講座主題：干燥研究的意義和創新路徑
專家姓名：肖紅偉
工作單位：中國農業大學
講座時間：2025年04月14日 14:30-15:30
講座地點：鐘樓學術報告廳6205
主辦單位：煙臺大學計算機與控制工程學院
內容摘要：
一、研究意義：驅動產業升級與可持續發展
提升工業效能：干燥過程占全球工業能耗的 10%-15%，傳統熱風干燥、噴霧干燥等技術存在能耗高（如陶瓷行業單位產品綜合能耗達 3.7 千克標準煤 / 平方米）、效率低（干燥周期長達數小時至數天）等問題。優化干燥技術可降低生產成本，例如真空冷凍干燥技術在食品加工中可減少營養成分損失，微波干燥技術能將干燥時間縮短至傳統方法的 1/100。
保障產品品質：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通過低溫升華原理，可保留 90% 以上生物活性。木材干燥領域，新型蒸汽處理技術可恢復窯干木材的塌陷結構，提升產品附加值。
推動綠色轉型：干燥過程碳排放占工業總排放的 8%，熱泵干燥、太陽能干燥等技術可降低能耗 40% 以上。例如，陶瓷企業若將燃煤轉為天然氣，每萬噸原煤可節約 0.1 萬噸標準煤，助力 “雙碳” 目標。
二、創新路徑：技術融合與系統重構
新型干燥技術突破
多能協同技術：大連海洋大學研發的 “水產品多能協同干燥裝備” 集成太陽能、熱泵與相變蓄熱，能耗＜550kW?h/t，比傳統技術節能 40%。
智能控制技術：機器學習算法可優化干燥參數，如通過貝葉斯優化動態調整溫度 - 風速組合，提升干燥均勻性。中國農業大學團隊開發的 “綠色智能干燥技術” 已實現對農產品干燥過程的精準調控。
納米材料應用：設計超疏水涂層或納米多孔結構，可增強物料表面水分蒸發效率，例如納米二氧化硅涂層可使干燥速率提高 30%。
跨學科理論創新
仿生學啟發：借鑒沙漠甲蟲背部的集水結構，開發自驅動水分傳輸的干燥界面，減少外部能量輸入。
多場耦合機制：研究微波 - 超聲波、脈沖電場 - 真空等復合場對物料內部傳質的強化作用，如脈沖電場可使細胞破壁率提升至 90%，加速水分遷移。
產業鏈協同創新
設備智能化升級：江西中醫藥大學研發的中藥干燥設備通過 PLC 控制系統，實現揮發油提取率提升 20%。循環經濟模式：干燥廢氣余熱回收技術（如熱泵系統）可使熱效率提高至 80%，同時結合廢水處理技術，實現零排放生產。
政策與標準引領
能效標準：國家發改委發布的《高耗能行業重點領域能效標桿水平》推動陶瓷、鋼鐵等行業干燥設備升級。
技術轉化平臺：第 23 屆國際干燥大會（IDS 2024）聚焦 “人工智能與低碳生活”，促進產學研合作，加速技術落地。
三、未來方向：智能化與可持續化
AI 深度融合：構建數字孿生模型，實時模擬干燥過程，實現能耗與品質的全局優化。
低碳能源集成：發展光伏 - 熱泵耦合系統，利用可再生能源滿足干燥能耗需求。
生物制造賦能：開發微生物輔助干燥技術，通過酶解作用降低物料結合水含量。
干燥研究正從單一技術改進轉向系統創新，其成果將重塑工業生產范式，為全球可持續發展提供關鍵支撐。
主講人介紹：
肖紅偉，男，博士，中國農業大學領軍教授，博士生導師，2025年第12屆亞太干燥會議和第20屆全國干燥會議聯合主席，入選了國家級人才計劃，中國農業大學“綠色智能干燥技術裝備創新”青年科學家團隊負責人。主要從事農產品和食品的“綠色、保質、智能、精準”干燥加工技術與裝備研究，發表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14000多次，H-index 63）; 主編外文著作3部，參編8部10個章節；獲國家授權發明專利45項；任干燥領域權威期刊Drying Technology副主編、農業工程領域第一本國產SCI期刊IJABE欄目主編、Agricultural Products Processing and Storage創刊副主編（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；獲得國際干燥學會頒發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評選的全球對干燥技術貢獻最大的20位學者之一；連續4年入選愛思唯爾中國高被引科學家；連續5年入選由斯坦福大學和愛思唯爾發布的全球前2%頂尖科學家榜單(2024年全球最新排名35462)；為西北農林科技大學、南昌大學、南京農業大學、遼寧大學、河南工業大學、塔里木大學、山東農科院、新疆農科院等單位培養教授/研究員2人，副教授/副研究員4人（其中2人晉升博士生導師），講師3人；所培養的博士和博士后學生中6人獲得國家自然科學基金資助。
