5. 微波加熱幹燥的工業應用
微波加（jiā）熱在（zài）20世紀70年（nián）代我國電子工（gōng）業下屬單位成立了微（wēi）波應用研究所，推廣微波加熱技術。一些軍工企業研製成功5kw、10kw、20kw磁控管、調速管，試製20kw、40kw工業（yè）微（wēi）波爐，在木材、食品、醫藥、化工、陶瓷等工業部門應用，獲得（dé）較高經濟效益。
（1）食品的（de）微波速效幹燥
用微波加熱的方法將蔬菜幹燥為含水量低於20%的“幹菜”，比傳統方法（fǎ）效率高10多倍。用微波加熱幹（gàn）燥海藻類食品，其鮮味（wèi）與新鮮的海藻差別很少。油炸類食品用微波進行終幹燥，不僅省油，還可得到含油率低的清淡味美的食品，如方便麵等食品。
（2）食品（pǐn）、果品的微波膨化幹燥
以蛋白質為主的原料加入澱粉類強化（huà）劑、鹽、調味品和膨脹劑等混含攪（jiǎo）拌（bàn）、成型、預幹燥，再用（yòng）微波加熱（rè），產生二氧化碳和水蒸汽（qì）獲得質地鬆散的食品。蘋果切成片（piàn），經預（yù）幹燥（水分由92%幹至含水20%），後用（yòng）微波（bō）加熱幹燥，再急冷，則得到與鮮（xiān）蘋（píng）果一樣鮮味的蘋果（guǒ）脆。
（1）肉類的（de）微（wēi）波（bō）烹調加工
用（yòng）微波加熱（rè）烹（pēng）調肉類，平（píng）均節（jiē）能（néng）63%，肉類的營養成（chéng）分不受影響。如用2450MHz頻率的2.2kw的（de）微波烤爐烤肉（ròu）僅需2.8min，肉骨頭能反（fǎn）射微波，故肉的內部易（yì）熟透。
（2）食品微波殺（shā）菌（jun1）保鮮
我國城鎮居民80%的家庭擁（yōng）有家用微波爐，很少人知道剩飯剩菜用微波爐加熱1~2min，一（yī）般雜菌就會殺死。
（3）藥材（cái）微波加熱幹燥滅菌（jun1）
中草（cǎo）藥是中國的國寶，但不論是飲片還是水丸、蜜丸（wán），因（yīn）為其雜菌含量較（jiào）多，故出（chū）口換外匯受到限製。大（dà）家知道中藥材都是植物的根、莖、葉。采摘（zhāi）後經（jīng）太陽曬，水洗用舊式烘房烘幹，故雜菌數量較高，每克達5萬至10萬（wàn）。中藥廠用（yòng）鈷60照射雜菌量下（xià）降到1萬左右。用微波加熱幹燥，不僅時間縮短很多（duō）（如蜜（mì）丸舊式烘房需6h，而微波連續幹燥僅需22min），而（ér）且含菌數降低一個數量（liàng）級（1萬個菌可降低至1千個（gè）左右），中藥成分不受任何影響。丸藥色澤好，收縮率小，特（tè）別是草藥。
（4）微波加熱幹燥陶瓷胚體
采用微波二級連續幹燥陶（táo）瓷坯體，幹（gàn）燥時間比舊（jiù）法縮短2/3（由1.5h降至0.5h），而且陶瓷（cí）坯體各部濕（shī）分含量（liàng）均勻，表麵無麻皺。上釉、燒製成（chéng）品率高、品質（zhì）好。
（5）微波（bō）加熱幹燥木（mù）材
南（nán）京某高（gāo）新企業為東北木材企業提（tí）供很多台套微波（bō）加熱幹燥設備，用915MHz，60kw隧道式（shì）微波幹燥器對紅木、樺木等進（jìn）行加熱幹燥，獲得^可喜（xǐ）的效果。
（6）染料、聚（jù）合物等物料的幹燥領域裏，微波加熱（rè）幹燥（zào）技術大（dà）有用（yòng）武之地
據資料分析，有些染料及其助劑在幹燥過程中環境保護成為突出的問題（tí），這類物料粒度（dù）較（jiào）小（<100μm）且帶有鮮明的色彩，即使很少（shǎo）量的粉塵飛（fēi）揚（yáng），對環境也（yě）會造成明顯的汙染，所以對幹燥過程（chéng）排氣中粉塵收集要^細致（zhì），一般需要二級（jí）收塵（chén），而第二級往（wǎng）往采用袋濾器（qì）或濕式洗滌式除塵器，洗滌水要（yào）循環（huán）使用，不用直接排放，否則會對環境造成二（èr）次汙（wū）染（rǎn）。如果采用前期預幹燥（控製含水量（liàng）在15%左（zuǒ）右）進行造粒（顆粒直徑按商品粒度（dù）），再對顆粒染料進行微波加熱幹燥，可以得到均勻幹（gàn）燥產品，並且可以提高色澤、溶解度、擴散性和吸附性等物理性能。因為微波加熱（rè）幹燥（zào）能嚴格控製幹燥溫（wēn）度（dù）和時間，從而得到商品所需要的晶型體。
6. 微波加熱幹燥器
