谷物干燥方法（二）

四、谷物流化床干燥技術(shù)

流化床干燥在干燥顆粒狀固體時有許多實際的應(yīng)用。流化床干燥比較容易操作，并有如下的特點：

（1）因為氣體與顆粒較好的接觸而干燥速度快。

（2）較小的流量區(qū)域。

（3）高的熱效應(yīng)。

（4）較低的成本和維修費。

（5）容易控制。

在一個典型的流化床干燥體系中，熱風以足夠高的速率通過一個床以克服重力在微粒上的影響，因而確保微粒是以流態(tài)化的方式懸浮。流化床干燥被認為是一種限制干燥體積的最佳方法。近來有研究發(fā)現(xiàn)在操作流化床時通過調(diào)整進入到床體的氣流，使其以間斷的方式進入，烘干效率有顯著的優(yōu)勢。

流化原理：如果氣體通過一個顆粒床層，該床層隨著氣流速度的變化會呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。在流速較低時，氣流僅是在靜止顆粒的縫隙中渡過，這時稱為固定床。當氣流速度增大到一定值時，所有的顆粒被上升的氣流懸浮起來。此時，氣體對顆粒的作用力與顆粒的重力相平衡，床層達到起始流態(tài)化，這時的氣流速度為最小流化速度。當氣流速度超過這個值，高到超過顆粒的終端速度（最大流化速度）時，床層上界面消失并出現(xiàn)夾帶現(xiàn)象，固體顆粒隨氣流從床層中帶出，這種情況就是氣力輸送固體顆?，F(xiàn)象，或稱分散相流化床。流體的流速遠超過臨界速度，但又略低于顆粒的終端速度，此時床內(nèi)氣固兩相流速均很高，稱這種流態(tài)化床為快速床。

有研究利用氣流流態(tài)化技術(shù)來干燥谷物顆粒，以氣流加熱谷物顆粒的方式提供熱量。氣流既作為加熱介質(zhì)、載濕介質(zhì)，又作為流化介質(zhì)。氣流速度首先要滿足流態(tài)化的條件，既氣流速度要大于臨界流化速度，又要小于最大流化速度，然后才考慮傳熱和傳質(zhì)的要求。

五、谷物的低溫真空干燥技術(shù)

干燥機理：真空干燥的過程就是將被干燥物料置放在密閉、真空的干燥室內(nèi)，在真空系統(tǒng)抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱，使物料內(nèi)部的水分通過壓力差及濃度差擴散到表面，水分子在物料表面獲得足夠的動能，在克服分子間的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，繼而被真空泵抽走的過程。因為水在汽化過程中其溫度與蒸汽壓成正比，所以真空干燥時物料中水分在低溫下汽化，可以實現(xiàn)低溫干燥。真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓力差較大，在壓力梯度作用下，水分很快移向表面，不會出現(xiàn)表面硬化，同時能提高干燥速率、縮短干燥時間、降低設(shè)備運轉(zhuǎn)費用。

真空干燥技術(shù)用途廣泛，干燥產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，有毒有害物質(zhì)可回收，在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)中有廣泛用途。該干燥技術(shù)可向其他方向延伸，如種子干燥等，種子干燥溫度應(yīng)小于45℃，快速干燥有利于必要養(yǎng)分和活性物質(zhì)向胚芽轉(zhuǎn)移，有利于提高種子品質(zhì)。由于真空干燥物的汽化沸點低、干燥溫度低，氧氣含量只有常壓干燥的1／20，所以真空干燥可用于種子干燥，該技術(shù)比常壓熱風干燥有著不可比擬的優(yōu)勢。由于上述優(yōu)點，真空低溫干燥技術(shù)在多種谷物、顆粒狀物料、茶葉、中藥材加工、山珍菜、真菌、多種農(nóng)產(chǎn)品深加工中得到廣泛應(yīng)用。

六、熱風干燥

熱風干燥屬于比較傳統(tǒng)的一種干燥技術(shù)，是采用具有一定溫度的空氣經(jīng)過所要干燥的物料表面以降低物料的水分，從而達到干燥的目的。相比前面的方法這種干燥技術(shù)存在許多缺點，它的干燥速度較慢，所消耗的能量高，操作易控制。因此目前基本上不用這種方法對高品質(zhì)谷物進行干燥。

根據(jù)以下因素，將用于谷物干燥的干燥器予以分類：（1）谷物流量；（2）谷物和干燥空氣的相對運動；（3）熱源。

谷物和干燥空氣的相對運動只發(fā)生在連續(xù)的干燥氣流間。丙烷或是電的熱源能用于所有的干燥類型。因此，用在谷物工廠的不同干燥器可分成三類：批量、循環(huán)和連續(xù)的。當用熱風干燥谷物時，谷物不應(yīng)加熱在所允許的最終使用溫度之上。干燥了的玉米最后需換氣以快速的冷卻下來。

七、噴動床干燥器

對于干燥表面太粗糙而不易流化的顆粒狀產(chǎn)品，可采用噴動床干燥器。它主要是由一個圓筒狀的容器組成，這個容器在圓錐形底部有一個相配套的進料口以引入噴流氣體（干燥介質(zhì)）。導流管安裝在容器的中央以提高顆粒狀微粒噴入的高度。濕物料從側(cè)面入口進入并經(jīng)過帶有導流管的噴流。進來的干燥空氣通過在圓錐形底部中心的開口引入，微粒物與空氣相接觸通過空心的中央軸快速上升,也就在容器內(nèi)的噴口區(qū)域。這些微粒在上升到床表面的一定高度上之后，可從氣流中分離得到，降到它們緩慢向下移動的環(huán)狀區(qū)域。當微粒物經(jīng)過噴流水分從顆粒表面去除。因為氣體與顆粒較好的接觸，可達到較高的干燥速率從而導致最佳的熱能和傳質(zhì)速率。

它適合干燥的顆粒狀農(nóng)產(chǎn)品如：小麥、玉米、燕麥和谷類種子。它有如下的幾個優(yōu)勢：

（1）因為氣體與顆粒很好的接觸產(chǎn)生較高的干燥速率，從而縮短了在噴管的干燥時間。

（2）較低的干燥溫度對熱敏性糧食是個優(yōu)勢。

（3）能用于要求涂層、顆?；湍鄄僮鞯母稍锾幚?。

按照一些研究對顆粒產(chǎn)品干燥所必需的設(shè)計和操作參數(shù)要求，不完全根據(jù)它們的化學組成和物理性質(zhì)選擇干燥方法，而更重要的是依據(jù)它們的將來的用途。例如，像玉米和燕麥產(chǎn)品可能要求較高的氣體溫度以保存有價值的營養(yǎng)成分如蛋白質(zhì)和維生素。而對種子用于播種的目的，可能需要較低的氣體溫度以保持種子發(fā)芽的能力。一些學者研究了水稻在噴動床上的干燥實驗，他們發(fā)現(xiàn)熱量的消耗是在3.1-3.8 MJ/kg的范圍內(nèi)，脫水大約是以3 000 kg/h的干燥容量。

谷物干燥是一項重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，干燥質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人們的飲食生活和身體健康。傳統(tǒng)的干燥方法大多不能保證谷物的品質(zhì)質(zhì)量，為此，需要大力開發(fā)先進的干燥技術(shù)以適應(yīng)人們對谷物品質(zhì)更高的要求。