，干燥均衡 ，而使用热风干燥法和微波 f 燥 法 ，会 在



237



__ _ _



_



仙人 隹内部的绝大部分水分坯来沭及迁移到衣而时，衣面就 B 缒快速发生了哽化 ，驵碍了大



部分仍处 f 内部的水分进一步向外迁移 ， 潑透性极低 ，将大部分残留永分m隔在仙人箪内。 所以罘用啟空尸燥法 ，可降 低表 龆 度 ，促使 燥在粮个米邦塔食用仙人掌中缵惓均匀地进 行



■



从 闹减轻表



硬 化的程度



e . 疏 松 度 据 报il .f



t



+



真空干燿过程提高真空度也会促使水分迅速 .蒸发并 14 外扩散 ，从



rM 刚成疏松多孔的制品 。但在本实验中 ，真空 f 燥后的制品疏松度并不明显， 同祥



.相比二者 ，冷冻于燥后的制品较为疏松。



后 的制品睫松度也不明显



t



_



热风干



丄热塑性米痄塔食用仙人苹岡于多汁的藏菜 ，缺乏结构 ， I10 R 含有卨浓度的糖分以 及其他迕干燥温度下会软化和熔化的物质。因此 ，即使除去了所有的水分，剩 T 的阐形物仍 然处 F # 热规性的黏性状态，看上去会冇含水感 ，这*组分会黏附在器 lULt .很难除去 ，而 冷却会使热喇性的囲形物硬化成为品体或尤定形玻璃态 ，此时就便 T 取 h 所以 ，在大规模 生产中如果应用真空干燦的话，应该在真空干燥设备内设有冷冻 1： 透明度在干燥过程中， 米邦塔食用仙人掌受热会将细胞间隙中的空气排除 使 干



—



制品経半透明状态



-



空气愈少，制品愈透明，质谢也就愈卨 * 闽为透明敁 A 的制品不仅外观



4



好 ， 而且山于空气含發少 t 可滅少 K 化作用 ，使制品射储藏，经盎空干媒后的米邦塔食用仙



人单透明度一般



比热风千燥好，徂逊于冷冻干燥，



$



② 化 学 变 化 食 品 T 燥过程 ，除物



变 化外 ，还会发生一系列化学变化 ， 对干制品及



. 如色泽 、 风昧 、胧地 、 H水率 、 营养价值和储藏期会产生影响 。这种交化 其复水后的品瓰 ，



_ _



还因各种食品咖异 ，其变化的程度 #随食品成分和干燥方法毗有差别h



^



.千燥会改变it 物 理 和 化 学 性 使 食



色泽变化新鲜食品的 & 泽一般都比较鲜艳



品反射 、 敗热 、 吸收和传递可见光的能力发生变化，从而改变了食品的色泽 。



_ r



凇邦塔仙人羋中存在的夭然鉍色是叶绿莱 a 和 b 的混合物



1



叶绿萊畐现M 色和色素分子 不再M 苹绿



屮的镁有关 t 財热条件卜叶绿隶久去钱跺子转化成脱钱叶绿索 t



燥过程M 度越商 ，处埋財间越长 ，K 变化最也就越多 *



: 干燥茶件下的米邦培食用仙人掌制品进行叶绿聚的測定 ，然后迸行比较。方法如 枰不 同 F?



用电



f 天 f1 祜 确 称 取 制 品 a 1 0.5 &



放人研钵中



加 人 少 a石 英 砂 研 成 糊 状 *



fflSoK



. 嗣分批提敗叶鉍索 ■ 直到残渣无色为止 * 将 丙 酮 提 取 液 .移 人 25 mL 容 M 瓶 中 定 容 后 过 肉 滤，叶 绿 紊 丙 銅 溶 液 在 沾 如 扣 和 ft沾mn 波长下" 比色，将 測 得 的 光 密 度 ( OD ) 值 代 人 下 列 公 式



-



-



- ^



2 6900 5 t Ch = 22.&0 Si1 4 86Q£ n i C + b = 8.02ODnw 中 即 可 3 G = 12 701 8.1 20, 2000 5 L:为叶銻家浓度 ，单位为坤 / mL。结果见，表 7 儿 *



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纸



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轵 凤 T- l ( 对 比)



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3 37刚 79702



75 SH 50. 23



3. 25



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BOX , 5h &OUh



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49.03



3.14146



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3. S7 DD 2



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288



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冷 冻 列 比>



100 H5



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表 叶 绿■ 含 量 对 比



tu osMPadom



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+



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_



可 以 肴 出，干 煉 时 间 越 短 ，真 空 度 越 岛 ，叶 缄I保 存 的 趑 究 此 钫 果 与 所 做 同 类 实 验



结槊相符。



-



b 维 生 索 C 的 变 化 米 邦 塔 食 用 仙 人 掌 贪 有 丰 褚 的 维 生 素 CT 但 在 加 热 过 稈 中 很 稃 易 被 姨 化 破 钵 本 实 骑 澜 定 维 生 素 C 使 用 的 是 2 d 二 氣 靛 概 滴 定 法， 从 表 7 9 中 珂 以 蔚 出，干 煉 时 间 短 ，K 空 度 越 萵 ，雏 生 素 C 保 存 的 越 完 好 此 结 果 与 t



所抛同类迓菜干制实验结躲相符



-



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表 >9 条



件



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样



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0. DBMPa 6d3h



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冷 冻f 鐮（对比 >



15 , S



胂 MPsdGUh



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介于冷冻干燥和喷赛干燥之间 ，成品质M与冷冻干燠很接近 ，但冷



_



.



T



冻千燥搓间隙桷作而真空带式干燥机是连续作业 P 恃别遒合于热敏性和极易氧化的食品的干 燥 ，液态或浆状物料均可使M , 食品中常用此干爝橙汁 醉茄汁 ，速溶茶等 ％



■



I



既然这是一种将液体职料涂布在传送皮带上 * 在真空条件下迸行低擺干燥的方法 使用 的 是 低 榀 〒 燥 成 品 品 质 的 变 化 就 小 ，由 于 T 粉 体 呈 多 孔 质 结 构 ，故 在 水 中 的 溶 解 性



甚 优。



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295



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H 本 H 阪 制 作 跅 的 萬 空 皮 带 干 燥 机 SWK 3.VAQ"



掖 适 合f对 液 体 物 料 ，泥 浆 状 和 糊



毋状岛浓度和高黏度物料的干燥 ，在 低 温 条 件 的 真 空 f 燥 是 高 效 率 的 千 燿 ，闲 此 成 本 费 用 降低 f 干 躲 成 品 的 多 孔 结 构 ，使其溶解朴:和 在 水 嘞 的 复 水 还 原 件 极 好 ，低 疆 条 件 下 的 处 理 使 将



.



成 成 色、



-



H昧 和g 养 价 熵 的 损 失 很 小，同 时 . 实 现 了 从 原 料 进 人 储 罐 较 入 茛 空 槽 后 的 T



m 、 粉 畔 等 连 续 化 处 埋 ，闪 此 卫 生 状 态 好 . 既防止了微生物对干煉成品的污染 . 义 防 止 了 油



脂成分的氧化。 在食品



域内



. 这 种 E空 带 式 干 燥 装 K 主 要 用 于 脱 水 蔬 菜，難 、來 汁 浓 缩 物、棺 物 提



取 物 、 即 可 、 啤酒解母和茇芽提取物等制品的干



R 木赤永工程公同在 m 场 上 经 销 瑞 士 台 洛 帕 姆 公 司 生 产 的 违 续 真 空 千 燥 装 w 。 m 适合用



f 调味料和香料等有一定附加饱的制品 +



是 用 于 干 燥 高 浓 度 、 萵 黏 度 原 料 的 鍛 佳 选 择，液 态



原.料 、 泥 浆 状 和 糊 音 状 物 料 在 低 温 下 短 时 间 干 煉 后 制 成 的 即 溶 啪 啡 以 达 到 冷 冻 T燥 制 品 扣同质



M 水准



a



n 空冷冻干燥



四、



貞空冷冻



_



_



f 燥法全称为 H 空 冷 冻 J卜 平 干 燥 法 ， M 梅 材 枓 冻 结 后 . 先 冷 却 到 冻 结 榀 度 以



_



F , 再在低湿和真空条件下使材料中冻结成冰的水分直接蒸发成水燕气 《 升 华 ? ，并 冷 凝 除 水的食品干燥新方法 a



'



水有三种聚集状态 ，即 液 态 、 闳 态 和 气 态 随 着 缶 力 的 不 断 降 低 ，冰点的变化不大 ■ 而 沸 点 则 来 低 ，越来越廉近冰点 当風力 F 降到某一值时 ，沸点即与冰点相结合 固 态冰 可以不经过液态而直接转化为气态 ，水 的 三 相 点 压 力 为 eio.sPa ，三相点温度光 o.oogsT: H



在座力低



_-



"



3



-



J 力 时 ，両 态 冰 可 以 吸 收 热 量 直 接 转 化 为 气 态 的 水 蒸 气 . 冷 冻 干 燦 的 原 理 f =:相点1



就在子此 。



空 冷 冻 干 燥 时 ，产品放在起空室內 ，处 在 两 加 热 板 之 间



利 用 低 搵 激 发 远 红 外 加 热，



.



保址干煉均匀，加热板的舢度是按干燥过程的加热 线 梢确控制的 真 空 度 的 选 择 提 能 保 证 餱 个 干 垛 过 程 中 所 有 水 分 都 为 冰 的 肜 式 榕 *Is 对 于 大 多 数 疏 菜 和 肉 类 來 说 * 选 择 & S iPa , 相 应 干 25t:左 右 的 升 华 AA 度 为 适 。由于具嘹冷冻干娩食品是在很低的 M 度 下 脱 水 ，食 品 的 荇 养 成 分 风 味 物 质 损 失 少 ，可以最大限度地保留原有的黃养和风味 ，S 水 性 极 好，叮在



.



.



数秒至数分钟内完成 fe 职 茛色 味 、 形与新鲜品箪 .本 完 全 相 NL 處空冷冻干燥产品很多 ；有咖啡 ，速 溶 茶 ，媒汁 ，零药等 9 蔬 菜 类 有 葱 、大蒜 姜 茹 ，肉类 、 鲜 M 等 t S空冷冻干燥一次性投资很大 ，令 很 多 食 品 厂 家 望 闹 却 步，如 丹 麦 的 ATLAS 的 KAY50 嘲 冻 干 设 备 （ 冻 干 面 积 4 & m 2 ) 报 价 高 达 L0 5 方 美 .元 国产冻干机刚剛起 步，质埴方画与函外产品还有很大的差距 ，此外奥空冷冻千燥的生产费用也较商 ，这 是 因 为 :的 低 温 ， p 熥 时 间 校 + 能 牦 较 商 ，这 些 因 索 使 冷 冻 干 燥 在 食 品 芾费维持较离的啟空和一 ％



％



.



_



工业中使用带來很大的阻力



-



《



_



由 T 位涵材料处于低温下进行各种处理 ，㈣ 此 使 是容易受热变性的物料 ，其品质也不 同时在冰结晶升华为水蒸气逸出和冷凝去除的同时 . 形 成 f 物 料 的 多 孔 结 发生任何劣化， 构 ，使 冻 干 品 溶 解 性 优 、 运 水 性 好 的 优 点 突 〖fU 虽然呤冻千煉装置本身的成本近年来已比以前冇所降低 . 但 仍 然 是 卨 价 格 的 设 备 装 置， 目 前 在 食 品 生 产 屮，已 经 被 用 于 土 产 方 便 卤 调 料 的 脱 氷 疏 菜 和 干 燥 肉 ， 所 占 比 例 已 超 过



296



_



__ _ _ __ _



&0 % n 此外



■



如优质的間体鸡蛋涵



k



_



__



即 溶 &腐 汁 湯 及 其 添 加 的 各 种 辅 助M料 、 赀 儿 貧 品 和 飪



康食品等多种产品都先后利用这种先进的〒燥方法 a M 前 在 H 本 现 了 将 方 拽 由 料 中 的 脱 水 跋 菜 和 f 燉肉等的生产转移到中同或炅他 海外国家的新趋向 ，在興闰内再卄发生产某些高附加值产品的倾向也十分明显。 近的二



r 商品也 "无利町图” 的状态 ，冷冻干嫌装置已经连续 3



三年间出观了即使是 “热背 最现发联迟钝的状态



E



此外作为冻干技术的另



。 动 向 是：用 于 食 品 生 产 发 贱 迟 饨



4年



但迄今为止作为药品生产用 的 冻 f 装罚用于健燦食品生产线的悄况在悄悄地呈现出增加的新趋势 在 M 氺 生 产 冻 子 设 备 的 有 共 和 H空 技 术 公 司 < 由 口 枯 公 P]经 销 ）、桑别克公司 、 东 洋 技 研处习和 FI 阪制作所等



a



.



B



五 、流动层造粒干燥 含



-



w



_



流动展造敉干燥技木是指利用一台具 搅 拌 和 铃 动 造 粒 机 抅 的 设 浒 可 以 M 时 完 成 物 料 泯 造 粒 、涂 敷 、 表 1® 改质和干燥等多# 单元操怍的多功能 F 燥 技 术 ， 而 FI还 可 以 通 过 改 变



f燦造粒的条件



制 成 多 种 多 样 不 同 功 能 的 顆 粒 ，因 此 在 近 M 年 间 得 到 迅 速 俾 及 应 用，此 项 技 术 经 改 良 和 提 高 以 后，史 促 进 了 它 的 发 ) t



造 粒 干 煉 装 置 ，是 将 液 态 原 料 曰 本 大 川 原 制 作 所 倾 力 开 发 生 产 和 经 营 的 流 动U .



訊喷苏后制得密度大的甫质颗粒的新装备



B



与从上郎喷嘴喷雾的方法相比



物 料 在 上 行 过 程 中 及 达 到 上 部 m部 附 近 的 滞



容 器下



由 Fft h 喷 雾 的



时 间 更 长 ；在 容 器 内 作 循 邱 运 动 粉 体 的 四 周 钜



容 易 吸 着 及 面 的 滅 体 * 这 就 是 新 干 烛 设 桥 的 拎 征 ，由 于 这 种 液 体 吸 附 过 程 的 不 断 反 复 ，造 粒 机



h 制 褂 r 平均毎立方米 eookfs 以 上 的 商 密 度 坚 硬 的 顆 粒 ，从 而 连 续 地 制 成 卨 质 M 的 賴 粒



产品



3



现在这种新型干燥选粒机内十分适公于



判广泛利用



咪 品 、健 康 食 品 和 粉 末 铋 品 生 产 的 描 要



得



3



日本大川原制作所开发生产的喷赛狻式干煉机 P 将干煉造粒作业收归在可拆卸的袋中进



17 . 是世界上筚先开发的 M 澌产品 其特点是无杂质，在一个袋中全#回收成品和微粉 ，成 分均一 . 收 率嵙 .也經易清洗 ，占地间积少. I



该公司投全力开发了用十食品生产的流动层造粒干燥机



装嵛了造粒和搅 #机构的固定式流动磨 ，制得的



44



'



阏卓



是在干燥室底部设备



粒 流动到与之接续的干嫌 、 冷却兼用的流



艾 现了从液体 M 料直接形成颗粒制品的 ㈣ 的。颗粒制品的大小 力 &0 40% m，对顆粒的貪径大小 ，形状 、 强度和流动性可根据液体原料种类的情況进行调 控 该设备的另一个特点最还可以通过将流动造粒层与干燥塔的特殊组合 使原先造粒困难 的液体原料也能制成颗粒产品 。 因此新装贽在调味科 、mm , 油脂类和# 料等生产也业中广 动 燥 、 冷 却 装 Btb ，从



6



》



为使用。



弗洛英特产业公司生产的 搅拌振茲器和灯光



rt



旋 竹 式 流 动 " （ 品 茗 ） 是一种在流动层嵌部装祭了旋转盘 ，



尚 机 等 设 葩 的 奴 合 咽 流 动u 造 粒 装 持 扯 足 一 台 机 器 M 时 进 行 进 料 、



涂嫩和干燥等笫道操作工序 ；通 过 离 心 转 动 、 浮 游 淹 动 旋 转 运 动 和 輻 理 PI 粒形状等各种功 能 的 绀 合 复 合 化 可 以 任 意 脚 钠 糊 粒 形 状 、粒 度 分 市 和 体 积 密 度 等 ，以 满 足 产 品 要 求 ， >



该公对的另一种



千



m



_



r圆 盘 涂 敷 和 薄 醭 涂 燉 的 减 MM 气 性 流 动以 是 将 “哈 尔 考 塔 ” 的 下 燥 功 能 大 福 度 r 增 的 乂 新 机 髂 。 可 以



甸 “哈 伊 苓 褡 H 是 广 泛 用



m 装置。"新哈伊考塔



p



用 4 有机溶剂即薄膜涂敷相



的时间完成水系涂敷 u 從大为提



.



干 燥效肀的同时 ，实现了精



297



致 的 涂 敷 工 艺 + 不俩扩大了用途



. 而且还提岛了操怍性。



另一新产品 .結多功能离心转动造粒涂敵装置 " 戈拉纽兰克思 ■过采用麵 .吓 发的自动 旰降式 F 煉装1、促进转动机构以及倾斜旋转方式等手段即可使掛一台装备实现从湿式造粒



'



；



到干煉的整个工艺过稈 。 Ji 优点在于大幅度缩短加 X 工艺的时间及可对粉未和细小颗粒制品 进成细軾的涂敷处理



ft 斯 公 d ^经 销 的 流 动 展 造 粒 干 烨 装 改 “格 拉 特 帕 4 菜 克



柏q兰



足㈣ 徳网格拉持公司技



. 特 征 是 缩 短 了 造 粒 时 间 ，内 部 的 洗 淥 比 较 界 易，并 能 禋 过 双 倍 过



__



术协作开发面成的新装贺



h



滤 机 处 理 宽 现 粒 度 分 布 均 匀 的 连 续 化 造 粒 处 埋。



六 、应用微波的组合式干燥机 微 波 可 以 使 物 质 的 内 部 .发 热



_



. 与 其 他 热 的 发 生 威 埋 不 在 热 风 和 热 传 #千 煉 中 较 难 去



_



除的部分水分 t 可以在干燥过程中除水中降低的阶段辅之以傲波加热干燥 加快千燥速度 p



由于单一使坩微波干燥除去钧料水分设备的运转费用很萵



帮助去除水分 .



*



引起产品成车过萵的问题



P



闶此许多生产公司采用各种干燥方法配以微波干燥的方法来开发新产品 t



H 本 已 经 曲 激 电 子 公 詔 、 卡 a:萨基机工公司及千代田制作所等机电制品公司幵发生 产 了 一 些 组 合 利 用 微 波 技 术 的 干 燥 装 簠，简 介 如 f % 现在



_



应用微波技木开发生产干燥装



s的专业公司微电子公司主要生产可供食品和饲枓公司等



企 业 使 用 的 微 波 干 燥 装 置。其 恃 征 是 同 使 用 企 业 合 作 研 究 开 发



适 用 性 强 。目前该公司已经



商品化生产的微波干燥装皆是可以用丁芝麻和豆类的烘焙煎炒加工及茶叶十煥系育等加工处



、



理 的 装1“撖 波 、辊 简 联 合 下 燥 装 燹” 以及可以供食品和药品芳两大领域利用和充分发阵微



s “ FMD 系 列” 与 “微 波 液 体 加 热 装 盥” 等



波干煉威力的干燥装



F MD 系列” 是 组 合 设 用 喊 混 合 与 徽 波 加 热 的 方 法 ，可以在无损 T 食品营养成分的 情 况 下 进 行 承 莆 、 浓 缩 和 干 燥 处 理。通 过 与 喊 1 J 条件的 m i 联 用 ， n j 实现低温卜 的浓缩和干 煉 作 用、均匀加热以及短时间内的高效率的浓缩和干燥，可以按需要进行温度的有效關控以 及 換 作 简 捷 也 是 一 大 优 点 因 此 试 用 此 系 列 没 备 的 企 业 很 多。 如 对 各 种 岡 味 液 的 浓 缩 、 玉 米



_



呀各种谷物的低渴干燥和粉朿化加工 、 天然调眯料的粉未化 ，阔销水分 、 酵 母 的 干 燥 和 造 粒 、 果 汗 的 减 甩 浓 编 、中 萆 药 的 干 燥 和 杀 菌 、 即 溶 咖 啡 的 造 粒 和 干 烛 以 及 齐 种 贪 品 原 材 料 的 灭酋等 a 除此而外 近年来诙公司还新开发 / 激波与蒸发组配并用的联台装除了具有均勻干 媒和杀



媒的特征



.



的 效 采 以 外 ，M 时 另 有 较 好 的 蒸 煮 效 果 。这 种 新 〒 燥 装 董 分 别 显 现 出 微 波 和 蒸 发 干



此 外，还 有 一 特 征 是



利用该设铬系统除



_



者 共 存 一 起 还 有 效 .渠 成 倍 增 大 的 所 谓 “ 相 乘 P 作 用 效 果



1



r 能 对 有 潮 湿 口 感 的 物 料 f 燥 以 外，还 ei 用 T 包 装 物 品 的 杀 菌 以 及 原 料 和



制 成 品 的 杀 菌 实 验。



F 组合应用微波加热和远 饬科两部水分的沸点降低 ，因此可以利用很



千代田制作所开发生产的 “趙级〒嫌系统" 是利用在减座条件



红外线细热的新干燥装置 。由千在减历条件下 +



.



"



少的热能就可以使之 W 易蒸发为蒸汽状态 t 然后再通过微彼加热将物料内邢水分挤出到外扉 表面 ，由烯波和远红外线联用的加热方法将这些表商部分的水分快速汽化 ，最终制得优质的



干操物成品



E



这种干燥由于坫减压下低溫加热使水分快速除去的方法



养成分几乎完全不



298



因 此谅材料原有的背



到损失 t 干撤成品充分保恃了原有材料的营养成分 t



_ _ _



第微波干燥食品的现状及其发展前设



快速而经济地干煉食品并保持其良好品质，一直是我 ft ] 研究的敢趄课趙 ，一般的食品 T燥方法耗时长 速度愤 ，由表及堪形成负的温度梯度 ，不 .利于水分蒸发 ，常规 : T ■表层先干 t



会阻碍内部水分的扩敢 。采用热風干燥要消耗人审的燃气或燃油 ，这不仅污染邱境 ，而冃.对 ft 品的背养价值产生 不良彤响 * 而微波干燥不同于热风及其他干燥方忒 ，含品吸收微波后内 部直接升温 ，形成較小的正耻度梯度，有利于内部水分的扩故 ,. 使干燥速度大大加快 ，是一 ■



项值得深人研究的新技 .术



&



一、微波干燥的基本原理及特点 微 波 是 频 申 戊 3⑽MHz



300GHz 的 电 磁 波 （ 波 艮 1



1mm〕 ，通常是作为信息传递而



用于雷达 、 通 讯 技 术 中 n 而近代应用中又将它扩展为一种新能源 • 在工农I上用作加热 、 干 在 科 研 中 激 发 等 离 子 体 等 * 家用嫌波炉就是微波能应用的一个典型例子 &



伐同 H 前 用 f 工业加热的微波频率为 S1 5MIIZ



n 2450MH



/JO



澉波发生器的■控 脊 接 受



电源功率而产生微波功率 ，通 过 波 导 输 送 到 歃 波 加 热 器 中 ，使需 f 加热的物料在微波埦的作 用 下 被 加 热 •. 使 用 中，可 根 据 加 热 材 料 的 形 状 ，大 小 、 含水里米选择 。



_



+



微波干燥经常与热风干燠相联合 ， 可以提高干燥过程的效申和妤济 1 阴力热空气坷以 有效地排除物料表卤的肖由水分 ，而微波干燥提供了排除内部水分的有效方法 •. 两荇结合就 :各 fl 的优点使干煉成本下 降 a 微波干燥与普通方法联合一裉有 3 种方式 e 对以发押 ① 预 热 * 首 把.用微陂能对物料进行M热 ，然 后 用 普 通 干 煉 器 进 ff 干 燥。



_



② 增 速 干 燥 ，当



■



F 燥速度进人降速阶段时将微波能加入挣通千煉器 *



千 的 ，水分都在内部加人的微波能使物体内部产生热最和蒸气压 被排除



_



^



.



_



是 把水分驱至表面并迅速 此时钧料表



_



③ 终 瑞 干 煉 。背通干燥器在接近干燥终了时效率最低，也 许 有 2/3 的 于 燥 时 间 從 费 在 排 除 最 后 的 1 /3 的 水 分 卜 。在 普 通 干 嫩 器 的 出 口 处 加 一 个 微 波 干 掸 雜 ，耵 椹 卨 挣 通 干 崁 器 的



_



-



1 微波干燥杀荫的原



微 波 是 一 种 电 磁 波，可产屯商频也磁场 * 介质材料由极性分子和非极性分子组成 在 电 避场作用下 极性分子从原来的随机分布状态 ，转 向 依 照 电 场 的 极 性 排 列 取 向 ，在高概电磁



场怍



m卜



.



:



造 戚 分 子 的 运 动 和 相§摩檫从而产牛能量 ，使得介质湿度不断提痛 。因为电磁场



'



的频率极高 ，极 性 分 子 振 动 的 顿 率 裉 大 时



祚高频电磁觭作用



加 热 、 千煺



B



. 所 以 产 生 时 热 s 很岛



a



当微波加热应用于食品工业



v . 食 品 屮 的 极 性 分 子 （ 水 分 子） 吸 收 微 波 能 产 生 热 使 食 品 迅 速



研 究 表 明 . 微波干燥分 4 个 阶 段 t 内 部 调 整 * 液 体 流 动 ，等速干燥和减逋干燥



阶 段 。每个阶段都有各



s 的 温 度 、湿 度 分 布。但 总 的 来 讲



T



物料内部的湿度梯度和浓度梯度



裉 小 ，在 ■ 度 接 近 loot 时 ，讯 强 急 速 升 高 p 物 料 屮 心 处 压 强 麋 卨



t



沿 径 向 渐 减 ，形 成 扭 力



梯 度 。 所 以 , 由 蒸 汽 压 造 成 的 传 质 方 向 是 由 M 向 外 的。另 一 类 由 非 极 性 分 子 组 成 的 物 质，基



丰 h 不吸收成很少吸收微谀能 ，这 类 物 质 有 聚 四 氟 乙 烯 、 聚 丙 烯 、 聚 乙 烯 等 料 制 品 和 玻 璃 、 陶瓷等 ，它们舱透过傲據 ， 可作为食品的包装物，依 照 上 述 原 埋 ，微波技术也常用于食 品 的 杀 豳 。 微 波 杀 菡 就 是 将 食 品 泾 微 波 处 理 后 ，使 食 品 中 的 微 生 物 丧 失 活 力 或 死 亡 . 从 而 达



299



_



__ _



+



到延长保稃期的 P 的。一 方 当 微 波 进 人 食 品 内 部 时 ，贪 品 中 的 极 忡 分 子 ，如 水 分 等 不 断 改 变 极 方向 , f 致食品的温度总剧升晓耐达到杀 的 效 來 。>』一 方 面 ，微 波 能 的 非 热 效



n



应在杀闲中起到了莆规钫周杀阐所没存的特殊作川 细菌细胞在一定强度徹波场作 w 卜 改 变了它们的生物性排列组合状态及运动规律 + IK]时 吸 收 微 波 能 歼 温 ，使体内蛋白质同时受到 尤 极 性 热 运 动 和 桡 性 转 动 两 方 的 作 用 * 使萬空间结构发生变化成破坏％ 异 致 遼 白 质 变 性 ,



'



t



.



最终失去生物活性 * 因 此 微波杀菌主要是在微波热效璇和非热效应的作用 7 , 使 微 生 钧 体 内 的 蛋 臼 质 和 生 理 活 性 犄 庾 发 生 变 异 和 破 坏 从耐导致细胞的死亡 * 傲 波 杀 阑 设 # 一 般 有 个 阶 段 ，第 1 阶段是迅速升温 ，达到预定杀 温 度 1 此阶段一般采用较强的均勻能 M 密 度:



.



第 2 阶 段 是 保 斛 过 枵 . 使杀南物料的温度保持均衡 ， 第 3 阶 段 是 然 冷 却 或 强 制 冷 却 过 程



^



《



2. 微波加热的恃点



加 热 速 度 快 常 规 加 热 如 火 焰 、 热 贼 、电 热 、蒸汽等胃都 .是利用热传导的原理将热 埔从被加热物外部传人内部，逐步使物体中心温度升萵 ， 称之为外部加热 要使中心部位达 (1)



^



到 所 需 的 温 度 ,. 嵛要一定的时间 ，异 热 性 较 差 的 物 体 所 葙 的 时 间 就 微 肢 加 热 是 使 被 加 热物本身成为发热体 ， 称之为内部加热方式 t 不 斋 眾 热 传 字 的 过 程 内外闻时加热，闶 此 能



.



_



在短时间内达到加熱效果 w ( ?)



均匀加热



*



# 规 加 热 ，为 提 商 加 热 速 度 ，就耑要升高加热温度 ，容 易 产 生 外 焦 内 生



n 九大



现 象 a 微波加热时 ， 物 体 抖 部 位 通 常 都 能 均 匀 溱 透 电 磁 波 ，产 生 热 缺 ，因 此 均 勻



改 裨。



£3) 节



离 效 在 微 波 加 热 中 • 微 波 能 H 能被加热钧体吸收而生热 ，加热室内的空气与



相应的容器都不会发热 所 以 热 效 丰 极 商 ，生 产 环 埯 也 畊 显 改 # 。 ( ) 易 于 控 制 微 波 加 热 的 热 惯 性 极 小，若 配 用 微 机 控 制 ，則特别适宜



^



_



r 加热过程中加



热 工 艺 的 自 动 化 控 制。 ( 5 ) 低■杀 菌 、无 污 染 傲 波 能 身 不 会 对 食 品 污 染 ，微 波 的 热 效 应 双 审 杀 菌 作 用 又 能



在 较 低 的 iM 度



K 杀死细鲥胃这就提供了一种能够较雾保持食品俜养成分的加热杀菌方法



.



