流化床干燥技術是流態(tài)化技術和傳熱傳質技術的成功結合，現代流化床干燥技術領域中，振動流化床干燥技術、旋轉閃蒸流化床干燥技術、沸騰流化床干燥技術等已成功廣泛應用于各化工行業(yè)。

將大量固體顆粒懸浮于運動這的流體之中，從而使顆粒具有類似于流體的某些表觀特性，這種流固接觸狀態(tài)稱為固體流態(tài)化。流化床干燥器就是將流態(tài)化技術應用于固體顆粒干燥的一種工業(yè)設備，目前在化工、輕工醫(yī)學、食品以及建材工業(yè)中得到廣泛的應用。

流化床干燥又名沸騰干燥，是固體流態(tài)化技術在干燥上的應用。流體自下而上通過由固體顆粒堆成的床層時，若氣流速度較低，則床層仍維持原狀，氣流從顆粒間空隙流過，這種床層稱為固定床。當流速u提高到大于某一臨界值umf(稱為起始流化速度)后，顆粒推理其原來的位置而在流體中浮動，并在床內無規(guī)則地運動，這種床層稱為流化床。

在流化床內，由于顆粒分散并作不規(guī)則運動，造成了氣固兩相的良好接觸，加速了傳熱和傳質的速度，而且床內溫度均勻便于準確控制，能避免局部過熱。設備結構較簡單、緊湊，容易使過程連續(xù)化，故得到較廣泛的應用。

為了改善產品質量，生產上常采用臥式多室流化床干燥器，干燥室的橫截面做成長方形，用垂直擋板分隔成多室(一般為4～8室)，擋板與多孔板之間留有一定間隙(一般為幾十毫米)，使物料能順利通過。濕物料自料斗加入后，依次由第一室流到最后一室，再卸出。由于擋板的作用，可以使物料在干燥室內的停留時間趨于均勻，避免短路。并可根據干燥的要求，調整各室的熱、冷風量以實現最適宜的風溫與風速。也可在最后一、二室內只通冷風，以冷卻干物料。干燥室截面在上部擴大，以減少粉塵的帶出。

流化床干燥器還可以做成多層式。與臥式多室流化床干燥器相比，其優(yōu)點是熱效率較高。但由于壓降大，而且物料由上一層溢流到下一層的裝置較復雜，生產上不如臥式用得廣泛。

流化床技術起源于1921年，而我國60年代初才開始發(fā)展應用流化床干燥技術，八十年代得到廣泛的發(fā)展和應用。

目前在我國不到60年的時間里，經過科研人員的不斷改進和創(chuàng)新，得到了長足發(fā)展。目前國外公司生產的流化床干燥設備由于起步早并采用先進技術而使其生產質量得到了較好的保證。

我國由于起步晚，流化床干燥設備與國際先進水平相比有一定的差距，但隨著我國化工、制藥、輕工等行業(yè)的發(fā)展，在學習國外先進技術和實踐經驗的基礎上，選擇特定突破點，加大自主創(chuàng)新研發(fā)力度，正在縮小于國際先進水平的差距。

1、顆粒在干燥器內停留時間比氣流干燥器內得的長，且熱氣體和物料錯流接觸或逆流接觸，故干燥后物料的最終含水率較低。但對于熱敏性物料，必需嚴格控制床層內的溫度，使之不超過容許限度。

2、操作氣速低，故物料和設備的磨損較輕。且廢氣只夾帶少量粉塵，不像氣流干燥那樣全部物料都需由除塵器收集，減輕了除塵器的度負荷。

3、設備緊湊，高度低，設計合理時壓降可較小，在進口介質溫度相同條件下熱效率也較高。但氣流干燥器中物料與熱氣流接觸時間短，可以采用較高的進口介質溫度，這不僅提高了熱效率而且使容積氣化強度顯著增加。對粉狀或顆粒狀物料，使用氣流或流化床干燥器各有優(yōu)缺點，應當根據不同物料和不同工藝要求進行具體得對比，合理得選型。

4、由于體積給熱系數大，故在小裝置中可處理大量物料。由于氣固相間激烈的混合和分散以及兩者間快速的給熱，使物料床層溫度均一且易于調節(jié)，為得到干燥均一的產品提供了良好的外部條件。

5、結構簡單，造價低廉，可動部分少，物料由于流化而輸送簡便，維修費用低。

6、不適用于易粘結或結塊的物料。

流化床干燥機在不到100年的時間里，經過科研人員的不斷改進和創(chuàng)新，得到了長足的發(fā)展和廣泛的應用。其種類很多，根據待干燥物料性質的不同，所采用的流化床也不同，按其結構大致可分為：單層和多層圓筒型流化型、臥式多室流化型、攪拌流化型、振動流化型、離心式流化型、脈沖流化型等類型。

1、單層和多層圓筒型流化床干燥機

最早應用的流化床為單層圓筒型，其材料為普通碳鋼內涂環(huán)氧酚醛防腐層，氣體分布板是多孔篩板，板上小孔半徑1.5mm，正六角形排列。

整個干燥過程為：濕物料由皮帶輸送機運送到拋料加料機上，然后均勻地拋入流化床內，與熱空氣充分接觸而被干燥，干燥后的物料由溢流口連續(xù)溢出?？諝膺M入鼓風機、加熱器后進入篩板底部，向上穿過篩板，使床層內濕物料流化起來形成流化層。尾氣進入旋風分離器組，將所夾帶的細粉除下，然后由排氣機排到大氣中。此干燥器操作簡單、勞動強度低、勞動條件好、運轉周期長。

