置换干燥中置换剂的选择比较重要

　　置换干燥在木材干燥中的应用前景使置换剂（如丙酮或乙醇）循环流过木材表面，在与木材接触时，将木材中的水分和树脂等内含物浸提出来，使木材干燥。由于置换剂对水分子的吸引力远大于木材细胞对水分子的吸引力，所以，即使在冷却状态下，也能使木材干燥。但为了提高干燥速度，通常使置换剂保持100℃以上的温度与常规干燥相比，置换干燥能大幅度地节约能源。随着萃取级数的增加，置换干燥总的能量消耗降低，且被置换的水量也增加。当应用5～10个萃取级来置换湿物料中大约70～90的水分时，置换过程所消耗的能量大约为常规过程的1/3.因此，利用置换干燥方法干燥木材要优于常规的干燥方法，是实现木材干燥的一条更科学、更经济的途径。表1给出了在用乙醇处理薄木板的置换干燥系统中相对于不同萃取级数的相应的能量消耗于不同的萃取级数的相应能量消耗抽汽级的数量能量消耗/MJm（对流干燥）节能4.2木材干燥实验4.2.1实验样品及条件实验所用木材样品为白桦和云杉薄板。木块的样品规格为25×25×80mm，薄板的样品规格为1.5×90×95mm.所用溶剂为处于沸点的甲醇、乙醇和2-丙醇。实验利用新材来做，干燥时间从0.5～12h，置换剂和木材的质量比从4∶1～12∶1.

　　实验结果及讨论实验结果显示，对于需要干燥的不同的木材，当采取不同的干燥时间、不同的置换剂以及不同的萃取级数时，干燥的效果亦不同。

　　（1）干燥时间时间为0.5～2h的条件下，薄板样品的数据。数据表明，在萃取级末端，吸附在木材细孔中水与置换液的混合物的含水量与木材周围溶剂的含水量在很短的萃取（置换）时间（30min）内达到平衡，且延长萃取时间并没有实际效果。在这样一个相对较短的时间内达到平衡，对相对较小的样品厚度（1.5mm）效果明显，但对于较大厚度（25mm）的木材样品，达到平衡的时间就比较长。因此，对于不同的需干燥的木材要确定合理的干燥时间，以提高干燥效率。

　　置换剂的混合物中的水分含量（2）置换剂用甲醇处理松木边材时，接近平衡含水量的时间大约为2h；当采取较长时间时，浓度不再有明显的变化。终木材中的含水量在8～17的范围内变化。当用丙醇代替甲醇时，在大约6h内达到平衡。用丙醇时的置换率低一定是由于和甲醇相比丙醇的扩散速率比较慢。甲醇的扩散速率比丙醇的扩散速率快3～6倍，是由于甲醇分子量比较低。所以，在置换干燥中置换剂的选择也是比较重要的。

　　（3）萃取级数根据平衡数据得知，采取单级萃取，溶剂相的水含量要低且溶剂的流速要高，因此增加了能量消耗。

　　采取多级萃取的逆流结构，则可减少能量消耗，且随着萃取级数的增加，置换干燥总的能量消耗降低，被置换的水量增加，此时残留的水分几乎相当于是用纯溶剂来进行萃取。因此，为了节约能源，应采取多级萃取结构。

　　综合各因素，对于不同的需干燥的木材应选择合适的置换剂，确定合理的干燥时间，并采用多级萃取结构以节约能源，使干燥过程的出材率和产品质量均有所提高。

　　结论（1）置换干燥是一种非热力干燥方法，干燥机理有两种形式：“卷起―浮升”机制和“颈缩”机制，且两种形式并存。

　　（2）置换干燥在很多领域中得到了广泛应用。

　　（3）与常规干燥法相比，置换干燥能量消耗低、干燥效率高，时间短，且在被干燥物料表面不留水分斑迹，因此在木材干燥中具有很强的吸引力和广阔的应用前景。

　　（4）对于不同的需干燥的木材应选择合适的置换剂，确定合理的干燥时间，并采用多级萃取结构以节约能源，使干燥过程的出材率和产品质量均有所提高。