前言
红外辐射加热技术以其热效率高、无环境污染、保证产品品质等诸多优点而得到人们的关注。由于这些优点，近几十年来，红外辐射加热技术在涂料、塑料加工、汽车制造、食品加工、木材加工、制药、印刷、造纸、纺织印染、医疗卫生、机械制造、化工与电子等领域得到广泛应用，该技术用于干燥可使常规的干燥效率从10%提高到60%～77%。
红外辐射加热技术实现了辐射源光谱与被加热物体吸收光谱的共振，不需加热介质，大大减少了能量损失，提高了热能利用率并减少了污染。红外辐射加热换热有以下4个特点。
① 热辐射的加热特性：加热体1与被加热体2间，物体2获得净热量Q1.2与温度的4次方差成正比。
② 热辐射的光谱特性：物体2获得的净热量与加热体的发射光谱ε1和被加热物体的吸收光谱ε2有关。
③ 热辐射换热相互作用的方向性、距离与形状的关系特性，即角系数X1.2特性与系统黑度εs有关。
④ 热辐射换热，物体2获得净热量，与相互作用的换热面积F1、F2有关。
传统的辐射传热学一般只讲述普朗克电磁波理论，而鲜少讲述爱因斯坦的光电效应量子论。随着科技的发展，光电效应论的应用日益普遍，尤其对生物与生命材料、人体皮肤、草药、植物材料、发酵材料、热敏性材料等的吸收光谱。由于在黑体炉或样品炉中高温加热会使材料分解，导致测试有误，因而必须用光电效应量子论得到常温下的傅里叶变换红外吸收光谱。本书阐述了爱因斯坦的光量子论与密立根的实验验证，并介绍了潘建伟世界领跑的“墨子号量子卫星”。
本书的研究内容得到了国家自然科学基金项目4项资助、天津市自然科学基金项目5项资助、国家中医药管理局项目1项资助。笔者所在的研究团队经过20多年的不断努力，搭起了实验台，建起了模拟实验装置，购买了大量的先进仪器及设备，从大量的实验室实验进而步入工厂，进行工程试验验证与创新。本书的研究结果荣获4项国家科学技术进步奖。
本书以视图方式做出供温曲线、木板的多层温度曲线与蒸发面曲线，读者可以一目了然、清晰地看到木材中的水分是如何从内部迁移出来的。供温曲线有升速、恒速与降速段，板内温度曲线也对应有升速、恒速与降速段，水分的迁移也是很有规律地从不同的层面有条不紊地排出，充分地显示了理想的干燥过程应是能量的供、需相平衡的过程。书中图13-3～图13-6揭示了当供温曲线不优化时，所有的传质均不理想，水分的迁移极不规律。J.金克普利斯认为由于物料的结构复杂，所以传热传质过程（干燥过程）的机理较其他传质过程要复杂得多。A.C.金兹布尔格提出：近代干燥学发展的第四阶段是把干燥过程看作能量和物质（水）的综合迁移。中国的张洪沅、丁绪淮、顾毓珍教授在《化学工业过程及设备》一书中指出，固体物料的干燥机理分表面汽化控制与内部扩散控制，并做了详细的论述。但内部扩散控制极为复杂，如何控制？供温与内部扩散控制又存在什么关系？本书以视图的方式进行了清晰的表述，以恒温与变温、恒参数与变参数、单参数与多参数、稳态与非稳态的各种实（试）验探求规律，从实验到工程、从机理到规律。
天津家具七厂红外干燥炉，改造前干燥周期为85h，而改造后干燥周期为45h，每脱出1kg水耗电0.96kW·h，平均节电35.6%，节时47%，能源利用率为77%。而普通蒸汽法干燥的干燥周期为126h，湿蒸汽加热就用16h。而红外辐射干燥是自蒸湿加热，即刚开始关闭排气孔，干出的水分加热木材自己，16h后打开排气孔，排出水蒸气，干燥35h断电供热，到45h干燥完毕，达到供与需的能量平衡。其结果是节能减排、节水，无污染，不要锅炉、不要管道，投资少、占地少，不用锅炉厂房，运行操作费低，干燥质量好，是理想的干燥工艺。这是本书对干燥学、传热传质学、干燥技术的一个创新、发展与贡献。
本书在编写与实验过程中得到了国家自然科学基金委、国家中医药管理局及天津市科委的资助，以及天津大学机械学院和能源与动力工程学科、五源科技院士工作站光电工程研究室、全国红外加热暨红外医学发展研讨会及80岁老伴的全力支持。
参加本书编写的有焦士龙、王德新、杨俊红、钟金环、张凯、李希晖、刘嘉智、王永钧、栾松、宋扬、诸凯等，在此一并感谢！
对书中存在的不足之处，也请读者不吝赐教。
褚治德
2018年7月于天津大学