讲座主题：干燥研究的意义和创新路径
专家姓名：肖红伟
工作单位：中国农业大学
讲座时间：2025年04月14日 14:30-15:30
讲座地点：钟楼学术报告厅6205
主办单位：99精品视频在线观看计算机与控制工程学院
内容摘要：
一、研究意义：驱动产业升级与可持续发展
提升工业效能：干燥过程占全球工业能耗的 10%-15%，传统热风干燥、喷雾干燥等技术存在能耗高（如陶瓷行业单位产物综合能耗达 3.7 千克标准煤 / 平方米）、效率低（干燥周期长达数小时至数天）等问题。优化干燥技术可降低生产成本，例如真空冷冻干燥技术在食品加工中可减少营养成分损失，微波干燥技术能将干燥时间缩短至传统方法的 1/100。
保障产物品质：热敏性物料（如中药、益生菌）在高温干燥中易失活，而真空冷冻干燥技术通过低温升华原理，可保留 90% 以上生物活性。木材干燥领域，新型蒸汽处理技术可恢复窑干木材的塌陷结构，提升产物附加值。
推动绿色转型：干燥过程碳排放占工业总排放的 8%，热泵干燥、太阳能干燥等技术可降低能耗 40% 以上。例如，陶瓷公司若将燃煤转为天然气，每万吨原煤可节约 0.1 万吨标准煤，助力 “双碳” 目标。
二、创新路径：技术融合与系统重构
新型干燥技术突破
多能协同技术：大连海洋大学研发的 “水产物多能协同干燥装备” 集成太阳能、热泵与相变蓄热，能耗＜550kW?h/t，比传统技术节能 40%。
智能控制技术：机器学习算法可优化干燥参数，如通过贝叶斯优化动态调整温度 - 风速组合，提升干燥均匀性。中国农业大学团队开发的 “绿色智能干燥技术” 已实现对农产物干燥过程的精准调控。
纳米材料应用：设计超疏水涂层或纳米多孔结构，可增强物料表面水分蒸发效率，例如纳米二氧化硅涂层可使干燥速率提高 30%。
跨学科理论创新
仿生学启发：借鉴沙漠甲虫背部的集水结构，开发自驱动水分传输的干燥界面，减少外部能量输入。
多场耦合机制：研究微波 - 超声波、脉冲电场 - 真空等复合场对物料内部传质的强化作用，如脉冲电场可使细胞破壁率提升至 90%，加速水分迁移。
产业链协同创新
设备智能化升级：江西中医药大学研发的中药干燥设备通过 PLC 控制系统，实现挥发油提取率提升 20%。循环经济模式：干燥废气余热回收技术（如热泵系统）可使热效率提高至 80%，同时结合废水处理技术，实现零排放生产。
政策与标准引领
能效标准：国家发改委发布的《高耗能行业重点领域能效标杆水平》推动陶瓷、钢铁等行业干燥设备升级。
技术转化平台：第 23 届国际干燥大会（IDS 2024）聚焦 “人工智能与低碳生活”，促进产学研合作，加速技术落地。
三、未来方向：智能化与可持续化
AI 深度融合：构建数字孪生模型，实时模拟干燥过程，实现能耗与品质的全局优化。
低碳能源集成：发展光伏 - 热泵耦合系统，利用可再生能源满足干燥能耗需求。
生物制造赋能：开发微生物辅助干燥技术，通过酶解作用降低物料结合水含量。
干燥研究正从单一技术改进转向系统创新，其成果将重塑工业生产范式，为全球可持续发展提供关键支撑。
主讲人介绍：
肖红伟，男，博士，中国农业大学领军教授，博士生导师，2025年第12届亚太干燥会议和第20届全国干燥会议联合主席，入选了国家级人才计划，中国农业大学“绿色智能干燥技术装备创新”青年科学家团队负责人。主要从事农产物和食品的“绿色、保质、智能、精准”干燥加工技术与装备研究，发表SCI/EI论文300余篇，其中以第一/通讯作者在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 等期刊发表SCI论文120余篇（16篇先后入选Web of Science高被引论文，总被引次数14000多次，H-index 63）; 主编外文著作3部，参编8部10个章节；获国家授权发明专利45项；任干燥领域权威期刊Drying Technology副主编、农业工程领域第一本国产SCI期刊IJABE栏目主编、Agricultural Products Processing and Storage创刊副主编（Nature Springer出版集团），Information Processing in Agriculture、Journal of Future Foods、Agriculture Communications等10个国际期刊的编委；获得国际干燥学会颁发的干燥研究杰出贡献奖等国际奖3项，获省部级科技特等奖和一等奖3项，二等奖2项，三等奖1项；是Drying Technology评选的全球对干燥技术贡献最大的20位学者之一；连续4年入选爱思唯尔中国高被引科学家；连续5年入选由斯坦福大学和爱思唯尔发布的全球前2%顶尖科学家榜单(2024年全球最新排名35462)；为西北农林科技大学、南昌大学、南京农业大学、辽宁大学、河南工业大学、塔里木大学、山东农科院、新疆农科院等单位培养教授/研究员2人，副教授/副研究员4人（其中2人晋升博士生导师），讲师3人；所培养的博士和博士后学生中6人获得国家自然科学基金资助。