£ 6 ) 选择性加热微波对不同性质的锪料有不同的作用 * 这 一 点 对 千 燥 作 业 有 利。因 为 水分子对微波的吸收最好 • 所以含水坫商的郞位 p 吸 收 擻 波 功 申 多 于 含 水1较低的部位 ，这 犹是选择加热的持点，烘 干 木 材 纸张等产品时 ，利 用 这 一 特 点 可 以 做 到 均 勾 加 热 和 均 ㈠ 干 ■



I



燥 ，值得注意的是 ，有 些 物



升



m 成过干



mm 度愈离



，吸 收 性 愈 好 *



造 成 恶 性 循 坏 ，出现局部温埴总剧上



甚 至 炭 化，对这类物质进行微政加热时 ，要注恚制定合理的加热工艺 * ( 7 ) 安 全 无 富 在 微 波 加 热 、干 蚴 中 ，无 废 水 废 气 、 废 物 产 生 ，也 无 辐 射 遗 留 物 #



.



在 ，其微波泄■也确保大大低于国家制定的安令标准



《



3. 徹 波 十 媒 系 统



_



是一种十分安全的高新技术•



基 于 微 波 十 燥 的 基 本 原 理 ，傚波干燥系疣屯想由微波发生器 * 波 导 装 罜 、 微 波 干 燥 器 、



控制系统以及安令保护系统等部分组成 。 棑 獮 冷 却 装 辑 、 传动系统， 微 波 发 生 器 是 干 燥 设 备 的 关 链 部 分 ，它由磁控管和微波电躲组成，苁主於作用是产生所 需 要 的 微 波 能 fiL 微波符产生的微肢通过波导装置无损耗地传输矧微波干燥器中，微 波 T 垛 器是实现物料与微跋相互作用的空间 、 微 波 能 M 在此转化为被干條物料的内能 * 使 物 料 中 的



水 分 蒸 发 闹 干 燥 . 悱湿冷却装蹬的作坩是排出物体中蒸 E 出 来 的 蒸 汽 以 及 将 物 料 通 风 冷 却 。 也对物料连续干燥处理的微波设备中 述 具 有 配 隹 的 物 料 输 送 系 统 （ 传动系统 > ■ 诙 系 统 的 ■



传输速度和调速租围



300



*



要适应被亍燥物料的 Tt:要 求



述 续不断地将它们送人撖波干燥器中



__



-



进 行 干 燥 ，并 将 干 :躁后的物枓输送出来进行卜'



成，物料输送带均采用低耗畝波介质材枓 统是川来剁节设嵛的各种运行参数



据敁住



:艺规范的要求 ， 及 0



^



[



jf 工 序



.传动系统多山调速电机和减速器组



. 如聚四赋乙烯玻璃纤维带



s



聚乙烯带等 ；控制系



. 保诚设备的输出功申输送速度及排湿冷却装背噼能



// 便和灵活地得到拧制匈调整



T



控制系统既可安装在微波发



生器 h. 义 可 与 主 机 分 幵 8 也可把荇干台微波干燥设备的控制系统集中安装在一个总控制台 上 迸 行 工 艺 参 数 的 总 控 制。



二 、微 波 干 燥 食 品 在 国 内 外 的 发 展 概 况



_



微 波 干 燥 起 源 于 20 世纪 4 0 年代，到 Z0 世纪 50 年代国外才大量应用, 由于微波干操的 独 特 优 点 使 得 其 发 M 很 快 。M 外 li 在 轻 T 业 、 貧 品 工 业 ， . 化学工业 农业和农产品加工等方 t



.



d徇 到 应 用，由于儆波对水有选禅加热的特点，使 得 粮 食 、油 料 作 物 ，茶 叶 蚕 茧 ，木 材 纸张 ，烟 毕 等 含 水 物 质 均 可 用 橄 波 进 行 干 燥 ，20 fit 纪 70 年代以来 ，国 外 微 波 干 煉 的 应 用 还



__



h



在继续扩人 ， 特別是在食品干燥方面， . 我国微波干煉技术的应用始亍 2 0 世 纪 7 0 年 代 初 期



—



, 尽管我国在微波干條方面已经W 些 成功的范例 . 但从愤个食品行业米看 ，装 机 功 率 仍 然 非 常 低 ， 与 犮 达 国 家 相 比 仍 有 很 大 的



到



前[1砬 用 于 较 工 、化 工 及 农 产 品 食 品 加 工 等 方



蕋距 ,



目 前 ，成 功 应 Hj 微 波 千 燥 的 食 品 仲 类 很 多 * 大 致 可 以 分 力 以 下 几 种。



① 果蔬类上豆片



.濟片



鶴 、白 菜



'



i



西 红 沛 t 胡 萝 卜 ，竹 笋 、 蒜 、 苹 采 脯 、



mm ,



番蕉 、 mi , 山 梢 ，鹵 瓜 葱 ，紫菜 、 西 红 柿 、 洋葱等 ② 肉 制 品 鸡 肉 、 鱼 片 、 对奸 、 香肠 、 牛肉干 , 猪肉等。 . ③ 米 ji〖 类 玉 米 片 ， 通 心 iK H 面包 ，方 便 面 、 肉 馅 饼 、 方 便 米 粉 、 大 米 等 # 1



6



④ 药材类人参 、 药 丸 、 鹿驾U 蛇 、枸 杞 、花 粉 、 蜂 王 浆 等 。



⑤ 饮 料 娄 咖 啡、 ⑥ 农



香菇



1



m), 果 汁 、奶 粉 等，



、



上 特 产 品 茶 叶 、 大 豆 、.花 生 ，山 野 菜 、 瓜 了



海带等



n



木 耳 、 烟 叶，谷 钧



油菜籽 、



1



⑦ 其 他 银 黄 粉 、噃 芋 粉 、 豆 腐 皮 、 . 槟佛芋等 *



微 波 干 煺 食 品 的 种 类 还 有 侍 于 进 一 步 地 开 发 研 究 ，H 前 不 少 研 究 人 员 仍 在 进 行 这 方 面 的



工作 n



=



v



微波干燥食品发展前景



1, 微波干燥食品研究动向



垛学术研讨会主席心义 Mujumdar 格依然足觅魁的 ，但对于



a 授指出



t



1990 年以来 ，干燥的能源价



r 燥研究闹言不再是最关键的因索 . 现在是由新产品和新的加工过



程的S 求推动干燥研究。同时措出 > 如今的热风干熾不是一种环保作业 ，矿楙燃料的燃烧产 生的二氣化碳是被称之海 “鼠室效应” 的主恕成分 a 揉于这华考 ISU 当莳干煉的总 H 标是 84



以M快的速度排除液体 《 通常甩水 K 并对产品有M 小的负面彫年h 不破坏环埯以及投人 M



低的资金和报作贽 frr .. 因此，此 级



（ 从纤济和坏保考邋 >



微波十澡坷否联合的构想



域 的实际丄



策 略 ，是对咎种规模的干燥过程



t



从 ff 方



到微世级 （ 物料性质）进行探索和联合考虑 a 还指出时流 、 传导和 B



m



食品的干燥也飯以此为 H 韧进行研究。 波干燥作为一项新技术



正符合这样的发展要; 1



^



301



_



_ _ _



我 国 0 1973 年 山 南 京 电 子 管 厂 （现 南 尕 三 乐 电 气 总 公 串 先 研 制 成 功 工 业 微 波 干 煉



经 过 30 余年的发展 ，我国在微波加热设备方而己经完全能够国产化 ，磁 控 管 的 寿 命 和 庾M 大 大 提 岛 ，整机生产技术 G 鈐 过 关 ，并 能 向 同 外 出 在 工 业 、 疾 疗 和 离 新 科 技



设铬以来



等领域都完全走向实用种阶段 ，并 .发展成为一支新的产业 * 特別是也食品 、轻 纺 、化 工 、农 产品干燥等领域 ，在 节 约 能 源 ，提 高 生 产 率 改薄劳动条件和提商产品质莆等方 都 取得了 ■



明显的缒济效益和社会效益



6



我国已先后开发了用于食品工 #的 系 列 微 波 炉 ，食品干燥机等



微 波 设 答 。 但是因慠波干燥段备的技术要求较卨 ，现 在 生 产 微 波 干 燥 设 铬 的 企 业 还 比 较 少 ,



产品缺少系列化,



生 产微波设浴的企业主要有以下西种类型 ：① 以 三 乐 电 气 总 公 司 等 为 代 表 的 老 牌 闻 有 企 业 s ② 以格气仕为代表的以内资为重的股份公 ③以 h海 松 等 为 代 农 的 以 外 资 为 主 的 合 资 企 业 f ④.规樓较小的私营或集体企业，



B



r



_



枏对来说



i



找国



m波干煉食品的研究要滞.后 一些，山于微波 T 煉 和 戈 甽 的 持 点



微波 T 燥食品时首先耍解决其色泽 、凤味和包装等问题 ，力此这方



袢关部



n 对此十分 t 视 ，微彼食品的开发已被列人网家



W



©



-



在幵发 还有大1的丁怍要做 , f



/L 五” 攻关计划 。而 a 我国是一个



拥有众多人口的发展中 M 家 ，食品工业在闰民经济中起着举足轻重的作用 ，庞大的消费体已



_



为微波贫品的开发提供了广岡的擀在市塚 ,. 只有加快研究和开发的步伐 ， 才能使微波能的应 取得更大的经济和社会效益 。



橄波干燥的研究要明确以下儿点s



+ 煉； ② 澉波干垛食品一定要卷虑到其经济效益. 充分利用不 N干燥工艺的优点进行优化 ① 不是所布滞要干埭的食品都可以用微波来



组合 f



© 微 波 干 娣 设 备的研制开发必颉和产品的工艺研究紧密结合， 微 波 干 燥 将 作 为 一 項 商 新 技 .水



_



以 其独特的加热特点和干燥机理为食品 T 燥 开 辟 了 一 条



崭 新 的 途 径 + 应用前 M 十 分 广 阔。微波技术将在完善自身技术方法和设备的同时 ，不 断 与K



他干燥技术相结合 ，向 将 C广 更 深 的 方 向 发 躲



t



新兴的澉波處空干操技术 、 敞 波 冷 冻 干 燥 技



术 以 及 微 波 膨 化 技 术 笄 都 将 在 理 论 的 痤 立 、完 番 和 应 川 中 不 断 发 展



&



微 波 灭 菌 是 .利用撖波照射在含阑物料上发生的微波热效应和非热效应来使细胞失太 生 锪



活 性。 苺 菌 、 真 菌 、 酶 等 微 生 物 细 胞 都 是 由 水



. 蛋 白 质，碳水化合物 . 脂肪和无机物等犮朵



^



化合物构成的一神凝粜态介质。其 中 水 是 微 生 物 细 胞 的 主 要 成 分 + 85 % , 细 菌 的 75 生 K 紧 殖H程都必须荀水参加才能进行 水 出 极 性 分 f 组 成 闵 此 能 强 烈 吸 收 微 波 并 转 变 为 热 能 3 襯 波 照 射 到 带 I:肖 的 物 料 上 时，趟体会因自身水分子的极化吸收微波能而升钽 ，使 体 内 钣 白 质 发 生 变 竹 同 含 物 本身如果也能吸收微彼能酣加热升温的话 ，那 么 细 菌 本 身 的 加热升編就 能穿透到物料内部 ，同 时 * 加速 T 细 阐 的 死 亡 速 度 。 因 为 微 波 加 热 速 度 快



.



_



-



_—



&



^



.



又 有 微 波 非 热 效 应 的 作 用。所 以 缴 波 灭 阑 速 度 快 灭 阑 也 较 彻 底



T



实 验 结 果 表 明 ，M要 严 格



按 规 定 条 件 操 作 ，灭 菌 耍 求 完 全 可 达 到 国 家 有 关 食 品 ，药 品 的 卫 生 标 推



与传统灭菌方式相比，微波灭菌具有如 F 特 点 。 ① 灭 阐 时 间 短 * 效串商 ② 穿透性强 * 爽阑效粜均匀、 ③ H对物料本身起作用



致。



. 箱 腔 渦 升 小 ，能 里 损 失 少



^



④ 在微波的热效遍和生物效应的双m 作用下进行灭菌 ¥ 芡 菌 效 果 奸， ⑤ 有 热 惘 性 ，便 于 对 灭 蒴 过 程 逬 行 控 制 。



m



302



__



⑥ 占地而积小



-



_^



. 珲埴濟沽卫生 . 劳动强 度低



:



2 微波



.



t



F燥 、 灭 歯 机 卵 与 技 术 的 研 究 、 幵 发 和 应 用



_



对于微彼干:操 、火 菌 机 理 与 技 本 的 研 究 ，开 发 和 应 用，国 外 在 2 0 世纪六七十年 代就很 活 跃 ，弁 J1取得了报多专利 n h 工业微波应用技术研究所自 1992 年 至 今 已 为 全 网 广 太 用 ■



. . 药 品 干 操 、 灭 蘭 S 捂 ， 深受广大用户欢迎 ， 户提供了各种食品， 在微波设备的设计 、 制 造 方



I闺经验丰富 f 技 术 力 请 雄 厚 ，1 1 根据用户的不同使用势求，设 计 、 制 造 不 同 规 格 微 波 f 燏 、



_



灭菌微波设备 。 \VSM 2I>N 喷食品 f 燥灭阐隞波设饵技术参数如卜 微 肢 工 作 频 率 ：243 G 士 5 0MHz 撖 波 输 出 功 垂 ；根据产爾确定



设 格 形 式 ；驻波形隧迸式连续生产线



微波输出形式



=



磁控管: IB极 电 流; 0* 28 电 源；三 相 四 线



-



。



矩形波导迮续传



3A



_



( 单 赞）



'



阳 极电压 ¥ 4.2 kV , 冷却方式: 风 冷



3 SOVXCI±10 % ) , 50Hz



设 & 净 开 口 尺 寸 ,( 可 按 用 户 要 求 设 计 > 微波泄



世 3:



• 它 是 在 低 洄 冻 结和處空缺氧条件下生产的，罔 冇 形 状 不 会 收 縮 ，热敏性物质不受破坏，芳香性物质不会敌 味 道 和 背 养 成 分 都 同 鮮 品 基 本 一 样，而 且 内 它的形状 、 失 ，蛣 铒 化 物 质 不 会 軾 化，



S 水 性 特 好 = 利用这种技术把各种各样的战菜 、押 菜 、 水 果、肉 食 、. 水 产 ，药 M 等 进 行 脱 水 , 生 产 工 艺 极 易 隼 握 。 这 秤 冻 干 食 品 过 去 只 供 宇 吭 员 ，极 地 探 险 者 、 登 1【1 队 员 、憎 艇 战 士 305



O) 冻 F 设帝



__



_ _ _



等特殊工作人贝享用，现 在 d t 及到乎民百姓



.



-



1993 肀开始开发咮干技冰并设计制选食品冻 FK 缶 ，现 G 形成从小 到大各种规格的 jrx》系列食品冻干机 w郎年 7 )1第一条冻干食品生产线在国 内 . 投产以 来 瑰 £ 在沿海和内地等用 JDO30 , JDG 60 , JDG 90 ,JD0100 和 JDO200 多种塑号冻干 机哇成投产和疋在迸设的生产线达 38 条 （ 100 套 > ，总装料面积达 I 487gm\ 已投产的冻千 食品生产线运行情况良好 ，冻干的香邂 ，大蒜 、 菠 :菜 、 山药 、 轉 、 牛肉 、 羊肉等品 质极佳 ，大部分外销 。过些馆况表明：HHfl开发并推广的亦干技本 fcL 枏当成熟，科技部巳柊 JDG 嘲食品冻干机及生产线列人 ”2001 年闰家级火炬计划项 g ” 和：“画家科技成果重点 广计划指南项口 之H 乂获科技部等五部局颁发的 “国家重点新产品证书 U > 市 场 前 思 冻 干 食 品 的 优 良 品 质 能 很 好 地 迎 合 当 今 人 们 对 食 品 “绿 色 营 .养 、 左 便” 的 三 大 要 求 ，闪 而 际市场盅求 逐 年 增 加。近 些 年 来 ，由 于 我 饲 的 冻 干 食 品 价 格 低 廉 吸 d 了 越 米 越 多 的 外 商 求 购 ，这反映了我囤发展冻 T 食品产业正面临网际市场需求的大



-



H



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、



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％



m



■



，



P 食 品 Q 开始被日益增多的人们所认识和靑眯 ，现 在 • 国内市场已出现 肉 丸 、 鸡蛋铽 、 牛肉拉面配料等，在 13 亿人口中，如 有 2 0 % 的 人 口 对 冻 于



好 机 遇 。在 国 内 ■ 冻



冻干的牛肉 、



食 品 有 滿 求 就 是 一 个 极 其 广 ㈣的 市 场 f



二 、农产品的真空冷冻干燥技术



，



的农产品和食品的脱水干燥 ，绝大多数 M采用加热烘干 ，而與空冷冻干燥则是以低 温冷冻方式使其脱水 • 被喻为 “21 世纪的食品加工技术



真空冷冻 f 燥技术是使物品冷冻后迕保持冰冻状态利用處空



使 冰直接升华成蒸汽



. 从 而 脱 去 物 品 中 的 多 余 水 分， 并排出 ， 由于玷低温下的脱水 ，对 于 食 品 的 质M , 它 比 热 风 干 燥 、阁 心 脱 水 和 微 波 f 燥 等 方 法 史 它 能 干 燥 莱 些 易 揷 发 和 遇 热 躲 变 椏 的 食 品。物 品 在 干 悔前的形状和尺寸篇本不变 能 锻 大 限 度 地 保 留 原 樹 品 4 食品的颜色 、 气味 、 形 状 和 营 养 成 分。残 余 水 分 含 a 低 * 储 《 ! 中 一 般 不 会 引 起 水 溶 性 成 分 的 变 化， 8



除



r 在航大 、 n>m ,



军半



. 野外作业等耶n 发挥作用外，p 前正广泛地被m于各砷方便



^



食品 ，保健营养品以及儿盥食品脱水干 )3



适 用 范 阁 及 市 场 前 feh 几 乎 所 有 的 .农 产品胃如肉蛋奶和水产品 、蔬 菜



i



水采等



可 加工



成 冻 干 食 品 ■ 调 味 品 、逨 溶 食 品 、 药品和生物制品等也都可使用冻干技术 。由 于 冷 冻 f 煉 的



产品尤霜冷截郸运输 T 从



解 决 / 怯期储存和民途运.输的不便



^



0 前我国的冷冻干燥制品厂所用的设备 ，既 有 进 口 也 有 闻 产，价格相差



50 % ，



_



的 冻 干 厂 投 .资 一 般 不 少 丁 1500 万 元 （包 括 流 动 资 金 ）■ 投资网收期 3



部收益率 45 M



投资利税 45 %



4



s 倍。 M小



彳年 （税 后



财夯内



.



80 % ,



一般冻干食品是将新解食品如蔬菜 、 肉 含 、水 产 品 、中 药 材 等 快 速 冷 冻 至 以 再 送 人 真 空 容 器 中 升 华 脱 水 rfif成 的 食 品。用 冻 十 工 艺 制 成 的 食 品，不 仅 保 持 了 食 品 的 色 、 香 、 味 、 形 ，ifn 且ii大 限 度 地 保 存 了 食 品 中 的 维 生 素 ， 蛋 d 质等背养物质 食用冻干食品只



a加上适里水 . 便可拃几分钟内复原为新鲜位品，冻 干 食 品 不 芾 要 冷 藏 设 格 ，只 要 密 封 包 装 后 ，就 蚵 在 常 iU 下 长 期 储 存 、运 输 和 销 俦



D



三 五 年 內 不 变 质。由于重通羟 ， 可 大 大 降 低 经 茕



费 用, 我 国 冻 干 食 品 的 发M 近几年刚刚起歩 * 沿 海 地 K 少数食品厂家进行小枇攝生产 T 主要用 于出口 。坻年来我国科技工作者也研制开发了具有先进水平的真空冷冻干燥设格 ，政 变 了 加



306



__ _ _ _ _ _ _ __



工冻干食品设铬 K 期依賴 M 口的局 tfth 如科迈公司研制的 jDG 系列貧品冻干机，已在山东



郯城 、 策阳建成干燥面积 27(hns 和 I 20m2 两条生产线。



干 食 品 生 产 线 s 主 要 包 括 前 处 现， 連 冻 、 井华干燥和计 M 包 装 等 坏 冻 千 生



产线的关键设备升乎干.燥 仓 ，是 一 个 很 大 的 卧 式 仓 屮 间 ，悬挂在天轨的料架可推迸拉出 ， 加 热 架



筒 ，前后蹦装葙总吊式封头 ，加 热 架 酋 于



h 的 加 热 板 ，能以摒射方式向物料传递开华 热 ，配套的 E 空 、 制 冷 . 加 热 補 助 设 备 和 设 备 脍 搾 系 统 保 M l个生产的运行 *



三



\



果蔬的真空冷冻干燥



瘐菜 f 燥在我国历史悠久 s 我闰劳动人民在几千年生产实践中创造 、枳累和总结 T 利用



自然界条件来下 燥蔬茏的丰富宝贲经验和方法 。 如h 风干 、 晒干 ，明干 、錤干 、婼〒等



&



有



史 町 考 ，在 一 千 多 年 前 我 闽 出 版 的 忱 毀 术 S 屮 * 就 有 关 于 疏 菜 T- 制方法的 id 車L 其中 《 神椒》篇: “天晴时摘下 T 薄布 ，曝之令一 fl 即干 ，色赤櫬好。若阴时收者 ■ 色黑失味



，



几千年的利用 0 然界条件来干制彘菜的古老原始传统方法 ，在民间一 S 沿用至今。



近年来 N内外对尚杓脱水蔬菜的蓠求 M根大 ，



品服的关键



脱 水 蔬 菜 的 生 产 ，其干煉 T 艺姖决定产



. 采 用 真 空 冷 睞 千 燥 制 备 脱 水 蔬 喿 M 然 质 it 好 m 负 空 冷 冻 干 燥 设 杏 价 格 品 *



财 > 生 产 成 本 高 P 20 世 纪 80 年 代 以 来 国 外 Q 有 采 用 茛 空 澉 波 热 风 （ 45 %



55 % ) 生 产 脱



. . 总成本有较大 水蔬菜 ，在 质 S 上与冷冻干燋 T 艺 生 产 的 产 品 相 当 ， 一 次 性 投 资 少，



下降



我 ㈤ 现 代 蔬 菜 千 嫩 工 业 开 始 于 1958



度



布 上 海 市 试 车 孜 产，蚌 当 年 iii 口 东 南 flL 随 着



时 代 进 步 ，科 学 技 术 发 展 ，现 代 蔬 菜 f 煉 技 术 6 获 得 很 大 进 特 别 在 我 国 改 革 开 放 后，娓



柒加 r 业 得 到 飞 跃 式 遒 勃 没 展，脱 水 菜 产 品 出 口 铤 累 年 递 增。 据 家 统 if 局 发 布 t 1992 年 全 国 出 n 脱 水 菜 产 品 为 lnS 万 吨 ，增 长 到 2006 年 全 国 出 口 脱 水 菜 产 品 达 万 吨 、脱 水 菜 产 品 出 C1 迅 猛 增 长 ，不



水. 平



n 新 月 异 提 濟L



_



m 促 进 / 蔬 菜 加 工 业 的 快 速 发 嵌，



时 也 带 动 了 蔬 菜 千 煉 技 术 、健



新 的 干 燥 方 式 不 断 更 新 ，新的干燥技术不断涌现。如 3 太



m 能 下 燥 .热



煉 ，風气干燥 冷冻干煉 、 良 窄 干 燥 等 力干儀 ，喷雾干煉 、微波介电干煉 ，远 红 外 fe 射？ 而千煥器的类型规格更为濟繁 ，不 胜 枚 举 ，成可 & 花 齐 放 ，百家争鸣 外徹波真空干煉是将微波技术和真空技术有机地结合 t 充分没挥傲波加热快和均匀 1



B



&



莨空条件下水汽化点低的特点 + 是一项很有前途的 f 燦技术



#



微波瓦空干燥技术在法



a 、R



本 、 美 幽 近 年 来 已 由 实 验 宰 推 向 T 业 化 牛 产 ，这 种 按 术 很 适 含 于 热 敏 性 食 品 的 深 加



.



美国加州大学与某公司合作 * 使用微彼1C 空干燥无籽 鉬 干 ，疾菜 保持了匍萄 、 蔵菜 原冇的形状和颜色，避免 rM 去传统工艺 （n t 热空气烘 24 h > 产品 色 、形状 、 M 味和苒 养成分变化的缺点 产品质M大 大 提 法 国 际 微 波 公 司 制 造 的 做 波 真 空 干 燥 机 ( 2450 M H z , 4fikW ) 微彼真空干燦宰直径为 t .5 m ，长度 12 m , 加工速溶橘粉 • 产品不仅保 持原有的色香味 T 茛維生索的保留忠远两亍喷苳干燥



^ m 来的脱水菜产品质最差异很大 ，



国内采用各种 .不阃类型的千燥设备和技术 ，所加工



如 t 总空冷冻干燥脱水菜产品庾 M 较佳。介电辋射干 . 脱 水菜产品质 M . 次 之，热力干燥脱



*冉次之



水菜产品质



d



rfi]取始 、传统干制蔬東法浈埴最差



B



寅.空冷冻干燥技术是在真空容器



内尤铤的状态卜进 tr 干燥，能较好地保存彘菜色素 ，黃 # 成分 、 热敏 # 和低烙点及芳件风昧 挥发物质 ，能较好地保持脱水莱低含水率和連溶性 、 复水性的良好怍能 ，能较好地保证脱水



菜的上乘优良的产品质 M 。A 空冷冻干躲技术也并弗十全十美 ，还有不尽如人 M 的不足之



307



_ _



_



_ __ _



处 ，加设备投资过大 ， 耗 多 、 产 究，队 中 寻 找



_



a 低、干 坳 费 m 和成本过高等缺点 ，还 滿 进 一 步 深 人 研



m 埋想 、史先迸的干煉技本



B



E 空冷冻升午干燥足在三相点压力 A = 6 i a 5 PaT 二 相 点 榀 度 为 十 aooaat:狀 态 下 固 态冰直接转化为气态 而 奥:空冷冻干燥蔬菜则是仵蔬菜丼晶点温度以 T 和 相i、: V 的三相点压 」



力 ，冰晶才能得到升肀。实 际 上 ，因蔬菜共晶点以下温度过低 ，不能使升华快速进行，干 燥



速宇较低



3



： 的外屮



为了加速干燥 ，干燥工艺 t 遍郝采用加热措施来满足冰晶加速升华所



热 W 提 商 f 燥 速 率 ，加热工艺温度一般为 50 t 處空冷冻干燥的另一优势是闷步加热 加热均勻 。调處空容器内任何截(0 汽点 h的温度都相等 没 有 温 差 * 形成了等溢场 ， . 貞空度 越 尚 * 其 等 温 场 ff 越 强。所以爲空容器内很快就会形成 SGT 的 等 温 场，4: 5 0 t: 等溫场内冰 晶 会 很 快 馆 化 为 液 态。从週论上讲 ，加 热 措 施 改 变 T 冰品升 华 必 备 他 条 件 ，因 SGt 已 远 远 f



T



：



：



■



商 于 蔬 菜 共 晶 点 温 度 （ 菠 菜 一 sr ), 冰 已 熔 化 为 水 ，所以冰晶不可能全部直接 Jf 肀 为 气 态 ，



Ifif 只 右 极 少M的 冰 晶 在 烯 化 完 前 ft 接升华为气态



t



： M 度 下 ， 冰品熔化速率远远大



、



闲 在 Mt



于 冰 晶 升 华 速 率。故而说采取加热措施方法的真空冷冻干燥跋菜 ，仅 是 在 粗 貞 空 状 态 下



以



蒸 发 f 燥 为 主 的 干 傑 方 法 而 已，而在三相点温度 （ 物料共晶点攤度 ） 和 相 应 的 三 .相点压力条



件下干嫌 , 才 辑 真 正 的 纯 升 华 干 燥 。



从真空冷冻干煉蔬菜实验过程中观察到 t 干 燥 初 期 ，m 莱 水 分 迂 移 以 液 态 迁 称 为 主 要 迁 移 势 + 而在十垛中后期 蔬菜水分迁移以气态迁移为主要迁移势 。因 在 下 燥 初 期 , 温度 下 ，冰品熔化速率大于開湿度下冰晶升华速串 + 导致蔬菜水分以液态被真空泵抽吸出来 （ 抽 ■



>



w



出 许 多 小 水 珠 ）s 冰 晶 熔 化 完 后 使 进 入 干 燥 屮 期 ，蔬 菜 内 冰 晶 熔 化 的 水 . 于 游 离 水 * 结 合 力



_



易于向蔬菜表面迁移扩敗，始 终 能 保 持 蔬 菜 表 面 湿 润 ，其干燥与热力干煉恒速干燥阶 段相似 故 蔬 f 水分以H态 被 E空 泵 袖 吸 出 来 （袖 出 大 虽 水 蒸 气h 在干燥后期 + 即进人 解 析 干 燥 阶 段 s Fb 于 90 舛的蔬菜被排除，少 a 熔 化 的 水 分 又 茧 被 蔬 菜 干 樹 质 嗫 附 结 合 ，加 不强



1



t



上毛细管帶上的单分子层吸附水和极性基团不结 (Hi 的吸附水 ，它们结合能极强 常 难，导 致 被 真 空 泵 柚 吸 出 来 的 水 蒸 气 梭 少 c 抽出的水蒸气最稀少）



. 除去它们非



B



莨 空 冷 冻 千 燥 的 动 力 是 以 压 力 （ 副 压 ） 汾 主 要 干 媒 动 力 6 因在冰品速熔后，奥空容器内



til就 不 存 相 滬 度 禅 度 由 于 真 空 容 器 内 空 气 分 子 进 极 少 . 也 就 没 有 足 够 的 载 湿 体 及 时 将 湿 分 载 走 排 除 ，造 成 升 华 、 汽化的水蒸气在蔬菜表酣形成的气膜层



迅連形成等温场 * 没有溫益



_



不 断 增 厚 。气 腴 层 增 焊 使 湿 度 梯 度 减 弱。气 膜 向 真 空 泵 袖 吸 方 向 缓 慢 移 动 t 则 降 低 連 度 梯 度 。气 皎 层 在 蔬 菜 表 面 不 断



厚 * 使 气 膜 踢 度 层 中 的 密 度 接 近 蔬 菜 内 水 分 密 度 ，严 重 影 响 密



度 梯 度 的 干 燥 动 力 。除压力干燠动力外 ，其他干嬝动力的消失



有增强其他干燥动力，才能加速干燥



.



