Der Trocknungsprozess verbraucht eine erhebliche Menge an Wärmeenergie. Um Energie zu sparen, werden Materialien mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, Suspensionen oder Lösungen, die Feststoffe enthalten, typischerweise zunächst mechanisch entwässert oder erhitzt, um Feuchtigkeit zu verdampfen, bevor sie in einem Lufttrockner getrocknet werden, um trockene Feststoffe zu erhalten.
Der Zweck der Trocknung besteht darin, den Bedürfnissen der stofflichen Nutzung oder Weiterverarbeitung gerecht zu werden. Beispielsweise verhindert das Trocknen von Holz vor der Herstellung von Formen oder Holzwaren Verformungen und das Trocknen von Keramikrohlingen vor dem Brennen verhindert Risse. Darüber hinaus lassen sich getrocknete Materialien leichter transportieren und lagern; Beispielsweise verhindert das Trocknen geernteter Körner auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt die Schimmelbildung. Da die natürliche Trocknung den Anforderungen der Produktionsentwicklung nicht gerecht werden kann, werden zunehmend verschiedene maschinelle Lufttrockner eingesetzt.
Während des Trocknungsprozesses müssen Wärme- und Stoffübertragung (Feuchtigkeit) gleichzeitig erfolgen, um sicherzustellen, dass der Partialdruck (Konzentration) des Feuchtigkeitsdampfes auf der Materialoberfläche höher ist als der im Außenraum und dass die Temperatur der Wärmequelle höher als die Materialtemperatur ist.
Wärme wird auf verschiedene Weise von der Hochtemperatur-Wärmequelle auf das nasse Material übertragen, wodurch die Feuchtigkeit auf der Materialoberfläche verdampft und in den Außenraum entweicht, wodurch ein Unterschied im Feuchtigkeitsgehalt zwischen der Materialoberfläche und ihrem Inneren entsteht. Die innere Feuchtigkeit diffundiert und verdampft zur Oberfläche, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt des Materials kontinuierlich verringert und der gesamte Trocknungsprozess allmählich abgeschlossen wird.
Die Trocknungsgeschwindigkeit des Materials hängt von der Oberflächenverdampfungsgeschwindigkeit und der inneren Feuchtigkeitsdiffusionsgeschwindigkeit ab. Typischerweise wird die Trocknungsgeschwindigkeit in den frühen Stadien durch die Oberflächenverdampfungsgeschwindigkeit gesteuert. Solange die äußeren Trocknungsbedingungen unverändert bleiben, bleiben anschließend die Trocknungsgeschwindigkeit und die Oberflächentemperatur des Materials stabil; Diese Stufe wird als Trocknungsstufe mit konstanter-Geschwindigkeit bezeichnet. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Materials auf ein bestimmtes Niveau sinkt, nimmt die Diffusionsrate der inneren Feuchtigkeit zur Oberfläche ab und wird geringer als die Verdampfungsrate an der Oberfläche. Zu diesem Zeitpunkt wird die Trocknungsgeschwindigkeit hauptsächlich durch die interne Diffusionsgeschwindigkeit bestimmt und nimmt mit weiterer Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts kontinuierlich ab; Diese Phase wird als Trocknungsphase mit fallender Geschwindigkeit bezeichnet.