微波加熱幹（gàn）燥器，主要由微波源控製（zhì）櫃、諧振腔（幹燥室）、傳動裝置、排濕風機等組成。可以間隙或連續對各種形態的物料進行加熱幹燥。微波源可用大功（gōng）率調速管，磁控管（5kw 、10kw、20kw）或小功率微波（bō）管（1kw、2kw）。采用多源（yuán）饋能的方式，不論是大功率還是小功率（lǜ）的微波管都能設計製（zhì）造出大功率的微波幹燥器，如用2隻20kw磁控（kòng）管從兩個耦合孔向幹燥室饋送微波能，則得（dé）到40kw 的幹燥器。如20隻2kw的微波管分20個耦合孔向幹燥室饋能，也（yě）可（kě）以得40kw的微波加熱幹燥器，這（zhè）兩種方（fāng）法獲得大功率（lǜ）幹燥器，各有優點缺點，但采用小功率管（guǎn）多口饋能有如下（xià）優勢：小功率管價格低，易於（yú）維修，單管受損可（kě）以不（bú）停機更換。
微波加（jiā）熱幹燥（zào）器的幹燥室（或（huò）稱微波諧（xié）振腔）可做（zuò）成各種型式，主要有多（duō）模微波爐（矩形，圓型駐波腔）、單模諧振腔、行波型等（děng）三種。視被加（jiā）熱幹（gàn）燥物料（liào）的形狀而設（shè）計不同（tóng）型式幹燥室，如絲狀、纖維、紙可用行波腔（qiāng），電磁波（bō）在加熱器直行傳播或曲折傳播，平板型，V型波（bō）導，脊弓型波導等。粉（fěn）狀、膏狀、顆粒等物料的幹燥室可設（shè）計成箱式（shì）、隧（suì）道式微波幹燥器，不論何種微波腔，均是用其固有的品質數來衡量其（qí）優勢。
通過後特性
式中（zhōng）V為腔內體積，m3；S腔內表麵積（jī）m2；δ，趨（qū）膚（fū）深度，m，δ= /πfμσ，μ磁導率，H/m。該式（shì）告訴我們可以根據諧振腔所（suǒ）用材料、形狀、尺寸來估（gū）算它的Qo值（zhí）。Qo是衡量腔體損耗的基本參量，另（lìng）一參數諧振頻率fo是（shì）腔體諧振（zhèn）特性的基本參量。特性阻（zǔ）抗ξo是衡量腔體內某參考麵上電場強度的基本參量。
這裏要強調的是fo、Qo、ξo都是（shì）對一定的振蕩模式而言的，不同的（de）模式其基本參量（liàng）的數（shù）值一般是不同（tóng）的。諧振腔需金屬導體材料，如不鏽鋼、鋁等。
傳動裝置在微波加熱幹燥器中的作用，主要輸送物料（liào）進出（chū）幹燥室，如傳送帶，介質筒等，都需用（yòng）絕緣體材料製作，如，聚四（sì）氟乙稀、石英玻璃、95瓷等。
微波（bō）加熱幹燥器在（zài）物料進入和排出幹燥室的進（jìn）出口處設置軛流器微波泄露，泄露量要低於2mw/cm2。
總之，微波加熱幹燥裝置體積小、結構簡單（dān）、效率高（gāo）、操作維護方便。為什麽微波加熱（rè）幹燥器一次（cì）性（xìng）投資較高呢（ne）？主要是微波源投資大，如5kw的微波源及控（kòng）製櫃需（3~5）萬元，10kw的需（5~7）萬元。隨著電子工業的發展，小功率微波源會實現產量大，製作工（gōng）藝先進，價格降低且效率高、壽命（mìng）長的目的。用小功率微波管多源饋能的微波加熱幹燥器價格會合（hé）理下降。
7. 結論（lùn）
本文對粉體處理提出了新的工藝路線，即粉體前期預幹燥，終濕含量控製在10%~15%——再對這種鬆散濕物料進行輥壓造粒——對顆粒物料用微波加熱方法進行幹燥。通過全文分析這條工藝路線有如下特點：
（1）整個工藝過程沒有嚴重的粉塵飛揚和汙（wū）染環境。
（2）幹燥速率（lǜ）高，前期幹燥除去的濕分是自（zì）由水，幹燥處於恒速幹燥階（jiē）段，即外部（bù）因素控製的幹燥階段。故隻（zhī）需改（gǎi）變外部可變量，如（rú）熱空氣用（yòng）量，介（jiè）質溫（wēn）度（dù），強（qiáng）傳熱等便可加速幹燥（zào）（當然要防止物料（liào）出現缺陷）。後期顆粒幹燥用微波加熱方法，物料（liào）顆粒內與表麵同時生熱，內部濕分汽化形（xíng）成壓（yā）力梯度，促使內部濕分（fèn）向表麵遷移，加速幹燥，雖然過程受（shòu）內部條件控（kòng）製，微波加熱的特點改變了傳熱傳質動（dòng）力學條件，即物料內部水分在壓力梯度和正的（de）溫（wēn）度梯度、濕度梯度共同推動下，迅速向表（biǎo）麵遷移，並向空氣中傳遞，被排濕風機排出。
（3）節能、鬆散的濕物料用輥壓機造粒，易成粒，顆粒均勻（yún），強度（dù）高，耗能低。前期幹燥和後期幹燥方法科學合（hé）理,能量（liàng）得到高效利用。
（4）幹燥—造粒—幹燥可安排一條龍生產，便（biàn）於實現自動化生產和管理。建議國家有關單位考慮推（tuī）廣（guǎng）應用。