1



降低直接影响干■速 率



什对提岛干燥动力的研究课题 ，闻内耵关研究进行了多种探索研究



^



网 时 ，揾 高 S窀 度 的 作 用 是 有 限 度 的。用 提 高 工 艺



H



. 用抜高茛空度的措



味来提高干燥速率是不可取的 。闪提高真空度需耍增加真空泵机组 ,. 投 资 过 大 的



p



》



是不经济



e 度 来 提 高 干 燥 速 率 也 是 不 可 取 的，



< 馆 点 ) 温 度 时 ，即 会 造 成 蔬 菜 内 溶 液 沸 網K 使蔬菜细胞 和 组 织 绍 构 严 通 破 钡 ， 又 使 溶 液 中 微 粒 被 蒸 汽 流 带 走 逸 失 ，还 会 使 蔬 菜 被 烧 焦 、变 色 、变 昧 变 质 主 要



因温度高于蔬菜崩



是使蔬誰纽织起泡发糠 ，严 敬 影 响 脱 水 菜 的 踅 水 性 和 产 品 质 在 E空 冷 冻 干 煉 蔬 菜 实 聆 观



-



察 中 • 发 现 其 干 燦 速 串 取 决 十 排 漏 速 串 * 最好的方法是强化排湿来提商干燥速率 。



S空羿器内载M体 （空气分子 》 稀 少 来进行探索#试



308



3



是排湔缓慢的主贺症结。于是就选用增加救湿体



在实验中 ，考虑到蔬茏是在筑分子极少的 E空容器内进 行干燥 ，所以 f 先 ■



__ _ _



_ _ _



采用中性气体氟1来作为新的载



:体来进行赏教U



呔实验中规 察到 ，当极气饵接輪人真苧 W ■



M 真空容器内的斑空度立 E卩消失。乂观察到氮气凡流径的蔬菜很快脱水 ，MKM 的蔬菜仍然湿润 。此法失敗 .， 从分祈实验失败的谅闽屮，又 制 定 新 的 实 验 方 案 ，其一是要保 E真 空 容 器 内 的 莨 空 度 不 捫失 最少能保征真空度不完全消失 * 采用间断性向與箜容器内输人氮气 使 E空 荞 器 内 軋 稞内



s



.



^



保印铒气仝万位流妤蔬束 . 使脔絮 M 步丨规，采 用 在 E空 容 器 内 逋



^



空 度 悄 h K 起伏 。 其二



^



气进口处安装空气湍流装稗 。实盼结果非常今人满意 ，排 湿 明 显 加 快 ，干 烛 速 苹 成 倍 提 高 u 美中不足的是



. 生 产 M气 的 制 银 设 备 投 资■大 . 不 宜 采 用，另 一 方 丽 m 气 干 燥 蓰 莱 容 易 遗 成



. 藏 气的相对湿度为零 ，湿 度 梯 度 达 到 银 大 値 ，其湿 .度干烧 大母细胞增破损 { 切 .片 观 察 ）， 动力过大使细牠壁大鐘破损 。敁采用氮气作载 体 姮 不 可 取 的 在氮气作载湿体的实验箪础上 • 又尝试将空气作载湿体的探索实验 。 宄将空气预热到其 工艺温度 ，间断性向真空容器中输人 。榆人空 H时只萁空度降低 ，停 i t 输人空气时 W S空度



_^



■



^



又恢钇到工 S真空度水平 。E空度的升降使蔬荣处于一个缓苏过程 ，吏 W 丁 蔬菜干傅L 确 .定 输入空气的跹 、 时间和间隔时间的关键在于 ：视冰晶升华 、熔化 、 汽化速率和各干燥期及气 睨状恣耐定。瑜人空气的实验冋祥 < 快速神湿 ，干烛速率成倍提商 而产品质轵比预想的 V ，绶化验检濟 ，对典空呤冻干燥和间断输人空气.的戌空冷冻干嫩两种方法所生产的脱水菜 ft 多 XM K 从 断 输人空气的貞空冷冻千燥蔬菜实验结 : 产品质M 进行对比 ， 几乎相同 ， T



果，可以证明该方法是戚功的 * 每行的 。 从众多探索干燥蔬菜实验中观察到，蔬 菜 凡 在 s o t 以下工艺温度快速十燥 ，其 产 品 ® S 都比较好 。躭是处在苟轼的坏境中 只 要 脱 水 快 速 ，同样可以获得较好质埔的睨水菜 * I糾 断 人 空气的真空冷冻千燥蔬菜实验结果也可以研明这个观点。从这些实验中得到启发 ，具 空冷冻干燥歲菜是以蒸 .发 干 燥 为 主 ，那么是否能将预冻结晶的蔬菜在产 S 商 ，装 机 籽 M 大 的 热力干燥设备上进行干燥呢？经过二十余年在几个省市地区各种热力干垛设祭上进行 # 余次



J I热 力 干 燥设备实验出的冻干脱水莱与真空冷冻千燥设备 免 产 出 的 冻 干 脱 水 菜 扣 比 ，其 色 素 、 主 贤 有 效 成 分 保 存 申 ，细 胞 破 损 率 ，干 品 含 水 率 、速 溶 性 和 M 水 性 等 指 标 非 黹 接 近 ，若 异 不 大 * 其 至 可 以 相1 媲 羌 ，而 随 遒 比 真 空 产1向 能 耗 少 、 干 燥 贽 用 成 本 低 、 竞 争 力 强



实 验 ，终 T 在隧遒热力干燥设备上实验出较理想的冻干脱水菜 • 经 化 驗 检 ■



■



•



：



\



等优贽 +



快速冷冻干燦蘊菜的新方法 ，即是在隧道热力〒燥设备上生产出冻十脱水菜的方法。所 猎的快速是相对 S空冷冻干條而言 。所梢的隧道并非是指原传统的:隨 道热力干燠设格 ㈣ 原



.



传 统 的 隧 M 热力干燥设备在设计上存在许多缺陷和不足 ，不具备快速干煉必耗的条件和功 能 。 在隧道热力干燥设备上必须保证干饿快速 , 才能生产出高质猛的冻干脱水菜 • 所 以 必 须



对原隧道设备进行大变革改进 * 变革改进的要点有 t 采用正面送热风方式 、安 裝 湍 流 装S，



采用双烟道动态自动谰节排湿方式 、 设 S了 賸 热 冉 利 用 通 道，增 添 了 述 红 外 热 轨 射 ，并 制 定 了相应的工艺 ，即 工 艺 溫 度 sot * 预 冻 温 度 一 4 5t „ 热 空 气 流 速 为 3 5瓜. 等。经 变 革 改 进 的 进 设務 ， 能使预冻结的蔬莱在电磁场中快速干煉 。



~



四 、冷冻干燥应用实例



:U 组合哦食品的真空冷冻干燥工艺研 究 .



组合型食品是柑由多种食品物料按一定比例和一定操作工艺加工而成的食品 ，多用于屮 309



_



_



_ __ _ _



国 的 传 统 菜 将 。 凼 于 它 的 组 M 鉍 杂 ，内 而 空 冷 冻 干 燥 方 面 的 研 究 稂 少。卜 ifti 以 龟 #肉 丝 ■



为 例。



儀 #肉 丝 是 绀 合 哂 物 料 ， 因此会出现多个共晶点 ■



若 采 用 3 种 物 料 中 的M 低 的 那 一 个 共



，



:他 物 料 在 共 晶 点 溫 度 以 下 进 行 輿 空 冷 冻 干 燥 ， 晶 点 作 为 倚 香 肉 丝 的 共 晶 点 ，这 样 町 以 保 证 只 但 是 由 此 会 出 现 [ 燥 速 度 不 一 致 的 问 趙 ，也 就 是 说 肴 物 料 干 燥 的 速 度 快 ffij男 外 的 干 燥 速 度 慢， 引起耗能的不一致+ 为 TM 决 这 个 问 H , 采 川 分 十 垛 a 笋 蜱 和 木 耳 的 干 煤 迪 度 基 丰 . 致，而 瘦 诸 肉 的 干 烘 速度相对低 因此町以将供舟肉丝的瘦猪肉挑选出来 这样做的 H 的一是优化耗能问题 二 是 可 以 用 作 其 他 用 途 ，如 将 分 别 冻 干 好 的 肉 丝 和 笋 丝 本 耳 按 一 定 的 比 例 混 合 后 复 水 也 柯 以 单 独 将 肉 丝 作 珣 松 用 笋 绰 和 木 耳 作 为 方 便 菜 用 ■ 这 都M 很 好 的 消 费 思 路， . 并且也有很广 阔 的 消 费 市 场， ( 1) 材 料 与1艺 方 法 研 究 ① 衬 料 与 设 备 鲜 炒 的 鱼 香 肉 鲜 （市 梅 h 低 M 冷 冻 冰 箱 ？ 电 f 天 平； 水分快速腓定仪 s LM 2 型 真 空 冷 冻 干 煤 机;真 空 镛 薄 膜; 包 装 机 a ② 实验方案及工艺流稈 实 验 方 案 1 ( 不 分 拣 ）t 魚 香 肉 丝 预 处 埋 + 裝 料 冻 结 升 华 〒 煉 解 析 干 燥 冻 f结



m



--




TC:a 包 装 冻 干 后 的 鱼#肉 丝 内 部 呈 多 孔 状 极 秘 吸 收 水 分 ，应 及 时 包 装 P 否 则 轼 化 变 质 包 装 方 式 有 真 空 包 装 或 充 氟 气 包 装 ，包 装 材 料 一 般 选 用 不 透 水 、 , 遮光的真空镀铝薄膜及



^



mu



PET ( 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 酯 > / 铠 箔 /PP ( 聚 丙 烯 ） 复 合 材 料 * 将 2 种 实 验 方 案 在㈣种 工 艺 控 制 K生 产 出 的 冻 干 鱼 香 肉 丝 进 行 毚 水 实 验 * 蕙 水 时 费 保 证 水 温 相 岗 ，复 水 黾 的 多 少 要 保 狐 准 备 S 水 的 物 料 完 全 S 水 ，不 能 存 在 干 、 硬 物 料 ，口 感 软 硬 适 中• 然 后 将 复 水 后 的 物 料 进 行 感 官 上 的 评 价 对 比 和 营 养 成 分 的 測 定 分 折 以 未 冻 干 的 新 鲜 • 鱼 香 肉 丝 作 为 感 官 评 价 韧 准， 其 感 官 桁 标 为 ：a . 色 泽 疳 红 色 ，均 勾 一 致 b. 香 气 为 辣 香 复 合 #味， 香 气 协 调 柔 和 ； 风 味 为 酸 甜 辣 复 合 昧 ，味 感 协 聛 + 酸 甜 爽 口 3 d 组 织 状 态 均 勻 稳



，



定* 鉴



f实 验 室 条 件 的



质的测定 3 (2J



&



^



-



制 ，所 锢 的 锊 # 成 分 分 析 有 以 下 儿 种 ：a. 氨 基 酸 的 测 定 ；b 萤 白 脂 肪 的 测 定 ；d. 维 生 隶 C 的 測 定 ■



&



实验结來及时论分析



2 神实验方法得到成品的各费养成分測试结果是 2 种实验方法得到成品 310



丝中氨基



m



_



_



脂 肪 ，蛋 白 质 的 測 定 结 凇 2 种 实 验 方 法 得 到 成 品 木 耳 、 笋 丝 屮 维 生 索



,



结 恥。 ① 纟urn结 构 的 变 化 总 体 上 2 种 方 寒 冻 干 后 在 组 织 结 构 方



c 的到定



_



都 非 常 好。 它 们 的 结 构 空



隙 致 密 、 保 持 冻 干 前 的 体 择u 形 状 薄 本 搴 变 5 复 水 后 在 外 视 上 基 本 每 冻 干 前 相 似， 其质构和 风 味 都 .基 本 本 变 。不 分 拣 的 命.香 肉 奠 冻 干 后 发 现 笋 丝 炱 水 后 比 分 拣 的 冻 t 的 笋 蜱 稍 微 发 软 脆 感 不 够 好 ，原 因 可 能 是 过 度 加 热 超 过 产 品 的 共 熔 猶 度



_



*



B



© 色择变化



2 种 &案冻卜后也泽相比 分拣后的冻干木耳顏色要稍好于



分挪肉的颜色想比分拣的暗



-



f



+分拣的



3



分 析 的 原 囡 有 ；& 肉 的 颜 色 变 化 是 由 千 肌 肉 色 t 和 血 液 色 索



的 变 化$ 起 的 ；h 不 分 拣 时 物 料 较 茇 杂 • 共 舫 溫 度 渊 试 的 不 准 确 等 都 有 可 能 造 成 肉 额 色 的



发喑



_



〕



③ 各 营 养 隶 的 变 化 肉 丝 营 养 成 分 的 保 持 情 况『 分 冻 后 的 腊 肪 含 瓧 可 以 提 商 5,1 5 % ，



_



M白 质 可 以 提 岛 S 邱fi ?4 械 基 酸 保 持 含 t 可 以 提 商 L 2 9 5 K; 在 筘 經 当 中 , 维 生 索 C:的 含 龟 叶 提 两 1 2,2 4 5 % 酐 以 分 拣 后 进 行 哝 f 的 物 料 营 养 保 恃 效 取 要 比 不 分 拣 的 好 ■



a



■



:



*



■



(3)



方莱选择探讨 ， 对十组合型食品的真空冷冻 f 煉 工 艺 A 案 选 择 应 从 以 下 几 点 考 虑 ① 考 虑 食 品 营# 保 持 情 况 时 ，我 们 得 出 ：在 冻 干 组 合 型 含 品 时 * 把食品分拣开较为好一 分 拣 后 冻 十 对 食 品 营 养 成 分 保 持 苹 较 高 而 a从 口 感 色 泽 上 要 好 于 不 分 拣 就 对 食 品 逬 行 些， 冻干



② 从 耗 时 上 比，f 分 拣 的 兔 香 肉 好 耗 时 是 HK , 分 拣 的 搜 肉 是 1 】九 木 耳 和 笋 丝 的



是 5 . 5K ③ 将 分 钊 冻 干 好 的 肉 丝 和 笋 丝 、 木 耳 单 独 用 作 其 他 用 途 ，如 桦 肉 丝 作 肉 松 用 T 笋 丝 和 木



耳 作 为 方 使 菜 用 ，这 样 M然 失 去 广 作 为 冻 干 # 香 肉 丝 的 意 义 * 但 是 这 样 可 以 扩 大 销 俾 渠 道 ， 从 而 降 低 冻 干 魚 #肉 M的 成 本， 是 很 好 的 消 费 思 路，



五 、 真空冷冻干燥技术在水产品加工的应用



_



我 幽 传 统 的 名 贵 海 产 品 加 工 制 品 ，如 十 贝 、 海 參 、 鱼 翅 、海米等 ，几乎都是釆用干制的



方 法 加 1而 成 的 娟 究 雀 明 T 采 用 伶 统 的 0 然 风



F 或 人 丄 热K P 煉 加 工 上 述 海 产 品 时



T



水洛



件 及 热 敏 性 等 背 养 活 性 物 质 有 一 定 损 失 ，同 时 ，制 品 的 体 积 缩 小 严 重 ，复 水 较 难 ，还 易 出 规 表



绪 壳％裂 ，肶 肪 氧 化 * 导致产品盡面变色等质迠缺陷 ，影 响 丁 制 品 质 嚴 的 均 一 性 和 附 輥



性。如果來用就空冷冻技术代替传统方法来加工海珍品，将会有效克服 h 述不足 ，不仅可以 保 E制 成 品 品 质 的 均 一 性



t



还 可 改 善 其 外 观 和 内 在 品 质，提 商 经 济 效 益 。



E空 冷 冻 干 燥 技 术 可 以 明 显 提 痛 制 品 的 质 M 和 样 次 * 究 其 原 决 策 萑 和 投 资 者 赵 為 四 // 向 颐 氓 :： 慢，



-



銪 ISO 万 元 + ZDG tO0 黹 2⑽ 万 元



■



:



佴 存:水 产 品 加1 行 #:中，推 广 缓 次



趄设备



.进n设备费用逛高



3



，



n投 资 较 多.ii 产 ZDC-SO



二 是 K空 冷 冻 干# 设 备 加 工 成 本



高 ；三 是 水 产 品 其 是 海 餘 品〕原 料 供 应 不 稳 定 ，全 年 生 产 不 能 连 续 进 行 ，淡 季 时 间 长 P



四 是 担 心 产 品 的 市 场 销 路。



_



首 先 是 设 备 投 资 问 题。大規糗生产冻干食品仅禅冻干机本身的冻结设备尤法实观 r 必 须



屮卑独的冷冻设备或库房对食品进行預冻




采 用 新 的 干 燥 技 术



热 的 接 触 吸 收 干 煉 技 术 、 超 临 界 流 体 乎 燥 技 术 、良 空 冷 冻 常脉动燃烧枝术等



B



■



m . 要商质 BL



经济地干燥一种 E 体物料



及合理的系统配置等问题



.而这些问题的



定 通用的干燥及过程控制方



. 涉及合理的干煉器选掸 满



如不葙加



f 煉 技 术 、超 声 波 T 燥 技 术 以 及 起



总之 ，由丁食品及农产品种类繁 .多 、 特性各异 ，因此报难



312



'



，过程挞作方案的猶定以



决 ，乂霜耍干燥过程原斑 、 传递过秤原理 、



机 戒 设 计 原 角L



经验



_



料 特 性 学 等 一 系 列 专 业 堪 础 知 d 并 结 合 丰 益 的 干 操 器 生 产， . 应用



呙外+ 食品干煉



傲与价值



5



. 是 食 品 保 质 的 必 要 措 施 ，干 煉 机 的 性 能 直 接 影 响 到 f 燥 食 品 的 肌



近 几 年 我 1 相 继 开 发 出 T 各 种 多 功 能、萵 效 率、 低 能 耗



燥 机•



_



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适砬怍



的干



一 、蔬菜干燥设备 浙江华节制冷通风设舴厂研制出的专供岀 P 脱 水 蔬 菜 使 用 的 系 列 蒸 汽 型 蔬 菜 趴 T 脱 本 机 * 采 用 高 温 、 蒸 汽 进 行 热 交 换 ，使 常 斛 空 气 变 成 商 M 干拗热空气 ，达 到 1.201] 以 上 温 度 , 可 对 甘 蓝 菜 、 菠 菜 、大 蒜 、葱 、 绿 豆 芽 , 南瓜片 、 萝卜片 、 土豆片等进行加温脱水 ，頹 度 可 随 怠 调 控 。 该脱水机 M 机采用奸能塱商效低噪声凤机 冷 凝 水 由 疏 水 阀 Q 动 排 出 节 能 效 果



.



.



妤 ，其 物 料■全部采用优质进口不锈钢材 + 产 品 完 全 符 合 出 n 食 品 卫 生 标 准。 常州市第二干煉设备厂冇限公司开发了第三代 PWT 系 列 脱 水 蔬 菜 干 燥 机 ， af 用 于 报 、 茎 、 叶类条状 、 块 状 、 片 状 、 大較粒状等疏菜物料的干燥和大批量连续生产 ，如 千■的 蒜 片 、 南瓜 、 胡 萝 卜 魔 芋 、山 药 ，竹 笋 、辣 根 、 洋 葱 、 苹 果 等 已 有 浙 江 、山 东 、 福建等上 1



6



百 家 企 业 应 用 此 设 洛 * 黑龙江裨农业机槭工程科学研究院研制成功的蔬菜热风晚水干燥设



.



备 * 迠 用 于 齐 种 蔬 菜 、 山 野 菜 、 食用菌，杀旰等脱水干燥 。将 经 情 洗 切 分 及 护 色 处 珲 后 的 物 料 * 通 过 输 送 机 送 人 干 燥 机 内 经岛温干嵌区水分蒸发 7SM 8 0 K ，在 缓 和 流 动 H 程 中 a % 物料达标即出• 物 料 水 分 减 少 到 3 % 左 右 ，再 进 入 低 温 干 燥 K 再 脱 水 到



.



.



二 、过热溶剂蒸气流化床干燥机 : 燥设备有限公司等研制开发的 江 苏 常 州 长 江|



_



_



RGB 过热溶剂蒸气闭路循坏流化床干垛



机 * 由 加 热 器 、 冷 凝 器 、 粗 过 滤 器 、 槠 过 滤 器 ，旋 风 分 离 器 、 布 袋 二 级 除 尘 器 、 溶 剂 回 收 过



要干煉的湿物料经泵送人沸腾的戟休表面时 ，形 成 湿 物 料 膜 将 其 包 ：



滤 器 等 郎 件 组 成 。当



. 迅 速 蒸 发 水 分 子，干 燥 后 被 跋 体 碰 撞 破 碎 成 粉 状 产 品 输 该 干 煳 机 娃 国 内 首 次 在 惰 性 粒 -f 流 化 床 中 采 用 溶 剂 过 热 遵 气 作 为 加 热 介 质 的 闭 路 獮 杯 朽 水 钽



W



,



受热风和鲅体叹1传 热



_



决 了当代干燥技术领域难以克服的醇溶性物料干煉和溶剂 HI 收 的 稍 细 化 工 医 药 品 等 行I尚黏度热敏性物料的迕续干:嫌 和 有 机 溶 问 题 a 可 广 泛 应 用 于 食 品， 剂 的 回 收 ，铨众多用户使亂后诋明 千 燥 强 tS 髙 ，经济及杜会效益显著 干燦与溶剂间收于一体 ，



：



t



*



三 、真空冷冻干燥设备



_



^



.



闱 京 3E 泰微波能研究所研制的微波真空冷冻干燥设备 ■ 应用于脱水蔬菜 蜂 王 浆 ，人 参 等效果显著 ，井 已 批 世 生 产 a 改设备在应用过程中 • 具 有 多 种 优 势 s 以 輻 射 方 式 对 物 枓 粞 体



_



加 热 加 热 均 匀 、 无 蚝 黹 ；干 燥 速 度 比 常 规 方 法 快 ？ 3 倍，缩 短 了 物 料 受 热 时 提 / 生 产 效 窄 胃 吋 节 铕 资 源 ；干 燥 温 度 低 ，控 制 在 一 2 0T:到 常 温 之 间，经 干 燥 处 理 后 的 物 料 ，能 很好地保存物料中的营养成分和功能成分 对 热敏怍物料 、保 健 品 、 果 蔬 产 品 、 中 草 药 、 血



浆制品等低溢干燥产品都适用



.



沈阳航天漸阳速冻设铬制造有限公司研制生产 LG -125 型 真 空 冷 冻 干 燥 设 搔 ，性 能 优 异 能 使食品中的水分在冻结和貞空条件 K 由固态 ft 接升平而干燥 ，不 经 过 液 态 的 蒸 发。能. 最 大 限 度 地 保 存 食 品 原 有 的 色 、 香 味 * 形 * 原 有 t 养 成 分 和 活 性 物 质 极 少 道 破 坏 ， UM 水 1



313



_ __ _



. 无耑冉用防腐剂，经 干 燥 8的产品走悄国



迅速



作能费含龆办令冻于



^



市场



m , 上要包括对物料冻结的逨冻阼和升肀脱水的干煉诠及埘呤 ' 亢



空 、 加 热 等 辅 助 系 统 核心设铪是干燥仓 v 结枸可 足 对已冻结的物料在其中升华脱水的齊 求 生产出的冻干食品 其他方式生产的冻干食萜 ，有 锊 养 s 其 形 状 、@1 色 、味 遒 与 鲜 品



-



&



基 本 相 同 ，笼 水 件 好



料



.



,



:



可广泛应用于水果 、肉 赉 、 水 产 、 牛 奶 、 豆 浆 、 果 汁 及 方 便 面 、涵



粉末廉萊 、顆粒蔵菜等食品冻干 。



1



四、系列新型滚筒干燥机



江苏常州华漉午燥设备有限公司研制的 CT 系 列 滾 筒 干 煉 机 ，是 种内加热传导■转 动 干 燥 设 备 .f 敲物料在滚筒外以蒂热疗式传递热租 + 热最由簡内榮传到倚外喈 + 再 穿 过 料 膜 ， 热效率 达 奶％ ⑽％ , 物料干煥周期短 ，仅 10 I5ht 吋 连 续 株 作。广泛应用于液态 带 ■



t



状 、 脔状和黏稠物料的干燥 ，如肉制品 v 乳 制 品 ，普养麦片 、 酵 母 、淀 粉 等。



五 、 HG 滚简刮板干燥机 江



&



歩



__



r 燦说贫有限公司研制成的 HG 滾 筒 到 板 干 燥 机，谗设锫让液体或泥浆状物



料在水蒸气或其他载体加热的滚动表酣彤成薄膜 ，滚筒转一圈过程中即能干燥完毕 ，自 动 用 刮刀刮下干拗品后



T



# 与湿物料接触形成薄膜进行干煉 。



滚简邊



六、封 闭 循 环 带 式 干 燥 机 备



江苏常州人江千燥设备r 莱用美 N 先进技术和国内优质原材料 B 研 制 成 功 新 型 节 能 设 DWT纣 闭 循 环 带 式 T- 燥 机 a 谈 产 品 采 M 多层移动式不锈钢网带堆放物料 ，热 气 流 白



—



F 而上穿过 NI 带 .徒 上 画 的 物 料 ，热 文 换 均 匀 粑 分 、 座 廋 快 、 蒸发强度商 ， 符合 GMP 要求 适 用 f 透气性好的片状 条 状 、 赖 粒 状 滤 饼 类 的 裔 状 物 料 等 的 干 燥 ， . 尤其适用千含水串商 而干嫩温度 +能 高 的 物 料 肀 燥 * 内 还 开 发 有 5 层 带 式 干 燥 机 ，具 有 1 :述 相 同 效 果 与 应 用性, ％



％



七 、 高速涵合制粒干揉机



-



T



江苏一步 T 燥设备有电公吊开发半产 HLG 离 速 混 合 制 舲 千 烯 机 ， 央 快 逨 抿 合 ，制 粒 、 干燥于一体 。 整 个 操 作 在 M 密封容器内进行 ，光 死 角 * 淸洗彻底迅連 ， 符 合 GMP 要求



—



B



特殊送料系统能将 T 粉弓黏结剂计馱后送入制粒容器 ，特别的流化床结构能可靠筛粉 、 连 续 排出 T 釉 粒 、 细 粉 返 料



该产品结乘了我国牛产干通没备只能单一制粒或 f 燥 的 历 史 ，与 抟 统工艺相比遗粒工艺 W 铒 鸛 结 剂 造 粒 时 间 快 4 5 倍 仅 肃 7 LOmin ， 干煉时间大大 缩 短 ，完全能替代原混合制粒及流化床干燦设备 适 用 T 食品 、 K 药等行业的 II片 、胶 囊 、
n 个人型愐脂加丄企业 ，日 处 理 趙 均 在 1000



3000 t ，其中辽宁大连 、河 北 秦



.



皁岛 、 天律塘沽 、 山 东 H 照 、江 苏 连 云 港 匀 张 家 港 、浙 江 宁 波 榀 建 门\ 广 东 油 头 与 东 策 , 广 西 北 海 等 地 兴 建 了 约 占 全 国 aojHi 以上的大 ffl 油 脂 加 工 企 业 而 其圾料凡乎都是进口 人 砝 + 在 ix 卞大迁 天 评 塘 沽 、 广 糸 如 莞 锌 港 出 现 了 “ 一 港 多 的 现 象 ，广 东 皂 莞 麻 涌 镇 的 一 条 街 h 就逑设大型大 M 加I企 业 6 个。2004 年 网 内 民 背 企 业 和 国 外 一 些 大 集 团 公 &]又 开 始 在 内 地 兴 建 一 些 大 型 油 脂 加 工 企 业 ，如 新 趟 昌 吉 m](n / 大 豆 油 厂 ，陕 西 石 羊



^



25⑽【/d 大 豆 油 厂 (西 安 邦 淇），重 庆 300(kAl 大 豆 油 厂



320



9



期北天门 1500 t/d. 菜 籽 油 厂，黑龙



__ _ _ _ _ ：



江九 E 油腊 500(H /d A 豆油厂，安徽蚌埤花园 3000 t / d 菜籽袖厂等 * 至今 ，住我凼巳形成 T ，坏 五大油科加工区，即 E 东北加工区 ( 黑龙江九三 集 团和 林德大油酯公菏为代表）



#



渤海加工区域 （ 大连华农集团 ，大连华良集团 ，山东萊阳得花 、泰礙岛 金海油脂 ，河北汇榀



_



粮油 、 山东益海油脂和山东黄海油脂为代衣）， 长 II 角加丄区域 （以江苏张家港东海粮油 、



浙江新取油脂



. 南通定港油脂 、宁波金光油脂 、 Jr 海 B 友SPfU



， 和畔埠花 安敝大平工贸集 团



园油脂等为代表 ），珠江三角洲加工武域 （以广州枯之源 、 湛江华农饲料蛋 & 开发公诏 ，朱



尝中袢油脂 、东免点吉油脂 、 南天油粕 T 业和南海粮油公司为代表 ） 和西部加工区域（以四 川金石油腑公司、陝西邦琪油 . 新疆昌吉油厂和重庆大豆油厂为代表），



m



根 据 了 解 ，2006 年 * 全世界有 11 家 H 处 理 油 料 为 50001 的 大 锢 油 厂 ，其中 5 家在中国 ， 即 江 苏 张 家 港 东 海 粮 油 U 2500 t / d )t 广 西 防 城 港 大 海 油 腑 ( 750 Dt / d.)t 河 北 赛 皇 岛 金 海 油



脂



( 7000t / d ), 连 云 港 益 海 油 脂



料加工



-



C 6000t/d ) 和 河 北 三 河 C 福 粮 油 CSO ODt/d ), 全 国 拥 有 油



力 最大的樂闭有益海油H 中粮集团 、 九三油脂 、人连华农和大连华良 * 2006 年 ,



这几家企业集闺Q拥有 H 处理大豆加工能力 10 万吨以上 #



ma



中 讓 .是 一 个 油 料 生 产 大 W 和 油 料 加 工 大 也 是 一 个 油 傭 消 费 大 國 和 裉据不宂全统计



■



我



® 全 年 加 T 大 豆 的 能 力 已 经 Mil 7 0 0(



吨



]



膽油料进出 n 大



. 加 上 花 生、



菜籽、



棉籽 、荜花軒等油料的加 T 能 力 ，我国的油料加工总能力巳趙过亿吨，成 为 供 界 h 油 料 加 工



_



能 力 最 大 的 国 家 。中 同 油 脂 X 业 的 快 速 发 展



T



_



中 間 油 脂 消 费 水 T 和油脂油料进口数最的快速



增 饺 ，无 疑 是 对 世 界 油 .料 生 产 的 一 大 贡 献。如 今，中 [1的 油 脂 界 呈 现 出 一 派 欣 欣 向 荣 的 ■



象v



二 、 我国食用植物油加工业的基本情况



2 0 0 4 年 ，全 阐 入 统 企 业 规 模 以 上 食 用 梢 物 油 加 工 企 业 8S 0 个 ， 年 生 产 能 力 为 ；油 料 处 理 能 力 为 5138 万 吨 T 梢 炼 能 力 为 U 6a 5 万 吨。其 中: 日 加 工 能 力 IMt 以 T 的 企 业 为 4 7 5 个. 100



2(M) t 的 企 业 为 1 8 7 个 2 0 0 4 0 0 1 的 企 业 为 1 0 7 个 4 0 0 lOOOt 的 企 业 为 7 4 个 ， J 0OCH 以 上 的 企 业 力 4 7 个。人 统 企 业 的 食 用 梢 物 汕 总 产 M 为 9 5 3 j 万 吨， 炼 油 的 产 埵 为



m



8 1 L 3 万 吨 其 中 s 精 炼 油 中 的 一 级 油 为 3 4 6 . S 万 吨 •. 占 4 2,4 %; 二 级 油 2 1 I.. 5 万 吨，占 9 % 三 级 油 6 8 . 7 方 吨，占 8 . 4 %; 四 级 油 1 9 0,3 万 吨 ，占 2 3,3 % , 级 油 （ 原 色 拉 | 2 5,



—



油） 、 二 级 油 （原 腐 级 烹 调 油） 和 三 级 油 （ 原 一 级 油 ） 的 产 精 炼 油 总 产 M 的



人 统 企 业 的 2 0 0 4 年 总 产 值 l l 3 6 . fi 亿 元 ， 利 润 总 額 1 7 亿 元 ( 注 ；2Q 0:r年 为 2 1..S 9 亿 ■



_



元 ，2 0 0彳 年 遇 到 :f 进 f1 大 M 价 格 波 的 影 响 ），资 产 总 计 7 3 2.a 亿 元，2 0 0 4 年 年 末 从 彳k 人 数



.



