一、 干燥原理    
干(gan)(gan)(gan)燥(zao)泛(fan)指(zhi)從濕(shi)物(wu)料中除去水(shui)分(fen)(fen)（后(hou)(hou)面的(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)泛(fan)指(zhi)水(shui)分(fen)(fen)）或其他濕(shi)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)各種操作(zuo)。如在日(ri)常(chang)生(sheng)活中將潮(chao)濕(shi)物(wu)料置于(yu)(yu)陽光下曝曬(shai)以除去水(shui)分(fen)(fen)，工業(ye)上(shang)用硅膠、石灰、濃(nong)硫(liu)酸等(deng)除去空氣(qi)(qi)(qi)、工業(ye)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)或有(you)機(ji)液體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)(fen)(減濕(shi))。在工業(ye)生(sheng)產(chan)中，干(gan)(gan)(gan)燥(zao)通常(chang)指(zhi)用熱(re)空氣(qi)(qi)(qi)、煙(yan)道氣(qi)(qi)(qi)以及紅外線等(deng)加(jia)熱(re)濕(shi)固體(ti)(ti)物(wu)料，使(shi)其中所含的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)(fen)或溶劑汽(qi)化而(er)除去，是(shi)一種屬(shu)于(yu)(yu)熱(re)質傳遞過(guo)程的(de)(de)(de)(de)單元(yuan)操作(zuo)。干(gan)(gan)(gan)燥(zao)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)使(shi)物(wu)料便于(yu)(yu)貯(zhu)(zhu)存(cun)、運輸和(he)使(shi)用，或滿足進(jin)一步(bu)加(jia)工的(de)(de)(de)(de)需要。例如谷物(wu)、蔬(shu)菜經(jing)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)后(hou)(hou)可(ke)長期貯(zhu)(zhu)存(cun)；合成樹(shu)脂干(gan)(gan)(gan)燥(zao)后(hou)(hou)用于(yu)(yu)加(jia)工，可(ke)防止塑料制品中出現氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)或云紋；紙張經(jing)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)后(hou)(hou)便于(yu)(yu)使(shi)用和(he)貯(zhu)(zhu)存(cun)。干(gan)(gan)(gan)燥(zao)廣泛(fan)應用于(yu)(yu)化工、食品、輕(qing)工、紡(fang)織、煤炭(tan)、農林產(chan)品加(jia)工和(he)建材(cai)等(deng)各部門。
原理(li):在一定(ding)溫度(du)下(xia)，任何含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濕(shi)(shi)物(wu)料(liao)(liao)(liao)都有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya),當(dang)此(ci)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)大于周(zhou)圍氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)汽分(fen)壓(ya)(ya)時(shi),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)將汽化。汽化所需熱(re)量(liang)，或(huo)來自(zi)周(zhou)圍熱(re)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)，或(huo)由(you)其(qi)他熱(re)源通過輻射、熱(re)傳導提供。含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)物(wu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)與水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)在物(wu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)存在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式有關。物(wu)料(liao)(liao)(liao)所含的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)，通常分(fen)為非結(jie)(jie)(jie)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)結(jie)(jie)(jie)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。非結(jie)(jie)(jie)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)是附著在固(gu)(gu)體(ti)(ti)表面和(he)(he)孔隙中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)與純(chun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)同(tong)；結(jie)(jie)(jie)合水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)則(ze)與固(gu)(gu)體(ti)(ti)間(jian)存在某種(zhong)物(wu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)或(huo)化學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力，汽化時(shi)不但(dan)要克服水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)子間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力，還需克服水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)子與固(gu)(gu)體(ti)(ti)間(jian)結(jie)(jie)(jie)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力，其(qi)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)低于純(chun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，且(qie)與水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)含量(liang)有關。