通過加熱使物料中的濕分（一般指水分或其他可揮發性液體成分）汽化逸出，以獲得規定濕含量的固體物料的機械設備。
乾燥過程需要消耗大量熱能。為瞭節省能量，某些濕含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液可先經機械脫水或加熱蒸發(見離心分離機、過濾機和蒸發器)，再在乾燥器內乾燥以得到幹的固體。
乾燥的目的是：①為瞭物料使用或進一步加工的需要。如木材在製作木模、木器前的乾燥可以防止製品變形，陶瓷坯坯料在煅燒前的幹燥可以防止成品龜裂。②便於物料的運輸和貯存。如將收獲的糧食幹燥到一定濕含量以下，以防黴變。由於自然幹燥遠不能滿足生產發展的需要，各種機械化幹燥器越來越廣泛地得到應用。
幹燥機理 在幹燥過程中需要同時完成熱量和質量（濕分）的傳遞，保證物料表面濕分蒸汽分壓（濃度）高於外部空間中的濕分蒸汽分壓，保證熱源溫度高於物料溫度。熱量從高溫熱源以各種方式（如采用稱為幹燥介質的各種熱氣體作為熱源與濕物料直接接觸）傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化並逸散到外部空間，從而在物料表面和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表面擴散並汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的幹燥。物料的幹燥速率取決於表面汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常幹燥前期的幹燥速率受表面汽化速率控制。隻要幹燥的外部條件不變，物料的幹燥速率和表面溫度即保持穩定，這個階段稱為恒速幹燥階段。當物料濕含量降低到某一程度，內部濕分向表面的擴散速率降低，並小於表面汽化速率時，幹燥速率即主要由內部擴散速率決定，並隨濕含量的降低而不斷降低，表面溫度則逐漸升高，這個階段稱為降速幹燥階段。
分類 幹燥器可按操作過程、操作壓力、加熱方式、濕物料運動方式或結構等不同特征分類。
按操作過程分類 幹燥器分為間歇式（分批操作）和連續式兩類。
按操作壓力分類 幹燥器分為常壓幹燥器和真空幹燥器兩類。在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速幹燥過程，且可降低濕分沸點和物料幹燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空幹燥器適用於幹燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
按加熱方式分類 幹燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。
① 對流式幹燥器：又稱直接幹燥器。利用熱的幹燥介質（熱空氣、煙道氣、過熱蒸汽或其他熱惰性氣體等）與濕物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，並將生成的蒸汽帶走。它一般在常壓下操作，在工業上應用最廣。
② 傳導式幹燥器：又稱間接式幹燥器。它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量，生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類幹燥器不使用幹燥介質，熱效率較高，產品不受污染，但幹燥能力受金屬壁傳熱面積的限制，結構也較復雜，常在真空下操作。
