种子烘干设备讲义

种子烘干机机械设备讲义

干燥技术及设备

种子干燥技术

一般新收获的种子水分高达25%～45%。这么高水分的种子，呼吸强度大，放出的热量和水分多，种子易发生霉变；高水分种子贮藏期间很快耗尽种子堆中的氧气，因此发生厌氧呼吸产生酒精致使种子受到毒害；高水分种子遇到零下低温易受冻害而死亡；种子水分在40%～60%以上时，种子将发芽；种子水分高，有利于昆虫活动繁殖，为害种子。因此，种子收获后，必须及时将种子干燥，将其水分降低到安全包装和安全贮藏的水分，以保持种子旺盛的生命力和活力，提高种子质量，使种子能安全经过从收获到播种的贮藏阶段。

种子的特性

1、吸湿平衡特性----种子中的水分有两种状态，一种是游离水，另一种是结合水。游离水具有一般小的性质，可作为溶剂，0℃能结冰，容易从种子中蒸发出来。结合水却能牢固地和种子中的蛋白质、糖类及磷脂等亲水胶体结合在一起，不具有溶剂的性质，低温下不分结冰，也不容易蒸发。种子内部的一系列生命活动，必须在游离水存在的状况下才能进行，当种子水分减少到不存在游离水时，种子新陈代谢将降至很微弱的程度。我们将种子的结合水达到饱和程度并将出现游离水时的种子水分，称为临界水分。

2、种子的临界水分因作物种类而不同。在一定的温度条件下，种子中出现游离水以后，即在临界水分之上时，种子就不耐贮藏，种子的活力和生活力会很快降低和丧失；而在临界水分以下时，则一般认为可以安全贮藏，保持活力而延长其寿命。在长期的生产实际中，总结出和临界水分相似的种子安全贮藏水分，称为安全水分。种子的安全水分随作物种类，种子化学成分和各地温度不同而有差异。

3、种子的水分主要受温度和空气相对湿度的影响，随着吸附和解吸过程而变化。在低温潮湿的条件下，干燥的种子会吸湿回潮，称吸附。在温度较高和湿度较低的条件下，潮湿种子内部的水分就会逐渐向外散失，称解吸。当吸附过程占优势时，种子水分增高；当解吸过程占优势时，种子水分降低。当环境中温度和湿度条件保持不变，经过相当时间后，种子水就基本稳定，这时的水分，就称为该温度湿度条件下的平衡水分。

种子的干燥原理

种子干燥是通过干燥介质给种子加热，利用种子内部水分不断向表面扩散和表面水分还断蒸发来实现的。种子子粒内部水分的移动现象，称为内扩散。内扩散又分为湿扩散和热扩散。

湿扩散：种子干燥过程中，表面水分蒸发，破坏了种子水分平衡，使其表面全水平小于内部全水平，形成了湿度梯度，而引起水分向全水平低的方向移动，这种现象称为湿扩散。热扩散：种子受热后，表面温度高于内部温度，形成温度梯度。由于存在温度梯度，水分随热源方向由高温处移向低温处，这种现象称为热扩散。当种子内部水分的蒸汽压大于该条件下空气相对湿度所产生的蒸汽压时（空气有缺水度），则种子内部水分散发，种子失水而干燥，两者相差越大，干燥作用越明显。当种子内部水分蒸汽压小于空气中的水分蒸汽压时，种子从空气中吸水而含水量升高；当空气中和种子内部水分蒸汽压相等时，种子含水量不变（达到平衡水分）。由此可见，种子干燥的原理，简单的讲就是：干燥是种子与干燥介质湿热交换的过程。也就是减少空气蒸汽压，使种子内部水分不断向外扩散的过程。（至于“要使种子干燥，必须有一定温度的流动空气通过种子，才能收到良好效果”的说法只是其一般情况下的说法，有合理的成份，但其不严密之处在于：一定温度的饱和空气通过种子就不能干燥）。缺水度：某一温度下空气的饱和含水量与实际含水量的差数。

干燥的必要性

按作物种类不同，谷物种子在含水量35—45%时达到生理和官能上的成熟。在这一发育阶段，种子达最高的发芽能力和活力。种子成熟后收割越快，种子质量越高。不及时收获，除丧失发芽力和活力外，常由于倒伏、落粒、病虫害而造成产量损失。收割含水量高的种子，不及时干燥，将很快发热和变质。贮藏期间，含水量14%以上就开始发霉，含水16%开始发热，35—60%开始发芽，种子含水量对种子寿命的影响使种子干燥特别是人工干燥几乎成为生产优质种子必不可少的条件。干燥的基本要求由升温造成的种子内部活性物质的变性，以及由湿热应力对种子组织结构的破坏，加速了种子劣变，促使种子死亡。种子干燥一方面要求有高的干燥速率，获得高效益，另一方面又要求尽量保持种子的活力，使种子保持原有的发芽力。

