物料與水分的結合能力因物料結構而異,很難一一列舉。但從干燥的平衡特點看,根據空氣相對濕度及物料濕含量的大小可分別定義為:結合水分和非結合水分;平衡水分和自由水分。結合水分是空氣相對濕度為100%時物料的平衡水分,此時物料濕含量又稱為最大吸濕濕含量,物料中超過此濕含量的水分稱為非結合水分。對應于吸附等溫線上任意點的濕含量稱平衡水分,超過此濕含量的水分,稱為自由水分。烘干設備根據水分和物料結合能力的大小,即從物料中排除水分所耗費的能量為基準,可區分水分和物料的不同結合形式,并以此作為分類依據。下面就是根據水分與物料的結合能力,把水分和物料的結合形式分成的四大類。
(1)化學結合水分:這種水分與物料的結合有準確的數量關系,結合得非常牢固,只有在化學作用或非常強烈的熱處理(如鍛燒)時才能將其除去。通常烘干設備在干燥時不能排除化學結合水。即化學結合水的結合能大于5000J/mol。
(2)物理-機械結合水分:毛細管中的水分就屬于此類。
(3)物理-化學結合水分:這種水分與物料的結合無嚴格的數量關系,又稱為吸附結合水分。這種水分只有變成蒸汽后,才能從物料中排除。其蒸汽壓可根據物料濕含量在吸附等溫線中得知。這種水分的結合能大約為3000J/mol。
(4)可用機械方法(如過濾)除去的水分:留在物料細小容積骨架中的水分是生產過程中保留下來的,脫除這種水分只需克服流體流經物料骨架的流體阻力即可。