③ 輻射式幹燥器：利用各種輻射器發射出一定波長范圍的電磁波，被濕物料表面有選擇地吸收後轉變為熱量進行幹燥。常用的輻射器有：以輻射波長在0.76～3微米左右的近紅外線為主的紅外燈泡；表面塗有高輻射材料(如TiO2、ZrO2和Fe2O3等金屬氧化物)薄層可輻射含較多3～1000微米波長的遠紅外線的管狀和板狀電熱元件；由煤氣和空氣的混合物在多孔板或金屬板表面燃燒而輻射紅外線的燃燒供熱式輻射器。
④ 介電式幹燥器：利用高頻電場作用使濕物料內部發生熱效應進行幹燥。按電場頻率的不同可分為高頻幹燥器（頻率1～300兆赫）和微波幹燥器(通用頻率915和2450兆赫)兩種。後者的應用日益廣泛。
按濕物料運動方式分類 幹燥器又可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式。
① 固定床式幹燥器：濕物料各部分之間不發生相對運動，故物料與熱源的接觸面積是一定的，物料在幹燥器內的停留時間相同，但物料不同部位的幹燥條件較難保持一致。
② 攪動式幹燥器：在重力、機械力或氣流的作用下物料各部分間產生不同程度的相對運動。物料的攪動使幹燥空間各處的幹燥條件較為均勻，有利於物料和熱源的接觸，可提高幹燥強度；但由於物料受到的攪動具有隨機性，物料在幹燥器內的停留時間不能保證完全相同。
按結構分類 附表列出瞭不同結構的幹燥器，以及它們與其他分類特征間的相互關系和適用的濕物料形態。
幹燥器按結構的分類
① 廂式幹燥器：濕物料置於幹燥器內的架上或盤內，幹燥介質在盤間沿物料層表面水平吹過(平行流式)。真空廂式幹燥器采用傳導式加熱。濕物料盤放在內通熱源(如電熱、高壓蒸汽或其他載熱體)的金屬隔板上，幹燥器內維持一定的真空度，其熱效率可達60～80％。廂式幹燥器生產能力低、勞動強度大，但基本上各種物料均可適應，一般用於小批量生產和實驗室中。
② 輸送機式幹燥器：幹燥器裝有各種類型的輸送機械，物料在輸送過程中進行幹燥。改變輸送長度和速度可以調節物料的幹燥時間，大多采用對流加熱並使用廢氣再循環等手段分別調節輸送長度上各段的幹燥條件。洞道式幹燥器（圖1）是較早使用的一種幹燥器。濕物料置於一長列物料小車上，在洞道中沿軌道間歇地向前運動。洞道長度可達100米。熱風流向可為並流、逆流或混合流。該類幹燥器適於大批量、要求幹燥時間長或大而重的工件的幹燥。輸送帶式幹燥器（圖2）內裝有各種閉環輸送帶。對於大的異形工件如皮革和陶瓷管坯等，可采用懸掛式傳遞鏈；對於粒狀、片狀和纖維狀物料，常用多孔的金屬輸送帶，並用熱風進行穿流幹燥。為瞭減少設備長度和占地面積，便於調節物料停留時間，可采用多層帶式幹燥器。輸送帶式幹燥器的生產能力大、適應性強，但設備笨重、管理維修比較復雜。拉幅式幹燥機用於印染等行業以幹燥連續薄層織物，織物兩邊用夾子或釘板張緊固定在傳送鏈上，熱風則從上下兩面吹向織物。
③ 滾筒式幹燥器（圖3）：圓柱形滾筒以一定速度旋轉，筒內通有加熱蒸汽，熱量通過筒壁傳遞給附著在外表面的物料。單滾筒或雙滾筒式用於液態物料（漿料），料漿薄層隨筒面旋轉逐漸幹燥後由刮刀刮下，料層厚度約為0.3～5毫米，熱效率可達70～90％。它們常用於熱敏性物料如果汁粉、奶粉的生產，但生產能力較低。多滾筒幹燥器是幹燥紙張和織物等連續薄層物料的一種傳統設備，最常見的為傳導式滾筒，也可采用穿流式滾筒，以提高幹燥強度。
④ 立式幹燥器：顆粒物料床層在重力作用下向下移動，幹燥介層穿過料層進行幹燥，主要用於含粉塵少、不粘結和透氣性好的塊狀和粒狀物料，如谷物烘幹機。
⑤ 機械攪拌式幹燥器：幹燥器外殼固定，內部裝有各種機械攪拌裝置以改善傳熱，可用於粒狀、粉狀，並可用於漿狀和膏狀物料。圖4為一種蒸汽耙式真空幹燥器，設有蒸汽夾套進行傳導式加熱，在水平傳動軸上裝有各式耙齒以攪動物料，軸的轉速約為3～15轉／分，傳熱系數約為70～140Ｗ/(m2·Ｋ)，幹燥器的直徑可達2米，其長度受水平傳動軸的限制，故生產能力有限。機械攪拌式幹燥器也可設計成對流式加熱，可在常壓下連續操作。