由于單層圓筒流化床直徑較小，物料停留時間較長，干燥后所得產品濕度不均勻。因此發(fā)展了多層流化床，該流化床不僅可以提高效率，更重要的是能夠得到較為均勻的停留分布時間。為了對物料進行內擴散控制，多層流化床還先后經歷了溢流管式、下流管式和穿流板式3個階段。多層流化床的物料干燥程度均勻，干燥質量易于控制。熱效率較高，適用于降速干燥階段較長的物料以及濕含量較高(水分含量 14%)的物料的干燥。

2、臥式多室流化床干燥機

由于多層流化床干燥機還是存在操作困難、床層阻力大和結構復雜等缺點，為克服這些缺點，20世紀60年代末70年代初發(fā)展了一種臥式多室流化床。該設備結構簡單、操作方便，適用于各種難干燥的粉粒狀物和熱敏性物料的干燥?？梢哉f，臥式多室流化床干燥器相當于多個方形界面流化床串聯系統。

臥式多室流化床干燥機主要特點：

(1)在相鄰隔室間安裝擋板，從而可制得均勻干燥的產品，改善了物料停留時間的分布;

(2)物料的冷卻和干燥可結合在同一設備中進行，簡化了流程和設備;

(3)由于分隔成多室，可以調節(jié)各室的空氣量，增加的擋板可避免物料走短路排出。

該設備在制藥工業(yè)中推廣較快，目前國內有幾十個工廠用此設備來干燥各種片劑顆粒藥物、粉粒狀物料以及片狀物料。如果在操作上對各室的風量、氣溫加以調節(jié)，或將最末幾室的熱空氣二次利用，或在床內添加內加熱器等，還可提高熱效率。

3、攪拌流化床干燥機

為了使某些濕顆粒物料或已凝聚成團的物料亦能采用流化床干燥技術，研究人員在加料口附近裝備床內攪拌葉片，使呈團狀或塊狀的物料及時打碎，以利于形成流化，這種裝備有攪拌器的流化床干燥機稱為攪拌流化床干燥機。

攪拌流化床干燥機優(yōu)點：

(1)適合于濕含量較大、在熱氣流中不易分散的物料或者可能結塊的物料的干燥;

(2)可以避免溝流、騰涌和死床現象，獲得均勻的流化狀態(tài)，提高熱質傳遞強度。

近年來攪拌流化床在制藥工業(yè)上得到了相當廣泛的應用，其常作為制藥過程的后續(xù)工藝的干燥裝置，以簡化設備及工藝，降低成本。

4、振動流化床干燥機

隨著多級干燥的發(fā)展，振動流化床干燥機得到應用，其基本結構與普通流化床相似，是一種將機械振動加于流化床中的改良產品。物料依靠機械振動和穿孔氣流雙重作用流化，并在振動作用下向前作活塞形式的移動，利用對流、傳導、輻射向料層供給熱量，即可達到干燥的目的。

振動流化床干燥機由于物料的輸送是由振動來完成的，供給的熱風只是用來傳熱和傳質，因此可以明顯地降低能量消耗。另外，由于床層的強烈振動，傳熱和傳質的阻力減小，提高了振動流化床的干燥速率，同時使不易流化或流化時易產生大量夾帶的塊團性或高分散物料也能順利干燥，克服了普通流化床易產生返混、溝流、粘壁等現象。

5、離心式流化床干燥機

離心式流化床干燥機是在離心力場中進行流化床干燥的一種新型干燥設備，其原理是在機械轉動造成的離心力場作用下使粒狀物料分布在絲網覆蓋的圓筒型多孔壁上，熱氣流穿過多孔壁使之流化床干燥。

由于離心力場的存在離心加速度可以是重力加速度的幾倍到幾十倍，因此與普通重力流化床干燥機相比較，強化了濕分在物料內部的遷移過程，干燥時間短，傳熱傳質速率高，能夠有效地抑制氣泡的生成及物料的夾帶，對于在重力流化床干燥機中難以干燥的低密度、熱敏性、易粘結的固體物料都可以有效地干燥。

6、脈沖流化床干燥機

針對一些不易流動的物料及干燥溫度不允許超過50～80℃的結晶藥物，發(fā)展了脈沖式流化床干燥機。脈沖流化床干燥機改變了傳統流化床干燥機的恒定送風為周期性送風，通過調節(jié)氣流的脈沖頻率或脈沖氣流導通率，使通過孔板的氣體流量或流化區(qū)發(fā)生周期性變化，對物料進行干燥。

主要結構特點：是在干燥濕底部的周圍裝有幾根熱空氣進口管，在每根熱空氣管上裝有脈沖閥，它們按一定的頻率和次序開啟，開啟時間與床層厚度和物料性能有關，當氣體突然引進時，在短時間內形成一個脈沖，使粒子劇烈流化，促使物料之間進行強烈的傳熱與傳質，當閥門關閉時，床層的流化狀態(tài)逐漸消失，則物料處于靜止狀態(tài)，此時仍通入部分氣體通過床層，以便下一個脈沖能有效地在床中傳遞。

優(yōu)點：傳熱系數高，干燥時間短，空氣耗量減少，電能耗量低。脈沖流化床干燥機能有效克服溝流、死區(qū)和局部過熱等傳統流化床常見的弊端，因而可用于處理黏性強、易結團和熱敏性物料，如四環(huán)素類的抗生素。

7、惰性粒子流化床干燥機

惰性粒子流化床干燥器具有將物料蒸發(fā)、結晶、干燥和粉碎在同一設備中完成的特點。此流化床干燥器中預先裝有直徑為1～2mm的玻璃珠，其在熱空氣的作用下呈流化狀態(tài)，物料進入流化床干燥機內，在玻璃珠相互球磨的作用下，迅速被粉碎、干燥。目前，此類流化床干燥器在制藥工業(yè)中的應用較少。