在一定(ding)溫度(du)下(xia)，物(wu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)p同(tong)物(wu)料(liao)(liao)(liao)含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)x（每千克絕對干(gan)物(wu)料(liao)(liao)(liao)所含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)千克數）間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)曲線(xian)稱(cheng)為平(ping)衡(heng)(heng)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)曲線(xian)（圖1平(ping)衡(heng)(heng)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)曲線(xian)），一般(ban)由(you)實(shi)驗測定(ding)。當(dang)濕(shi)(shi)物(wu)料(liao)(liao)(liao)與同(tong)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)流接觸(chu)時(shi)，物(wu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)和(he)(he)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)下(xia)降(jiang)，系(xi)統達(da)到平(ping)衡(heng)(heng)時(shi)，物(wu)料(liao)(liao)(liao)所含的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)與氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)汽分(fen)壓(ya)(ya)相(xiang)等，相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)(liao)含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)x﹡稱(cheng)為平(ping)衡(heng)(heng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)。平(ping)衡(heng)(heng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)取(qu)決于物(wu)料(liao)(liao)(liao)性質、結(jie)(jie)(jie)構以及與之接觸(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)和(he)(he)濕(shi)(shi)度(du)。膠體(ti)(ti)和(he)(he)細胞質物(wu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)衡(heng)(heng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)一般(ban)較高，通過干(gan)燥操作(zuo)能除去(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)，稱(cheng)為自(zi)由(you)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)（即物(wu)料(liao)(liao)(liao)初始含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)x1與x﹡之差）。
將(jiang)濕(shi)物(wu)料(liao)(liao)(liao)置于溫度(du)、濕(shi)度(du)和氣(qi)(qi)速都恒定的氣(qi)(qi)流(liu)中(zhong)，物(wu)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的水(shui)分將(jiang)逐漸降(jiang)低。由實驗可測得干燥(zao)速率(lv) N與物(wu)料(liao)(liao)(liao)含(han)水(shui)量(liang)x的關系曲線(圖(tu)1干燥(zao)速率(lv)曲線)，此(ci)曲線稱(cheng)為(wei)干燥(zao)速率(lv)曲線。干燥(zao)速率(lv)為(wei)單(dan)位時間(jian)內單(dan)位物(wu)料(liao)(liao)(liao)表面汽化的水(shui)量(liang)，即：
式中G為(wei)(wei)絕對干(gan)(gan)(gan)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)；A為(wei)(wei)暴露(lu)于(yu)氣流中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物料(liao)(liao)表(biao)面積；x為(wei)(wei)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)水(shui)(shui)量(liang)；τ為(wei)(wei)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)時間(jian)。從圖示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)率(lv)曲(qu)線可(ke)知：濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)過程分(fen)(fen)為(wei)(wei)恒速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)和(he)(he)降速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)兩(liang)個階(jie)段(duan)(duan)，分(fen)(fen)界點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)水(shui)(shui)量(liang)稱(cheng)為(wei)(wei)臨(lin)界含(han)水(shui)(shui)量(liang)Xｃ。