1 1.7 万 人 以上一些统计数字与十年自If 相 比 * 至 少 发 生 了 以 7置个方面的重大变化， 第 一，从 粮 油 工 业 总 产 值 前 十 名 的 排 序 多 少 年 來 ，一 直 是 江 苏 稳 居 第 一 2 0G4 年 变成了产粮大 宵河南笫一 ，另外，河北 、 安 酸 ，黑 龙 江 ，湖 北 等 粮 油 大 宵 f f 序 也 大 大 提 前 过 去 粮 油 工 业 产 值 中 等 偏 后 的 广 东 和 福 建 * 2004 年 B 经 挤 进 了 I t 卜 名，充 分 说 明 了 东 南 沿



_.



■



.



i



海 地 区 泾 济 发 展 速 度 快 ，贪 品 X f § 5 !展 快 ，他们能抓住机遇 ，充分利用沿海港口的优馋发展



粮 油 工 业，尤其是油瞄工业发屁迅猛



区的排序后退



rB



反之



顔 来排序较前的吉林



1



浙南 , 四川 、内蒙等省



这 种 变 化 * 应 诙 说 是 符 合 市 场 经 济 规 律 的，



第 二，从 2⑽4 年 年 末 从 业 人 M 糾 8 万 人 肴 ，在 产 M 、 产 诹 和 资 产 总 额 大 牺 度 提 商 的 情



_



况下，从 # 人 数 不



*



没 有 增 加 . 反而减少了一半 。 这充分说



了我



m 粮油工业的劳动生产申 321



__ __



大 有 提 高 。分 析 原 主 要 时 功 于 生 产 装 备 的 机 械 化 ， 0 动 化 稈 度 大 大 提 离 和 减 员 增 效 等 M 入 机 制 改 革 的 成 功，



第 三 ，从 所 有 制 性



:宥 ，在 2004 年 全



人 统 企 业 的 8516 个粮油加 T 企彳k 中 ，国 有 及 国



存 控 股 企 业 1 9 4 9 个 ，占 外 商 及 港 澳 台 商 投 资 企 业 1站 个 ，占 L 2 .% P 比 营 企 #. 6492 个 ， 76 % 这 充 分 表 明，过去国有粮油加工企 | 一 齓 天 下 的 W 面 已 经 彻 底 改 变 ，粮 食 部 门 的 “政 制 " 工作取得了明撖成效， 随着改革的逬一步深人 t y 有 粮 油 加 工 企 业 的 数 M ■



^



.



继 续 减 少，成力粮油加工企I中 的 “少 数 民 族



第四 ，从 企 业 生 产 规 模 荇



# 来 ，这也是必然趋势 。



'



日 处 M 原 料 在 ]000 t 以



t 的 粮 油 加 工 企 业 有 72 个 ，这 是 一



_ __



个 了 不 起 的 数 字。 为 日 处 理 10001 以上的大米 .加 X 企此 ，小走粉加工企业和植窃油加工企



业在国外也不是多见的 ，据 / 解 目 前 ，全 泄 界 有 11 家 H 处 理 油 料 SOOOt 以 上 的 大 型 油 厂 其 中 5 家 在 巾 岡 ，江苏怅家港的东海粮油 ，曰 处 理 油 料 能 力 达 12500!，是 截 至 2 0 0彳年世界 '



1:円处理油料最大的油厂 a 另 外，还有广西醅槭港的大晦油脂 , 日 处 理 油 料 能 力 7500 h 河 北泰皇岛的金海油脂 ， 11 处 理 袖 料 艇 力 7000 U 江 苏 连 云 港 的 益 海 油 脂 ，Ff 处 理 油 料 能 力 sooot 以 及 河 北 三 河[福粮捆 ， 11 处 理 油 料 能 力 soyot ，这 充 分 说 明 ，我网粮油加工工业的 生产规模正在 0 趋大型化。 ■



第 五 * 从 产 品 的 档 次 .番



fc



为顺应巾场的笛求 t 枏 米 、



_



mm , 楮 油 的 比 t 和 档 次 越 来 越 .



商 ，品 种 越 来 越 多。这充分说明了我国粮油加工水平和人民生活水平的断挹商 知 ，中 国 改 華 开 放 我 国 的 粮 油



I



m 场 大 多 以 标 准 粉 、 标二米和二绒油为主 ，品 种 单



众所周 ■



，品



. 不能满足由场和 质较低 ， ft 品 工 业 的 盅 要 而如今 ，我 们 走 进 耵 各 种等级的嵙品质小包 装 大 米 、 小包装谢粉 免 洵 洗 米 、 专 用 面 粉 ，黃# 强化[it 粉 、色拉油 、 . 卨级烹 ■油 、 浓 # 花 &



％



生 油 、小 磨 香 油 和 特 种 油 脂 等 琳 琅 满



EK



现布我们可以说 ，中 国



米 、 面 、油 产 品 ■ 应 有 尽 有 ，与 H 外 超 市 的 米 、面 t



巾货架上的作类小包装 油产品没有讣么两样。改 垆 开 放 以 来 *



中 围 粮 油 If/ 塽上发生了这样巨大的变化胃这对我们这个人口众多，粮 油 资 源 供 应 相 对 偏 紧 的 国 家 来 说，是一个了不起的进步。



三 、我国粮油离新实用按术的推广内容和粮油科技发展的重点



_



为 适 应 人 W 生 活 水 f 不 断 提 炻 和 柏 油 工 业 发 展 的 茆 要 ，我 网 的 粮 油 科 研 院 所 和 大 专 院 校



的 科 技 人 员 ，辁过儿代人的不懈努力 ，取 得 了 数 以 百 计 的 科 研 成 Mifc 推 动 了 粮 抽 工 业 的 发 膜 ， 为我两粮油工业的现代化，为我 y 粮 油 工 业 接 近 和 达 到 国 际 先 进 水 平 做 出 了 啟 献。尤 興 是 从 “七 五 ” 开始 ，通 过 对 国 外 稂 油 加 工 关 键 技 术 和 装 备 的 41 进 和 消 化 吸 收 国 产 化，使我国 ， 的 米 、 面 ，池加工技术装备水平上了一个台阶 ，由 粗 加 工 实 现 了 梢 加 工，3 前 ，



米、制粉



4 国外先进水平接近 ，如 Hr粉 加 工 中 的 光 辊 罐 磨 制 粉 技 术 、 小麦剥皮制粉技 术；大米加工中的稻答低温烘干 、 选 调质技术 I 油脂加工中的 化 沒 出 、负it 蒸 发 及 二 级 和油腊制格工艺



蒸汽利



m技 术、低 温 脱 榕 技 术 等 新 技 术 的 应 用



促 进了技术水平的提商和产品的升级換代， 与此 ㈣ 时 加工装备也完成了更新换代 ，实 现 了 国 产 化，改 变 / 过去主要设嵛依赖进口的局 部 分 设 袼 制 造 达 到 闰 际 先 进 水 平 由 十 我 网 引 进 外 资 合作合资的深人和国内粮机制造 业 的 发 展 ，现 在 尤 锡 布 勒 苏 州 佐 竹 、安 陆 永 祥 武 汉 友 谊 、 扬州牧羊 ，溧 ptl 正 昌 等 粮 油 机 械 制 造 企 业 . 能为我闰提供忡界一舐和接近国际先进水平的制粉 ，碾 米 制油和恂料牛产的



.



.



I



1



4



.



荐 人民生活水半的进一步提离和粮油工业的进一歩发展 T 粮 油 科 技 也 将 将 到 进 一 步 的



322



__



__ _ __ _



发 坡 根 据 党 的 十 七 大 拗 出 的 “制 定 ㈤ 家 屮 怯 期 科 学 和 技 术 .发 M 规 划”的故略任务



fi 绕 全



■诖 设 小 谈 社 会 的 奋 斗 和 锒 油 科 技 发 展 的 $:点 ，中 粮 学 会 /K 依 靠 备 专 业 分 会 和 广 泛 征 求 专 家 葸 见 的 基 础 上 ，先 后 提 出 了 4 粮 食 行 业 " 十 一 五” 跖 新 实 州 技 术 推 广1 WJ 和《 我 域 粮 油 中 长 期 （ 到 2020 年） 科 学 和 技 冰 发 M 规 划 的 想 见 相 痤 议 L 以 推 动 粮 油 科 技 的 发 展 和



科技成果的较化，



__



四 、我国油脂行业的现状和发展中存在的主要问题



1978 年 ）；② 向社会主



我 国 油 脂 加 工 业 经 历 个 发 展 阶 段 s ① 统购统销阶段 （ 1953



今 ）。其标志就是 1992 年放开油



后的这一阶段 ，在党中央



1



10001 以上的大厂 t



_



< ] 992 年节



市 场和故开经背，取消定 S供应 ，实 场 调 爷 ， . 放开以



:



. 成为油 m 行 特别是跨入新世纪头 w 三年掀起 r



凼务院的 IF 确方针指引下 + 阏动 / 多方面的积极性



业发展最炔 、效益最好的时期 新一轮的投资热潮



进人 r( 场鲐济的阶段 ® 食用柚放幵 ，|



B91 年 h



义市场经济过渡的阶段 （ B7 S



^



可以说是跨越式的发展



民 # 、 合资 ， 独资



&



股份制等多种经济成分纷纷在沿海连设 FI 处理原料 短期内火厂即增加一倍以上，形成了新的格局 1



B



据 屮 国 粮 食 行 业 掛 会 的 统 计 * 2004 年 逛 全 国 食 用 梢 物 油 加 工 企 业 51 fi 9 家 * 油 料 处 PI 年



生 产 能 力 5 〗3fl 方 吨



栴 炼 油 年 生 产 能 力 1460,5 万 吨 . 年 产 万 吨，按 品 种 分 ，腑



油 309 万 吨 ，大 豆 油 294 万 吨 ， 花 生 油 53.9 万 吨 ， 棉 籽 油 H 7 万 吨 u 按 等 级 分 ，色 拉 油



212.5 万 吨，商 级 烹 调 油



从 茧 点 企 业 肴 ，2W 4 年



—



级 油 1 2 5 万 吨 ，二 级 油 2 8匕 9 方 吨 ，



. 网 冇 油 脂 企 业 和 年 销 售 收 人 郭0 万 元 以 上 的 菲 闻 有 企 业 1



， t



家 ，总 产 M M 3 万 吨，工 业 总 产 值 M U 2 亿 元 ，销 俾 牧 人 ⑽ 5.3 亿 元 t



占当年粮油工哋利



总额的大大超过了



米收.酢粉业# 从



]狀



6 亿 元,



^



年利润



人 M 达到 】 1 4 万 人，



综 上 所 述，坷 以 看 到 ，改 革 开 放 以 来 ，我 ㈤ CL 经逑成设备比较先进 ，品 种 比 较 齐 全 、 机



制比较灵活的多档次 、 多 元 化 的 食 用 植 物 油 加 t体 系 ，4:确 促 我 网 II内 油 腊 供 应 ， 对食用油的芾求方



做 出 了 敏 要 贡 献 ，并 开 姶 实 施 “ 走出去 ” 的 战 略



业的食用油脂加工中心



I



足人民



我 国 事 实 h已 成 汾 东



-枇 大 型 骨 于 企# 应 运 爾 生 . 特 别 是 民 茜 大 塑 企 业，



笛得重视的是



|



_



6



异 军 突 起 。今 Ff 的 油 脂 界 ， 敁示出多元化经茜的蓬勃生机 。这 几 年 开 始 碰 现 一 些 著 名 品 牌



如金花鱼



1



福 临 H 、 爵 花 三 足 鼎 立 t 占 了 梢 炼 油 疖 场 的 42 % 以 上，为 今 后 向 中 II 名 牌 ，世



界名牌挺进打下了初步的基础，



当前榨油业突出的问麵有以下三个 ① 产能严



D



过剩• 全 国 榨 油 工 业 的 产 能 利 用 率 仅 为 而



据 不 完 全 统 i ，全网 H 处 理 油 料 | 的 势 头 仍 然 很 猛， 万 吨 * 年 加 工 能 力 5000 万 吨，由 于 原 料 过



H 处理千吨以 L大油厂 ICKKU 以 上 的 企 业 5 3 家 ， H 加 工 力 】7



依赖迸口



不少将可能变成



Bt



'



无米之炊



. 没 有 提 取 * 或 役 有 形 成 工 业 化 生 产、 ② 加 工 深 度 不 够 * 综 合 利 差 * 许 多 油! II 化 工 产 品



规模化经营 . 特种专用油脂生产刚刚起步 ③ 部 分 企 业 改 革 和 调 整 滞 后 ， 机 制 不 活 + 赞 理 不 # ，尤 其 缺 少 高 级 符 理 人 员 和 技 术 专 &



丨 家 。特 别 是 一 些 没 有 特 色 的 中 小 谢 1 \ 处堉十分困难



对待这些间必须商度



视



—



. 仍 符 23 7 % 的 油 厂 处 千 亏 损 状 态 。



. 切 实 解 决 ，以 利 f 我 阔 油 腊 行 业 奋:新 形 势 F 加快发



五 、新时期油脂市场和产业发展的展望



_ 在十七大梢神鼓舞



'



卜



我 国 的 国 民 经 济 进 人 了 一 个 新 的 发 M 阶 段 ，从 油 胳 行 业 来 说 ，必



323



__



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须屯时度势 ，明确方向



. 湃 到 附 虽 ，正视弱点. 撖出决策 . 以加快企业的前进步伐 。



企 业 的 领 导 .件 ，尤 Jt 是 大 型 企i的 领 导 ，必 须 具 .朽 舫 啲 性 s 战 咯 性 的 思 维 ，综 观 全 局



心 中 有 数 ，方 能 在



.



s 杂多变的坏境中 ， 与时倜进 ，e 利避甚 ，把M商叽，创造佧绩，分 斬 新



_ _



.



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时 期 油 肭 市 场 的 趋 势 * 有 以 F 儿 点 諶 蛰E 视。 ⑴ 由亍劣施全面述设小谈社会的削领和



脂『 场 将 进 一 步 扩 人 r 大 内 祐 的 方 针 ， 油|



4



扑



人 们 提 卨 生 活 水 平 的 过 程 中 ，萏先是娈满足食的锘求 t 食物商品仍 A t 要 的 地 位。在 吃 的 商 品 中，a 粮 的 消 赀 下 降 ，植食转化的食物增加 ，但粮食消费的增长毕竞有限 , 不 会 很 快 & 至 j: 食 用



钱不多



-



_



m 物 油 的 消 费 ，增 长 的 幅 度 非 常 大 ，丙为贫用楨物油在吃的商品中占的比 m不 大，茁



. 是扩大内盅的首选商品之一 .



从



*



内 生 产 来 看 ，人 均 占 有 油 从 i w s 年 的



2 2 k g 挺商到 2001 年的 8 7 kg 冉 加 上 进 n . 消 费 a 成侪增长 增 加 食 用 油 霜 求 主 要 来 A 三 个 方 IfiL ① 人 口 增 按 ， 梅年增加 1000 多 万 ，到 2010 年 将 达 到 14 亿人口 ② 城 市 人 P 增 加 消 费提尚 ，尤其是农民工进域消费增长幢度很快 据 典 型 脚 丧 ，城 市 人 均 消 费 tffl 油 比 农 村 人 口 h 42kg。我 国 城 ffi 化 率 预 计 到 2(>10 年 达 到 38 % ，2030 年 将达到 S 0 K ,



3



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.



③ 农 忖 人 tj 的 食 用 油 f(1费 也 将 提 岛



a



目酣我 H 人 均 消 费 食 用 袖 lGkR ，低 T K k g 鲋 世 界平均数 ，更远低 T 美国的人均消费 5 Skg 到 2 0 K) 年我闲将达到人均 12 k Ea 综合这埤因 索 ，据专家测算 。 食用油脂的总消费 M 将 由 i9 ⑽ 年 的 54 S 万 吨 、 000 苹 的 1250 苏 吨 ，壻 加到 2010 年的 1600 万盹左右。加 h其他工 t 用 梢 物 油 的 增 加 可 能 达 到 1700 万 1800 九



-



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.



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吨，诮费耑求的增加和 R 内 场 的 扩 大 1 适 榨 油 业 发 腌 的 动 力，也是我们的优势所在，袼 推 动 汕 脂 行 业 的 巨 大 发 .展 ( 2 ) 闺 内 油 納 供 求 不 平 衡 ，将 是 较 为 K； 期的趋势 我国恳一个油腊生产火 S 和消费大 t



3



14 , 改 革 开 放 后 油 料 生 产 一 迕 上 升 . 从 19 ⑽ 年的 3406 万 吨（折 油 5 S彳方吨 ），



_



《 高 到 2叫



9 10 万 吨 K 2005 年 为 5500 万 吨 （折 油 925 万 吨）a 但 仍 赶 不 h需 求 的 增 中 国 的 油 料 ，油 腊 从 过 去 的 净 出 口 ，转 变 为 有 进 有 出 * 进口大于出 □ 的 局 Mn 油 脂 年 的 5183 万 吨 （祈



■



.到 2000 年



从 1991 年 开 始 砖 为 冷 进 口 37 万 吨， 以弥补缺口



，我国的油料进口已居 [I t 界 第



泣 ， 当年进 U 大 豆 1042 万 吨 ，油菜籽 2% 万 吨 ；还 进 n 棕 油 139 万 吨 ，大 豆 油 30. 8 万 吨 和 其 他 少 M 油 腊 这种进大于出的趋势会维持相当长的时间 n



为r



.



决食油的综合平衡 • 国家在宏观上呆取了以下战略措施



① 大力发展閣内油料生产



. 衮取南北并举



北方的高油大豆 ，提 高 国 内 生 产 水 平 * 今 后 将 继 续 柞 这 方 面 注意保持我綱非转基凼大豆



^



调 胳 结 构 的 办 法 ，发 展 南 方 的 双 低 油 菜 ，



绿色食品的特点和优势



大 力度 ，挖 掘 牛.产潜力。同 时



在发展池菜籽 、大 豆 、花 生 、棉 籽 呀 胡 麻 等 ，以 满 足 多 种 .大宗油料的网时 ，W 注 葸 发 展 有 特 色 的 小 宗 油 料 ，如 芝 麻 ，油 茶 ，



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^



适 当 增 加 进 n P 食 用 油 脂 不 娃 战 略 物 资 ， 在 S 家安全上没有粮食那么敏感 ，邵 么 道



要 ，因 此 这 方



提 供 M 粕等原料



余 地 比 粮 食 大 栉 多 ，适 当 增 加 逬 n 有利于国内的食油供求平衡 ，并 为 饵 料 业



. 促 进 裔 牧 业 发 展 ：同 时 也 有 利 F 与 羌 拉 美 和 欧 洲 等 油 料 主 产



边 ，多边贸鉍与合作，缓 解 贸 勒 h的 料 掛 与 矛 盾 。 从 全 只 宥 是 利 多 弊 少



在油料 、 油 脂 的 进 出 口 上，我们所采取方针如 7



：



发展戏



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B



① 有进有出，优势 5 补 ，如大豆 * 我 ffT 可 出 口 含 蛋 离 的 非 转 稱 闵 食 用 大 豆，血 进



3Z 4



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A 有 优 势 的 品 种 如 花 生 、芝 麻 等 . 盤 继 续 努 力



U 砖 摧 闽 人 豆 。我



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扩 大 啦 场。



② 增 加 油 料 进 CK 戒 少 毛 油 进 LK 以 便 带 动 國 内 油 脂 加 T 业 的 发 诚 ，增 内 就 业 。



耐 JIL 我 NE 冇 g 位优势和成本优势



的



. 裾 布 关 企 业 皮 映 ，在 我 国 沿 海 新 违 H 处 埋 大 ⑨ 3000 吨



厂 ，只溫 4000 万 美 元，比 笼 围 、 R 本 低 一 半 ；午 间 加 工 成 本 • 比 韩 PI 低 〗. / 3 .,



It 美 W



这 将 有 利 于 发 枰 比 较 优 势 * 把 我 闰 沿 海 痤 成 亚 洲 大 豆 加 工 中 心 ，使 发 展 外 向 咽 火 豆 低 一 半， 加 工 业 与 满 M ㈤内 盅 求 相 结 合。



h实 施 多 元 化 经 多 方 式 合 作 段 ，合 理 调 控 进 出 cu 增 加 辋 控 能 力 ，运 用 国 W 通 用 的 ¥



③ 在 品 种 、闻 别 ④



^



把住犮口



^



控 制 源 头+ 以



稳 定 市 场，减 少 对 国 内 生 产 的 冲 击。同 时 果 取 措 施 ，促进优质油料 、 饼粕等的出口 ，扩 大 我 国在亚洲周边 y 家的市场份额 a



以1 :这些宏观政策将增强我围油脂产此的同际竞争力 1 力 油 睹 行 业 利 用 两 个 市 场



k



两种



资 腺 * 提 供 广 阔 的 空 间。



脂 品 质 的 贽 求 曰 益 提 商 ，“ 安 令 、 哲 养 、 风味



C 3) 国内外市场对食用



包括 t 用 油 在 内 的 整 个 食 品 行 疊 的 时 尚 和■流 n 这方闹标准比过去离



-



1



1



快 徒” 将成为



要求比以往严格



.我



们 要 开 拓 市 场 f 必 领 坚 持 凼 际 标 准 ，把 好 质M 关 。从 食 用 油 的 消 费 米 看 • 将山低挡油 N尚 档



油 发 展 t 由 普 通 油 向 专 用 油，特 色 油 发 展 。 营.养价值离的特种油枓和各神尚绂专用油料的芾



求 也 将 日 益 扩 大 。为 此，我 们 T 家 必 须 坚 持 安 全 筇



-



以质取牲的方针 * 把功夫用在质 M



搞花架子 ，单纯 S 广 許 效 应，那就会 g 花 一 现 除 了 大 油 厂 外 ，内 地 的 中 小 油 厂 也 有 臼 己 的 商 机 t 可 在 本 厂 射 的 范 围 保 持 特 色 占 Mrlf 场 ，以 求 生 存 和 发 顶 。这里再次 if 我 国 的 小 宗 油 料 、特 色 油 料 是 很 大潜力的 • 如 采 抓 住 机 遇 搞 好 ，小 宗 油 料 也 可 歼 拓



上。 切



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.



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大 市 场。



十七大以后，饷腑滿氺的岛速增怯 ，将带动油脂业的商速发展 ：油料加工的发雁，将带 动 ffi 个油料产业的跨越发展和闻际竞争力的增加 ， 處正形成大生产 、大流通 、大市扬。



六 、全面提升油脂行业和企业的竞争力 临 新 时 期 、新 任 # ，所 有 的 油 脂 企 业 必 须 认 真 览 彻 十 七 大 精 神 和 “三 个 代 表” 的 宙 要



.



思想 + 1时 俱 进 . JT 拓创新 从 整 体 上 捉 尚 全 行 业 和 企 业 的 综 合 素 驵 竞争力。当前急需注窟向 5 个 方 面 转 变 和 发 展，



大厂之間 ■ 强势企責 与 强势命业之间，今后企业关注的焦点



_



G 在 产 品 质 成 本、服 势 等 方 面 更 異 有 竞 争 力 卩



E



h 向内涵式扩大再生产转变



.



. 增强在国内外市矯的



经过前一时期的岛速发展，从 S 上扩张的浪潮以后 我们要冷静地思考 。 现在油脂加丁: 能 e 经严瑕过碉 ，沿海大厂建设的过热现象应当有所收敛 ，应转 ■向内涵式扩大再生产转 变 ，从箭的提萵向质的锃升方 转 变，如果不采取明智的雄措，.就可能陷人宵目扩张的误 K 在榨油业 ， 宵目扩张N 题出在珑大厂 ， 而不是建小厂 a 盲 H 茳大厂，危险性更大 。如果



.



说前



_



- 轮盘争主要是 ，



竞争力上



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以大掊小



以大厂吃掉小厂 * 那么新一轮的竞争 ， 将出现在大厂与



下 功夫的地方应放在增强核心 这 j是制胜之道 a



2. 贾向走新型丄业化道路转变



业化道路 ，是总结了同内 、 国际实现工呲化的经验丽作出的科学结 ht 大提出的新型 T：



■



论 ，是料技兴 H 战略和可持续发域战略的具体结合 • 具有极大的指导意义 ，是拫兴粮油工业 的唯一 iE 确道路 提高科技含讀是新型工业化道路的核心 ，油腊加工业方而针对本行业原始 fl



325



__ _ _ __ _ _



创新不足 ，依赖模仿 d 进的思想较为齊 遍的现象 ， 蜓下功夫拥打知识专利 、 核心技术 ， . 糖 家本领；要在深度加工 、 综合利闬上有较大突在提取大豆磷腊 h 皂昔 ，异黄酮 、 低聚糖 ■



1



等方两实行工业化生产 。这祥才能极大地提卨经济效益，增强企 #. 竞争能力 。为此 ，諶要注



#:硏究 ，运用生物技术 、梢细化工，招应发展 : 向 生产的深度进军



^



脂 化工 ，充分利用好油脂及其副产物资腺 T



t



吳向实施标准化 名牌化战略方岗转变 圯 W 丈改交品牌林 4:、抖 自 为 玫 、 埔 盖 尚 ¥ 的 状 况 > 积极实施名牌战略，恕 祺 商 对 名 牌 工 裎 的 认 识 ，强 化 挢 施 新 帝 错 集 yj 总 结 的 好 ： " 品 牌 是 现 代 企 业 的 核 心 资 产 ， 品 牌 经 营 是 h



^:



.



人 圯 圉 的 泾 卄 核 心 .， 通 U 研 制 出 A 有知识产权的品牌 新沿钽确立了自 d 的 企. 4k 形 象 和 社 会 地 位 + 企 收 # 的 常 寿 ，是以品牌的稳健发展和支持创新的企业文化为 础 的 资 本 和 产 品 都



、



，



+ 能 投 存 不 变 ，俩是品牌和文化却能够长存



而打造世界级的品牌



u



在创造名牌中要坚持按



一 流 的 企 业 应 该 打 造 中 国 一 流 的 品 牌 ，进



a 际 标 准 进 行 生 产 . 要和企她费理相结合，同



技术创新相结合 ，要 提■在品牌上进行整合 ■ 从 统 一 品 牌 f 到 统 一 技 术 ， 统一赞走合作 创 茗 睥 之 路 * 进血走向资产联合 各级协会要在创务牌 I程中发挥积极作用，吏 好 地 为 企 业



^



服务 ，中国粮食行业协会和榷物油协会每年郾要向



家 推荐 “中同名牌％ 由国家命名 .，现



在粮油产品这方面还是空 i5 ，我们争取两三年有所突破



-



.



蚂向实施纵樹发展战略方向转变 要形成油脂行业的产业链和扣关砹产业的综合泾营，在 組 油 全 面 放 开 以 后 * 油 脂 企 业 尤 其 娃 骨 干 企 业 ， 塾把注意力放在向生产延伸 、向后处理延伸 ± , 彤 成 一 条 龙 经 营 的 产I链 条，发挥出产业的整体优势 特别要注意同原料生产相结合，枏 当 龙 头 企 业 " 的贵任 ，带 动 大 豆 . 油朵 花生等农鼎产业化的发展 ，从 iM 为 解 决 “ 三农 ” 间 题 贯 献 一 份 力 畎。根 据 际上的经验和我国企业的实 W 情 况 ，钉以考虑试办以大厂为核心的油脂和谷物的综合加工 ， 优势互补 厂 ，使 之 互 相 联 系 ， 共 同 提 降 低 成 本 崔 髙 效 益 ，经过一段时间的努力 ，逐 4



.



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.



.