影响种子干燥的因素相对湿度温度气流速度种子本身生理状态相对湿度：在温度不变条件下，干燥环境中的相对湿度决定了种子的干燥速度和降水量。如空气的相对湿度小，对含水量一定的种子，其干燥速度和降水量大；反之则小。同时空气的相对湿度也决定了干燥后的最终含水量。温度：干燥环境的温度高，一方面具有降低空气相对温度的作用，另一方面能使种子水分迅速蒸发。所以应尽量避免在气温较低的情况下对种子进行干燥。气流速度：种子干燥过程中，必须用流动的空气将其逐走，使种子表面水分继续蒸发。种子本身生理状态：刚收获的种子含水量较高、新陈代谢旺盛，进行干燥时宜缓慢，或先低温后高温进行两次干燥。干燥后重量损失的计算

例100吨种子，水分由21%降为15%，水分减少6%，但重量损失7吨，为什么？这是因为干后的籽粒水分是依种子的最后重量计算，而不是按原来重量计算的（种子含水量=（烘前重—烘后重）/烘前重）。为此应：损失重量=100×（干前水分-干后水分）/（100—干后水分）

=100×（21-15）/（100-15）=7.06%

干燥方法自然干燥人工机械干燥自然干燥

自然干燥是利用日光曝晒、通风和摊晾等方法降低种子水平。方法简便，经济而又安全，尤其适于小批量种子。但用此法干燥种子，必须做到清场预晒、薄摊勤翻，适时人仓，防止结露回潮。人工机械干燥法A、自然风干法此法简便易行，只要有一台鼓风机就能进行工作，但干燥性能有一定限度。

B、热空气干燥由于专业化的种子生产批量大，自然干燥有时受气候条件影响，自然风干法又不适于大批量种子生产，这时就需要建立种子烘干加式厂用热空气干燥种子。其工作原理是：在一定条件下，提高空气的温度可以改变种子水分与空气相对湿度的平衡关系。不同类型的种子，不同地域，所采用的加热机械和烘房布局也各不相同。但用此法干燥种子都应注意如下事项：决不可将种子直接放在加热器上焙干；应严格控制种温；种子在干燥时，一次失水不宜太多；如果种子水分过高，可采用多次间隙干燥法；经烘干后的种子，需冷却到常温时才能入仓。机械干燥原理原理是提高空气温度，改变水分与空气相对湿度的平衡关系。温度越高，达到平衡的相对湿度越大，空气的持水量随之增多，干燥效果越明显。流程：加热系统—→热空气更换系统—→种子移动系统热风温度、通风时间决定烘干速度。出机种温很重要，一般不超过43℃（加热气体的温度70℃为宜），籽粒厚度25—60cm。最新干燥技术（1）红外线辐射干燥法红外加热的原理：从物质结构看，分子内部的原子是以若干化学键相联接的，而且这些原子都以一定的固有频率运动着，当分子受到红外线辐射时，如红外线的振动频率与原子的固有运动频率相等的，就会发生与共振运动相似的情况，使分子运动加剧，由一个能级跃迁到了另一个能级运动，而使被照射物体升温加热。红外线是一种电磁波，波谱介于可见光和微波之间的波段，波长是0.76—1000um（1um=10-3mm）。红外线按它的电磁波长可分为近红外线，中、远红外线三种。目前还没有统一的划分标准。如以吸收光谱的方法来区分，一般将波长为0.76—1.5um的称为近红外线，波长1.5—5.6um称中红外线，波长为5.6—1000um的称为远红外线。由于水分在远红外区有较宽的吸收带，故可利用远红外线来干燥种子。其优点是：①升温快（红外线有一定的穿透能力，透热深度约等于波长）当种子被红外线照射时，其表面与内部同时加热，此时由于谷物表面的水分不断蒸发吸热表面温度降低，因而种子热扩散方向是由内向外。另一方面，种子在干燥过程中，水分的扩散方向总是由内向外的。因此，当种子接受红外辐射时，种子内部水分的湿、热扩散方向一致，加速了水分的汽化，提高了干燥速度。②干燥质量好。国内外经验证明，用远红外线干燥种子，只要温度适当，不会影响种子的质量，当种温小于45℃时，不会影响种子的发芽率。此外，经红外线照过的种子还具有杀虫卵、灭病菌的作用而利于种子质量的提高。③设备简单，控制方便。④投资少，便于推广，是较理想的一种干燥方法。微波干燥法微波通常是指频率在300MHZ～300×103MHZ之间的电磁波，低于300MHZ电磁波是通常的无线电波，高于300×103MHZ的依次是红外线，可见光等。微波的波长范围是1mm到1m。原理：一般物质按其导电性质大致可分为两类，第一类是良导体，微波在其良导体表面产生全反射，极少吸收，所以良导体不能用微波直接加热。第二类是不导电的介质，微波在其表面发生部分反射，其余部分透入介质内部继续传播。微波在介质内部传播很少被吸收，热效应甚微，故不导电介质也不适宜用微波直接加热。此外，还有吸收性介质，微波在其中传播时显著地被吸收而产生热，即具有明显的热效应，这类吸收性质最宜于用微波加热。水能强烈地吸收微波，含水物质一般都是吸收性介质。可以用微波加热干燥。特点：在干燥过程中，由于种子的表面与周围介质之间发生热、湿交换，使种子表面消耗掉一部分热，种子表面温度升高就慢于内部，其结果使种子内部的温度高于物料表面的温度，不会造成外焦现象。速度快，效率高，提高种子发芽率，使种子消毒。