臨(lin)界含(han)水(shui)(shui)量(liang)不僅(jin)取(qu)決于(yu)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)結構，還與(yu)氣速(su)(su)(su)(su)(su)(su)、溫度(du)(du)和(he)(he)濕(shi)(shi)度(du)(du)以(yi)及(ji)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)類型(xing)有(you)(you)關(guan)。在恒速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)階(jie)段(duan)(duan)，物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)水(shui)(shui)量(liang)大于(yu)臨(lin)界含(han)水(shui)(shui)量(liang)，物料(liao)(liao)表(biao)面布滿非(fei)結合水(shui)(shui)分(fen)(fen)。若(ruo)熱量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)供應僅(jin)來自熱氣體(ti)(ti)，則(ze)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面溫度(du)(du)等于(yu)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濕(shi)(shi)球溫度(du)(du)。此階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)率(lv)與(yu)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)含(han)水(shui)(shui)量(liang)無關(guan)，僅(jin)取(qu)決于(yu)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構以(yi)及(ji)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su)(su)(su)(su)(su)和(he)(he)性質(zhi)(zhi)(zhi)。恒速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)階(jie)段(duan)(duan)所(suo)汽(qi)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)(fen)，全(quan)部(bu)為(wei)(wei)非(fei)結合水(shui)(shui)分(fen)(fen)。在降速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)階(jie)段(duan)(duan)，物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)水(shui)(shui)量(liang)低于(yu)臨(lin)界含(han)水(shui)(shui)量(liang)，干(gan)(gan)(gan)燥(zao)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)規律與(yu)物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)結構尤其是(shi)水(shui)(shui)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在方式有(you)(you)關(guan)。這時水(shui)(shui)分(fen)(fen)在固體(ti)(ti)物料(liao)(liao)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散起(qi)重要作(zuo)用。減(jian)薄物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)(du)或減(jian)小其粒度(du)(du)，能夠(gou)有(you)(you)效地提高(gao)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)率(lv)。降速(su)(su)(su)(su)(su)(su)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)階(jie)段(duan)(duan)汽(qi)化(hua)(hua)除去的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)(fen)包括(kuo)剩余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)結合水(shui)(shui)分(fen)(fen)和(he)(he)部(bu)分(fen)(fen)結合水(shui)(shui)分(fen)(fen)。物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)在干(gan)(gan)(gan)燥(zao)過程中逐漸升高(gao)。
二、 干燥(zao)種(zhong)類  
根據熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)的供應方式，有多種(zhong)干(gan)燥(zao)(zao)類型：①對(dui)流(liu)(liu)干(gan)燥(zao)(zao)。使熱(re)(re)(re)(re)(re)空(kong)(kong)(kong)氣或煙道(dao)氣與濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)直接接觸，依(yi)(yi)靠(kao)(kao)(kao)對(dui)流(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)向物料(liao)(liao)供熱(re)(re)(re)(re)(re)，水汽則由氣流(liu)(liu)帶走。對(dui)流(liu)(liu)干(gan)燥(zao)(zao)在生產中(zhong)應用(yong)較(jiao)廣，它包(bao)括氣流(liu)(liu)干(gan)燥(zao)(zao)、噴霧干(gan)燥(zao)(zao)、流(liu)(liu)化(hua)干(gan)燥(zao)(zao)、回轉圓(yuan)筒(tong)干(gan)燥(zao)(zao)和廂式干(gan)燥(zao)(zao)等。