-



步形成具有世界一流技术和产品的大艰!综合性粮油細工丨 或 工 业 辟 体 ，迸而形成商水平的粮 油綜合加工园区 ，成为 M 个行业的排头凭 这与统构统销时 办 的 “小 而 全“ 的低级粮油綜 合厂有本质匿别 ，它有丰富的内涵 ，有 很 大 的 发 城 潜 力，我们应当去探索，走 出 新 路 。



_



&



5. 向现代企亚制度和现代经背机制转变 不 论 哪 种 类 粞 的 企 业 ， 瘅冇不



必 须 4 时 俱 进 ，不 断 创 新 * 企 业 体 舸



深 化 改 私 ，不 断 创 新 机 制 的 问 题 ，这 方 面 绝 不 能 停 步， i



机 制 的 改 革 ，耍坚待以人为本的指导思想 a 出 萬 不 蒽



点在于赀调动全体员工的积极性 ，并调动参加企业合作的所有人员和单位的积极性。市场经 济发展到现今阶段，大 企 业 有 “大企业病 如 祜 染 官 僚 主 义 ， 人 员 、 机 构 肿 ，忏 珲 失 控



'



或 t 押过死 ，缺乏生机与活力 $ 小企也也有 " 小 企 业 病 如 办 事 无 规 章 ，随 意 性 很 大 常 闯 红 灯 ，贪 图 小 利 + 无 远 大 目 标 等 i 岡有伦业有 “国 有 企 业 病 民菏企业也有自己的毛蝻 t 改革是没衍 Ik 境 的 ，矛 盾 是 件 遍 存 在 的 ，要 正 视 问 题 ，不 双 讳 疾 忌 要 从 实 际 出 发 ，有 的



' m



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. 放 矢 ，不 断 改 萆 * 永 葆 脅 春， 从一些企业的经验来蔚 ， 点在



'



要



4



改 革 两 个 制 度 ，诖 立 两



改苹人事劳动制度和工资结构制度 ，使 仝 体 员 工 齐 尽 所 能 免 分 发 挥 自 己 的 才干 ，使所有生产要索迸发活力 ，创 造 更 多 的 财 富 ；迚立激励机制和规避风险机制 ， , 使企收 保持蓬勃牛机，在 跑 遇 多 种 风 险 时 ，能 化 险 为 爽 较 为 f 安 地 渡 过 ，避 免 陷 人 被 动 t 落 人 陷 种机制



M,



这些方



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.



，要 有 預 案 和 得 力 措 施 ，如萤斯保俏 ，加 人 保 险 *



立于不败之地



326



■



B



建立风险基金等 ，这 样 才 能



1酣 时 机 很 好 .■



__ _



是历史性的战略机遇期 ，我们期望妗过一段报苦努力 p 把我们油脂企业 橄 强 做 大 * 在新世纪的头 I 年 ，謝现一枇竞争力强 倍誉度离的油脂柒团或综合性粮油大塱 企t 屹 立 东 方 ，走向世界 , 1



第三节粮食干燥设备和技术市场



-



S



概述



干煥是粮貧产后处现般审要的坏节之一 通过干燠将.粮食水分降低到安全水分以下是确 保储粮安全的酋要条件 * N时， ， 也直接影响若粮食的等级 加工赋莆和 食用品质 ，进而影响到粮农和粮食流通企业的经济效益和人们的生活质



_



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fl 加 世 纪 so 年代以来 ，我 国 利mi界锒行贷款和 y 债资金加快了粮贪干燥设施建设 。 .



据最新统计 + 国有粮库共配备干燥设施 4647 套 ，总干煉能力已达到 3 & 万 吨 /h ，每年可干 . 燥 粮 食 4492 万 吨 • 其 中 大 型 设 备 主 魁 集 屮 在 东 北 三 昝 一 K ， :的 干 煉 形 成 了 近 3OU0 万 吨 / 奸 能 力 ，基本解决该地区尚水分粮干燥能力不足的问趔， 钽从全国范圈赶 我 B 粮食干燦仍存在许多突出矛盾 ： 粮 食 千 嫌 力 总 体 上 依 然 不 Idi 粮 愈 干 燥 后 品 质 差 ，允 Jt 是 玉 米 $ 干 煉 能 耗 商 ，造 成 能 源 浪 贽 ；缺 乏 适 合 油 菜 籽 、. 大 豆 的 干 燥 技 术 和 设 格 。 上述矛盾的解决 ，呵 .为我国粮贪干爍设备行业带来语多机■和 挑 战， 从 长.远 # ，发达国家粮食机械干操比例很商 ，而 我 国 的3 不 足 1 0 % . 发 展 潜 力 巨 大 如果机械干燥比例达到 30 % 的 话 ，至 少 坯 滿 要 kOG 10000 套 干 燥 设 济 近 年 来 粮 食 晚 ■



.



.



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.



销体制和供求关系发生了变化，加 之 机 械 化 收 获 作 业 的 推 广 T 商 水 分 粮 食 数 摄 越 来 越 多 哼 传 统 的 非 岛 水 分.粮 贪 产 K 也 变 成 了 高 水 分 粮 产 区，而传统的商水分稂食产区粮食收鈇水分 也有所升商 * 进一步扩大了干燥设备的萬求空间 * 例 如 ，南方的稻谷产 K 还 在 进 行 机 械 干 燥 试点 ，绝大部分粮庳还缺乏合适的干燥设备 的 需 求 会 迅 速 增 加，



&



_



一 旦 找 到 了 合 适 的 干 操 模 式 ，对 该 类 干 燦 设 备



二 、粮 食 与 衣 产 品 干 燥 设 备 技 术 市 场 需 求 我同朵农业大党中央和



务院



I



分重视解决



w



三 农 w 问 题 和 国 家 粮 食 储 备 问 jliu 随



# 改年开放的不断深人和国民经济持续稳定发展 ,



我国的农业机械化程度和各种耕作收获器 具 均 已 有 系 列 化 的 成 赍 设 格 产 品，但楚我 粮 食干燥技术和设笛相对落后 农 民 因 晒 场 不 足，在 公 路 两 旁 吶 粮 ，酿 碍 交 通 ，致使粮食污染严1，锒 食 品 观 下 降 ；圉 家 和 民 #的 粮 仓 因 粮食干燥技术设备落后 遇 到 连 阴 雨 天 * 粮食得不到及时干燥 、 禪 变 严 重 、 M失 不 呵 估 铽 ， f



P



. 改变粮贪干煉机械化产品 因 此.必须发展粮食干燥机械化技术 ，



失率降低到M低点 • 据有关资 料显 ■



设银大致在 150 万 .



.



■



使收获的粮食损



E正 做 到 粮 食 节 产 丰 收 ，顆 粒 归 仓 * 提高储备粮食品质 ^ “以农产品为钶 ，Ef 本是工业大国 、农业小国 ，仴拥有的农产品干燥 台；iti 我閣是农业大国却仅有 2 万台



对粮食干蚴机的溢求会越来越大 * 市场潜力巨大 。



1 银合状况



+足 的 状 况



'



仅这一方卤 ，说明我国



经过十多年的调査研.究 ，裉据谷物水分是由自由水分和结构水分所组成的理论，抛开传 统的干煉机模式，独辟蹊径采用多阶段干燥法 ，该方法的关键是以最快的速度去棹粮食中的



327



__ _ _ _ _



__ _



游 离 水 而 不 影 响 粮 贪 的 色 泽 t 气味 t 发 # 率 ，形 状 及 其 他 品 质 持 征 ，然 后 利 用 机 械 通 W 和 低



_ 燥 的 方 法 能 很 好 地 保 持 粮 食 品 质. 技 术 上 采 用 延 校 #物 受 热 ? r 稈 温缓苏将水分级慢降



安 全储存线以下



饵机拧制的设计新埋念



-m



-



| 隆 重 推 出 3:nVGZY h HWCdY



产 品。该 设 备 具 有 移 动 、 干輝L 淸 筛 、低 耗 、多 功 能 等 优 点1



r权 局 授 予 丫 专 利 权



它的叫世



_



^



B



它是我脚



情 与 市 场 浠 求 结 合 的 具 有 自 主 知 讥 产 权 的 民 族 工 业 产 物，



机 多 能 操怍简便 、 安全芎律等优势 箱式干燥机移动不便的问題 产品在功能设



式、



1



r 机 随 物 走 、 移动



_



r 传统的塔



，彻 底 解 决



LI 和应用组合方谢达到了国际领先水平 。



a



2, 国 内 市 埸 行 情



-



3



1



垠 补 / 国 内 、 国 际 移 动 式 自 动 化 粮 食 干 燥 机 的 市 场 空 白 .. 具 嵛



快挂 ，灵活尚效 、 苷能低耗 、



r-



这 #多 段 分散悬浮 、 分段 T 燥 、 计 移动式打动化粮食 f燥 机 系 列 并被中华人民共和闻 ㈤ 家知识



从 而使干燥效串成倌提商 ，能粍卜降



据 不 完 全 统 计，我 国 约 冇 如 万 个 村 民 管 纖 委 员 会 及 数 以 万 计 的 粮 食 储 备 库 ，我 们 以 全



国 一 年 平 均 有 的 购 买 一 台 称 动 式 自 动 化 粮 食 干 机 ，则 就 佥 冇 助0 0 台 的 市 场 容 苛 ， 假 设 全 网 大 、 中 、小.粮 库 有 一 万 个 ,， 这 一 万 个 粮 库 中 有 的 粮 库 脔 买 移 动 式 粮 食 干 煉 机，则 又 会 有 5&0 台。这



亿元



8 5cm 台 中 2t / h 机3( 和 5t/h 机 塑 各 占 一 半 ，年 产 值 就 会 达 到 近 2 0



柑 信 随 菥 国 家 政 策 对 农 业 的 倾 斜 s 农 民 收 人 的 提 卨 ，农 村 流 求 会 越 来 越 卨 ，保 守 的 估



计在十年内+ 农衬的哿及率会达到 丄



&际 市 场 行 情



so % 以 h ，这 个 哳 场 荇 里 不 可 想 象。



在 越 南 、泰 国 等 东 南 亚 产 粮 稻 谷 长 期 储 藏 的 安 全 水 分 通 常 是 14 % , 但 在 东 蝌 亚 地 区 湿 热 气 候 条 件 下 ， 利 用 传 统 干 燥 方 法 使 粮 食 水 分 降 到 1 4 % 通 常 推 以 操 作 ，甚 至 不 可 能 ,



潮 湿 季 节 收 获 的 稻 谷 水 分 含 S 可 达 3 0 % 以 上，潮 湿 天 气 不 利 子 晾



• 而且要找到充足的场



地和劳力来进行晾晒也焙十分困难的* 这时必缃要用机械烘千的方式快速干燥粮食以避免可



能 产 生 的 损 失 u 将 离 水 分 的 粮 食 快 逋 降 水 到 1 4 外 ，不 仅 蒞 赀 消 耗 大 谢 的 能 滬 ，而 收 获 的 手 节 > 现 有 的 干 煉 PI是 很 难 阑 足 在 炻 时 内 处 理.大 赶 高 水 分 拟 食 的



-



越南规在是一个



a在集中




0m V h M 干 季 节 当 地 的 气 M 大 约 一 我 们 实 定 热 风 机 【 的 进 D 风 ?1A 为 , .相对湿度为 25 好 我们又测摄烘干段上部的康气温度最低只有 ST ，卨 的 达 到 mr . a s t： 35 \ 相 对 湿 度 为 2 5 % 时 空 平 均 为 lOCn 经 丧 表 得 l o t 时 空 气 的 饱 和 湿 含 显 为 7 BG 2S/ k T



。



336



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__ __ _ _



气 的S 含撖为 7.39 g./ kg , 又因为空气在 35 C 时的密度约为 L 14 kg / m\ 所 以 热 风 机 i 的 质 进 賊 里 为 MSOOkg / lu 那么仵风机 IE口每小吋风所带进的水分 ， Ui 是空1屮 所 含 的 水 分 与 从 下 部 干 燥 段 和 冷 却 段 熬 没 的 水 分 阳50 DXA 39 AlOOfl = & 32 kg/ ti ，在 经 过 上 部 f 燥 后 热 M的



-



-



质M 没省变化，只是温埂和樾度发生



.



r 变 化，凤 所 能 带 出 烘 干 机 的 水 分 最 多 力 K530GX



7 62/ lOOO 6Sl Skg/ ha 经过以 ： J 计算很明M看出通过上部烘干段的热风毎小时最多只能 帶 出 1 1 5 kK 粮食中的水分 ，儿 f 没何降水的能力 仅 M 是 把 上 部 烘 干 段 的 粮 贪 做 T 加 热 , 枢个降水过程几 f 全部在下部烘干段 。后 来 我 们 拆 除 了 从 热 矾 机 I 到 烘 〒 机 的 M 收 呀 遒 ， II热 凤 机 【 直 接 吸 人 自 然 风，烘干机的降水能力明 ft 提 商 . 基 本 达 到 了 设 计 的 干 煥 能 力 。



.



C3) 阁 所 示 丁 乙



① 优 点 在 3 台 热 R 引 风 机 的 吸 风 口 配S 可 凋 节 的 冷 风 吸 人 口 ，ilMPfd 冷 风 的 多 少 衬



以调整进人不网〒燥段的热风 M度 的芾锻



A



. 可产生多种温度的热风



*



满足吼逆流干燥机不 N 干燥段



通 过 选 择 不 M 的 热 坷 矶 p 系 统 工 艺 设 计 It 较 吳 活 t 毎 个 干 烛 单 元 可 以 方 便 地 控 制 热



风的风里，



② 局 限 没 有 余 热 回 收 * 幣个系统的电位降水热耗会比较卨 * 也 就 娃 煤 的 消 耗 fit 会 较 大 n



由于采用的是弓I 热 风 的 工 艺 ， 若达到



样 风tt的 热 其 鴻 叽 的 型 号 和 电 机 都 炎 大 一 些，



(4 ) 小 结



逋过以上分析坷得



① 在设卟粮食干燥工艺时 ，.对 襖热器的进风能采用正历鼓风的，塚 S 采 用 iH 戌 鼓 风 I



_



② 对冷却段废气的余热尽鼠回收利用



成本;



-



③ 闬 8 2 所示工艺对千媒大豆



湿度较小时珂以使用 +



i



. 这 样 可 节 约 燃 煤 和 电 力 消 耗，从 而 降 低 干 燥



水稻等降水请较小的物料 、使用地区气湯较萵 、 相对



M 各颂参数敗时合适当



-



④ 順逆流干燥机在使用罔 B 3 所 示 的 工



干燥成本



E



时应逐步探索使用余热回收



.



六 、新型节能保质粮食干燥工艺与设备研究



rtt 于 我 II 地 处 北 温 带 ，东」 # 遍 较 高 ，高 达 28 % 35 % ,



米收获期处于气



_-



以进一步降低



. 龈度大的秋季 * 收获的玉米含水率 低，



家标准规定进人仓库的粮食含水率不能超 过 13 5 % 。 维 土 索 C 超 过 就 分 晰 • 改 变 了 原 而 性 : 蛋白质在高温下变性 ，改 变 了 物 .料 的## 成 分 % a 为橄奸粮食 四 散” 流 通 的 配 辏 设 施 + 对 低 温 H 空 干 M 叽系统的研究与设计进行 T 论 j£ 该系统也温度 4 0 T 以 下 对 物 料 迸 行 干 燥 ：具 空 干 燥 时 构 料 内 外 温 度 梯 度 小 由 逆 渗 透 ，



M



：



D



了 溶质肢失现象 。该干垛机使得物料在低温 E 空 T 燥



作 用 使 徇 粮 食 中 的 水 分 独 自 移 动 ，克 过 13 中，温 度 、 水 分



T



时阃等工艺参数能够



蒂 和 控 以 防 止 物 料 烘 干 过 度 或 不 运 ，保 证



物 料 烘 后 頫 有 笆 、 # 、. 昧 、 齒 .弈 flit 分 、 品 质 基 本 不 变 ，便 于 储 藏



具 苻 处 理 嚴 大 、降 水



度 离 、自动显示 、 报 僻 、 操 作 灵 活



JE 米低温克空 f燦试验与研究是



关



技 术研究项 S 的专题之



A



十五”



k



运 输 和 销 售 。 豉干燥装 it



. 使用方便等优点



家 科技攻关项 B



^



粮油产品储藏及品质检



，赴根裾谷物水分沸睥蒸发温度的商低



M 环境压力大小师变



化的 .缺埋 ，利用蒸汽射流具空技术形成II有一定真空度的空间 ，在真空低溫状态下连续对含 “ 鸪质 Ml 萵营养 、 高效益 、 低损耗 、 低污染 、 低成木 ” 水率高的谷物进行脱水干



mm



的绿色坏保干燦理念，通过试验研究相关的千燥工艺技术及装备 。



33?



_



__ _ .



玉 米 是 我 国 主 要 的 粮 食 作 物 之 一 n 东北玉米原始水分较尚乂成熟度不均匀 极 易 M 受 虫 由 玉 米 打 粒 胚 部 大 + 昍昉含琦向 ， 在 相 叫 条 件 下 较之其他谷物具打較强的生命



r



■



.



活 动 和 较 A 时 呻 吸 强 度 1 易 飄 化 檢 败〃 因 此 ■ 玉 米 比 其 他 谷 物 储 藏 稳.定 性 差 ，.通 适 官 作 长期储藏和运 在 常 .规 储 藏 中 ，一般采用热风干燥等方式降低粮食含水牛. P



^



-



玉 米是我



_



E



__



- ；



粮贪干炖的主要品种之一，高水分灰米不利于安全储喊 ，的 此 ， 般 都 祚 储藏前进行 T 燥 处 理 ，将水分降至陆礙安全水分以下 ，当干煉温 ffi 过 高 时 ，会 忮 粮 粒 疫 失 生 活 力 ，其 发 芽 力 也 会 大 大 降 低 。在 40 T:以 卜％ 采 用 M 神 // 式来大批锻干燥东北高水分玉米 ， 保证玉米原有品质基本不变 * 蛣科技工作富 不断追求的自标，低温盘空干燥机系统是解决卨



水分五米的最伟途径之一，



五米足难以〒燥的粮食品种之一



_



主 要原因是它的籽粒人，单位比表面积小，粮粒丧皮



结构紧密 ，光滑 ，不利于水分从粮食内部向外部转移。恃别是在尚温干燦介质作用下



其衷面水分总剧汽化 ，粮粒表皮之 胀袈 + 或荇粮粒发胀变形



_ _ _



¥



r 的水分不能及时转称出来时 ，造成压力升萵



，



由于



致 使表皮



wa，干燥介质齟度过岛 ， 会造成稂粒焦概 ，出机粮粒破碎严重



快速经济地降低玉米水分保持良好品质一直是粮食 f 燥研究的电要课馳 实验表明 ，当干煥介质温度超过 1叩1 时 玉 米舢度萵于 eot :时 ，就会产生大 惊纹 ， 品质卜 降 对亍常规的热风式 f 燥设济 ，热风的温度一般为 120 〗S0\: 烘千乎节的自然 温度 ’ 般在 10 30 t:，热 PL 与玉米籽粒之间的温差卨达 130 1901 ， 在烘干的过程巾 *



：



E



.



&



s



：



码温热风对玉米籽粒的内部结构有所损伤 ，造成烘干后粮粒的裂纹卓较商 ，一般在 A 舛茳 右 尚的达到 35 % ，造成烘后玉米的品质 F 降，在流通过程中很容 产生破碎 ， A 批五米



.



s



由于干燥技术水平问題 空干



严 重降低 / 商品等级 P 影响了玉米的正常国内外贸易。采 ffl 低湿奧



技 术 ，避免痛温给粮粒带米的品庾



1 . 试 验 目 的 ，原 则 和 内 容



F降，是本课越研究的关键所在



*



U ) 试验 0的考核低温真空干燥机是否达釗设计要求 i 采用真空干媒技术对我



东北 玉米进行干燥 ， 在低 芘 空 状 态 T 研 究 玉 米 的 真 空 度，干 燥 速 率 十 燥 时 间 及 干 燥 特 性。使 干煉后产品符合粮食储运鉍准 ，使 之 使 丁 加 工 、运 输 、储存 ，以 保 证 产 品 质 M B ( 2 > 试 验 原 剿 在 维 持 预 定 的S 空度和供热温度基本不变的前提下 • 測定干燥简内玉米 的连续干燥效果 = 测 定 设 备 的 运 行 情 況 和 气 密 效 采 ，对丈验中发牛的各种问题及时分折 ，找



m



t



出 原 因 ，对 干 燥 机 系 统 进 行 研 究 确 定



K一 步 改 进 措 施 为7



数 据,



— 步试验枳累实践经验和



£ 3 ) 研 究 内 容 重 点 研 究 内 容 是 干 燫 筒 ，进 出 料 装 肾 、 动 态 气 密 技 术 、 物 料 防 堵 塞 技 术 、耐 虜 技 术 等 ；研 究 确 定 宾 空 度



. 蒸 发 温 度 等 i 要 技 术 参 数 。重 点 研 究 解 决 f 燥 仓 加 热 装



. 罝 的 最 佳 加 热 设 计 畚 数 以 及 干 燥 机 系 统 的 适 应 忭，稳 定 性 ， 连 续 性 ，可 掸 性 ，使 之 达 到 高 效 、 节 能 、环 保 弁 保 证 烘 后 产 品 质 量 的 目 的 解 奂 实 阮 生 产 中 遇 到 的 一 系 列 问 为 生 产 性 B



试 验 成 奩 装 辂 的 设 计 与 试 验 提 供 依 据， (4)



渊 定 内 容 干 燥 简 内 的 K空 度 和 蒸 发 温 度



玉 米 人 机 含 水 率 和 溢 度 ；玉 米 出 机 含 水



玉 米 破 碎 率 增 值 ；玉 米 裂 纹 率 增 值 等， 2 现场试验 (I) 现 场 试 验 基 本 情 况



率和温度 i



① 试獍时间



2004 年 4 月 13 日 2004 年 5 月 9 日，



m 试 验 地 点 郑 州 市 郑 平 公 司。 338



_ __ _



③ 天 气 情 况 晴 朗 ，东南风 2



3 级 ，气 齟 2!>



(2 ) 试 验 材 料



① 水 ，电 、 汽 的 供 应 利 用 郑 平 公 司 的 现 有 基 础 设 施 。



2ooa 年 自 然 收 获 的 茼 水 分 五 米 产 地 吉 林 ，等 绂 为 2 级 。 平 均 含 水



② 供试€米



-



.



率 於1 % , 含 水 率 不 均 匀 度 小 于 3 % ., 杂质为 0.9 % 无 霉 变 A ③ 主 贬 检 别 仪 器 蒸 汽 吒 力 表 ( 0 L 6 MPU , YSCL3 型 真 空 压 力 M , XMT 102 ■数 LFXS0- 2 型 蒸 汽 流 t 计 、电 脑 水 分 測 定 仪 ( 0 4 0 % ), 半 导 体 点 瘟 度 计 ft■度传感



_



-



1000 , i5 L 401 计 ( O U)O X：)



(0



卢级计 、 FSF 咿 粉 碎 机 * TQ3 2 H8



-



( 分度値



-



a i m s)



分 析 天 平、温 度



④ 卞 要 试 验 设 嵛 斗 式 提 升 机 ,. 皮 带 输 送 机 、缓 冲 平 衡 仓 、 f 燥 筒 、抽 真 空 系 统 、 循



环 供 热 系 统 、电 气 拧 制 系 统 等， (3 >



试验方法



① 真空干燥原理處空干燥过程就是将被千燥物 .料 置 放 在 密 闭 的 干 嫌 室 内 ，用 真 空 系



_



■



统抽茛空的 M时对被干燦物料不断加热



. 使 物 料 内 部 的 水 分 通 过 Hi 力 差 或 浓 度 茬 扩 敗 到 義



面 ， 水 分 子 在 物 料 农 幽 获 得 足 够 的 动 能 i 在克服分于间的相互吸引力后 ，逃 逸 到 II 空 室 的 低



压空间 ，从 W 被 真 空 泵 袖 走 的 过 程 ，真空干燥能够方便地回收有用和有甚的物M , 到密封性良奸从环境保护的意义上讲 在 E 空状态



F



聘蒸发温度与环埃



*



m



. 有人称真空干燥为



M



ifrtM 能 做



'



绿色干燥



灰米中水分在汽化过程中 ，其沸 力成正比 ，把商求分玉米放货在密闭的干燥筒内 ，利用蒸汽射流真空技



鞠料湿气的沸点降低、汽化过程加速



B



术使干燥筒形成弁维持一定的鬼空度 * 同时对干燥简内的玉米不谢热 ，使玉米内部的水分



通过 Hi力差扩敗到表面 汽 化后被真空架抽走 1. 实现寘空低温状态下连续对高水分玉米进行 脱水干燥 真空干燥使水分的沸腾蒸发齟度从 loot 降低到 401 :以下，由于蒸犮温度低于淀 t



：



粉的糊化温度 ，不会对玉米籽粒产牛损伤 ，避免了玉米籽粒的膨胀和爆胺 ，能够保 EE 玉米干



_



_



煉后的产品质撥 ，是處正愈义上的低温干燥 ， 与一般的热风低姐干燥究全不同



^



② 干 媒 条 件 裉 裾 粮 食 的 原 始 含 水 率、 . 收 获 方 式 、成 热 度 以 及 粮 貧 的 用 途 确 定



.粮食



的 原 始 含 水 申 越 大 + 它 的 热 桡 定 件 即 耐 温 性 越 差 。不 完 全 成 熟 的 粮 含 ，它 的 耐 溫 性 比 成 熟 的



粮粒差



.新 收 获 的 高 水 分 的 粮 食



，由 于 锒 粒 的 成 熟 度 及 含 水 率 都 不 均 匀 ，粮 較 .衣 层 还 未 充 分



硬 化 ，闲 此 ，魁 采 用 较 低 M 度的干燥条件 s 如 果 采 用 高 湿 干 燥 条 件 ，反 而:损 伤 粮 粒，造 成 粮



.



粒表谢硬结 * 使粮粒表 的 毛細管遭到大 M 破 坏 ，从 rfti 不利于干燥过程的进行 d 为 此 在 烘 干新收获的岛水分粮食时 必领考 到它的热稳定性及表面的特点 采取缓和的干燥条件 v ③ 试 验 准 备 根 据 试 验 贺 求 将 干 燥 机 系 统 锕 试 到 正 常 工 作 状 态 ，蒸 汽 压 力 稳 定 在 正 常



状 态 。在 干



简 内 装 入 一 部 分 帘 机 粮，为连续干燥做好准备 。开 启 袖 真 空 系 使 干 熥 苘 内



的 真 空 度 和 热 水 舢 度 达 到 预 定 的 范 围。按照预定的人机程仔和出机程序进行正常的连续干嫌



作L



④ 族 汽 识 力 由 压 力 表 读 出 ， 每 3o m 记 录 一 次 ， ⑤ 真 空 度 根 据 真 空 压 力 表 逑 出 干 燦 简 内 的 压 力 + 每 3 0 min 记 彔 一 次 。 ⑤ 温度检测采坩 1 线上



.中 、下 H



由 数 显 M 度 传 感 器 读 出 ，每 3 0 mh 记 碱 一 次 +



⑦ 蒸 汽 牦 魅 裉 据 蒸 汽 流 植 计 显 示 数 据，每 6 0 mhi 记录一次 。 ⑧ 粮 食 水 分 按 GB 5扣7



水率差值即为降水举



6



—



8 L 1301C 定 温 定 时 烘 干 法 执 行 * 出 机 玉 米 与 进 机 玉 米 的 含



339



⑨ 破 砗 率 按 GB 卯70 ⑩噪



-



声



—邰 规 定 测 定， 定，



按



3 结果与分析 ( 1 ) 结 果 从 现 场 试 验 愤 况 看 ，低 撇 典 空 干 燥 机 处 埋 fi 为 4 0t / d 3 降 水 幅 度 趙 过 8 %; 出 机 玉 米 破 碎 坩 加 率 小 于 (X 3 舛 1 干 燥 后 玉 .米 翦 纹 蝤 加 率 小 于 5 %; m 机 玉 米 色 渾 气 眯 正 常 ， 无 热 损 伤 粒 ，惊 纹 粒 ， 玉 米 品 质 良 *ih 噪 声 低 于 ft5dB ( A K 在 整 个 试 验 周 期 内， 物料进出 f 燥



_ _



机 流 砀 + 无 堵 料 现 象 发 生 + 各 试 验M 度 和 JX 空 度 压 力 均 尤 异 f 波 动 现 象 ，说 畊 低 温 真 空 干 燥 机



装 盥 气 密 性 良 好 ，袖 萬 空 系 统 、 供 热 系 统 、 物 料 输 送 系 统 及 电 气 控 制 系 统 均 工 作 正 常。 i



( 2 ) 分析



① 在 系 统 安 装 过 稈 屮 t 必 须 一 丝 不 苟 ，不 能 马 虎 ，否 则 尽 管 安 装 賴 利，也 有 可 能 存 在



_



密 封 不 严，造 成M 部 少M的 泄 漏 p 达 不 到 物 料 千 懺 所 锘 的 真 空 度 要 求 ② 从 物 料 输 送 肴，虽 满 足 整 体 试 验 要 求 燥机系统的利用效率



但 若 提 尚 输 送 便 珂 以 节 约 工 时 ，增 加 千



③ 从 袖 真 空 系 统 看 ，在 迖 到 預 先 设 计 踅 求 的 情 S卜，若 增 大 抽 气 壇 和产里 ,



. 有利丁提高效牛



④ 从 供 热 系 统 薪 ，采 用 面 收 利 ffl 有 利 于 节 约 能 源 + 提 离 热 水 的 利 用 率。



_



⑤ 从 挖 制 系 疣 看 ，应 增 加 榨 制 点，以 便 于 检 測 系 统 内 局 部 的 菰 发 温 度 及 枓 位 情 况 等 n



⑥ 由 于 试 验 时 间 紧 迫 ，未 对 千 媒 筒\ 供 热 管 道 采 取 保 温 梢 施 * 热 能 没 有 得 到 充 分 的



利 用。



⑦ 由 于 供 试 玉 米 数 麼 W 限 ，整 个 试 验 周 期 短 ，对 干 燥 简 内 加 热 啊 的 谢 磨 性 检 测 没 有



迸行



3



⑧ 从现檢试验条件若



室外溢度在跗



2 3 1 , 与 东 北 实 M 情 况 一 10



一 30



t： 存在有很



大 差 距 ，有待千在东北迸行迸一步的试验和研究 析



-



⑨ 由 于 检 测 手 段 和 仪 器 设 备 的 不 足，米 作 发 芽 率 、 粮 食 品 质 、 粉 坐 浓 度 笼 的 检 侧 和 分



仅 从 含 水 卓 、 破碎增加卓及感宵等鉴定干燥效梁良好 ，玉米色泽气味正常 T 尤 焦 糊 粒 ,



品质良好 # 4, 结 论



U ) 实 践 表 叫 低 温 It 空 干 燥 机 系 统 用 于 干 燥 萵 水 分 五 米 是 可 行 的，采用该干燥机能够保 香 、 味 、 营 养 成 分 、形 状 基 本 不 变 * 在储藏过程中有效地延缓了粮食品 增强了国内外贸易的竞争优势 1. 为 企 业 增 加 了 坷 观 的 经 济 效 益，为 “四 散“ 流 通 和



证物料烘后貼有色



质陈化1 H



％



■



绿 色 M 保 粮 莫 定 了 tl 好 的 基 础 / (2)



_



采用低温真空干燥机干燥东北高水分玉米 ，其干燥速率# 待进一步探索



6



干燥机系



统的连续性 s 适 应 性 和 稳 定 性 有 待 于 ft 东北进行进一步的试验研究 以 M 为在此基础上研究 3.50 BAL 3 0 0【/d 处 现 睡 使 之 足 生 产 性 试 验 的 耑 耍 ，提 供 技 术 支 持 和 条 件 a C 3 J 采用低姐處空干燥的关键在 F 干燥筒内部邱境真空度及.蒸发魁度 。研究逊佳离空 T” 媒工艺 ，使供给物料的热M银少



1



B



蒸发出来的水分琺快 ，干媒所浠时间始短 * 脱出咿位质世



的水消粍的能 MM 低 ，干燥后的产品质域姑佳 。 (O



采用低温真空干燥 ， 其 前 提 是 密 封 性 能 良 好 。 对 干 燥 简 的 制 作、安 装 郝 应 严 格 把



关 ，在工作期闕应加强气密性检査



锒食干燥是粮食生产中锒



340



以 确 保 干 換 简 内 真 空 JfP



要的环节 * 发虓粮食干燥机是农业现代化的



要组成部分



.