⑥ 回轉式幹燥器：基本結構為一略向出料端傾斜的臥式回轉圓筒，直徑為0.3～6米，長度可達30米以上，筒內壁裝有抄板，用以升舉和灑落物料。物料的攪動是靠筒體旋轉來實現的。回轉式幹燥器有直接加熱和間接加熱兩種型式，以直接式回轉圓筒幹燥器（圖5）應用最為廣泛。在物料入口處為斜置的螺旋形抄板以加快物料向前移動，其他部分抄板一般為水平的，振錘的作用是振落粘著於筒壁的物料。當物料粒度為1～5毫米、幹燥介質在筒內，熱效率約為40～50％，筒內物料充填率為圓筒體積的10～15％，介質流動阻力小，操作彈性大，生產能力大，成本低，維護容易；但設備龐大，金屬消耗較多，物料在筒內上下起落易於破碎並使出口氣體帶塵。間接式加熱的蒸汽加熱管式回轉幹燥器在筒內安裝若幹縱向蒸汽加熱排管，其熱效率可達70％以上。
⑦ 流化床式幹燥器：利用幹燥介質直接攪動被幹燥的粒狀物料，圖6為立式單室流化床式幹燥器。幹燥介質（熱風）通過分佈板（多孔板、多層金屬篩網或柵格板等）自下而上穿過板上的料層。當氣流速度越過某一流化速度時，物料被吹起而處於懸浮狀態，顆粒上下翻滾並與幹燥介質保持密切而均勻的接觸，從而大大強化瞭傳熱傳質過程，懸浮的床層宏觀地具有類似液體的流動性，在床層頂部可觀察到一個起伏的宛如沸騰液面的界面，幹燥介質夾帶少量粉塵穿出界面上升，故又稱為沸騰床幹燥器。沸騰床幹燥器主要用於處理顆粒物料，一般粒徑范圍為30～6微米。這種幹燥器特點是床層內溫度均勻，傳熱快，幹燥時間可以縮短，故對快速幹燥物料尤為有利，生產能力大，結構甚為簡單。為瞭處理要求幹燥時間較長的物料和提高熱效率，還發展瞭多層式流化床幹燥器。物料順次向下層溢流，幹燥介質自下而上通過各層，層數越多，物料停留時間越長，也越接近逆流操作；但結構和操作比較復雜，流體阻力較大，鼓風機的動力消耗也較高。
臥式流化床幹燥器的分佈板多呈狹長的矩形，圖7為多室式臥式流化床幹燥器，用溢流擋板在分佈板長度方向隔出若幹室，各室流入的幹燥介質的流量、溫度和濕分蒸汽濃度可按需要分別調節，物料以流化狀態依次通過各室，故可延長幹燥時間和改善物料的停留時間分佈，其結構和操作較多層式簡單；但用風量較大，熱效率較低。中國在20世紀60年代曾發展一種噴帶式流化烘幹機(圖8)用於糧食的幹燥。在傾斜約3～5度的狹長多孔板上間隔地佈置若幹條開孔較密的噴帶，因此處通過的熱風量較大而使物料床層受到強烈的攪動；在其餘部分風量較小，床層較穩地呈懸浮狀逐漸移向出料側。其結構簡單，阻力小，用風量較低，糧食一次通過後水分含量即可達到貯存要求。
⑧ 氣流式幹燥器：當流化床中氣流速度增加至某一臨界值時，一定大小的固體顆粒便被幹燥介質一起帶走並同時使物料得到幹燥。常用的氣流式幹燥器為一直徑約0.2～0.85米的直立長管，幹燥介質由管底送入，氣流速度隨物料的大小和密度而定。如物料要求停留時間較長可采用幾根氣流幹燥管串聯成多極。這類幹燥器適於幹燥粉狀物料，物料在管內停留時間僅數秒，故允許適當提高幹燥介質溫度以增加傳熱速度。常用的物料粒度范圍為40～100目，也可處理直徑在幾毫米以下的密度不高的物料，平均體積傳熱系數與流化床幹燥器類似。其優點是：設備簡單，投資少，占地面積小，物料幹燥程度均勻；缺點是：設備較高，系統阻力較大，設備磨損和物料磨碎現象較嚴重，要求配置高效的粉塵捕集裝置，對原料的適應性能和操作調節性能也較差，不適用於要求幹燥時間長的物料。
⑨ 振動式幹燥器：顆粒物體在機械力和氣流共同作用下發生擾動，狹長的箱體內有一略為傾斜的篩面，篩面上濕物料層的靜止厚度一般不超過75毫米，箱體由機械裝置引振，振幅約為5～25毫米，頻率約為7～15赫，熱風由篩下送入穿過料層，物料沿篩面半懸浮地跳躍前進，故兼有流化床式和輸送機式幹燥器的某些長處。這種幹燥器幹燥強度大，受熱均勻，物料停留時間較為一致，用風量較少，故能量消耗也低，並可處理粒度范圍較寬的物料，但不適於纖維狀易沾的物料。