②傳(chuan)(chuan)導干(gan)燥(zao)(zao)。濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)與加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)壁(bi)面直接接觸，熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)靠(kao)(kao)(kao)熱(re)(re)(re)(re)(re)傳(chuan)(chuan)導由壁(bi)面傳(chuan)(chuan)給濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)，水汽靠(kao)(kao)(kao)抽(chou)氣裝(zhuang)置(zhi)排出(chu)(chu)。它包(bao)括滾筒(tong)干(gan)燥(zao)(zao)、真空(kong)(kong)(kong)耙式干(gan)燥(zao)(zao)等。③輻射(she)干(gan)燥(zao)(zao)。熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)以(yi)輻射(she)傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)方式投射(she)到(dao)濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)表面，被吸(xi)收后轉化(hua)為熱(re)(re)(re)(re)(re)能，水汽靠(kao)(kao)(kao)抽(chou)氣裝(zhuang)置(zhi)排出(chu)(chu)，如(ru)紅外線干(gan)燥(zao)(zao)。④介電加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)干(gan)燥(zao)(zao)。將濕(shi)(shi)物料(liao)(liao)置(zhi)于高頻電場內，依(yi)(yi)靠(kao)(kao)(kao)電能加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)而使水分汽化(hua)，包(bao)括高頻干(gan)燥(zao)(zao)、微(wei)波干(gan)燥(zao)(zao)。在傳(chuan)(chuan)導、輻射(she)和介電加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)這三(san)類干(gan)燥(zao)(zao)方法中(zhong)，物料(liao)(liao)受熱(re)(re)(re)(re)(re)與帶走水汽的氣流(liu)(liu)無(wu)關，必要時物料(liao)(liao)可(ke)不與空(kong)(kong)(kong)氣接觸。
根據(ju)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)物料所處環境壓(ya)(ya)(ya)強可分(fen)為：①常壓(ya)(ya)(ya)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)。干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)操作(zuo)(zuo)在(zai)常壓(ya)(ya)(ya)條件下進行，此(ci)方式較為多(duo)見，大多(duo)數干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)裝置都為常壓(ya)(ya)(ya)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)。②加壓(ya)(ya)(ya)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)。干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)操作(zuo)(zuo)在(zai)高于(yu)大壓(ya)(ya)(ya)力下進行，此(ci)法較為少見。③真空干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)。為更好地保護干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)物料，必須降(jiang)(jiang)低(di)加熱溫(wen)度(du)。但(dan)當(dang)溫(wen)度(du)低(di)于(yu)沸(fei)點時，干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)進展很慢。恰當(dang)降(jiang)(jiang)低(di)壓(ya)(ya)(ya)力可使水沸(fei)點溫(wen)度(du)降(jiang)(jiang)低(di)，有利于(yu)縮短干(gan)(gan)(gan)燥(zao)(zao)時間。
根據物(wu)料(liao)(liao)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度可(ke)分(fen)為：①高(gao)溫(wen)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)。加(jia)熱(re)溫(wen)度大(da)于(yu)等(deng)(deng)于(yu)大(da)氣壓力下(xia)水(shui)的(de)沸點，此法(fa)(fa)物(wu)料(liao)(liao)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)速度較(jiao)快(kuai)，但(dan)較(jiao)易引起(qi)物(wu)料(liao)(liao)特性(xing)的(de)變化(hua)(hua)。②常溫(wen)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)。在(zai)常溫(wen)條件下(xia)對物(wu)料(liao)(liao)進(jin)行干(gan)燥(zao)(zao)(zao)，例如：風干(gan)、陰干(gan)等(deng)(deng)，此法(fa)(fa)可(ke)以較(jiao)好地保護物(wu)料(liao)(liao)原有(you)(you)的(de)特性(xing)。③冷(leng)凍干(gan)燥(zao)(zao)(zao)。對物(wu)料(liao)(liao)進(jin)行冷(leng)凍，使物(wu)料(liao)(liao)凍結，在(zai)物(wu)料(liao)(liao)不解凍的(de)條件下(xia)進(jin)行干(gan)燥(zao)(zao)(zao)。此法(fa)(fa)可(ke)以較(jiao)大(da)程度地保持物(wu)料(liao)(liao)原有(you)(you)特性(xing)，干(gan)燥(zao)(zao)(zao)前后(hou)的(de)物(wu)料(liao)(liao)無(wu)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)。
