序
「乾燥」是個古老又普遍的單元操作之一,從穴居時代的曬衣及火烤魚獲等,至今日的農業、食品、中藥製劑、製紙、礦冶、石化工業、陶磁、木材、甚至電子工業光碟的生產上等眾多行業裡扮演極重要的角色。由於含溼材料在形態及物性上的各有所異,再加上裝置機制及構造的千變萬化,讓「乾燥」成了常用卻不易了解,也不容易用數學和輸送現象的理論來解析的單元操作之一,因此,乾燥至今仍屬於技藝、科學及經驗等共構的科技。有關「乾燥」操作的描述及探討,雖有一些著名學者為此著書,但因層次頗深且複雜,對從不曾接觸過「乾燥」的現埸技術人員實無法在短時間內了解。為解決此困難,在日本等外國就有專家為現場技術者進行評估建議,有時會用乾燥技術入門書來幫忙經驗較淺的現場技術員。在國內,臺大農學院生物產業機電工程系馮丁樹教授很用心在乾燥穀物和食品等留下很多好教材,但因缺少該領域的專家及專業書藉,幾無繁體中文的乾燥成書供國內現場技術員參考。有鑒於此,筆者不顧才疏識淺,憑藉早年曾設計過多段懸浮床乾燥機,再加上多年來對乾燥的偏愛,也研讀了不少乾燥相關書籍、資料等,於是發心編寫此乾燥技術入門書,祈此書能提供在國內的第一線技術同仁能在短時間內了解乾燥相關的基礎知識,應用於選擇、概估及設計所需的乾燥設備或合理改善既有的乾燥裝置的操作的參考。
全書共23章,可分六部分。第1部分,第1章至第5章,涵蓋簡介和乾燥有密切關係的溼度以及乾燥用詞、基礎知識等,如什麼是乾燥?為什麼會乾?乾燥的過程、機制?如何在溼材料中注入熱能乾燥?這部分對略通乾燥的技術人員也有相當助益。
在第2部分,第6章至第7章,簡介各式各樣的乾燥方法及乾燥器的分類,第8章藉材料靜置為例,解說乾燥器的基本設計方法。第3部分,第9章至第19章,共十一章,包含具代表性乾燥器的概要、特性、基本理論、設計方法及適用性,並用實例介紹常見的乾燥裝置,讓當事人可依自己處理的材料找出合適的機種與操作條件。
第4部分,第20章,全章討論乾燥裝置系統的熱效率,解折不同操作方式熱效率高低的現象,並舉例解說如何提昇乾燥操作系統的熱率進而達成省能的目標。第21章則用全章詳介乾燥裝置必備的熱源、熱交換器、流體體輸送機及供料器等輔助設備。
第5部分,第22章,分別解說乾燥操作常遇到的塵爆、靜電、火災等災害的原因現象,並介紹防止對策,在此章後半則詳解防塵及噪音汙染的現象和防止對策。
最後第6部分,蒐集在乾燥操作中常出現的問題,舉例說明發生的原因及解決困擾的對策。
編撰此書筆者首先得感謝1957年大學剛畢業時,在工作上受命改善既有的滾筒迴轉乾燥機及另設計新乾燥器以應倍增產量時,承蒙京都大學桐榮良三教授親切地惠寄他們剛研究完成以多段多孔板式流體化床烤小麥機的報告和指教,和臺大化工系陳成慶教授多方指教,讓一個剛大學畢業的筆者能經設計、試驗、改善,完成多段多孔板式流體化床乾燥MSG的新乾燥裝置,加入現場生產,亦從此與乾燥結了緣。撰此書過程亦借重了不少有關之乾燥相關的入門書籍,如:桐榮良三,乾燥裝置、乾燥裝置マニュル;亀井三郎,新版化學機械の理論と計算;國井大藏所編著的,熱的單位操作 Vol, II、乾燥技術ハンドブック;中村正秋、立元雄治,初步から學ぶ乾燥技術;田門 肇,乾燥技術入門;高橋敢一,Ch14,乾燥裝置、化學裝置ハンドブック與此領域諸先進所發表之論文或著書。沒有前人們精闢的貢獻,筆者也難以完成編撰,在此特別再對諸位先進之貢獻表示由衷的感謝和敬佩。另外,筆者也藉此感謝摯友日本東工大小川浩平教授費心地從日本古書店購贈國井大藏教授所編,已絕版的《乾燥技術便覽》一書的厚誼。
完成此稿之際,筆者擔心找不著有意願出版的書商,倖有五南圖書公司仗義允印這本乾燥的入門書。在此筆者對五南出版公司對國內科技圖書的支持與愛心伸表敬佩與萬分的感謝。編者也藉此機會對臺大化工系多年來在工作上賦予已退休多年的筆者照顧與支持深表衷心的感謝。