⑩ 噴霧式幹燥器：利用機械力使溶液、懸浮液和漿狀物料霧化成細的液滴分散到加熱氣流中，液滴能迅速汽化。它是工業上幹燥液態物料的主要設備，常為高大的圓筒形或矩形。霧化器是這種幹燥器的關鍵部件，常用的有轉盤、壓力式噴嘴和氣流式噴嘴3類。轉盤：料液送到高速旋轉的轉盤中央，在離心力作用下沿盤的周邊分散噴出，圓盤直徑約150～500毫米，圓周線速度可達60～200米／秒以上。圖9a為溝槽式轉盤。轉盤大多用於大型幹燥器，單盤生產能力大，操作彈性和對原料的適應性能都較好，但得到的液滴較粗，轉盤的加工和安裝要求都較高。壓力式噴嘴：料液在3～20兆帕的高壓下流經噴嘴內的旋槽產生高速旋轉，然後通過直徑很小的噴嘴孔高速噴出，液體被分散為錐形的霧炬，圖9b為其一種結構。壓力式噴嘴結構簡單，動力消耗低，生成的液滴較細，但每個噴嘴的液體通過量基本不可調節，也不宜於處理懸浮液和高粘度液體，噴嘴口很易磨損。氣流式噴嘴（圖9c）：料液從進料管深入噴嘴體，壓力約為0.1～0.7兆帕的氣體（或蒸汽）自側面經旋槽發生旋轉後，在噴出口處與料液匯合使之分散霧化。該霧化器適於處理高粘度物料，但動力消耗較高，大多用於生產規模不大的場合。
⑪ 組合式幹燥器：適當地將不同結構特征和加熱方式加以組合，有可能揚長避短，擴大幹燥器的應用范圍，提高經濟效益。圖10為一種可處理膏狀物料的沸騰－氣流幹燥器。在錐底內設有旋轉粉碎裝置，熱風由底部送入，膏狀物料由螺旋加料器擠成條狀，在下落時進行預幹燥，落到錐底處被破碎，生成的細粉隨熱風一起上升，粗粒則在錐底上下翻滾並繼續破碎，這樣既避免瞭膏狀物料的粘著結塊，又提高瞭幹燥強度。
簡史和發展 遠古以來，人類就習慣於用天然熱源和自然通風來幹燥物料，完全受自然條件制約，生產能力低下。隨生產的發展，它們逐漸為人工可控制的熱源和機械通風除濕手段所代替。近代幹燥器開始使用的是間歇操作的固定床式幹燥器。19世紀中葉，洞道式幹燥器的使用標志著幹燥器由間歇操作向連續操作方向的發展。回轉圓筒幹燥器則較好地實現瞭顆粒物料的攪動，幹燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展瞭適應本行業要求的連續操作幹燥器，如紡織、造紙行業的滾筒幹燥器。20世紀初期，乳品生產開始應用噴霧幹燥器，為大規模幹燥液態物料提供瞭有力的工具。40年代開始，隨著流化技術的發展，高強度、高生產率的沸騰床和氣流式幹燥器相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式幹燥器則為滿足特殊要求提供瞭新的手段。60年代開始發展瞭遠紅外和微波幹燥器。
幹燥器的總的發展趨勢和要求是：①深入研究幹燥機理和物料幹燥特性，力求掌握對不同物料的最優操作條件，在此前提下開發和改進幹燥器。②大型化、高強度、高經濟性以及改進對原料的適應性和產品質量，是幹燥器發展的基本趨勢；各種傳統的幹燥器仍在不斷地改進。如沸騰床幹燥器內增加攪拌、破碎或內加熱部件，噴霧幹燥器改善熱風分佈；同時進一步研究和開發新型、高效和適應特殊要求的幹燥器，如組合式幹燥器、微波幹燥器和遠紅外幹燥器等。③重視節能和能量綜合利用，如采用各種聯合加熱方式，移植熱泵和熱管技術，開發太陽能幹燥器等。④發展幹燥器的自動控制技術、以保證最優操作條件的實現。⑤改進幹燥器的環境保護措施，以減少粉塵和廢氣的外泄，如采用高效粉塵捕集系統、改進加料和排料結構和采用閉合循環系統等。
參考書目
R.B.Keey，Drying Principles and Practice，Pergamon Press，Oxford，1972.