三、 壓強與沸點(dian)溫度的關系
物(wu)質(zhi)從液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)變為(wei)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)的(de)過程叫(jiao)做(zuo)汽(qi)(qi)(qi)化。由液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)變為(wei)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)的(de)轉折(zhe)點(dian)溫度(du)(du)叫(jiao)沸點(dian)。按照(zhao)物(wu)質(zhi)分子(zi)(zi)運動論的(de)觀點(dian)，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中的(de)分子(zi)(zi)平均(jun)距(ju)離比液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)中的(de)大得(de)多。液(ye)(ye)(ye)態(tai)時(shi)，物(wu)質(zhi)分子(zi)(zi)之(zhi)間有較強的(de)吸引(yin)力(li)，物(wu)質(zhi)從液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)轉變為(wei)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)，必須克(ke)服分子(zi)(zi)間的(de)引(yin)力(li)而做(zuo)功(gong)，這種功(gong)稱為(wei)內功(gong)。另外(wai)，當(dang)物(wu)質(zhi)從液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)變為(wei)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)時(shi),體(ti)(ti)積(ji)將增大許多倍,因此還必須反抗大氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)而做(zuo)功(gong)，這種功(gong)稱為(wei)外(wai)功(gong)。做(zuo)功(gong)需(xu)要消耗一(yi)定的(de)能量。當(dang)液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)蒸發或沸騰時(shi)，保(bao)持溫度(du)(du)不變，都(dou)必須從外(wai)界輸(shu)入能量，這就是液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)汽(qi)(qi)(qi)化時(shi)需(xu)要汽(qi)(qi)(qi)化熱的(de)原因。如(ru)果液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)在絕(jue)熱下蒸發，則液(ye)(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)溫度(du)(du)將降(jiang)低，這一(yi)現象被用來(lai)獲得(de)低溫。例如(ru),利用液(ye)(ye)(ye)氦的(de)絕(jue)熱蒸發,可獲得(de)約為(wei)0.7K的(de)低溫。
對于水(shui)來說，其沸點(dian)溫度(du)與壓強(qiang)關系有(you)著(zhu)一一對應關系，壓強(qiang)低(di)(di)其沸點(dian)溫度(du)也低(di)(di)。表1為不同(tong)的壓強(qiang)下水(shui)的沸點(dian)溫度(du)數據。

            表 1  壓強與水的沸點溫度 
當壓強(qiang)為610.5Pa時(shi)，對應沸點溫度為0℃，由(you)于此(ci)溫度又是水(shui)(shui)的冰點，在此(ci)點水(shui)(shui)的汽、液、固三(san)態并存，我們(men)把此(ci)點叫做水(shui)(shui)的三(san)相點。
四、 汽化與升華
物(wu)質從液相(xiang)(xiang)變為(wei)氣相(xiang)(xiang)的(de)過(guo)程(cheng)叫做汽(qi)(qi)(qi)化。在圖(tu)2中(zhong)，對于水來說(shuo)，如環境溫度大于0℃、水汽(qi)(qi)(qi)分壓(ya)P水汽(qi)(qi)(qi)小(xiao)于水的(de)飽和(he)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)壓(ya)P飽和(he)，則汽(qi)(qi)(qi)化能順利進行。目前(qian)大多(duo)數干燥方(fang)法都是照此原理進行工作(zuo)。
物質從固相(xiang)變為氣相(xiang)的(de)(de)過(guo)程(cheng)叫做升(sheng)華(hua)。在(zai)圖(tu)2中(zhong)，如果(guo)環境溫度小于0℃，水(shui)(shui)以固態冰(bing)的(de)(de)形(xing)式存(cun)在(zai)，環境中(zhong)水(shui)(shui)汽分(fen)壓P水(shui)(shui)汽小于冰(bing)表面的(de)(de)水(shui)(shui)飽和蒸(zheng)汽壓P飽和，則(ze)升(sheng)華(hua)能順利(li)進行(xing)。如此(ci)時環境中(zhong)水(shui)(shui)汽分(fen)壓P水(shui)(shui)汽大于冰(bing)表面的(de)(de)水(shui)(shui)飽和蒸(zheng)汽壓P飽和，則(ze)水(shui)(shui)汽凝(ning)結成冰(bing)或霜，我們稱此(ci)為凝(ning)華(hua)，它是升(sheng)華(hua)的(de)(de)相(xiang)反過(guo)程(cheng)。
五、 凍干(gan)現象
人(ren)們(men)普遍的概念，清洗衣(yi)料(liao)(liao)后，衣(yi)料(liao)(liao)干(gan)燥(zao)(zao)(zao)應在(zai)較高(gao)的溫度(du)、通風干(gan)燥(zao)(zao)(zao)的環境下進行，環境溫度(du)越(yue)高(gao)、空(kong)氣干(gan)燥(zao)(zao)(zao)度(du)越(yue)高(gao)，則衣(yi)料(liao)(liao)干(gan)得越(yue)快。可在(zai)嚴寒地區，人(ren)們(men)發現洗過的衣(yi)料(liao)(liao)，涼在(zai)始終冰雪不化的背陽(yang)處(chu)，凍(dong)(dong)成硬梆梆的衣(yi)料(liao)(liao)也(ye)會干(gan)燥(zao)(zao)(zao)。另外人(ren)們(men)也(ye)發現放在(zai)冷庫、冰箱冷凍(dong)(dong)室中未包裝的食(shi)品(pin)，雖然凍(dong)(dong)得很硬，但表面已(yi)經干(gan)燥(zao)(zao)(zao)，這些就是凍(dong)(dong)干(gan)現象。