种子烘干机械混流式种子烘干机（连续式）横流式种子烘干机（循环式）果穗烘干

1.混流种子烘干机结构2.烘干原理——冷空气与燃烧机（或热风炉）加热的空气进入混风室，再经配风室形成暖风，暖风在压力作用下通过进风道入口进入各烘干段并穿过物料层，物料接触来自各方向的暖风气流，使物料蒸发出水份，并将其带进排风道，从排风风机排出机外，达到烘干的目的。3.概念及术语1)混流——热风在烘干机内与种子接触时既有向上又有向下的方向流动。2）降水幅——从大水分降到小水分的差值。3）生产率——烘后的干种子质量4）处理量——烘前的湿种子质量一、混流种子烘干机（连续式）5）干燥能力——处理量×降水幅6）破碎粒——脱壳的整粒稻米和破碎稻米的总称7）惊纹粒——脱粒、机械清选、输送、撞击、挤压等使稻谷产生的裂纹粒。8）爆腰粒——烘干过程中高温受热或冷却过快使稻谷产生的裂纹粒。9）裂纹粒——烘干过程中高温受热、脱水或冷却过快使玉米产生的裂纹粒。4.烘干工艺一次烘干——经过一次干燥过程使种子降到安全水分或所需水分。二次烘干

5.烘干机的调整控制1)调整——主风机风门和冷风机风门开度。2)控制——热风温度（需要稳定）和排种滚转速。6.烘干机的使用操作7.烘干机正常作业8.停机9.烘后种子水分测定10.故障原因及排除方法

烘干机外观1.横流种子烘干机结构2.烘干原理3.概念及术语横流——热风在烘干机内与种子接触时呈垂直横向方向流动。4.特点每循环一次的干燥加热时间约为6～11min，缓苏时间为50～60min左右，干燥与缓苏段的时间比为1：5～8。二、横流式种子干燥机（循环式）1．玉米果穗烘干工艺2．热风温度3．热风温度控制4．热风温度与发芽率5．种子出机温度6．干燥不均匀度要求7．烘干机性能比较三、生产中的关键技术问题玉米果穗烘干工艺

控制参数要求果穗含水率/％热风最高温度/℃果穗最大堆积高度/m干燥到12％～13％所需时间/h40以上35～4030～3525～3020～2520以下3638404244462.02.53.03.53.53.58070605550452．热风温度①实际上循环式横流种子干燥机的热风温度可高于连续式混流种子烘干机。②环境温度高于25℃，相对湿度高于70％，热风温度也可适当提高。

3．热风温度控制油炉的热风温度控制为：设定值±3℃，煤炉（机烧）的热风温度控制为：设定值±5℃，秸杆炉（机烧）的热风温度控制为：设定值±10℃4．热风温度与发芽率1）在相同烘干温度下，初始水分不同，烘后发芽率也不同，初始水分越大，其发芽率损失也越大。2）初始水分越大，热风温度应相对越底。3）含水率在20％以上时，最好采用二次烘干工艺，以提高发芽率。

5．种子出机温度出机种子温度应不高于环境温度8℃。

6．干燥不均匀度要求小麦、玉米小于3％；水稻小于1％。NY/T370—1999《种子干燥机试验鉴定方法》）

7．烘干机性能比较以10t/h（5％）玉米烘干机为例，

10t/hX（