微波乾燥

微波乾燥不同於傳統乾燥方式，其熱傳導方向與水分擴散方向相同。與傳統乾燥方式相比，具有乾燥速率大、節能、生產效率高、乾燥均勻、清潔生產、易實現自動化控制和提高產品質量等優點，因而在乾燥的各個領域越來越受到重視。早在上世紀60年代國外就對微波乾燥技術的套用和理論進行了大量研究，在近幾十年又得到了進一步的發展。

基本介紹

• 中文名：微波乾燥
• 頻率：300兆赫～30萬兆赫
• 波長：1毫米～1米

技術介紹

我國微波乾燥技術研究起步較晚，與國外相比有一定的差距，但也取得了不錯的成績，也有許多研究與套用成果。我國微波乾燥技術現已用於食品工業、材料化工、醫藥工業、礦產開採業、陶瓷工業、實驗室分析、濕天然橡膠加工等方面。

微波是一種高頻電磁波，頻率為300兆赫～30萬兆赫，其波長為1毫米～1米。微波具備電場所特有的振盪周期短、穿透能力強、與物質相互作用可產生特定效應等特點。

傳統乾燥方法，如火焰、熱風、蒸氣、電加熱等，均為外部加熱乾燥，物料表面吸收熱量後，經熱傳導，熱量滲透至物料內部，隨即升溫乾燥。而微波乾燥則完全不同，它是一種內部加熱的方法。濕物料處於振盪周期極短的微波高頻電場內，其內部的水分子會發生極化並沿著微波電場的方向整齊排列，而後迅速隨高頻交變電場方向的互動變化而轉動，並產生劇烈的碰撞和摩擦（每秒鐘可達上億次），結果一部分微波能轉化為分子運動能，並以熱量的形式表現出來，使水的溫度升高而離開物料，從而使物料得到乾燥。也就是說，微波進入物料並被吸收後，其能量在物料電介質內部轉換成熱能。因此，微波乾燥是利用電磁波作為加熱源、被乾燥物料本身為發熱體的一種乾燥方式。

微波乾燥設備的核心是微波發生器，目前微波乾燥的頻率主要為2450兆赫，多用於化工、食品、農副產品、木材類、建材類、紙品等行業的乾燥，也可用於食品、農副產品等的殺菌。

在傳統的乾燥工藝中，為提高幹燥速度，需升高外部溫度，加大溫差梯度，然而隨之容易產生物料外焦內生的現象。但採用微波加熱時，不論物料形狀如何，熱量都能均勻滲透，並可產生膨化效果，利於粉碎。

在微波作用下，物料的乾燥速率趨於一致，加熱均勻。並且，微波乾燥技術不影響被乾燥物料的色、香、味及組織結構，有效成分也不易被分解、破壞。有關研究機構正在著手採用微波乾燥替代傳統的烘房乾燥，以解決採用傳統乾燥方法乾燥川中藥材時易產生乾燥不均勻等問題。

微波設備配套設施少、占地少、操作方便、可連續作業，便於自動化生產和企業管理（可通過PLC編程控制、溫度可調）。

微波乾燥工藝的能源利用率較高，這是因為微波的熱量直接產生於濕物料內部，熱損失少，熱效率高無環境和噪音污染，可大大改善工作環境。

乾燥過程幾乎涉及國民經濟的所有部門，廣泛套用於生產和生活中。乾燥的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶劑，以便於加工、使用、運輸和貯藏等。一般的乾燥方法有機械法、化學法和加熱(冷凍)法。這些方法要么設備龐大、乾燥費用高，要么乾燥速度慢、處理量小。隨著科學技術的發展，如生物製品、新型材料(多相複合材料、納米材料、智慧型材料和生物醫學材料等)、高級陶瓷、新型高級食品和新型藥物製品等新產品的出現，傳統的乾燥技術和乾燥器不一定都適應。微波乾燥技術和微波乾燥器已在輕工業、化工材料工業、食品與農產品加工業等行業得到了廣泛套用並表現出了顯著的優越性。微波乾燥無疑是適應新產品要求的一項新技術。

同國外相比，我國在微波乾燥技術的套用研究方面起步較晚，雖然取得了不少成果，但微波乾燥技術的套用研究領域較窄，大多停留在實驗階段或小規模生產階段，複合微波乾燥技術的研究有待於拓展，微波乾燥的瞬間傳質傳熱理論研究還不夠，與微波乾燥技術配套的設備及儀器開發尚需加強。另外，雖然微波乾燥在天然橡膠乾燥方面的套用理論研究已取得了很大進步，但其規模化、連續化及自動化還有很多問題有待解決，微波乾燥對橡膠分子結構、非橡膠組分以及製品工藝性能等方面的影響還需進一步研究。這些都是我們今後的研究重點。

產業化企業

國際知名微波熱處理研究與開發機構致力於微波加熱技術工業化套用研究及裝備製造，精心打造微波高溫燒結爐工業化生產線，本著行業領導者的社會責任心，著眼於行業良性發展關乎企業發展的戰略高度考慮，全面進入微波乾燥設備市場，致力於改變目前低溫微波市場"行業設備粗製濫造，競爭無序化，服務差”等現狀。

設備概述

MDF-N 型微波帶式乾燥窯是新一代國際領先的微波低溫裝備，廣泛適用於各種膠泥狀物料和小尺寸、扁平狀、條狀物料的低溫乾燥或熱處理等。

主要特點

採用獨有的微波源及其控制技術，確保微波源系統在各種複雜環境下長期連續穩定工作，其中磁控管的正常使用壽命≥1年；

採用按標準特製的高效微波傳輸系統，對物料進行均勻饋能，確保物料乾燥均勻，有效避免物料局部溫度過高的現象；

採用獨創的數理模型，結合乾燥工藝要求進行科學的腔體設計，確保脫水效率最高，同時避

免腔體內“熱點”、“打火”、“濺料”、“燒帶”等不良現象的發生；

安全可靠的微波禁止設計，確保微波泄漏量<2mw/cm2，遠優於國家標準；

與傳統乾燥方式（熱風，蒸氣，電加熱等）相比，微波乾燥具有下列顯著“優質、高效、節能、環保”的特點：

①實現物料的無污染和均勻乾燥，同時可大幅降低乾燥溫度；

②乾燥速度通常提高數倍以上，生產效率大幅提高；

③乾燥能耗通常降低50%以上；

④實現安全潔淨生產。

性能及參數

根據客戶需要量身訂製;

控制傳輸帶最高工作溫度≤200oC;

微波頻率:2.45GHz±25MHz;

觸控螢幕顯示、控制，具自動、手動雙重操作功能;

採用紅外、熱電偶測溫儀和濕度測量儀，對窯爐內部溫、濕度進行測定，並實現全程精確控制;

專用自動布料、收料和除塵系統；

微波泄漏量:<2mw/cm2。

套用領域

高水份粘稠性物料的乾燥；

粉狀、顆粒狀、片狀、條狀、板狀、小型坯件等物料的乾燥；

催化劑的活化再生；

污泥等固體廢棄物的乾燥、殺菌、消毒；

食品、藥品、醫藥原料的乾燥、殺菌、消毒；

大米、麵粉的乾燥、殺蟲、防霉處理；

茶葉的殺青、提香；

高分子材料的固化；

發泡材料的熱處理。