凍幹也(yě)叫(jiào)真空(kōng)冷凍(dòng)幹燥(zào)，是(shì)在(zài)一定(dìng)的壓力(lì)下(xià)，物(wù)質(zhì)中的(dí)水從(cóng)固(gù)體升華(huá)成(chéng)氣(qì)體(tǐ)，而(ér)逐(zhú)步(bù)幹(gān)燥(zào)的一個(gè)過程。凍幹(gān)發(fā)生(shēng)的條(tiáo)件(jiàn)物體(tǐ)中的(dí)水(shuǐ)變(biàn)成固體(tǐ)狀(zhuàng)態，固體狀(zhuàng)態(tài)的(dí)水的升華(huá)需(xū)要熱量(liáng)，需要能提(tí)供熱(rè)量(liáng)，升華出(chū)來水蒸氣(qì)需(xū)要傳質(zhì)到其(qí)他物體(tǐ)上麵。其中液體(tǐ)狀態(tài)的(dí)水(shuǐ)變成(chéng)固(gù)體狀態的冰晶狀(zhuàng)態，也就是物(wù)質從(cóng)液(yè)體變(biàn)成(chéng)被凍結的固(gù)體(tǐ)態(tài)是首要(yào)條(tiáo)件(jiàn)。第二(èr)部升(shēng)華(huá)，升華能(néng)夠發生(shēng)需要(yào)傳(chuán)熱(rè)和傳質的(dí)同時(shí)發生。物質的升(shēng)華(huá)熱和(hé)液體(tǐ)的汽(qì)化熱一樣(yàng)，也是(shì)隨溫(wēn)度升高(gāo)而減(jiǎn)小。升華界(jiè)麵(miàn)溫(wēn)度越(yuè)高，升華越(yuè)快。而(ér)升華是(shì)一(yī)個(gè)吸(xī)熱(rè)的過程，如(rú)果不給(gěi)物料升(shēng)溫(wēn)，物(wù)料就(jiù)會(huì)由於升(shēng)華，而使(shǐ)得本身溫度下降，從而(ér)升(shēng)華的速率就降低，同(tóng)時隨(suí)著本(běn)身溫度(dù)的(dí)降(jiàng)低，當(dāng)達到(dào)與冷阱溫度(dù)一致(zhì)，升華就停(tíng)止(zhǐ)，因(yīn)此(cǐ)升(shēng)華過(guò)程要給(gěi)物料(liào)提(tí)供(gōng)熱量。這個熱量來(lái)自傳(chuán)導(dǎo)，對(duì)流(liú)和輻射(shè)，所以(yǐ)要給板層(céng)升溫（提供(gōng)傳(chuán)導(dǎo)熱(rè)和(hé)輻(fú)射(shè)熱），或者(zhě)摻(chān)氣，還(huán)有來不同界(jiè)麵不同處的溫度(dù)不(bù)同(tóng)的(dí)傳導(dǎo)。而熱(rè)量的(dí)傳(chuán)遞(dì)是非常(cháng)容易(yì)的(dí)。
在外界(jiè)供熱的情況下，升(shēng)華(huá)所生成(chéng)的蒸汽如不(bù)及(jí)時排除蒸汽分壓就會升(shēng)高(gāo)，物(wù)料溫度也隨(suí)之(zhī)升高(gāo)，當達到(dào)物料的凍(dòng)結(jié)點時(shí)，物料中(zhōng)的冰晶就會融(róng)化，冷(lěng)凍(dòng)幹燥(zào)就無(wú)法進行，供給熱量的過(guò)程是(shì)一(yī)個(gè)傳熱(rè)的(dí)過程(chéng)，排(pái)除蒸汽的(dí)過程(chéng)是(shì)一個傳質的過程。這(zhè)裏牽扯(chě)到(dào)的(dí)一個概(gài)念(niàn)就是(shì)飽和蒸(zhēng)汽(qì)分(fēn)壓，在密(mì)閉條件(jiàn)中，在一定溫度(dù)下(xià)，與(yǔ)固體或(huò)液(yè)體處於相平(píng)衡的蒸(zhēng)汽所(suǒ)具(jù)有的壓力稱(chēng)為飽和蒸汽壓力(lì)。飽和蒸(zhēng)汽壓(yā)力又(yòu)稱蒸汽(qì)壓(yā)力。同(tóng)一(yī)物質在不同溫(wēn)度下(xià)有不(bù)同的蒸(zhēng)汽(qì)壓(yā)力(lì)，並(bìng)隨著溫度的升高而增大(dà)。