陶瓷干燥法及干燥设备

   (1)传热过程

    　干燥介质的热量以对流方式传给坯体表面，又以传导方式从表面传向坯休内部。坯体表面的水分得到热量而汽化，由液态变为气态。

    (2)外扩散过程

    　坯体表面产生的水蒸汽，通过层流底层，在浓度差的作用下，以扩散方式由坯体表面向干燥介质中移动。

    (3)内扩散过程

    　由于湿坯体表面水分蒸发，使其内部产生湿度梯度，促使水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层扩散，称湿传导或湿扩散。

    　当坯体中存在有温度梯度时，也会引起水分的扩散移动，移动的方向指向温度降低的方向，即与温度梯度的指向相反，这种单由温度梯度引起的水分移动称热湿传导或称热扩散。

    　在实际的干燥过程中，水分的内扩散过程一般包括湿传导和热湿传导的共同作用。

    (二)坯体干燥过程的特点

    　在干燥条件稳定的情况下，坯体表面温度、水分含量、干燥速率与时间的关系

根据图中曲线变化的特征，可将干燥过程依次分为如下几个阶段； (1)加热阶段
    由于干燥介质在单位时间内传给坯体表面的热量大于表面水分蒸发所消耗的热量，因此受热表面温度逐步升高，直至等于干燥介质的湿球温度，即到达图中A点，此时表面获得热与蒸发耗热达到动平衡，温度不变。此阶段坯体水分减少，干燥速率增加。

    (2)等速干燥阶段

本阶段仍继续进行自由水排除。由于坯体含水分较高，表面蒸发了多少水量，内部就能补充多少水量，即坯体内部水分移动速度(内扩散速度)等于表面水分蒸发速度，亦等于外扩散速度，所以表面维持潮湿状态。另外，介质传给坯体表面的热量等于水分汽化所需之热量，所以坯体表面温度不变，等于介质的湿球温度。坯体表面的水蒸汽分压等于表面温度下的饱和水蒸汽分压，干燥速率恒定，故称等速干燥阶段。

因本阶段是排除自由水，故坯体会产生体积收缩，收缩量与水分降低量成直线关系，若操作不当，干燥过快，坯体极易变形、开裂，造成干燥废品。

等速干燥阶段结束时，物料水分降低到临界值，K点即为临界水分点。此时尽管物料内部仍是自由水，但在表面一薄层内已开始出现大气吸附水。

    (3)降速干燥阶段

K点为等速干燥阶段与降速干燥阶段的转折点。自K点继续降低水分，过程即进入降速阶段。此时，坯体含水量减少，内扩散速度赶不上表面水分蒸发速度和外扩散速度，表面不再维持潮湿，干燥速率逐渐降低。由于表面水分蒸发所需热量减少，物料温度开始逐渐升高。物料表面水蒸汽分压小干表面温度下的饱和蒸汽分压。

由图3-15可见，此阶段排除的是大气吸附水。当物料水分下降至等于平衡水分时，干燥速率变为零，干燥过程终止。即使延长干燥时间，物料水分也不再变化。此时物料的表面温度等于介质的干球温度，表面水蒸汽分压等于介质的水蒸汽分压。

降速干燥阶段的干燥速率，取决于内扩散速率，故又称内扩散控制阶段，此时，物料的结构、形状、尺寸等因素影响着干燥速率。

由于本阶段排除的是大气吸附水，坯体不产生体积收缩，不会产生干燥废品。