__ _



__



H rtf 我阐生产的卜燥设济 和先进两家相比还存在较大差距 . 研究分析和借鉴国外先进干煉技 .



术对我同于燥设谷的发展具有取嬰意义 t



外 现在使用的粮饮干煉机按其结构 .及 f 燥原IS 米



分主要有频流式 、横液式 、混流式 、 逆流式和内組环移动式干煉机



_



.



_



第五节智能化移动式粮食十燥机



川 省农机研究设卟院研制成功:多奁移动循环秸秆燃气相伢干燥机



气作热源 ，干煉威本低 产粮区粮食袢易



》



. 干躲式结构 为 多仓 m 合 ，每个仓肖独立術环干燥 .



变 、发芽的问题 。



它以农作物秸杆燃 ■



能柝效解决我搁



_ _ _



智能化移动式车载粮食干燥机颀于创新产品 . 拥有 3 项同家专利 * 它嚴根据我国国怙与 f 场需求■设计生产的新一代粮食干燥机 它的问世 填 补了国内千燥机的市场空白 , 产品 采用创新技术



. 具冇移动快拢



.



，哭活蔣效 、降低能耗 、 节约费用的优势 A



彻底



m 决 / 传後堪



式干燥机不便于移动而造成费用高邡的问趙 ， 裨能化移动式车载粮食干燥机与现 # 衔场同类产品相比 ，具备 1TF 创新优势 ① 拥有 3 项技术专利 ， 移动式烘干方式 T 付以任意移动 、随时随地进行作锪干煉 ，



_



13



② 体积小 、 机动灵活 、 人工加料 U 的商度只有 20cm , 便于装料和干规操作。



’



③ 物料在运动状态



被分敗烘干 ， 采 用 低 温 、 缓速干燥工艺结 我



r



合 尚 水 分 粮 防 榑 技 术 ，猶 保 「■ 后 的 粮 食 品 。 采 M 活动粮堆立体通风风网 iM s-4) 改 就仓干 嫌不均匀问題 I 以合埵移动设备部件 、改变组合形



t



配弈开发的柙能化机电 式 . 代替大规權搬倒粮贪； 控制系统实现符套设备的机地一体化运行并实现运 以内的般装 行工艺的合理化 ，nf 对粮堆深度 3 , 房式仓内储藏的含水申. 18 % 以内的稻谷和玉米迸行



就仓干嫌通风作



、Ik。



m 8-4



稃动组合式立体通珥系统



341



L 符能化移动式粮食〒燦机 33 WGZY II / h W 能化移动式粮食干燥机项 H 成果 G 经在国内 6 个省的 7 个 M 家粮食 仓库中幵展 f 就仓干煉应用 .示 范 + E 完成不 M 粮种 ，不冏水分的 I 即0(>t 粮食的就仓干燥作 业，形成一定的技术辐射范 IfL ， 食作物的 燥成本在干保机设定的条件下 , 主 要 取 决 干 燥 粮 食 的 种 类 及 含 水 般 怙 况 是 ：物 料 的 含 水 序 越 高 ，热 .耗 越 大 . 单位时间的干燥成本也就越



_



-



r



m



r-



-



33 WGZYUt / h 智能化移动式锒食干燥机，干燦运行设计的主要能湄觅电和油 ，热能 利用亨高 ，接近了节能理论的极偵，干燥成本低廉 、 尙用范围广泛 、 是该机特耵的优势 a 每 吨作物每小时的干煉成本约为 20 元人民印 ，干煺运行过程全部采用程序化控制 、 功能强大 、



.



株作简 L 智能化移动物料的干燥品质



干燥物料的品质主要取决于以 热耗锹的大小和热传导的有效面积



F 儿点因素 t



_



_



干燥介质温度的高低 、 热交換时间的长短 、



1



| | 根据籼食作物的降水机理条件 ， 33 WUZYi



柯能化移动式粮食干煉机完全实现了 对上述要索的程序化控制 ，可以任意的调 gd 和选定控制运行， 作物的水分主要由结构水分和自由水分组成。干燥过程主婴是针对自舟水分进行 ，不 彫 响 结 构 水 分 的 含 从 而 确 保 作 物 在 干 嫩 后 的 色 汗 、 气味 ，既 筋 度 、 胚胎发芽丰等品 I 不 受 影 响 • 只要充分了解 33 W( YHt / h 智 能 化 .移 动 式 粮 食 干 燥 机 的 功 能 ，本拥操作要领 ， 根据作物种类和含水域条件选配干爍运行的控制参数，即可实现理想的干燥目的 3, 智能化移动具嵛优良的环保设计



_



U产品允许的范 ra W 2Y 33〔



^



®



2 t / h 智能化秣劝式粮食干嵌机的设计原刚是 ； 无排污点 k 行噪卢在农机 . 千燥运行的环保优势为： 以内。该机型以油 ，电为能源 ， 燃油经过进 a 燃烧 1



器的充分雾化 ，燃烧后排出的是无污染 、 无有害成分的气体 （ 棑出气体经过环保郁门的采祥



和检鲥全部合格 h 干燥



f 燥使用的热气流经过热交换装置 ，以迓换出纯净气体对粮食作物进行



确 保作物干燥的品政不受影响



#



二 、智 能 化 移 动 式 粮 食 干 燥 机 基 本 原 理 设 计 (



物 料 在 运 动 状 态 下 抛 洒 ，分敢



D 采 用 O 对 流 为 主 ，以传导 、 辆射为辅的热交换形式进行物枓热交换 a



呈位麗浮形态 *



悬 浮 、前 移 ，以便 .也热交换过程中 , 分 散 * 均 布 。 在设定的时间段内进行热交换 ， 提 高 效 率 ，实 现 节 能 。 *



、



< 3 > 在 f 燦 物 料 热 交 换 过 程 中，报 据 不 同 物 料 ？ ?求达到的目的



人力控制设定犓料热交



换 財 N 的 长 短，实 现 等 进 等 出，一次流序即实现干燥的 0 的，特殊物枓也可采取二次或三次



流序干操的方法。



. 对 物 料 进 行 热 交 换， < + ) 采取二次热交換干燥热介质 ，采 取 结 净 的 二 次 热 换 ， ( 5 ) 物 料 热 交 换 后 出 机 ，进 行 六 级 环 境 然 空 气 冷 却 处 理，迖 到 冷 物 料与环垅温度 、 湿 度 的 平 衡 。 干 燥 谷 物 冷 却 出 机 ，比 环 境 温 度 卨 3 g "C B



< 6 ) 干 燥 运 行 过 程 中，采 取 f 级 溧 浮 物 负 压 风 选 ，末 级 筛 分 、 消选。筛 分 小 于 或 大 于 干 燥谷物的杂物。



< 7 > 主要干煉因索 ：温 度 ，热 交 换 时 间 • 萆位时间热风交換里 ，单 位 时 间 干 燥 谷 物 擐 ， 冷却的单位时闽交换进 ，人为设定的调控区间 根裾被千燥物料的品种 ，含 水 M 以 及 环 埦 温 6



342



度 、 湿度条件进行调节 ，以达到要求干燥后的目的 、 条件 。 优 化 托 嬰 干 燦 因 索 的 运 行 谐 配 参



-



■



数，拓 宽 干 燥 物 料 祖 实 现 商 效 界 能 ，使干煉运行成本



小化。



三 、智能化移动式粮食干燥机的特点 ① 行 走 、移 动 侧 捷 * 机 随 物 走 ，就地作 .处 *



© 采取多作I点完成工作的方法，



S) 完成两大谷物必须工序 ，



烛 脱 水 ，筛分除杂。



④ 主要干燥因素运行参数可优化猢配 ，适 应 窃 、中 ，低I 低 M 缓 苏，多 种 干 M 模 式



设定，肀 燥 物 料 范 闱 扩 大 。



⑤ 离效节能



. 成本最小化，



提 供 采 用 商 新 技 术 ，计箅机编稈 t



_



W 能化控制的充分彔件



a



⑦ 创造物料加人口与地甜距离 M 小 的 方 式 ，极大地减轻劳动强度。 ⑧ 全 方 位 安 全 监 控，确保安全运行



@



&



、



不排污 f 不 污 染 环 境 运 行 嗓 声 在 规 定 范 围 以 内



⑩ 二 次 交 涣 + 洁 净 热 风 与 谷 物 交 换 ，确 侃 谷 物 品 威



四 、智能化移动式粮食干燥机的主要组成部分 ① 待干物枓；



② 採旋上料机构 ； ③ 一级风选机 i



④ 计



M蟪旋进 料机构； .



© 掬料热交换机 ： ⑥ 动燃烧机 ⑦ 热鼓m机 f



I



® 链传动轮机构系统；



⑨ 调速转动调控敁示器；



m 多极冷却器； ⑪ 冷 却 披 风 机；



⑫ 智能化控制柜§



⑬ 编程计葬机； ⑭ 行走农用汽笮底盘 s



⑬ 校平机构系统，



五 、干燥机产品状况分析 据 报 道 ■ 20例 年 我 国 主 要 粮 食 产 敢 在 4695 亿 千 免 以



.



_



h , 每 年 LT



天不能收回与猶烊粮



食损失约有 it)% 20 M 之 多 ，这 是 一 个 不 小 的 数 字 若 实 现 3 0 M 以 上 的 粮 贪 在 大 ，中 、 小 备种规格的干燥机中干燥 ，则干燥机的滿求会是一个非常可观的数 U ) 新 中 閨 成 立 以 来 ，在 我 国 粮 龠 行 业 ，广 大 的 工 程 技 术 人 M 做 大 S 的 工 作，在 20



r



扯 纪 六 七 卜 年 代 * 全 国 范 围 组 织 攻 关 ，解 决 晒 粮 难 M 题 。 相 继 出 现 了 ；太 炉$ 瞇道窑$ 干燥塔s



m



f煉 喷动流化床等干燥设施。那 是 当 时 的 环 境 和 条 件 下 的 产 物 , 解 决 f 粮 干煉床 f



~



343



_



__ _



食十燥的部分难题 ，但 没 冇 完 整 的 f 燥机产品保留下来 。



m



:



目 舫 我 国 粮 食 干 條 设 备 存 存 的 间 题 有 以 下 几 个 方 圓。



① 塔 式 结 构 的 体 .积.庞 大 ，不 能 幣 体 移 动 t 不 易 实 现 机 随 物 走 ， ② 热 交 換 运 行 原 琍 攒 式 为 ；物 枓 自



R



热气流逆向对流交換式



间 批 次 循 环 式 ，喷 动 ，振 动 . 谳 化 宋 式



.多以網煤为热能源



m i要 问 题 是 干 爍 运 行 成 本 居 商 不 下



a



.



③ 由 千 结 构 庞 大 ，加 大 了 制 造 成 本



和困难



B



④ 采



+



—



. 溥 层 多 楠 式，瞬



次性利用燃烟气为热能



加 太 了 搬 移 ，安 装 、 转 珂 成 本 * 给 用 户 带 来 不 便



m 燃煤能源，关 键 难 题 未 能 突 破 ，燃 煤 设 施 庞 大 . 浪 费 大 ，污 染 环 塊



槌终还是居 A 不下



*



运行成本



⑤ 也 有 采 用 燃 油 能 源 * 一 次 性 直 接 使 用 烟 气 与 谷 物 交 换 的，M 不 符 合 食 品 蹑 摄 标 准 避 求 * 择定不能推广 、. 发 展。



⑥ 对积盘进 ⑦ 粮食干燥



n干 垛



_



，



未能实现千熾运行过祝



. 伴随清选



筛分等难题 n



. 决定干燥的±荽因素的拧制贺某太小。 不能优化〒燥条件，节能不到位 _



效 率 低。




m 贪干燥昆一个粍费能进 ; ■



^



的作业 。我 1 传统的尚水分相



— 东北三省和内蒙古，现有的姻 逆） 流 、 混流 顺混流及错流榷食干 机 的单位 热耗大约为 SS 50 10i kfin 陆尜经济的快速发展 ， 近年来我周对能源的盂求猛增 能源 它产区



（



^



咒



，



/



，



持续紧缺 . 热料价格持铽上涨 ， 因此在进行粮食 ？ 烛工艺设计时费垮璁合理的节能工艺 ① 限 制 热 埔 浪 费 ，娀 少 传 热 顸 失



主 要 途 砼 石 ：在 热 风 炉 權



十燥机嘥板 、热风赞 、



^ 换 热 器 壁 板 等 处 采 取 保 温■热 措 施，以防止热 M 以对流和辐射的方式散失 T



&



f



少粮食过度干



燦 ；提高加工精度 ，在 管il及干饭机矜段之间的连接处采用密封阇胃以使热空气连接处密



封 ，M少因热空气泄 as 而 造 成 的 热M损 失



.



② 废1热1的 ㈣ 收 利 用 * 庾气 M 收 工 艺 主 圮 有 ： 冋收部分废气



r 干煉段下部废气和冷



_



却麽气） 用 米 顸 热 湿 粮 i 把邢分废气 （ f 燥段下部废气和冷却废气） 同 一 定 M 的外界空气混 合 . 将 混 合 气 送 人 换 热 器 FTM 热 风 机 迸 人 煉 室 . 用来干煥稂食 P 部 分 f 燥废气 （ 干 燥 段 芥



+



. 用来千燥粮食。 部 废 气 和 冷 却 废 气 ） 可宜接经热风机进人干垛室 ，



© 冋收换热器的烟道废气，烟 道 气 温 度 不 得 低 子 L 30T: , 其 工 艺 主 要 苻 ；利 用 引 风 机 将



部分烟适废 H 用 来 预 热 湿 利 用 烟 道 气 fill 热进人换热器的冷空气， ④ 减少废气带走的热置 在 保 证 干 煉 强 度 ，并确保于燥效果的前提下 ，适 当 戚 少 热 空 气 的 iiU 提高废气饱和税度 在 Ji:他条件相同的情况 F 如來滅少热空气的虽 ，则干燥废气



、 a



*柑应减少



的



>



.



废 气 饱 和 枵 度 增 加 ，耶 么 于 烊 废 气 带 出 热 苷 将 减 在 保 证 热K 带 水 能 力 的



前 提 下 ■ M大限度地提高热风的湿度 ；尽 S 降 低 f 燥 废1的温度 ，增 加 其 離 度



346



^



_



__ _ _



在进行工艺设计时 ，一 方 面 要 暫虎节能工艺的甩行性和合埋性 + 汚一方瓯要考虑采用节 ■



餹工艺引起的成本增加.



二 、粮食干燥系统中设备选型的原则



-



I 粮食干燥机的选型原则



松食干燥机的选 是相当:M 杂 的 t 不仅应 f 虑处埋儀和降水 度 ，粮食品种 、 干镧后粮 食的用途等囡素 * 巾 应 考 虑 投 资 成 本 、运行成本 , 坏 境 ，粮食 : I 燥 期 、收割方式 ，丰f 粒成 熟程度等诸多因索 以 达 到 技 术 先 进 、经 济 合 理 、 操 作 安 全 、 使用钉敕的鍛佳自的 * (1)



—



根据处理和降水幅度选押粮食干燥机对于我国传统的岛水分粮主产 K



三省和内朵:古，要求〒操机对種食的处理置大 < 200 l O O O t /d), 降水幢度商 ( 10 分 点 可 优 先 选 用M逆 流 千 娣 叽 也吋选用取浞流 、 混流或锗流干燥机 r



.



+大



_



对十南方地区及投江流域和黄淮流域 ，一般要求处理盘小 （ i o C2



■



东北 18



个百



i o o t /d h 降 水 福 度 也



^



n 选用小型迮续式榷贪干燥机 t 也 BJ 选用批爾 5 个百分点），『 环 干煤机或流化千 燥 机 ■ 干■机岈以选用周定式的 ，也可以选用移动式的。但是，如堪要求处理摄大 & 降 水 瞄 度 不 商 ，紂 选 用■混 流 、 顯逆流或逆混流等钽合固定连续式于燥机 ，也可以选用混流或峨流



等固定连续式干燥机 ( 2> 裉 据 相 贪 品 种 选 择 粮 食 干 燥 机 不 M 的 粮 贪 品 种 ， J4 结 构 和 组 成 成 分 不 干 燥 特 B



性也不同 ，闲此要选择合



的干燥条件



；



选 用 合 适 的 子 煉 机。



对于稍谷笄易烘损粮食 ，应采用较温和的干燥条件，采用低温 、 人 坷 盘 i 并 给 稍 移 充 分 的缓苏时间 T 合理地冷却与干燥 ，防止谷粒表爾产生裂纹 （ 腰 ） 粮粒的受热温度不超过 4 G t 稻谷干燥 p j 优先选用顺混流 、 . 混流连续立粮食干燥机 ，也 可 选 用 批 M 循杯干燥机 、 流



.



： P



化干媒机或顺流



顺逆流稻谷干燥机D



4



对〒安方 ，主要产区是东北三省和内荥古



'



、



_



烘 T 奉邗长 T 外谇条件变化大 ，制 甩 水 分 因



—



年棄闹差别大 ，应 尽1减少干燋后玉米的裂纹率和破碎申, + 粮粒的受热温度不超过 50 55 t 并且要求千燥机有较强的超产能力 。 . 玉米干燥坷优先选用顺流 、顺逆流或顺混流干熾 叽 电可以选用混流 T 燥 机， 对 于 小 麦 ， [ 燥后应能癖出离质鼠的面粉，a 面筋质欺不应有较大变化 根 粒 的 受 热 温 度不超过 55 S0t\ 可 选 用 烟 混 流 、馄 流 干 燥 机，也可选用流化干燥机 。



.



■



对 于 油 菜 籽 ，既 熨 保〖正出油率，又婴保证降水效果 ，可采用较商的干燥撇度，油菜籽的



受 热 M度 控 制 在 70 TC 財降水效架好并可保证出油卓



. 且油菜籽干燥不能缓苏



，乎燥后应立



即冷却 a 应 冷 透 油菜籽干燥优先选用混流干燥机，也可以选用顺泡流或流化干燥机 * 对 丁 大 豆 ，既要保证出油率 ，乂要防止大 a 爆 瞍 * 应采用温和的干煉条件 ，粮 粒 的 受 热 温度不超过 3o n: 可优先选用馄流干燥机也可以选用瓶混流或流化干燥机 B



.



.



(3 )



根据干燥后粮食的用途选择粮食干燥机如果粮食干燠后用于M料 加 工 由 f 对 干 燥后粮食品质要求不高 ， 珂以适当升商热风海 , 这将贵约一次性投资和干燥作业运行费 用，可 选 用 商 湿 快 連 干 燥 机 。 如采粮食干燥后供人类食用 . 坩保证干燁后粮食的食用品质 ， 舁养成分不能有变化 t 则 热风温度不能太商 以 保 证 T 煉后粮食溢度不超过它的允砟受热洄「4 此 时 * 应 采 用 s i 和 的 干 燥 条 件，W 选川低温干爍机或 低温真空干燥机 t



T



.



如杲粮



、



.



a 干 燥 后 用 作 种 子 ，那么要采用更温和的干燥条件



*



使用较低的干煉温度并严格



34 ?



_ ___ _ __ _



控制粮食的受热温度



T



以保砥种子发芽申应选用低湿搬速干燥机、低冷冻干垛机或低温萸



窄干埚机 * 可以是连续式或批M



环 式 干 燥 机 •=



2. 供 热 设 格 的 选■原



a 考虑供热能力



拍食十燥系统的供热馱备也括热风炉和换热邶 , 选 择 热 风 炉 时 不 仅



•



热



效 率 ，还应考虑当地的能源和经济发展情况以及坏保要求和烘后粮食的污染情况 。 煤炭资源本富的地鼠或葙近产煤孩且交通便利的地 K * 可选用燃煤热风炉 。水稱主产区



或有大型稻谷加工广 的雎冈可选用稻売炉 ，以降低成本 。有油田成夭然气的地可选用燃 池或燃气炉 从降低成本炻度考虑 大型粮食干燥机宜选用燃煤热風炉或稻壳炉 ，小甩粮食 f 燦机宜选用燃油或燃气炉 。麥充分发挥地域优热 + 利 m 太阳能干燥粮食 。我 s 是 .农业大 m , 拥有极负 官的农作物秸秆 、 稻壳 、 玉米芯 等生物质资源，时其进行簡单的加工处埋即 呵成为 ft 好的粮食干燥能解 〃 在有些地区耐选用玉米芯燃烧炉 秸秆燃烧炉 ，稻壳燃烧炉等 ■



.



g



+=



■



V



干燥粮食



6



燃 煤 热 風 炉 、卫 米 芯 燃 烧 炉 、秸杆燃烧炉和稻壳炉均应杞备换热器 ，燃油或燃气炉多不 配 换 热 器 。 干 锞 稻 谷 时 1 选柑燃油或燃气炉可不配換热器，选用燃煤热风炉 tb 可 不 配 换 热 器，因为污染是从表丽开始逐渐洚人的 ，其 衷 层 谷 壳 组 织 瑰 松 、 粗 糙 ，吸 附 能 力 強 ，it苹 并芘大郅分被钤壳吸附了，因此稻谷绞脱壳等加工成大米 ，大米中 sw - 笨 并 芘 的 含 被 大 为



a*安 全 范 围 之 ㈨



降 低，



3, 附 屁 设 锫 的 选 S!( 原 则



湿粮仓与干锒仓应选用装配式波纹钢板仓或 旋 卷边钢板仓，仓释应弓亍燥机生产能力 相适应 * 有 24 3 0h 不 间 连 续供料和接料能力 ■ 一般仓容是干燥机円处 鐘 的 L 5 2 倍 。 湿粮仓与干燥叽之间及干燥机弓干粮仓之间输送设济的产里应为干■机 处 理 M的 2 倍 左 右， 篚粮仓前的清理与输送设备产敁戍为干煉机处理谩的 3 倍 左 右，以 防 止 在 T 燥 机 产 坡 增 加 时 ，附属设备产故不足 ，成为幣个干燥系统的瓶颈。干粮仓后的输送设备产 S 应 能 满 足 在 8 1 2h 内 输 送 完 # 仓 粮 食 如 对 于 处 理M 500 t /d 的 干 煉 机 ，一 般 配 备 的 湿 粮 企，干 粮 仓 仓 容为 1000 T; 湿粗仓与干操机之间及干燥机与干粮仓之间输送设备产1是 的 t / h i 初 淸 筛 及 /h. f 粮仓后的输送设 格产 S I 0(h / h a 进湿锒仓的输送设翁产进是 l 粮 盘 千 燥 机 应 ffd 备粮食水分在线检翼与控制系统 ，应可实现热介质温度与龈度 、 废 气 M 的在线显示与全白动抡制; 播 度 与 湿 度 粮食水分与温度 、 料 位 、 排粮速度 （ 或 粮 食 說 埔〕 粮速度应能手动拧制 t 配备故庳 M 背 、 报宵与 IE 视 装 置， 前置设备的出口标萵等于后续设备的人口标高加 h 连接鼐管的垂i[高 度 * 对湿粮要保 5E 9



■



1



涌 管 倾 角 不 小 于 45



B



, 对干粮贤保证不小于沉



_



三 、粮食干燥车间布置 L 粮食 f 燥车



据此 M以定出设齡的离度



'



B



平幽布置



平 酎 布 S的 内 稃 粮 食 干 燥 车 间 通 常 包 栝 S 生 产 设 施 t粮 食 干 燥 机 、供 热 设 铬 、 输 送 设 备 ，沽 理 设 济 、 r¥ 粮 仓 、 子 .粮 含 、控 制 室 、 煤 及 煤 渔 銪 天 堆 场 、 湿 粮 堆 场 等 > [ 生 产 辅 助 设 施 （ 通 风 除 尘 系 统 、 机 條 间 * 化 验 室 >; 生 活 行 政 设 施 < 车 间 办 公 室 、 休 息 室 、 更 衣 室 、 ⑴



浴 室 ，卫生间 > ,



布 W 应符合 幣个柏庳或榷食加工厂的总平酣布置并 与 公 用 工 稈 系 统 、运输流结合成一有机粮体 ；尽 可 能 做 到 占 地 枳 少，逮 设 、 安 装 费 用 及 生



平面布再的原则干



34 S



车闕乎



■



__



产成本低；使屮生产忏繩 ，物 料 运 输 、操 作 维 修 方 便 f S 苒 解 决 防 火 ，誦 、防 腐 等 问 题; 控 制 室 车间办公室 、休息宰 、 逝衣室 、 浴室 、 卫生 等 应集中布 s a ■



__ _



1



2+ 粮 食 千 燥 车 间 设 裕 布 置



( 1 ) 设 格 布 置 的 内 转 粮 食 干 燥 车 间 设 省 布 S 的 内 容 主 要 包 栝 ：确定扦个设备在车间中



的 位 W; 确 定 场 地 与 建 筑 物 的 尺 寸 ；确 定 热 风 管 路 、 冷 风 符 路 ，通 风 除 尘 转 路 ，湳管及电气



控制管线的走向与布 ( 2 ) 设 洛 布 S的 原 则



① 各 设 铬 之 间 应 有 适 当 的 间 距 ，除 考 虑 设 铬 本 身 所 占 空 间，还 应 考 虑 有 足 够 的 安 装 、



操 作 、通 行 、 拆 卸 及 检 修 所 滞 变 的 空 间，尽 可 能 缩 短 设 备 间 的 赞 线 长 度 。



② 尽可能减少粮食干燦车



的 占 地 ttfSL



③ 工 艺 流 稈 順 畅 ，简 单。



④ 控制室的位置应保址对干燥机运行状况的观察 ，便 ： P 发现问题并及时处理。



⑤ 粮个干垛系統进 、出 粮 方 便，粮库或粮食加工厂内应有湿粮及干粮储存的位置



au



⑥ 媒及炉渣应有一定的輯存地并能方便地逬 ，



^



⑦ 哚 声 大 的 设 侨 应 远 璃 休 息 室，



⑧ 传 动 设 备 应 有 安 装 安 全 防 护 装 M的 位 赀



B



⑨ 符合安全要求 ，如 采 用 油 炉 供 热 时，油 讁 应 与 油 炉 保 持 一 定 的 距 离 ，一 般 不 小 于 18叫



⑩ 符合迪筑要求



. 通 廊 , 操 作 台，m 梯 应 统 一 布 置 ，以 免 军 乱 无 序



*



四 、粮食干燥机设计



L 粮贪干燥机设计一般方法粜骒 (1)



设计资料及数据搜術干燥机的设计通常应掌握以下设计资料及数据 a



① 设 备 生 产 能 力 ；千 拗 介 质 的 类 型 * 对 粮 食 的 供 热 方 式 与 子 煉 介 质 的 加 热 方 法 3 干 粮货装填和输送方法 F 使用地区 煉 介 质 的 循 环 特 点 （強 制 、 Q 然 h .



2



.



