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不同的實驗、不同的樣品對凍干機的功能要求不同，一般而言，對于食品、中草藥、粉末材料等樣品凍干一般建議采用擱板型凍干機；而對于西林瓶操作則必須要選擇帶壓蓋裝置的凍干機。
高級凍干機是將含水物質(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，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。
在開始階段，如果物料溫度相對較高，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，若沒有外界供熱，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排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當(dāng)達(dá)到物料的凍結(jié)點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍干燥也就無法進(jìn)行了。
供給熱量的過程是一個傳熱過程，排除蒸汽的過程是一個傳質(zhì)的過程，因此，升華干燥過程實質(zhì)上是一個傳熱、傳質(zhì)同時進(jìn)行的過程。自然界中所發(fā)生的任何過程都有驅(qū)動力，升華干燥中的傳熱驅(qū)動力為熱源與升華界面之間的溫差，而傳質(zhì)驅(qū)動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。
凍干時，既要保持產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)，又要取得較快的干燥速率。升華所需要的潛熱必須由熱源通過外界傳熱過程傳送到被干燥物料的表面，然后再通過內(nèi)部傳熱過程傳送到物料內(nèi)冰升華的實際發(fā)生處。所產(chǎn)生的水蒸氣必須通過內(nèi)部傳質(zhì)過程到達(dá)物料的表面，再通過外部傳質(zhì)過程轉(zhuǎn)移到蒸汽捕集器中。
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