高級(jí)凍干機(jī)是將含水物質(zhì)預(yù)先凍結(jié)，然后再在真空狀態(tài)下使其中的水從固態(tài)升華成氣態(tài)，從而除去水分保存物質(zhì)。與其它干燥方法一樣，要維持升華干燥的不斷進(jìn)行，必須滿(mǎn)足兩個(gè)基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。

　　在開(kāi)始階段，如果物料溫度相對(duì)較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進(jìn)行，物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時(shí)，若沒(méi)有外界供熱，升華干燥便停止進(jìn)行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽如果不及時(shí)排除，蒸汽分壓就會(huì)升高，物料溫度也隨之升高，當(dāng)達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)時(shí)，物料中的冰晶就會(huì)融化，冷凍干燥也就無(wú)法進(jìn)行了。

　　供給熱量的過(guò)程是一個(gè)傳熱過(guò)程，排除蒸汽的過(guò)程是一個(gè)傳質(zhì)的過(guò)程，因此，升華干燥過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)傳熱、傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。自然界中所發(fā)生的任何過(guò)程都有驅(qū)動(dòng)力，升華干燥中的傳熱驅(qū)動(dòng)力為熱源與升華界面之間的溫差，而傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力為升華界面與蒸汽捕集器之間的蒸汽分壓差。溫差愈大，傳熱速率愈快；蒸汽分壓差愈大，傳質(zhì)（即蒸汽排除）速率愈快。

　　在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。由于物料中水分在預(yù)東以后以冰晶的形態(tài)存在，原來(lái)溶于水中的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時(shí)，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出。這避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無(wú)機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。

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