盘 .粮 食 的 种 类 和 产 地 ；烘 后 粮 食 用 途 ；初 始 水 分 和 最 终 水 分 ；初 姶 温 度 和 嚴 离 醉 止 角 、牯 浮 速 度 等， 允 许 受 热 溢 度 ； 粮 食 的 比 热 容 ，粒 度 、 体 枳 质(JL 成 分， 表 观 风 速 i 废 气 徘 离 速 度；： ③ 工 E #数 外 界 空 气 参 数 和 疲 气 参 数； F 速 率; 干 燥 时 间 、 冷 却 时 P] 与 f爱苏时间！干 嬅 介 质 的 # 数 （ 如 巌 离 允 许 温 度 h 干 燥 強 度 ；单 位 热 介 ( )



®



消耗员与单位热 M消 耗 ftL ( 2 ) 干 谢 机 设〖卜计箅为了把干燥机的静力学计算网〒燥过程的动力学结合起来 ，必 须



_®



打干燥曲线及其方程式 。 裉 据 这 些 线 把 f 燥室分成区段 T 并按区段迸行段计计算 。最好采 用 H 机 程 序 模 拟 粮 食 十 燥 的 动 态 过 程 以 供 设 计 时 卷 #。干 燥 机 设 计 计 算 应 按 如 下 步 骤 进 行。 ① 总体部分干燥机的选型¥ 干燦过程的方案依据及制定*



②



T 燥 段 的 计 辟 千 燥 段 的 热 世 術 算 ；干 燥 段 的 物 料 衡 算！干 媒 段 基 本 外 形 尺 寸 的



确 定。 ③ 冷却段的计算冷却方式的选抒 s 冷却段的热S衡货



基本外形尺寸的确定*



^



冷却段的物料衡算？ 冷却段



④ 热 风 机 的 选 择 风 道 系 统 的 拟 定 ；热 风 机 体 积 风 爾 的 计 算 ；热 风 机 阻 力 的 计 算 （ 包



J 49



__



括 粮 层 阻 力 、哲 道 姐 力 、换 热 器 阻 力 h 热 风 机 的 选 型 及 电 机 功 率 的 计 算



⑤ 冷 风 机 的 选 择 风 道 系 统.的 拟 定 ；冷 风 机 体 积 风 虽 的 计 算 ，冷 却 风 请 的 选 # 要 骱 ？ f ■



a



足 够 的 汆 以 免 因 原 粮 水 分 低 或 坏 境 条 件 变 化 f 致 干 燥 机 产 增 太 时，出 现 干 煉 后 粮 食 冷 却 不 足 的 现 象 I 冷 风 机 力 的 计 算 （包 括 粮 层 咀 力 、 管 道 ?1力 >; 冷 风 机 的 选 及 电 机 功 肀



m



的计算



&



⑥ 供 热 设 备 的 选 酒 与 汁 算 供 热 器 的 选 碉 与 计 算 ¥ 换 热 器 的 选 与 计 算， ⑦ 干 燥 机 结 构 设 计 结 构 制 定 ；设 备 的 机 械 计 猝 （ 强 度 、 刚 度 、 排 粮 传 动 机 构 等 干



_



燥机截瓯的确定$ 干燋机各段高度的确定 2 干燥机设汁的一般原则



-



^



① 绾 构 模 块 化 ，莩 件 标 准 化 ，系 列 化 、 通 用 化 。 这 样 使 亍 系 列 化 生 产 ，便 于 加 工 制 造



与安装



&



② 具 有 可 接 近 性 * 干 燥 机 应 配 有 观 察 窗 ，检 奄 门 、T 台 、. 爬 梯 、 护 拦 等 ，便 于 安 装 、



检 查 和 维 修，



③ 应满足強度和刚度要求 ，应达到规定的标准 u ④ 应保证设答的耐久性



应 考虑角状背的防腐处理 。 ⑤ 在用.讨 和制造上 • 应考虑制造方便 ，减少加工错 ，力求降低设备的制造成本， ⑥ 应考虑运输成本及其方便性 ， ⑦ 逬出粮应方便 ，均匀 。 干燥机的出口应达到一定商度 ，以便于与在线水分仅和后续 褕送段备连接 有时还应考虑后续输送设备的转向输送所漪空间位置 螫个干燥机截面排粮



_



.



.



应均勻 ，对于截面大的干燥机应保证在粞个截面上均勻进锒 。



.



- m 的 稂 食 干 燥 机 外 壁.应 存 保 温 )



⑧ 在我国北方故区 使



以蚨少干堍机的散热 应选押 EU 最佳经济厚度 ，M 时应确定可行的保魁结



合适的保媪料料 ，确定鋅济合理的保温居用度 构 C 常采用墒充式保温结构 】，一般采用扣 SGrnm 的岩棉 T 嚴 外 面 为 0.3 5 0.6 mm 彩 钢 板。 进 行 粮 食 f 燥 系 统 设 计 时 * 作 保 E 经 济 性 实 用 性 的 前 提 下 + 尽 萤 采 用 新 工 艺 、 .新 材 1



料，新装备 。 应 根 据 实 践 经 验 * 不 断 对 现 有 的 设 计 进 行 改 进 ，以 达 到 撳 优 化 设 计。 在 进 行 粮 食 干 燥 没 计 时 趙 议 采 用 多 种 设 计 方 法 ，并 对 比 这 啤 设 计 方 法， 相 互 验 训，取



.



_



以 达 到 各 个 工 艺# 数 的 逋 侘 组 合 t 例 如 综 合 采 用 状 态 设 计 方 法 （ 传 统 的.质 热 衡 算 > 、 过 程 设 计 方 法 （ 计 算 机 模 拟 设 计） 和 经 验 设 计 方 法 ，用 姣 验 .参 数 和 计 算 机 模 拟 参 数 来 验 址 用 长补短



状 态 设 计 方 法 计 笄 的 结 果。



五 、粮食干燥品质 A H P 综合评价



:



赵 祥 用 层 次 分 析 法 ( the Einalylic hierarchy process + AHP ) 对粮食干燥迸行坪价 ，并 提出全面的定 H 化和定性化的 U 次结构评价模式 .和总体评价方法 = 首先建立粮食干燥品质优选



的层次分析結构模型及判断矩阵 * 然后进行层次排序 ，井对判断矩阵进行一致性检验 * 在定 性 、定悄指标转换的基 fflll 上形成评价方法 * 生产试验表明该方法简易可行 ■ 结论符合实际。 针 对 我 S 粮 食 干 煉 的 现 状 . 有 离 空 低 温 T 熥 蒸 汽 干 燥 和 热 风 f 燥二种供选方案 经 过 aoot /d 玉米生产性试验综合评判 ，选择合璀的干蚴工艺对提商粮食的〒燥品质 减 少 粮 食 ％



干 煉 损 失 具 妨 畈 嬰 意 义。



M 次 分 祈 法 是 分 析 多 目 标 、 多 准 则 等 M 杂决策问题的有力工具。它 其 有 思 略 淸 晰 、 方 法 .



350



_ __



_



简 单 、适 用 范 围 广 ，系 统 性 强 、 便于推广等持点 。 本 文 通 过 A H P 方法对粮食干燥品质进行



-



深合分析 ，以期给干燥工艺的选择提供某种稈度上的侬据 n 1 层次分析法及原殚



层 次 分 析 法 M 由 荧 H 运 筹 学 家 、匹 兹 堡 大 学 T.L.Sa ty 教 授 于 .20 世 纪 70 年 代 提 出 的 他 前 先 于 1971 年 在 为 艾 国 防部研究 w 应 急 计 划”时 运 用 了 AHP , 又 于 1977 年在阳 ㈤ 数



—



^



卞建模会议上发表了《 无结构决策问题的建模 展次分析法 J 一 文 * 此 后 ; 题的许多领域得到应 H ，同 財 A H P 的 理 论 也 得 到 不 断 深 人 和 发 展，A H P 我 国。



IHP 在 决 策 问 F 13S2



年传人



层 次:分 析 法 的 苺 本 思 想 就 是 将■成 S 命 间 题 的 多 个 元 桌 权1的 幣 体 判 断 转 变 为 对 这 些 元



素进彳纟 4 4 两 两 比 较 "，然 后 再 转 为 对 这 些 元 索 的 幣 体 权 重 进 行 搏 序 判 断 ，最 启



立各元索的



权 粮 # 干燥品质评估指标体系趄一个具有多层次 、 多 指 标 的 S 合 体 系 ，在 这 个 复 合 体 系 ■



中 ，扦 层 次 、各 指 标 的 相 对 逛 驭 性 各 不 相 同 ，：椎 以 科 学 确 定



. 常用的经验估值法、 专家确定



法 等 方 法 难 以 类 效 甚 至 一 辨 突 展 层 次 分 折 法 通 过 构 造 判 矩 阵，首 先，明 确 问 题 中 包 3 的 外 因 莱 及 其 相 互 关 系 ，把 要 解 决 的 问 越 分 层 系 列 化 ，根 据 问■的 性 质 和 所 耍 达 到 的 目 标 ，将 ■



H



问 M 分 解 为 不 同 的 组 成 因 索 ，按 M 因菜之间的相互影响和隶域关系将其分层組合 ，肜 成 一 个 递 阶 的 、有 序 的 展 次 结 构 模 型 。 其 次 f 对 模■屮 的 每 一 层 次 因 蒺 的 相 对 重 要 性



_



B



依裾人们对



客 观 现 实 的 判 断 给 予 定 通 表 示，再利兩数学方法确定每一层次全部因聚相对重耍忡次序的权 值 * 勒 后 ，通过综合计算各层凼素相对隶要性的权但 ， 得 到 M 低 层 相 对 于 最 商 层 的 相 对 莖 要 性 次 序 的 组 合 权 值 * 以 此 作 力 评 价 和 选 祥 方 案 的 侬 据。利 用E 次 分 析 法 ，不 仅 对 以 降 低.工 作 难 度 ，提 商 指 标 权1的 梢 确 度 和 科 学 性 ，IfflRii 过采取对判断矩阵进行一致性检骀等措施 ，



有 利 于 提 萵 权 茧 确 定 的 倍 度 和 效 度 ，㈣ 时 ，计 箅 矩 阵 特 征 向 M 时 ，可 以 利 用 和 积 法 幂 法 和 方 根 法 等 多 种 方 法，并 可 以 虚 用 计 算 机 来 处 琿 数 据 * 具 有 较 强 的 可 操 作 性 ，能戚得较令人瞒 葸的玦策结果 a T.L.iSafity 等 人 建 议 01以釆取対因子进行两两比较建立成对比较矩阵的办法 f 典 中 两 个 兀素两两比较哪个



t



1要 多 少 ， 对 重 势 性 程 度 按 1



9 陚 値 （重 要 性 标 度 含 义 见 表



全部比较结果用正互反矩阵表示 s



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表82



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重荽性标鐵含义



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衣不 W 个 元 fflttU 具 有 R 等麄鼉性 丧 冶 內 个 元 f 榭 比 确 #比 后 否 栩 审 轚 输 #比 后 # 响 S.tR 聚 衣 示 阆 个 元 农 梱 比， 表示 个 元 獻 相 比 P 甫在比后古强烈取埂 在 示 叫 个 元 素 相 比 r 的 片 比 后 太 极 拟 tR 枣 丧示 I.述判断的中 N 伍 & 因 常 」与 的 审 耍 杵 之 比 为 A , ■ 邺么闲 f y 与闪 JN ■



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例教



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件之出为



T. LSaMy 趙 说 用 对 应 于 矩 阵 铍 大 犄 征 根 （A ) 的 特 征 向 # 进 行 归 一 化 作 为 权 向 虽



…



也 即 根 据 矩 阵 理 论 ，该 矩 阵 拥 有 唯 一 非 岑 献 大 特 征 根 ，并 且 躭 是 矩 阵 的 最 大 特



征 根 对 崦 的 特 征 向 世 ，该 特 征 向 角:经 归 一 化 处 瑰 后 是 唯 一 的 ，直 親 地 濟 . 因 为 矩 阵 的 特 钲 根



4 特征向 ft 也 连 续 地 依 赖 矩 拜 元 素 ■



T



当 元 素 一 致 件 的 要 求 不 远 时 ，矩 阵 的 特 征 根 和 特 征 向 趙



35 J



也与一致性相差不大 ]



迸



,当



__ _



T, L, Saaty 还给出了一个用来标定一致性指标的特睞堡 C 1 =



u = o 时，成对比较矩阵为一致矩阵 ：a 値越大其不



致稈度就越严为了



，



CI 步 确 定 其 容 许 疱 阐 ，H S⑽ t y 引 人 了 所 谓 平 均 随 机 一 致 性 指 标 則 ， 当 C i? 二 R l



，



-



a 3h



并对产品质1进行评估分析 ， 3 的趄从 2 种方案



—-



1 DQ



i &d 31 S



i邶



]



工艺方案



：



忾化 fflfff / t



40



w



-



降水 《S / K



-



10 1 ?



4S



loo



10



EDO



la



构迤递阶层次结构通过生产测试 ，在深人分析问题找出影响粮食般终干堞品



-



n



w



质的各个内索 t 这时 标卩闲东和方莱层闪菜 雕部比较明确 * 而准則 因素通常较 .多 ，笛 要仔细分析它们的枏互关系及上 F 层次关系和同组关系 对粮食品质的具体层次划分结构示 意如图 fi- 3 所示， 选抒 *奥体的干 C l E艺A WMA ( 2 ) 构造兴断矩阵与计算准则层 B 对 0 标层 A 所占权 ® T 13 层的 6 个因索经过



^



外



細SB



S



规



攒 失 率



食



味



m 大 T



.



Bj



m



构 特 性



6 XC6



m



抆 率 增 值



.



2



H



-



11



矩阵 t



r



B



1 /2 2 4 1 1/ 2 1/2 3 1 1/2 1 5 1/ 4 1 / 4 1 /5 1 1 /3 1/ 3 i i I 1 /3 3 i 3 1 1 J 2 2 2



* A=



疔案堪c



《 珥空干



工艺q



«n m



热风笮嫌



tzc3



次对比 ， 肜成下列正互反



工艺



Iffl A 8 锒 食 品 项 的 具 体S 次 划 分 绍 抅 示 患



I



i



X=



归一化处 ffl



a MA S



—



6, 1203 ti =0 . 0S 41 , 6 -1



( 打取 6



HI



,



0,255 & j



0.0841 0, = 0678< a 10 1 24



-



R = L. 24 ) , 满足一致性检验 ，因此 & 0七 『



A 的权值为 t



352



.



0 5861



Cl



-0 1980 0- 04S5 0 1502 -



'



CI =



)



0 1892



43 7



,



1



. & 软件进行数据处理，利用工 ^]abS ei A, 1 ,



^{



^ 0 45 7 ^ no a ?



4



采川 IV



具筘巾的命令 ei斯求解出其M 大特祉值和特征向姐 （X I ^ndaJ ^ ~ 0.15S 41 U 36 3 (T 0,



1



01可作为权向准则层 B 对目标层



=[0, I 5K 4



0,198



0,1⑽2



0+ 0 183



^



：



:



-



方案层 C 对准刚层 B 的权里，构造正1 反矩阵 ：



「1 1 /5 1/7 j



7



'



'



n



1 /5



3



i



B2 = 5



1



1/3



J



3



1



Ll /7 1/3 1J 5 f h = 1 /5



5 Ll / 9 1/ S 1 」 1



1 /5



1



3



1 /9 .



1 /3



1



5 t



T



r



：



1



Ll /9



1/ 4



4 lj



_



r



91



1/6



0.25 S8]T



0 IS 02



= t /5 J / 7 1/4



„



4



L



计算所得 ( 对 B 的权向 M 及特征値见表 C 对 B 的桠 ft



表蜘4



■



730 &



0.1684



2



0. 0719



0, 27W



3



化



Q,



7352



0, 7514



.



CL



*及特怔值 .



0. OSliO



-



CI



3 061«



0.0324



3. 0649



0,032 i



挪7



0, Q5B1



3 . Il ? li



CL 05SS



mz



CL 07 P4



3. 02 D1



a,



o,mn 0. o?z?



3 節



M,



5



0 邛 £6



CL 1763



H



Or 72S 3



fl



. 2o 5fi



.



1237



热风干燥工艺 （C3 ) 的权重 （0.17 & 4 > * 因此，最终的决策方莱是 „



选抒食空低贴千煉工 £ •



353



_ _ __ _



_



-



村 卜 准 則 层 B 的 S 个 因 T1 ，质构特性 ( B4 ) 的 权 重M 低 ( 0,0 4 8 3 ), 总 能 耗 的 权 S f 0.2558 ), 营养损失率 （B2) 的 权 审 (0.1 B92) 和食味损失率 CB3 ) 的权璽 < 0 1 >



_



都比较高 ，外 现 CB1 ) 的 权M ( 0.1584 ) 和裂纹率增值 ( 抝） 的 权 敢 ( 0,1 5 0 2 ) 次 之 ， 说 明在决策屮比较辟東 耗 、 两养和食用品质，



由此我扪町以分析出决策息路，即决策比较荐1的 是 总 能 耜 ， 疔养和食用效益 重质构特性 ，网 此 对 于 具 体 隶



.



w 子 ，节



_



. 不上濟



降 耗 、 背养和食用成为主要冬虑凶1, 对 亍 这 三 个 因 都是采用真空低温干燥工艺方案吏佳。 经 过 生 产 性 试 验 和 对 比 ， 对 卫 米 进 行 典 空 低 温 干 燥 ，可 贫 现 快 速 以 含 水 率 为



2 4 % 的 潮 粮 进 行 千 燥 ，获 得 含 水 率 为 的 千 楱



迖到相



干燥程度时s 真空低溢干燥 远 比 常 压 热 风 T # 和蒸汽千锞所笫时间少 单 位耗热 M 低 于 500Gk」 7kgH2 U，远 低 于 热 风 系 列和蒸汽系列烘干工艺热耗 ，节能 SO % 左 右 ，具有干燥品质好 、降水速度快 、 产墙萵 ，能 耗低 、 換 作 方 便 、 经济性价比离等优点 ^



"



&



层次分折法对人们的思维过程进行了加工篚理 提 出了一套系统分析问题的方法，为科 学评判和决策提供 f 较有说服力的依据 ，层次分析法用于粮食千燥品质分析具有一定实阮意 义，但层次分析法也有其局阳性 ，主要表现在 E ① 它崔很大程度上依赖予人们的经验 ,， 主观 因萊的影响很大 ，至多只能排除m 维过程中的严 fi非一致性 ，却无法排除决策者个人『 5 能存 在的严审:垃而性 3 ② 比较 、 判噺过程较为 ffi 糙 ， 不



354



用 于 .粮度势求较岛的决策问题



^



_ __ _



第九章染料加工与染料干燥技术



第一负概



—、



述



染料



在口JM 光部分有选抒吸收的物质称为色素。見与染色对象有一定亲和力 a 可通过适当的 方 法 上 染 尚 :iN 并 其 有 一 定 色 牟 度 的 色 素 称 为 染 料 * 根 据 来 湄 分 为 天 然 染 料 和 合 成 染 料 （或



_



人造染料 ）。 根据化学结构一般分为偶風染料 、蒽 醌 染 料 、 靛 系 染 料 硝 寐 染 料 、芳 屮 烷 染 枓



.吖 啶 染 料， 啉 染 料 ，



-



t



酞释染料 、 硝 S 及 亚



唑 染 料 、 遝嗪染料 、 啤 嗪 染 料 翔 咔 唑 染 料



等 。 根 据 家 标 准 (GB 6 fi 8fi 66), 以染料 ( 包 栝 有 机 顔 料 ) 的故用方法和性能分类 ，包 括 ： 直接染料 、硫 化 染 料 还 原 染 料 、 . 反 应 染 料（原 称 活 性 染 料 ） 、显 色 染 料 （ 包 掊 原 称 冰 i



染 染 料 的 品 种）、 酸 性 染 料 （ 包 栝 原 称 弱 酸 性 染 料 、 酸 性 络 合 染 料 、 中性染料的品种 ）、 媒 介



染料〔原 称 ft 性媒介染料 K 分 散 染 料 、阳 满 子 染 料 （包 括 原 称 碱 性 染 料 的 品 种 ）、 荧 光 增 白 剂 （ 焐 一 类 白 色 的 费 光 染 料 h 溶 剂 染 料 、 有 机 颜 料 、食 用 染 料 、 皮 革 染 料 及 邶 他 （ 包 括 具



有特殊用途的染料



如激光染料、热敏染料、 乐敏染料



1



. 色 诘 齐 令 ，大 多 数 晶 神 光 泽 蛑 铯 、 耐 洗 酎 晒 * 品 种 很 多，



增感染料 、 成 色 剂 劳 ）a 合 成 染 料 较 天 然 染 料 为 优 ，E 吋 大 M 生 产 *



价 格 低 廉 ，用 途 广 泛 。除 大 蛍 用 于 纺 织 印 染 工 业 外 ，又 用 于 造 纸 、 塑 料 、 橡 胶 、 皮 革 、 油



漆 、油堪



1



食品 ，化妆品 、 感光材料及电子工业等 。



二、染料产品命名



迆料产品的名称幸势由二部分组成 . 栴 椐 同 染 标 准



：SS.1 —M L办料产品命名原



^—



则 h 对适用 f 纺织品的直接 、硫化 、还原 、 . 反应 、 显色 、酸性 、 媒介 ，分 SL 阳 离 子 9 类



染料产品的名称 ，均由冠称 、色称和M 称依次组成



B



_



冠称衷示染料按应用方法和性能分类的名称，根 据 GB 6686 别 g 染 料 分 类 J 的 定 义 . 以 类 名 或 个 别 系 列 名 为 尅 称 * 共 有 苴 接 ，疏 化 、 还 原 、醜 、 显色 、 酸 性 、 跋 介 分 敢 、 阳 起子 、 氧 化 、 酞 涛 殡 和 碱 性 1 2 个 称。 色称表示染料色泽的名称 ■据 G B 3.899.2 8S 染料产品命名标准色卡 J 评定染料染 1



—



&



色 色 汴 所 在 的 色 确 定 色 称 * 共 耵 荧 光 黄 , 荧 光 橙 , 荧 光 大 红 、袭 光 红 橙 、艳 大 釭 、艳 艳 红 紫、 艳 紫



蓝* 綵



i



1



_



-



1



艳 黄 、金 黄



1



艳



艳 蓝 、 筚 蓝 、 铯 U 、 毁 、 橙 、 大红 ， 红 、紫红 、紫 、



深贫 、黄棕 、 红粽 、 深红 t 深紫



i



深1、 深绿 、橄槐绿



橄榄 、 棕 、 深棕 、 . 灰、 . 荧



黑 3 7 个 色 区 3 9 个 色 称 （其 中 深 蓝 和 藏 W 为同一色区，灰和 黑 为 同 一 色 尾 称 表 示 染 料 系 列 色 光 、 性 能 和 用 途 等 特 E ，用汉字 字母和数宁表示 根据 G B 5 & S & 当 系 列 名 为 汉 字 Bf + 糌 系 列 名 加 在 冠 称 和 尾 称 之㈣ 一般” 系列 染料不加系列名 ）；当系列名为字母时， 加 在色称之后 • 并用半宇线与其他尾称分开 w 表 光桃红 、f f i 桃 红 、 桃 红 、



—



1



％



6



r



示染料色光、性能和用途的字母为 s R 表葙红光 ；G 表示绿光 《 所有黄色E ) 或 黄 光 C 其 余



355



_



色区 h B 表 示 篮 光; N 表示近中性灰色或色光特殊 ；F 表一色光销麂或带荧光 ；L':技示比 同类同系列的染料品种有较砗的附氣 （色 ） 牢 度 5 L 在示比同类同系列的染料品种苟较高的 耐 晒 （ 色〕肀 度 i P 去示适閗于印花 ；S 表 示 适 用 于 丝 绸 。 色光尾称前的数字 ， 般表示染 料 色 關 变 化 的 程 度 t 而 在 歲 棕 . 红 棕 、 深 红 、 深 紫 ，深 蓝 《 藏育 h 橄 榄 、 棕 、 深 栋 、 灰 ( 黑）



等色区则表汞染料艳度变化的程度 ，数字越大表磁艳度 .越萵



第二饵染料加工技术



-



T



染料加工技术〔亦称染料后处理技术 ） 是桁合成后的染料 （ 通常称原染斛 ） 過过一系列



_



的加工手段处现成商品，以求达到染料应州的各项技术指标 T 同时也满足贸 S 中的各项经济 指标。由于染料类別的不同和对商品染料各项指标要求的差异 ， 丄 方法也千变万化 ， . 闪此 已经形成 f 一个独立的专业技术。由于染枓品种的增加以及印染工艺的提商 ，后处理技术也 在不断发胰 ，阃顾染料后处理技术的发展过程 ，每一个阶段都与科学技术的发城水平息息扣



L



换言之 ，科学技术的进步打接推动了染料后处理技术的发展 。 在科学技术飞速发嵌的今



—



天 ,. 不断甩新染料生产工艺 ，以先进代替落后是后处理技术承担的礙要使命 .



多年来 ■ 染料品种达数千种



B



以西欧一些闽家生产历史最为悠久 ，生 产 技 术 也 比 较 先



进 。 人们 EL经 认 识 到 ，已冇的染料品种基本玎以满足现有天然纤维和合成纤雄染色的滿要



许多专家预自％ 在纺织品的种类棊本稳定釣情况用于纺织品染色的染料品种将大体保持 现 状 。也 就 是 说，如1没 有 新 的 纺 织 品 的 出 现



.不 会 大 M 开 发 出 新 的 染 料 品 种 ，这其屮除了



-



上 述 原 还 闼 为 歼 发 新 的 染 料 品 种 将 耗 费 大 S的 人 力 物 力 ，近 年 来 ，国外已经由开发的



：



重点转移到后处埋技术的研究幵发上 ，生 产1点的转移说明生产过程中在后处理这个坏节上 仍 有 很 大 的 潜 力 可 以 挖 fflU 仍 有 许 多 工 作 硿 做 ，人们力求以此来降低生产成 4



次 ，扩 大 应 用 范 闺



^



錨 大 限 if 地增加染料的附加#L



.



提商产品档



在后处理领域屮 1 国外许多大公司各耵 14 诀窍 也各有特色 为了保迎丰公拓的技术 领先地位 ，他们把这一拥分视为 “禁很少在公开场合透漏研究成果。他们探知 ，如果 一旦失密 ，将立剡失去枝术优势 ，无铴乂增加了新的商业对手 ，这是生产厂所不希锻的 ， . M



'



此对后处遵技术严格保密 ，以牢牢单撻争夺市场的法絮。



一 、染 料 加 工 技 术 发 展 历 程 染料品种繁多 ，但是就眞商品的物理形态闹言 + 坷以分为岡状 、 液状及浆状 。 还邱以进 一歩划分，



固状染料一 粉状 、 賴粒状 、 无粉尘粉状 、 块状 、片状 、 短枝状。



^



液状染科一水溶件液状 、 分敗体 。 浆 状 染 料 一 液



m 合体



染料是冇机化合物，往往在有楝体存在的条件下完成化学反应 ，为此世界上第一支台成 染料首先是以液状形态出栲的 最初染料质贵同现在比相差甚远 ，只能认为是今天液 1



状染料的原始形态



6



当时大约有 20 % 的商品为液状 ，而这些液状染料主耍是还蜓染料和媒



介染料， 到 1923 年 ，英 W 人首先把经过选择的助剂加人到原染料中并经



df 粉碎，制成 1T 不



溶忭分敵染料水溶液的分敝体。 到 1910 年



356



. 大部分染料把水分除去后加工成一定规格的细粉状 ■ 1924 年文献介绍 ^ ■



I



_ _



__



SOK 的 染 料 加 工 成 细 .粉状 ，还原染料已经制成丫粒度分布较广 ，从 极 舰 到 SOnm 的 粉 状 染 料 商 品。但 it 初 的 粉 状 染 料 存 在 粉 尘 t 扬 严 重 、润 湿 性 能 差 的 缺 点。 193() 年 以 后 ， 分散体形态的染料得到了进一歩发展 ，何 仍 然 # 在染料姑沉淀和储存稳定性差的缺点. 现 在 的液状染料经过优化加工陶方后各种性能有 r 日ji 显 提 高 ，储 存 时 N 吋 以 达 到 半 年 以 上 不 变 当时大约有



.



质 * 液状染料以加工沩用低 ，使用方便咖― 得 到 不 断 发 从 1.阳 《 年 以 后， . 砂磨机的出现推



动 了 后 处 珲 技 术 的 发 展 ， 采 用 砂 臍 机 进 行 湿 式 研 坍 ，可 以 得 到 粒 度 更 細 、 分 布 更 窄 的 颗 粒 。 并 改 进 了 加 工 配 方 ， 使蛰料的萌本粒于达到 l nm 左 右



采用新工艺新设格生产的产品质虽



.



有 了 明 S 提离 ，非水溶性染料的加工取得了较大的进展 随将化工机械 、 化工设备的进步



noo -300 ) xio - s



开始出现了颗粒状染料 。颐粒状染料的表观粒度为



有空心糊粒也有实心颗粒 * 它的流动性 、润湿性 ，分散性都优 T 粉状



.



染料



同时又克服了粉状染料粉尘吃扬的缺点



f



&



__



欢迎 ，现4:许多染料都加工成颗粒状商品



. 这种剂型一出现立即受到生产和应用部 n 的



&



二 、 染料加工的基本内容



染科加工技术的研究内籽主粟包栝对原染料的■定及处理 、加工助剂性能的研究，加工 设缶的设计及选用和加工工艺的研究



如采说后处瑰技术复杂，主要是网为它的规摔性不



^ 的规律 * 就如不同的硏师做菜的珂格不同一样。所以 SU 个性多 共性少，很难总结出定 tt f



人们说染料加工技术是科学 、技术 、艺术 、 . 经验的结合 *



作为染科牛产的 T 游工程 ，染料加工有如下特点 s 岀 P 处理的品种多，因为染料是梢 化工产品，一般生产吨位不大，品秤多 T 加工方法荇一定差异，所以工艺和设畨也犹纷纭 S



杂 ，染料广怎要粮椐市场情况调整剂型成更换品种 ，要求加工设备应冇一定的适 .应 能力 ，生 产装 S 多功能化有较強的机动性 P 技术含 M A乂 加工后处理包括多方面内容 t 也涉及多



n 专业知识，在加工过棵中即有物理变化叉有化



学变化，许多因家既相互联系又相互制约 ；产品质爾要求离 ，商品染料有多项经济技米指



标，有些已经制定了 II 家标滟 , 生产条件苛刻 ，要求操作稳定 ，操作 .茜应有较商的素质和较 强的责作感， 染料加工主势涉及以下几个方面的内容。 1. 原染料的分析 这



m 所说的原染料是指为了染料加工的兩要



*



对原染料的理化性质进行



_



试 和分折



.经



过多年的研究发现 1 后处理绝不是简单的物理过程 1 在对染料加工之前首先要对原染料的强 度 、 色光 、 糸水性 提供基础数据



1



晶铟 、 能级 ，杂质含量等许多指标进行分析 T 为确定出合理的加工工艺



B



染料含成后 ，经液固分离后为后处埋车间提供原染料滤饼，后处理车间接到滤饼后拧先 . 不同的合成工艺 * 甚至相同品种不同生产厂家 ，相同 同的染料品种 ， 对原染料进行 试



_



3



+



生产厂家不同生产批次产品质 M 都可能存一些磊分 * 每一批染枓都耍进行全面测定 样才能制定出一套 E



的 加工方法



.



