冷凍干燥機(jī)的原理其實(shí)也是并不復(fù)雜，冷凍干燥分兩個(gè)過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程分別是冷凍和干燥。冷凍就是將含有水分的被處理物質(zhì)，我們先將它冷凍成固態(tài)。然后我們執(zhí)行干燥的過(guò)程，就是將冷凍好的物質(zhì)中水分從我們的固態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，稱(chēng)這是一種升華的過(guò)程，這樣的過(guò)程其實(shí)也是一個(gè)干燥處理的過(guò)程。通過(guò)這種方法可很輕易的去除被處理物質(zhì)中的水分，這樣的話(huà)，被處理的物質(zhì)就可以讓我們很容易保存，這樣的保存會(huì)有很長(zhǎng)的時(shí)間。
在大量升華過(guò)程，雖然擱板和制品溫度有很大懸殊，但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變，因而升華吸熱比較穩(wěn)定，制品溫度相對(duì)恒定。隨著制品自上而下層層干燥，冰層升華的阻力逐漸變大。制品溫度相應(yīng)也會(huì)小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。
但是因?yàn)槟承┰驎?huì)影響冷凍干燥機(jī)的速率，下文讓我們一起來(lái)分析下：
1、傳熱方式傳熱方式：按傳統(tǒng)的分類(lèi)可劃分為：傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱)。由于升華干燥的過(guò)程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞，因此，通過(guò)何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料，對(duì)干燥速率有較大的影響。
2、裝量：物料在凍干時(shí)，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比，亦即凍干與裝量有關(guān)。表面積、厚度小有利于水分升華，容易凍干且質(zhì)量理想。干燥時(shí)，單位面積料盤(pán)上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時(shí)間的重要因素，一般情況下，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時(shí)間愈短。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對(duì)提高單位凍干面積和單位時(shí)間產(chǎn)量不利。
3、物料的形態(tài)與組分：根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體。固體的形態(tài)和液體的濃度對(duì)冷凍干燥速率的影響較大。
4、干燥室內(nèi)壓力：干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率，就傳質(zhì)而言，壓力越低越好，而對(duì)于傳熱來(lái)說(shuō)，壓力越高越好。傳質(zhì)速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提升干燥層中水蒸氣的逸出速率，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓變大；二是提升干燥室的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。
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