六、 凍干(gan)原理(li)及定義
從圖2中我們(men)可以(yi)看出，當溫度為0℃時，水(shui)剛好處于(yu)冰點，此(ci)時水(shui)處于(yu)液(ye)、氣、固(gu)三態并存，我們(men)把(ba)此(ci)點叫(jiao)做水(shui)的三相(xiang)點。溫度向上，水(shui)以(yi)汽(qi)、液(ye)二(er)相(xiang)出現；溫度向下、水(shui)以(yi)汽(qi)、固(gu)二(er)相(xiang)形態出現。
當水(shui)凍結成冰后，從前面的學習(xi)中(zhong)我們知道(dao)，只要(yao)環境中(zhong)的水(shui)汽(qi)(qi)(qi)分壓(ya)P水(shui)汽(qi)(qi)(qi)小于(yu)對應溫度冰的飽和(he)蒸汽(qi)(qi)(qi)壓(ya)P飽和(he)，則冰直接從固態(tai)變為汽(qi)(qi)(qi)態(tai)而進行干(gan)燥過程，我們把這一過程叫做升華干(gan)燥，冰直接從固態(tai)變為汽(qi)(qi)(qi)態(tai)的現象叫升華。
我(wo)們把物料在凍結的情況下進行干(gan)燥(zao)，在干(gan)燥(zao)過(guo)程中冰(bing)不溶化，冰(bing)從固(gu)態直接汽(qi)化而干(gan)燥(zao)的過(guo)程叫冷凍干(gan)燥(zao)（簡(jian)稱凍干(gan)）。
七、 凍(dong)干物(wu)料的(de)特點
1. 含水量、吸濕性(xing)及(ji)存貯(zhu)性(xing)能(neng)
    凍(dong)干脫水比較(jiao)徹底，凍(dong)干物料含水量在(zai)5%以下。由于升華(hua)干燥前的(de)凍(dong)結(jie)，使物料形成了一個穩定的(de)固(gu)體(ti)骨架，冰晶升華(hua)后，固(gu)體(ti)骨架基(ji)本(ben)不變，凍(dong)干物料具有(you)多孔海綿狀結(jie)構，因此(ci)具有(you)較(jiao)大(da)的(de)表(biao)面(mian)積。如暴露(lu)在(zai)空氣中，它的(de)吸濕性能(neng)很強，也(ye)較(jiao)易與(yu)空氣發生各種(zhong)反應。凍(dong)干物料含水量很低(di)，只要(yao)包裝恰當，不加任何防腐劑、在(zai)室溫條件下也(ye)可(ke)以存貯較(jiao)長時間。
2. 形狀和質地
    物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)中(zhong)冰晶(jing)升(sheng)華(hua)后，固(gu)體骨架基本不變(bian)，因此凍(dong)干物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)形狀(zhuang)變(bian)化較(jiao)少(shao)，物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)（包括液體）基本保持原(yuan)有形狀(zhuang)不變(bian)。物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)中(zhong)的(de)水(shui)(shui)分(fen)以冰晶(jing)形式存在，原(yuan)溶(rong)(rong)于(yu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)無(wu)機鹽(yan)等溶(rong)(rong)解物(wu)(wu)(wu)(wu)被均勻地分(fen)配在物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)中(zhong)，冰晶(jing)升(sheng)華(hua)后，溶(rong)(rong)于(yu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)溶(rong)(rong)解物(wu)(wu)(wu)(wu)就(jiu)地析出，留下(xia)多孔海綿狀(zhuang)結構，避免了無(wu)機鹽(yan)等成分(fen)的(de)表面(mian)析出而引起的(de)表面(mian)硬化現(xian)象，由(you)于(yu)含水(shui)(shui)量很低(di)，因此凍(dong)干物(wu)(wu)(wu)(wu)料(liao)質(zhi)地酥松，它極(ji)易破碎和粉末(mo)化。
3. 色、香、味及(ji)活性(xing)
    冷凍干燥(zao)是在低(di)溫、真空條件下(xia)進行的(de)操作。在此種(zhong)條件下(xia)，物料(liao)中熱(re)敏(min)和(he)易(yi)氧化(hua)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)不易(yi)受到(dao)破(po)壞，物料(liao)的(de)活性較(jiao)大程度地得(de)到(dao)保存(cun)；物料(liao)中各種(zhong)色(se)素(su)不易(yi)分(fen)(fen)(fen)解，酶(mei)和(he)氨基酸幾乎(hu)不發生褐(he)變(bian)(bian)，因(yin)此物料(liao)的(de)顏(yan)色(se)也幾乎(hu)不變(bian)(bian)；低(di)溫下(xia)芳香(xiang)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)揮發性較(jiao)低(di)，也無氧化(hua)等劣變(bian)(bian)反(fan)應，不會產生異(yi)味，相(xiang)反(fan)因(yin)水(shui)分(fen)(fen)(fen)的(de)脫去使芳香(xiang)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)濃度相(xiang)對增(zeng)加，香(xiang)氣更(geng)加濃郁；因(yin)低(di)溫和(he)無氧化(hua)等各種(zhong)化(hua)學反(fan)應，所以物料(liao)的(de)各種(zhong)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)得(de)到(dao)較(jiao)有(you)效的(de)保存(cun)，其風味也基本不流失，味道由(you)于脫水(shui)而變(bian)(bian)得(de)更(geng)濃。
4. 復水性能和溶化性能