只 有这



2 加工助刑



所调染料加工助剂是在染料



分散件 、 耐热稳定



n 、 防尘忭



1



工 盾处理过程中 ，有劢于提离特定染料商品剂型性能 （ 如



防凝聚 t 助溶等 ） 或有利于提高染料加工性能 （如匀染 、 促



染 、增深等 ） 及在釺维中的性能 （ 如罔色 ， . 柔软 、 洗可穿等 》 的物质。加工助剂具有强耐热



35?



_



性 * 可保持或提商分散体稳定



1



_



_



防 止 染 料 凝 聚 * 有 助 -f 提商染色匀染性 # 俗话说 ，巧 鉑 难 为



无 米 之 炊 + 商品化加工离不开助剂



对 加工助則的性能不了解就无法优化加工配方 。 正确便 用 助 剂 可 以 提 卨 染 料 质 降 低 生 产 成 丰 ，提高染料的附加 Aia 近 年 來 ，用于染料加工的助 剂已经发M 到几百种之名 * ， 而 M 对加工結果起到重要的作用 , 裉大， | 使分賊 fP 品神逐年 增多



埋 化指标及经济指标也各不相同 如 木 现 茶 分 牧 剂 * 已 经 能 生 产 出 不 N 分 子 爾、不 同 fi黄化度的多个系列品种 ，可 以 根 据 X 婪 选 枰 敁 合 适 的 品 种 对 于 非 水 溶 性 （ 分 散 ，还 原 ） 染 料 的 加 工 ，霜要加人大帝助剂以碑犒强度和其他方 的 性 能 ，虽然助剂品种很多，但 用 在 不 间染料中所表现出的忭庾也不尽相间 + 助刑性能以及理化栴标决定它的使用范闺 ，只 有 了 解 性 能 才 能 E 确使 ffl . 研究助刑的配伍件使助剂在配方中发挥最佳作 是后处理技术研究的内 容之 3 加工设备



-



__ _



&



m



加 工 设 备〔后 处 珊 设 备 > 是完成后处理操作的重要手段 ，合理的设计选用加工设齑是能 否成功完成后处理操作的辟要条件 。 邱 以 说，后处埋技求的发展离不开设铬的进步。换 言 之，没备的发展也在推动着后处理技术的不断发展



在染料加工中



超 滤和反潑透腴的使用对水溶性染料的脱盐 、. 提高纯度起着重要作用



&



超微粉碎设备的开发应用可使染料粒度降至 it 左右 n 干媒技术和设备的应用也卜分广泛 前有许多千橄设备专业制造厂迸行染料干燥设备的开 E 研究工作 ，巳经形成了一个独立的 6



a



产业部门



■



. 同产的干操设备基本吋以满足染料干嫌:的需要



一呰文献中栊牲把加工设备划分 到化工设备的范畴屮 ，把它视为化工设窬的通用投崙 。另外 ，还应视为是专用设备 。 在染料 加丄后处理中由于染料生产和商品化的特点 ，这几个因素之间的联系非常紧密 ¥ 通用设 # 使 用起来没有特效 ，商品质世在某种稈度上对没备有很强的依赖性 ，只有有针对性的设计才能



-



^



发挥设格的烺大淋力 * ■I 加工工艺



加I工艺是对上述三部分内容综合应用的方法 ，实 践 证 明 ，相 同 的 原 染 料 ，助 剂 和 设



辂 ，采用不同的加工工艺得到的锫果截然不同 ， 可见工艺条件的重要性 ，



从上面的介绍不难看出 ，这四个方面标志着后处理的技术水平 。阒外许多大公周都有 ti 己 的 专 .处 人 员 从 芈 这 方 面 的 研 究 工 作 ，有 的 甚 至 从 事 后 处 理 技 水 开 发 的 人 员 客 〒 合 成 人 甩 如 煨 后 处 埋 加 T: T £ 合連 ，可 以 达 到 降 低 生 产 成 本 、 保护生产坏境 、提 商 产 品 质 凿 的 目 的 。 这四个因素既相互联系又相互制约，缺 一 不 可 可 以 这 样 认 为 s 上述四个因素的綜合运 用 效 果 ，E是后处理技术水平的具体坏现 。 因各类染料性质 、 用途有很大差异 * 选用的干燥装S 及技术条件有较大这别 经过干垛 的产品必须适合 Hf 户要求和企业規定的标准 ，节约 源 （ 予煉工艺淸耗能源较大）、 防止污 染 （如粉尘和洗水等）、 经济合理 《 包括设格投资等 h 传统的干燠方法苕箱式干煉 、 滚筒干 散 、 杷式干燥等 ；对于高品质染料 、 热敏性染料 s 非水溶性染料 、 对粒度大小及粒度分布有 严格切求的染料 ，常采用喷雾干燥 、 气流干燥 ，旋抟闪蒸千燥 * 改良的真空粑式干燥 。 &



.



第三节染料干燥技术的发展



一 、我 国 成 为 世 界 染 料 生 产 第 一 大 国 近 年 來 ，中



358



的 染 料 工 业 发 展 十 #迅 速 P 2000 年 我 国 的 染 料 产 撖 3 0 多 万 吨 ，到 了 2007



年



_



. 一 跃 成 为 [It界 染 料 生 产 第 一 大 ㈣，占 扯 羿 染 料 祐 求 M的一半左右 ，已 经 成 为 世 界 染 料 生



产的爾要埔地*



据国家统计 M 公布的数裾表明 ，3007 年全陽纺织工 # 产値比 2006 年均有不阿程度的增



^



S 年来给染料生产带来了前所未有的机遇 。据推测 ，这将增加我 11 纺织品出口额 ，带动染料的消耗，另一方面 t 随着我国对外贸易政策与世枓接轨 + 也推动 了染料的出 n ,. 近年来 It #染料工业发达的国家在逐年减少染料的生产错 ，客观上也给中 加 。加人



WTOI



近7



M 让出 r 一定的 iii 场份额。



二 、 推动染料干燥设备的自主创新 染料的生产游要朽类干燥设挤



. 染料产 M 的扩大必然漪要大 M 的干燥设袼 ，所以 _



干燥



t



设# 在染料工业的应用前读仍然十分乐观 & 许多 : 1 垛机在开发成功 JGs 都较罕地在染料行业 应川，di 就是说染科行收所茧婴干煉设备类型和规格都是比较多的 。 正网为如此 ，这一甥



域哦引了众多干燥设备厂。Z0 世纪 50 年代的耙式干燥机要从前苏联引进 I 20 世纪. 70 年代 1 的喷雾干燥机要从 H 本 、 丹表进口 ；20 扯纪 80 年代的闪蒸 f 燥机 f 旋转快速 T 燥机 ） 势从 丹麦进口; 20 世纪 90 年代桨叶干燥机要从 0 本引进 * 今天 所有这些干嫌机的设计技术我 国荜丰苹据了 p 目 这 些机型都已国产化 * 可以这样说 ，在染料工业使用的 f 燥 tfU 關外有 的机型我们也都能生产。经过广大工程技术人员的努力 ，我国大S 从国外引进干燥设备的时 代巳经过去 7\



-



同 时 ，干燥技术的进步也有力地推动了染料商品化技术的发展 新 刮 千 煉 机 的 出 现，侦 染 料 的 刑 型 , 溶 解 度 、 润 湿 速 度 等 许 多 应 用 性 能 都 有 了 明 碌 提 高 T 于 燥 技 术 的 应 ffl 对 染 料 行 A



: 。 业的贡献是巨大 的



R 前 我 国 染 料 工 业 所 使 用 的 干 燥 设* 耵 两 类 =



笫 一 类 是 早 年 从 同 外 引 进 的 干 娴 设 将 ；笫



二类是阐内自行设计的干煥装涅和車年遗衔下来较落后的千燥装枒 ，较 老 染 料 厂 f 燥 装 背 技 术 水 平 差 距 较 大 ，既 有 较 光 迸 的 设 铬 也 有 较 落 后 的 ，而新迷的染料厂设备一般都比较好 。从 〔）后 ，纺 织 品 的 出 口 最 嵴 加 了 4 5 成 * 染 料 的 产 S 也 不 断 发 M 角 度 看 • 由 于 我 国 加 人 WT 增 加 * 另 外 + 染料生产厂家在逐年减少 ，但 产 坦 越 来 越 大 * 这 说 明 咿 品 种 染 料 的 生 产 规 模 在 扩 大 ，从 而 使 得 干 燥 设 备 也 向 大 型 化 方 向 发 以 喷 雾 干 爍 刃 例 ， 十 年 前 多 数 蒸 发 水 量 为 200 kg / h 千 姻 机 立 径 不 起 过 3 m , 丽 规 在 ，设 备 直 径 吋 达 Sm 以 上 s 蒸 发 水 S 在 I 000 ks/ h 左 右 • M 熬 干 嫩 机 直 径 也 达 到 L 4 m , 蒸 发 水 挝 在 SOOkg/ h 以 上 。 妫 料 唞 一 品 神 垄 ■



断 生 产 的 形 成 + 生 产 规 模 的 不 断 扩 大 ，客 观 上 也 推 动 了 干 煉 设 铬 向 大 型 化 方 向 发 展 *



三 、节 约 能 源 一 开 发 组 合 干 燥 机 近年来人们把开发干燥机的1点向开发组合干煉机的方向发展 ，力圈钯现有的干 操机 进行优化组合 T 发浑却种干煉机的优.点• 组合多级〒燥机与单级干爍机相比耵 STF 优势。 ① 组介千燥机进容易节约能浓L



:



② 组合 f 燥机更容易保址 产品质干馓过程可以問时进行分级 、 粉碎等操作 ， 对热



敏性物料干烧后坷进行及时冷却， ③ 操作更加灵活 可以根据敎[ 料千燥的特定规律对多神干嫩机进行科学组合。



.



干燥钒的



m 合大敌有如不几个方



① 组合杯种干燥方法的组合式〒燥机



_



. 如喷萁 流化千镦机等. 359



_ __ __ _ _ ② 结合各种传热过程的mfy 式干爍 tru



-



薄 膜 流化床干燥机等 ，



③ 多级同类型干燠机的组合 8 如多级气流 f 做 机 等 ,. ， 煉设备制遗中所出现的问题也比较多 P 主要是由于设备制造厂家对染料的加工 但 是|



x 艺不了解 。染料干操是工艺性很强的操作过賴 . 原 染 料 品 种 繁 多 ，商品指标奴杂



n



近年



来，染 料 于 燥 的 难 度越来越大 = 例 如 ，过去商品分散染 .料強度大多致要求 100 K , 现在则要 ■



求 200 % P 这 就 意 味 宥 助 剂 的 加 人 ja 在 减 少 III]— 染料的咐热性能也随之下降 。如果加工配方质



M 不 佳 ，干 燥 的 难 度 会 更 大



U



「垛设备厂往往耑要染料厂拐供被十燥物料的理化指标，如果染料厂无相应迕脸



■



所提



供的参数很难保 E是敁恰当的 ， 这给干操机的设计 、 制造带来麻烦，一些不成功的M子 ，衷



:#是设格问题 * 实质是设计者对染料干燥过程的工艺参数不了解所致 ，应加强对干條 T. ! E的硏究。



第四节染料加工技术开发与发展趋势



染料加工技术开发程序



染 料 加 工 技 术 开 发 的 一M步骤指从二个新的技术思想的提出通过实验或试验 ，中 阆 试



验到实现1业 化 生 产 取 很 经 济 效 益 ，并 形 成 一 整 套 技 术 资 料 ，这 u



'



■



过 程 就 是 把 “设進T 变 成



由 于 染 料 品 种 的 多 样 性 和 笈 杂 性 ，Jf 发过稍的目的和内容的不同 T 如 新 产 品 的 开 新 技 术 的 JP 发 、 新 剂 沏 的 开 发 、新设备的开发 、 老技术老设搭的改造等 ，但开发程序和



现实



发



i



步骤则大同小异 。



中试和工业化试生产



合 起来 ，一个新的染料加工商品化开发过程可以分为三个阶段 ；小 试 、 B



依据基础琛论及收集到的情报，确定一个新的开发方案 ，为达到 M 方案目的首先进行小



规模的试验研究 ，



实 验室小试 根据小试出现的问韪进行方案修政 + 小试结朿后迸行初步 评价 t 评价的内容包括已响定路线的可能性及合理性 ，由此确定放大到中型規模试验的路 线 * 裉椐中试的结果进行经济评价 然后根据生产规模进行设计施工和工业化试生产，试生 产结來势进行绘济技术 if 价 ，编制全 S 技本文件，见阁 9 U



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初步评价



新 方 案 捷 出 实sa 室研宄（小 bU



猜报收班计桁与硏究 I



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定I艺路浅



ail 与癩工



規瘦评



《 伸改方



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- 工逊化波生严



修改 E 艺路线



染料腓工技术开发的一般桎序



在染料后处理研究中 ，水 溶 性 染 料 的 加 丄 相 对 承 ，W 非 水 溶 朴:染料如分敗 、 还 原 染 料 的如I 丁 比較复杂 ，在加工过桿中铕要增加多道工序才能完成 品 化过裡



-



二 、开发染料加工技术应满足的条件



^



前面谈到 ，染料主要有三种基本剂陆着科学技术的进步 ，人们对染料不断提出新的



380



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_



堅求 ，对 十 粉 状 染 料 要 求 迸 行 防 尘 处 珣，以 减 少 公 宵 ，也方便使用 * ㈣ 还要呉嵛润湿杵 能 好 、 溶 解 速 度 炔 等 优 点 ■ 以 保 yL染 浴 有 良 好 的 稳 定 性 s 对 颗 粒 状 染 料 蛰 求 有 & 好 的 润 狱 扑 、 分肢性和溶解性 般 要 求 賴 粒 密 度 应 大 千 0+ 5S/ cm\ 产品的成粒率商 ，粒度分布窄 , 晒 N.染 枓 颗 粒 应 有 一 定 强 度 以 方 便 储 存 和 运 输，液状染料希望加工成离浓度 + 件且珩 & 好的 储存稳定性 除了对染料駔卅有直接要求外 ，还 应 该 满 足 以 下 要 求 a ) 满 足 应 用 漘 要 生 产 的 M 的 是 为 应 用，染 色 技 术 、染 色 方 法 的 更.新 对 染 料 的 性 能 A



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不断提出新的耍求



算机技术的发展



來越迫切 = f 2 J 满足



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通过后处



的 加 工 过 程 使 染 料 性 能 徇 到 改#



.



以 满 足 应 州 黹 要，例 如 计



^ 染 T # 中用计算机紀色及肖动拽制计 M 的 企 # 日 增 ，对 掖 状 染 料 駆 求 越 .印



品化的霭要染料是一种



品 ，作为商品就要进行商业交易



&



在交易过程中



要








降低生产成本在满足应用势求的前提



__



.



■



.



后处理是一个商 一梓 ，在达到相同产品质恸的情况下，旨先戍该选用价格低廉的助剤 。 另外，



如 果方法正确 * 可以大大降低生产成本 * 我国染料档次较低 ，商品价格不离 • 无端 浪费人力物力 * 可俐萌倍功半 ，后处理水平低是造成这种舄面的主趑原 KL 提高后处理水平 耗能过.程



.



是提岛染料附加愤的一个行之有效的桁施 ，也是陚予后处理技术升发老的虚要使命 【 4 ) 降 低 环 壎 污 染 在 后 处 现 加 X 过 程 中 常 伴 有 Jt 水 、 废 气 、 H 粉 尘 出 现 * 染 料 是 右色产品



密度低



粒度小



. 极易对环境造成污染



&



在全球对环境保护



加 强 后 处 理 研 究 有 利 于 改 # 生 产 环 境 和 然 坏 塊，保 护 操 作 者 的 身 体 健 康



十分爾视的今天，



.



第 五 负 染 料 亍 燥 技 术 发 展 简 述 、 恃点与设讣根据 一、干 燥 技 术 发 展 简 述 干嫩在染料生产中是 吏重



I



■



分 芾 要 的 单 元 操 作，闪 为 于 燥 在 这 驵 不 仅 是 簡 单 的 固 液 分 离 过



产品的质虽 、 剂 型 在 很 多 情 况 下 取 决 于 千 燥 从 经 济 角 度 考 虑 + 干 饭 机 价 格 昂 贵 ，工 程 投 资 较 大 * 另一方



的是染料生产过程的最后一道I序



1



技术和设备的综合运用水平 SN 干燥义姑商耗能过程 ，热效韦存:15 M 80 M 这 样 大 的 范 内 波 动 ， 而设备的运转费用 与干燥机的设计选型冇祁常密切的关系 * 所以染料厂的决策者对此历来都十分茁视。染料的 t



品种苻许多，经 常 生 产 的 也 有 450 汆种 , 它 们 的 理 化 性 观 又 有 裉 大 差 异，甚 至 同 一 品 种 存 不 阔的生产1 艺 、不 同 的 产 品 娈 求 + 导 致 干 燦 条 件 岈 能 都 有 区 别 ，所 以 就 造 成 了 干 燥 的 E 杂



：



n：.由 此 可 见 ，染 料 的 f 燥 较 其 他 产 品 具 冇 更 离 的 技 术 性 二 、染料干燥的特点



*



染 料 干 燥 是 一 个B过 程 1 S 于 化 工 单 元 操 作 ，这 一 点 与 其 他 物 料 萆 本 一 样 ，并 没 葙 大 的



区別 * 但 染 料 的 千 嫌 Z有 它 的 特 殊 性， ① 染 料 赴 精 细 化 工 产 品 ，fe 料 有 热 敏 性 ， 对 操 作 温 度 十 分 敏 感 ，有 些 物 料 干 燥 温 度 范



361



谰甚至



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+ 能 超 过 】7L 5 t:，孜则就会发生质敢问题，所以对操作条件势求严格



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已 经 挺 到 ，经常生产的染料品种麥达几百种 ，加 h 染枓中间体就更难统卟，生 产 规 模 小 ，绝大多数年生产M 为 200 3 0CH ，所以生产成本相对耍尚一些 。 ② 舴



--



史换品种频繁 。 现 在 许 多 染 料 厂 台设备在一年内要多次史涣品种 * 大家知道 ， 找 ra的染料郴有严格的质爾标准，经常更换品种相互交叉污染很难避免，每当更换品种要经过 反复冲洗 有 时 甚 至 要 s .新 更换管路成一些设备 ，所以千燥设备的设计 ，从流程到结构都驳 》



■



考虑到这一特殊性 n



④ 染 料 対 环 埦 污 染 严 m D 闻 状 染 料 极 妨 扬 屯 ， 对生产车间忒厂区坏境矜易选成污猎 .



如果染料厂在居民区 、 风累芭附近史颳汴葸生产装跄和排放气体的町课性



^



⑤ 染料干煉是集科学 技术和艺术为一体的单元操作过程 ，操作经验在某种情况 T 会 起 t 要作用 ，肉 为 操 作 时 许 多 参 数 fbj 互 关 联，在一定范闱内耐能起积极作用 ，趙 出 某 一 范 1



闱会有不 & 结 果 ，所以操作经验不可小视 。



三 、干 燥 机 设 计 的 主 要 根 据



_



在设卟干燦机之前 ，应常辉下列条件， ① 原 染 料 性 质 主 要 包 括 原 染 料 的 色 光 、强 度 、 流 动 往 、 黏 度 、 衷 爾 张 力 、 含 固 率 、 粒 度 、 亲水性 、 密度 、 扩 散 性 能 、 埘 热 性 、 烙 点 、 pH , 毐性 * 可 燃 性，含 溶 剂 种 类 、 对 金 属敏感性等。 ③ 产 品 要 求 产 品 要 求 一 般 由 染 料 厂 提 出，主 要 是 产 品 的 含 水 率 ，粒度及分布 、色 光 、 强 度 ■ 润 湔 性 能 I 溶 續 、 高 M分 敗 稳 定 性 堆 积 密 度， 不 溶 物 含 證 、 外 观 、收 韦 、扬尘性 等， 除 此 之 外 ，还可能有其他特殊要求 。



_



t



③ 设 备 安 装 跑 点 安 装 地 的 空 气 湿 度 、年 乎 均 溫 度，掖 低 温 度 和



莳 溢 度 、环 保 耍 求 等 、.



④ 设 备 贤 求 对 设 崙 要 求 主 要 芬 设 备 类 朴 黹 器 类 型 ，热 源 种 类 ,. 设 备 材 质、 投 资 费 用，热效率 、控制水平等



第六节染料的分禽设备 业使用的过滤机大多数是 ㈣ 歌式过滤机，间欤式过滤机的加料 M 前染料 J：



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过滤 ，洗



涤 ，卸料和淸洗设备等抛作都是分段间歌进行 ，普遍使用的板框压滤机 、 箱式报滤机 、 白动



_



压滤机以及加 /K 过滤机等都属于间歌式过滤机 。



-



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板框压滤机



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板 框 压 滤 机 （阳 9 2 ) 进 一 种 应 用 很 广 泛 的 加 1 J 间 歇 式 过 滤 机 ，板 框 压 滤 机 有 如 下 优



点 ：① 对 悬 浮 液 物 料 的 适 应 范 围 广 4 ② 结 构 简 单 ，操 作 力'便 t ③ 过 滤 识 力 商，滤 饼 含 固 串 ④过 滤 酣 积 可 以 根 据 芾 埂 选 择 ；处理能力可大可小 ：⑤ 操 作 稳 定，单位过滤面积占地谢 ^ 积 小；⑥ 转 动 部 件 少 设 抖故瘅率低，维 條 方 便



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. 如 f¥lD 2 所 示，滤 板 和 滤 框 都 苻 板 框 迅 滤 机 由 多 块 滤 板 、 滤 框 交 竹 排？ UM 成 ， 个支 架 在 水 平 平 行 的 檄 梁 上 ，丁 作 时 用 压 紧 装 H 压 紧 或 拉 开。JS 漶 机 的 结 构 主 要 有 滤 板 和 滤



按 交 乂 排 列 以 形 成 内 部 換 有 过 滤 介 质 的M式 滤 宰 和 没 有 滤 框 jf 桉薄板的两侧形成凹人部分的



单式滤室



362



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一 fttlE滤 机 的 工 作 & 力 为 (L 3 "



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tL 5MPa，板 框 压 滤 机 的 工 作 原 理 见 图 9 3 ,



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板愐压滤机



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洗嫌孔昽板



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洗液出口



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板 槪 压 摅 机 的I作 职 理



fl 滤机的生产能力是指笮位时间内获捋滤液的体积 ，或是梅到



二 、全自动压滤机



相物质的 EMa



全自动作滤机的结构相对复杂一哔 ，主贺由主机、液M系统 紧 系统 气动系统 、管路等 绀成 全 S 动板病压滤机实觋了从压紧滤板 、 进料H滤 、 拉板 ，振打卸料到滤布淸洗博生的全白. 动操作 。 同时，各种棵作参数如进科速申和时间， 榨违力和时间 、墟布淸洗、用水抵和进水速 率等 • 均可以根据耑耍进行调整 锛个工艺系统的工作情况可以在模拟盘上进行显示 液压油魟活 塞推动头板便滤板压紧形成密闭辤腔 料泵将婼液送人容腔内，滤液通 i



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363



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腔 内形成滤饼韦岡相充澜容腔时伃止进料 , 商历 水泵桦商压水输人橡胶 ffi 膜与光 [酎滤板之 ㈣ 的空撖中 ，使隔腆崁起压榨容腔内的滤饼 ，进一 步脱水 扭榨结柬后滤板自动打歼 ，振打器开始: 1 作 ，振动滤布 ，使滤饼 ff 始脱落 ，卸料结 狀后雇动迪洗机构 P 对滤布济洗冉生 ，全郎过榨在电触控制 T 完成 * 过过滤介质经排液口排出，固相物质在



&



全円动滤机能够得到较岛含固率的滤饼 共 有三次脱水 ，低压脱水 C(lSMPa )、中压旺 榨 U .aM?a) mMW aoMPw 。对于易过滤的物料 ，脱水后含固率可以达到 90 % 以上 采用 TJ1滤和压抑杻结合的方法 ，使滤饼含水更均匀，能够减少过滤 、洗涤和卸料时(HK



.



_



三 、自清洗过滤机



_



B



自消洗过滤机足近年来出现的一种新型商效分离设备 s 是芘空过滤设备的一种形式，结 构如幽 9 4 所示。过滤机有 H 立的过滤宽 ，中 ㈣ 由过滤板隔成前室和后室 + 山榆料泵产生裒 空 # 料浆出前室经 H 滤网带人后审进行过滤。过滤后物料一部分经闽流阀流回刮板冲洗过滤



网和调节前后室压追 ，一部分排故掉 （ 如滤液葙 HI 收则送到料辨 h 自淸洗过滤机工作过程 采用全封開式 ，自动淸洗并能连续工作 ，即邱以保持环墙清洁义大大降低劳动强度 主 要技 术参数见表 1 ,



^



衷 9- 1



自清洗过》 机的主要技木参数



技术衍知



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QL-30



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电机功率/kW 咿产徙



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推污篇



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涛洗H滹机



四 、三足式离心机 三足式离心机铯染料生产中常用的分离设 @K 通常在转鼓



364



m 面上钻有尤数小孔 ，其内侧



衬 打 或 多 层 大 孔 的 金M过 滤 网



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以作为滹



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袋成迪布存 矜鼓屮的支抨 。 江舛歧转动前成转



动后，将悬泮液肖顸螭加人，滤液通过滤布流 出



. 从排液口排出机 外 ，闹体颗粒被截留在滤 .



布！ :，停机后取出 。 三足式离心机是一种间敏 操作设饬，fh 于设备结构简单 、 操作方付S 在



生产中大 M 使用，目前 ，三足式离心机又开发



-



5



出刮刀式 ( H 9 5 ), 7出料式等斩结构离心 机 ，使之父增加了新的功能 &



五 、卧式刮刀卸料离心机 卧忒刮 W 卸料商心机吋以使进料 、 洗料 、 脱液 、 卸料



K进行



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洗 W 等操作工序在不伃机的情況 结 构 见 图 9 -6 , 卧 式 刮 刀 卸 料 离 心 机 h



实 观 了 操# 连 续 化，通 过 油 压 作 用 “ 臂



L 一间盘 i 3f



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三足效 M j m 心机示总 iL * 5 a 机 a;( 执盏桷拃液压



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s- HkMt 7 litef fl 護压％ 机 ；10 &J J3 11一进料1¥ i



&一弹性鍅挫



定版力与阂体料层接触，当料层达到一定厚度 时 ，ir 被 料 层 抬 起



-



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同 时 . 与 同 袖 安 装 的 A 轮转动妲及行程幵



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轴承庵 ；



12



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:洗碘忏



x使之运动 ，不



论 定 时 器 设 定 在 什 么 时 间 ，都 会 使 进 料 阀 关 闭 。 在 毎 一 个 工 作 周 期 幵 始 財 ，料 M 控 制 器 会 G 动茇位 P



所 加 压 力 较 小 而 且 町 调K 所 以



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轉 ” 的 臍 损 ，晶 体 物 料 的 破 坏 程 度 及



动力消耗都很小。这种离心过滤机可以大大降低劳动强度 ，在 染 料 及 中 间 体 的 分 离 中 广 泛使用。 IQDCi



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Itl 9 6 卧武剔刀鲔枓典心机 2 刟 1. 转 蕺；



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进 料 口 ；4 一 排



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六 、 卧式螺旋离心机



_



[J 前 ，离心机除用以进行岡液分离外 ，还 成 功 地 迸 行 / 染 料 砂 磨 浆 料 与 破 碎 介 通 的 分



离



. 用商速离心机对染料浆料中不同颗粒进行分级 . 柿取得 r 成 功。 卧式蜾銳两心机由一个凼锥 ■



柱 形 筒 体 ，螺旋输送器 W 茚分组成 * 悬浮液经输料管和分



_



布孔进人转筒内，在进料时 ，悬 浮 液 被 连 续 加 速 ,. 押到与转简和蠼旋输料器的转速基本相 同 。由于强大离心力的作用 P 在转简内他形成了一个固液同心分离层。一 般 情 况 下，囫 相 比 液 相1, 因 此，在 离 心 加 速 度 的 作 用 谰 体 沉 积 到 转 镝 内 帶 上，沉积的固体在转筒内壁上



受到螺旋输送器的推动 * 被 送 往 排 料 口 并 与 液 相 分 离 ， 由于囲相被连续排出，进 料 总 浮 液 中



的含岡率几乎达到流动的极限 。在 液 相 区 ，液 体 通 过 探 旋 通 道 流 尙 液 相 出 口



B



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目前卧式蟪旋离心机可以进行三栩分离 ， 也坷以进行气 液 液 和 固 体 的 分 离 ，见 阁 螵绽推汗埘站轮 JR 体取动轮



粒液部)



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m97 卧式螺旋离心机分阐染料有如



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浆液人口



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瞒物



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跗液饵



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卧式蜘旋輿心机



作 用*



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① 卧式蜾旋离心机分离染料使粒度分布发生变化 ，絨小了产品的平均粒栝，KL. 裹



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婭分级的染料成胳 / %



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染 料 砧 神



前后平均粒度对 Ifc



耒分铒的染料成ii / H



于受到的撖击力栩互抵消



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当粒于较大时运动速度降低 ，体系中 含間率相同时 ，颗粒大的体 系比颗 粒小的体系比表面积小，形成双电 Li的面枳小 . 不利于产生足够的排斥力 另外，根 据斯托克斯定律 ，在1力场中颊粒的沉降速度与脚i 粒直径的平方成正比 ，所以 ，顆 粒 越 大 沉降速度越尚 ，容易受到破坏 ，导致体系不稳定。 2 体系含固串 液状染料体系中的含固率越商，糊粒之问相互碰遽的概率就越大 ，越易产生沉淀 。 加工 硌浓度液状染料是染料商品化加工的努力方向 ，沉淀问蝕是要解决的技术关键 目前 ，我闰 ■



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液状染料加工的最商浓度可达到 50 %



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& 无 机 盐 含M



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无机盐是电解质 ，在水中发生电离 。 当无机盐浓度堆加財 ，将有较多的与紧密 U电性相 反的电荷进人紫密层



^



当紧密』 Jrli 衔被完令1 和 时 t 胶 Efl 巾的



的净电斥力变小以至于完仝消失