干燥操作概述

1、 干燥操作概述一、物料去湿方法在食品工业中为了达到某些食品加工的特殊需要，需要去除原有的水分。如：饼干、脱水蔬菜、茶叶等的加工都必须除去大部分水分，以达到产品中水含量的要求。工业中的去湿方法有以下3类：1.机械去湿法机械去湿法是通过过滤、压榨、离心分离等方法除去物料中的水分，适用于物料含湿较多的情况。这种方法能耗低，但除湿不彻底。2.吸附去湿法用生石灰、浓硫酸、无水氯化钙、硅胶等吸湿性物料进行吸附去湿。这种方法费用高，只适用于少量水分的去除，或去除气体中的水分。3热能去湿法通过用热量使物料中的湿分发生汽化，并将产生的蒸汽加以排除的方法，通常称为干燥。这种去湿方法湿分去除较为彻底，但能耗高。为了

2、使去湿操作经济而有效，通常先采用过滤、离心分离和蒸发等方法除去物料中的大部分水分，然后再进行干燥。二、食品工业中干燥操作的目的在很多食品的加工过程都离不开干燥操作，比如脱水蔬菜、奶粉、速溶咖啡等的生产过程中都有干燥操作。在食品工业中干燥操作的目的主要有：通过降低水含量，控制低的水分活度，抑制引起食品腐败变质的微生物的生长，从而延长食品的货架期。去除食品物料的大部分水分，减轻重量、缩小体积，便于贮运。三、工业中常用的干燥方式干燥过程中，物料中的水分汽化需要热量，按照热能供给方式的不同，干燥操作可分为：传导干燥：热能通过干燥器的传热壁面以传导的方式传给湿物料，使湿物料中的水分发生汽化。在干燥过程中

3、，干燥介质与湿物料不直接接触，所以又称为间接加热干燥。对流干燥：干燥介质直接与湿物料接触，热能以热对流的方式传给湿物料，并将湿物料表面产生的水蒸气带走。因此，对流干燥又称为直接加热干燥。另外，由于干燥介质一般为热空气，故又称热风干燥。辐射干燥：辐射器产生的辐射能以电磁波的形式发射到湿物料表面，被物料吸收并重新转化为热能，使水分受热汽化而达到干燥的目的。如红外线干燥。介电加热干燥：将所要干燥的固体物料放在高频电场中，由于高频电场的交变作用使湿物料受热而达到干燥的目的。电场频率在300MHz以下的称高频加热干燥，电场频率在3003×105MHz的称为微波干燥。冷冻干燥：又称冷冻升华干燥。

4、物料冷冻后，其中水分被冻结成冰，然后将物料置于真空条件下，使冰直接升华而除去水分。四、对流干燥过程图1为对流干燥流程示意图。空气经预热器加热到一定温度后进入干燥器，当温度较高的热空气与固体湿物料直接接触时，热能就以热对流的方式由热空气传给湿物料表面，使湿物料表面的水分发生汽化，并通过表面处的气膜向空气中扩散。空气的温度下降，湿含量增加，最后由干燥器的另一端排出。在间歇式干燥过程中，将湿物料成批地放入干燥器内，待产品合格后一次取出。在连续式干燥过程中，固体物料连续不断地进入和排出。图1 干燥流程示意图在对流干燥过程中，物料与气流的接触可以是并流，也可以是逆流或其它形式。干燥介质既是载热体，又是载

5、湿体。干燥介质将热能传给固体湿物料的外表面，再由外表面传到物料的内部，这是一个传热过程，而物料表面的湿分由于受热汽化，使物料内部和表面之间产生湿分差，因此，物料内部的湿分以液态或气态的形式向外表面扩散，汽化的湿分再通过物料表面处的气膜而扩散到气流主体，这是一个传质过程。由此可见，干燥操作是传热与传质同时进行的过程，干燥过程的速率由传热速率和传质速率共同决定。图2描述了对流干燥的传热和传质过程。图中t为空气的主体温度，tW为湿物料表面的温度，p为空气中水蒸气的分压，pW为湿物料表面的水蒸气分压，Q为单位时间内空气传给物料的热量，N为单位时间内由物料表面汽化出的水分量，b为物料表面的膜层厚度。图2 热空气与湿物料间的传热和传质维持对流干燥操作顺利进行的必要条件是：物料表面的水蒸气分压pW必须大于干燥介