    由于凍(dong)(dong)(dong)干(gan)物(wu)料(liao)(liao)為多孔海綿狀(zhuang)結(jie)構，沒有(you)無機鹽等成分(fen)(fen)的(de)(de)表面(mian)析(xi)出而引起的(de)(de)表面(mian)硬化現象(xiang)，水分(fen)(fen)能(neng)很容(rong)易(yi)滲入內部與干(gan)物(wu)料(liao)(liao)充分(fen)(fen)接觸，因此(ci)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)物(wu)料(liao)(liao)與其(qi)他方(fang)式干(gan)燥的(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)相比，有(you)著(zhu)優(you)異(yi)的(de)(de)復水性(xing)。如凍(dong)(dong)(dong)干(gan)前(qian)物(wu)料(liao)(liao)是水溶性(xing)液體，那(nei)凍(dong)(dong)(dong)干(gan)后放入水中就能(neng)很快(kuai)溶化。
八、 升(sheng)華的(de)基(ji)本條(tiao)件
當水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)壓(ya)大于(yu)610.5Pa時，冰(bing)只能(neng)先融化為(wei)水(shui)(shui)，然(ran)后(hou)再(zai)由(you)水(shui)(shui)轉化為(wei)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)；而冰(bing)周圍的蒸(zheng)汽壓(ya)低于(yu)610.5Pa時，冰(bing)可以直接升華(hua)為(wei)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)，這就是升華(hua)干燥的理論基礎。
冰(bing)(bing)升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)時其狀態點應在圖2的(de)升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)區內。比如：溫(wen)度(du)(du)為(wei)-10℃的(de)冰(bing)(bing)如果周圍(wei)的(de)水(shui)蒸氣壓(ya)為(wei)400Pa，則必(bi)須將蒸汽壓(ya)降到低于(yu)286Pa（-10℃冰(bing)(bing)的(de)飽(bao)和蒸汽壓(ya)）時，冰(bing)(bing)才(cai)能(neng)開(kai)始(shi)升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)。蒸汽壓(ya)為(wei)286Pa（-10℃冰(bing)(bing)的(de)飽(bao)和蒸汽壓(ya)值），如果冰(bing)(bing)溫(wen)為(wei)-20℃（對應飽(bao)和蒸汽壓(ya)125Pa），升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)雖然在進(jin)行(xing)(xing)，但(dan)升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)速度(du)(du)太(tai)慢，我們可以提高冰(bing)(bing)溫(wen)，使溫(wen)度(du)(du)接近(jin)-10℃（低于(yu)它），以加快升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)速度(du)(du)；當(dang)冰(bing)(bing)溫(wen)大約(yue)為(wei)-50℃時，由于(yu)此(ci)時對應的(de)蒸汽壓(ya)接近(jin)于(yu)0Pa，因此(ci)再這么降低周圍(wei)的(de)蒸汽壓(ya)也無(wu)法使冰(bing)(bing)升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)，此(ci)時必(bi)須提高冰(bing)(bing)溫(wen)以便升(sheng)(sheng)華(hua)(hua)(hua)(hua)得以進(jin)行(xing)(xing)。
九、 升華干燥的必(bi)要條件(jian)
隨著升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)的進行(xing)，不(bu)斷(duan)地(di)吸(xi)收熱(re)(re)量(liang)，致使冰失去熱(re)(re)量(liang)而溫(wen)(wen)(wen)度降低。如(ru)冰得不(bu)到熱(re)(re)量(liang)補充，則(ze)會(hui)使冰溫(wen)(wen)(wen)繼續降低，當冰溫(wen)(wen)(wen)大(da)約為(wei)-50℃時，由于(yu)此時對應的蒸汽(qi)壓接近于(yu)0Pa，并停(ting)(ting)止升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)。所以(yi)，升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)干燥時，要不(bu)停(ting)(ting)地(di)向冰晶傳熱(re)(re)，以(yi)提供(gong)升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)所需的熱(re)(re)量(liang)。但如(ru)果所提供(gong)的熱(re)(re)量(liang)大(da)于(yu)冰升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)華(hua)所需的熱(re)(re)量(liang)，多余的熱(re)(re)量(liang)就會(hui)被冰作(zuo)為(wei)顯熱(re)(re)吸(xi)收，導(dao)致冰溫(wen)(wen)(wen)上升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。當冰溫(wen)(wen)(wen)上升(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)到冰點時，冰就會(hui)融(rong)化。
假如冰表面的水(shui)蒸(zheng)氣壓(ya)低于(yu)冰的飽和蒸(zheng)汽壓(ya)，則一部分冰升華為(wei)水(shui)蒸(zheng)氣，使水(shui)蒸(zheng)氣壓(ya)升高。當水(shui)蒸(zheng)氣壓(ya)增高到(dao)等于(yu)此溫度下冰的飽和蒸(zheng)汽壓(ya)時(shi)，冰與水(shui)蒸(zheng)氣達到(dao)平衡，表現(xian)為(wei)冰停止升華。