不(bù)同液體(tǐ)飽和蒸(zhēng)汽壓力(lì)不(bù)同，溶(róng)劑(jì)的飽(bǎo)和(hé)蒸(zhēng)汽壓力(lì)大於(yú)溶液的飽和(hé)蒸汽壓(yā)力(lì)；對於(yú)同一(yī)物質(zhì)，固(gù)態的飽(bǎo)和(hé)蒸汽壓力(lì)小於(yú)液態的飽(bǎo)和蒸汽壓(yā)力。傳質(zhì)的動(dòng)力就是(shì)容(róng)器內的飽和水蒸氣分壓(yā)的不同，梯度(dù)差決(jué)定(dìng)的。也(yě)就(jiù)是(shì)在容器內的真空其(qí)實是一(yī)致的，而(ér)蒸汽(qì)之所(suǒ)以能(néng)夠流(liú)動是(shì)因為不同(tóng)處的飽(bǎo)和蒸汽(qì)分壓的不同，他是(shì)有(yǒu)溫(wēn)度差，也就是(shì)壓(yā)力差的，這(zhè)個壓差(chà)就是一(yī)個傳質的動力，一個推(tuī)動(dòng)力(lì)。幹燥的(dí)速(sù)率(shuài)與(yǔ)凍幹(gān)箱和冷(lěng)凝(níng)器之間(jiān)的水(shuǐ)蒸汽(qì)壓(yā)力差成正比，與(yǔ)水(shuǐ)蒸(zhēng)汽流(liú)動的阻(zǔ)力成反比(bǐ)。水(shuǐ)蒸汽(qì)壓力差越大，流(liú)動(dòng)的阻(zǔ)力越(yuè)小，則幹燥的速率(shuài)越快(kuài)。水蒸(zhēng)汽的壓(yā)力(lì)差取決(jué)於冷(lěng)凝器(qì)的(dí)有效溫度和(hé)產品溫(wēn)度(dù)的(dí)溫(wēn)度(dù)差。因(yīn)此要盡可能(néng)地(dì)降低冷(lěng)凝器的有效(xiào)溫度和(hé)大(dà)限度地(dì)提高產品的溫(wēn)度(dù)。因此(cǐ)從這裏可以看(kàn)出(chū)冷阱的(dí)冷(lěng)量(liáng)或者(zhě)說極限溫度及補冰(bīng)表(biǎo)麵(miàn)的(dí)補冰量(liáng)與凍(dòng)幹(gān)製品(pǐn)的升華(huá)溫(wēn)度之(zhī)間的溫(wēn)度(dù)差(chà)決(jué)定了凍(dòng)幹的升華(huá)效率，因(yīn)此凍(dòng)幹(gān)成敗(bài)的(dí)關鍵或者效率與(yǔ)設備(bèi)的(dí)選(xuǎn)擇有很(hěn)大關係。
如果產(chǎn)品的關鍵(jiàn)溫度很(hěn)低，那麼升華(huá)的溫度就(jiù)比(bǐ)較低(dī)，因(yīn)此(cǐ)選擇(zé)凍幹機的時候(hòu)要(yào)選擇冷(lěng)阱(jǐng)溫(wēn)度(dù)低的，冷(lěng)阱是否能提供足夠(gòu)的(dí)蒸氣壓差來驅使(shǐ)水(shuǐ)蒸(zhēng)氣分子運動，否(fǒu)則(zé)水蒸汽分子逐漸(jiàn)累積直到製品(pǐn)失效。如(rú)果選擇(zé)冷阱溫度梯(tī)度(dù)很(hěn)小，並且設備(bèi)設計氣流導(dǎo)向(xiàng)和(hé)阻(zǔ)力方麵(miàn)因(yīn)素考慮(lǜ)不足(zú)，那麼會造(zào)成(chéng)研發(fā)的效(xiào)率成(chéng)本(běn)非(fēi)常高。
研發用(yòng)的凍(dòng)幹機的選擇，首先(xiān)考慮的應該是研發效率，也就(jiù)是快(kuài)讀(dú)的輔料篩(shāi)選，排(pái)除(chú)幹擾(rǎo)因(yīn)素，做出來產(chǎn)品和找到合適(shì)的凍(dòng)幹曲綫，千萬不要因(yīn)為(wéi)設(shè)備(bèi)的(dí)投入的時(shí)候節省，而(ér)在(zài)研(yán)發的(dí)過(guò)程(chéng)中投(tóu)入更多的(dí)研發時間和人(rén)力(lì)，研發(fā)選擇(zé)好的凍(dòng)幹(gān)設備來(lái)提高效(xiào)率才是關鍵。
