講座主題：干燥研究的意義和創(chuàng)新路徑
專家姓名：肖紅偉
工作單位：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
講座時間：2025年04月14日 14:30-15:30
講座地點：鐘樓學(xué)術(shù)報告廳6205
主辦單位：煙臺大學(xué)計算機與控制工程學(xué)院
內(nèi)容摘要：
一,、研究意義：驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級與可持續(xù)發(fā)展
提升工業(yè)效能：干燥過程占全球工業(yè)能耗的 10%-15%,，傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥、噴霧干燥等技術(shù)存在能耗高（如陶瓷行業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗達 3.7 千克標準煤 / 平方米）,、效率低（干燥周期長達數(shù)小時至數(shù)天）等問題,。優(yōu)化干燥技術(shù)可降低生產(chǎn)成本,，例如真空冷凍干燥技術(shù)在食品加工中可減少營養(yǎng)成分損失,，微波干燥技術(shù)能將干燥時間縮短至傳統(tǒng)方法的 1/100,。
保障產(chǎn)品品質(zhì)：熱敏性物料（如中藥、益生菌）在高溫干燥中易失活,，而真空冷凍干燥技術(shù)通過低溫升華原理,，可保留 90% 以上生物活性。木材干燥領(lǐng)域,，新型蒸汽處理技術(shù)可恢復(fù)窯干木材的塌陷結(jié)構(gòu),，提升產(chǎn)品附加值,。
推動綠色轉(zhuǎn)型：干燥過程碳排放占工業(yè)總排放的 8%,，熱泵干燥、太陽能干燥等技術(shù)可降低能耗 40% 以上,。例如,，陶瓷企業(yè)若將燃煤轉(zhuǎn)為天然氣，每萬噸原煤可節(jié)約 0.1 萬噸標準煤,，助力 “雙碳” 目標,。
二、創(chuàng)新路徑：技術(shù)融合與系統(tǒng)重構(gòu)
新型干燥技術(shù)突破
多能協(xié)同技術(shù)：大連海洋大學(xué)研發(fā)的 “水產(chǎn)品多能協(xié)同干燥裝備” 集成太陽能,、熱泵與相變蓄熱,，能耗＜550kW?h/t，比傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)能 40%,。
智能控制技術(shù)：機器學(xué)習(xí)算法可優(yōu)化干燥參數(shù),，如通過貝葉斯優(yōu)化動態(tài)調(diào)整溫度 - 風(fēng)速組合,，提升干燥均勻性。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)團隊開發(fā)的 “綠色智能干燥技術(shù)” 已實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品干燥過程的精準調(diào)控,。
納米材料應(yīng)用：設(shè)計超疏水涂層或納米多孔結(jié)構(gòu),，可增強物料表面水分蒸發(fā)效率，例如納米二氧化硅涂層可使干燥速率提高 30%,。
跨學(xué)科理論創(chuàng)新
仿生學(xué)啟發(fā)：借鑒沙漠甲蟲背部的集水結(jié)構(gòu),，開發(fā)自驅(qū)動水分傳輸?shù)母稍锝缑妫瑴p少外部能量輸入,。
多場耦合機制：研究微波 - 超聲波,、脈沖電場 - 真空等復(fù)合場對物料內(nèi)部傳質(zhì)的強化作用，如脈沖電場可使細胞破壁率提升至 90%,，加速水分遷移,。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新
設(shè)備智能化升級：江西中醫(yī)藥大學(xué)研發(fā)的中藥干燥設(shè)備通過 PLC 控制系統(tǒng)，實現(xiàn)揮發(fā)油提取率提升 20%,。循環(huán)經(jīng)濟模式：干燥廢氣余熱回收技術(shù)（如熱泵系統(tǒng)）可使熱效率提高至 80%,，同時結(jié)合廢水處理技術(shù)，實現(xiàn)零排放生產(chǎn),。
政策與標準引領(lǐng)
能效標準：國家發(fā)改委發(fā)布的《高耗能行業(yè)重點領(lǐng)域能效標桿水平》推動陶瓷,、鋼鐵等行業(yè)干燥設(shè)備升級。
技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺：第 23 屆國際干燥大會（IDS 2024）聚焦 “人工智能與低碳生活”,，促進產(chǎn)學(xué)研合作,，加速技術(shù)落地。
三,、未來方向：智能化與可持續(xù)化
AI 深度融合：構(gòu)建數(shù)字孿生模型,，實時模擬干燥過程，實現(xiàn)能耗與品質(zhì)的全局優(yōu)化,。
低碳能源集成：發(fā)展光伏 - 熱泵耦合系統(tǒng),，利用可再生能源滿足干燥能耗需求。
生物制造賦能：開發(fā)微生物輔助干燥技術(shù),，通過酶解作用降低物料結(jié)合水含量,。
干燥研究正從單一技術(shù)改進轉(zhuǎn)向系統(tǒng)創(chuàng)新，其成果將重塑工業(yè)生產(chǎn)范式,，為全球可持續(xù)發(fā)展提供關(guān)鍵支撐,。
主講人介紹：
肖紅偉，男,，博士,，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)領(lǐng)軍教授，博士生導(dǎo)師，2025年第12屆亞太干燥會議和第20屆全國干燥會議聯(lián)合主席,，入選了國家級人才計劃,，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)“綠色智能干燥技術(shù)裝備創(chuàng)新”青年科學(xué)家團隊負責(zé)人。主要從事農(nóng)產(chǎn)品和食品的“綠色,、保質(zhì),、智能、精準”干燥加工技術(shù)與裝備研究,，發(fā)表SCI/EI論文300余篇,，其中以第一/通訊作者在Trends in Food Science and Technology、Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,、Annual Review of Food Science and Technology,、Journal of Hazardous Materials、Critical Reviews in Food Science and Nutrition,、Food Hydrocolloids,、Journal of Cleaner Production、Food Chemistry 等期刊發(fā)表SCI論文120余篇（16篇先后入選Web of Science高被引論文,，總被引次數(shù)14000多次,，H-index 63）; 主編外文著作3部，參編8部10個章節(jié),；獲國家授權(quán)發(fā)明專利45項,；任干燥領(lǐng)域權(quán)威期刊Drying Technology副主編、農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域第一本國產(chǎn)SCI期刊IJABE欄目主編,、Agricultural Products Processing and Storage創(chuàng)刊副主編（Nature Springer出版集團）,，Information Processing in Agriculture、Journal of Future Foods,、Agriculture Communications等10個國際期刊的編委,；獲得國際干燥學(xué)會頒發(fā)的干燥研究杰出貢獻獎等國際獎3項，獲省部級科技特等獎和一等獎3項,，二等獎2項,，三等獎1項；是Drying Technology評選的全球?qū)Ω稍锛夹g(shù)貢獻最大的20位學(xué)者之一,；連續(xù)4年入選愛思唯爾中國高被引科學(xué)家,；連續(xù)5年入選由斯坦福大學(xué)和愛思唯爾發(fā)布的全球前2%頂尖科學(xué)家榜單(2024年全球最新排名35462)；為西北農(nóng)林科技大學(xué),、南昌大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué),、遼寧大學(xué),、河南工業(yè)大學(xué)、塔里木大學(xué)、山東農(nóng)科院,、新疆農(nóng)科院等單位培養(yǎng)教授/研究員2人,，副教授/副研究員4人（其中2人晉升博士生導(dǎo)師），講師3人,；所培養(yǎng)的博士和博士后學(xué)生中6人獲得國家自然科學(xué)基金資助,。
