凍干工藝原理

凍干工藝原理冷凍干燥的原理

一、凍干的概念、目的及應(yīng)用

冷凍干燥就是把含有大量水分的物質(zhì)，預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體。然后在真空的條件下使水蒸汽直接從固體中升華出來(lái)，而物質(zhì)本身留在凍結(jié)的冰架子中，從而使得干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài),且制品復(fù)水性極好。利用冷凍干燥目的是為了貯存潮濕的物質(zhì)，通常是含有微生物組織的水溶液，或不含微生物組織的水溶液。產(chǎn)品在凍結(jié)之后置于一個(gè)低水氣壓下，這時(shí)包含冰的升華，直接由固態(tài)在不發(fā)生熔化的情況下變成汽態(tài)。與其他干燥方式相比避免了化學(xué)、物理和酶的變化，從而確保了制品物性在保存時(shí)不易改變。實(shí)際需要的低水汽壓是靠真空的狀況下達(dá)到的。

真空冷凍干燥技術(shù)主要應(yīng)用于：熱穩(wěn)定性差的生物制品，生化類制品，血液制品，基因工程類制品等藥物凍干；為保持生物組織結(jié)構(gòu)和活性，外科手術(shù)用的皮層、骨骼、角膜、心瓣膜等生物組織的處理；以保持食物色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分以及能迅速?gòu)?fù)水的咖啡、調(diào)料、肉類、海產(chǎn)品、果蔬的凍干；在微膠囊制備、藥品控釋材料等方面的應(yīng)用。

以保持生鮮物質(zhì)不變性的人參、蜂皇漿、龜鱉等保健品及中草藥制劑的加工；超微細(xì)粉末功能材料如：光導(dǎo)纖維、超導(dǎo)材料、微波介質(zhì)材料、磁粉以及能加速反應(yīng)工程的催化劑的處理等。二、冷凍干燥的原理及優(yōu)點(diǎn)

1、

水的狀態(tài)平衡圖

物質(zhì)有固、液、汽三態(tài)，物質(zhì)的狀態(tài)與其溫度和壓力有關(guān)。圖1-1示出水（H2O）的狀態(tài)平衡圖。圖中OA、OB、OC三條曲線分別表示冰和水、水和水蒸汽、冰和水蒸汽兩相共存時(shí)其壓力和溫度之間的關(guān)系。分別稱為溶化線、沸騰線和升華線。此三條曲線將圖面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，分別稱為固相區(qū)、液相區(qū)和氣相區(qū)。箭頭1、2、3分別表示冰溶化成水，水汽化成水蒸汽和冰升華成水蒸汽的過(guò)程。曲線OB的頂端有一點(diǎn)K，其溫度為374℃，稱為臨界點(diǎn)。若水蒸汽的溫度高于其臨界溫度374℃時(shí)，無(wú)論怎樣加大壓力，水蒸汽也不能變成水。三曲線的交點(diǎn)O，為固、液、汽三相其存的狀態(tài)，稱為三相點(diǎn)，其溫度為0.01℃，壓力為610Pa。在三相點(diǎn)以下，不存在液相。

若將冰面的壓力保持低于610Pa，且給冰加熱，冰就會(huì)不經(jīng)液相直接變成汽相，這一過(guò)程稱為升華。

真空冷凍干燥是先將濕料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下,使水分變成固態(tài)的冰,然后在較高的真空度下,使冰直接升華為水蒸氣,再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝,從而獲得干燥制品的技術(shù)。干燥過(guò)程是水的物態(tài)變化和移動(dòng)的過(guò)程。這種變化和移動(dòng)發(fā)生在低溫低壓下。因此，真空冷凍干燥的基本原理就是低溫低壓下傳質(zhì)傳熱的機(jī)理。

2、

冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)

冷凍干燥與常規(guī)的曬干、烘干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比，有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此在對(duì)于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類，不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力。在凍干過(guò)程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行。因此能保持原來(lái)的性狀。在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成份和受熱變性的營(yíng)養(yǎng)成分損失很小，適合一些化學(xué)制品、藥品和食品的干燥。由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此制品的體積、形狀幾乎不變，保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。在真空下進(jìn)行干燥，物料處于高度缺氧狀態(tài)下，容易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不變質(zhì)。

冷凍干燥的一般過(guò)程

需要凍干的物品需配制成一定濃度的液體，為了能保證干燥后有一定的形狀，一般凍干產(chǎn)品應(yīng)配制成含固體物質(zhì)濃度在4%～25%之間的稀溶液，以濃度為10%～15%最佳。這種溶液中的水，大部分是以分子的形式存在于溶液中的自由水；少部分是以分子吸附在固體物質(zhì)晶格間隙中或以氫鍵方式結(jié)合在一些極性基團(tuán)上的結(jié)合水。固定于生物體和細(xì)胞中的水，大部分是可以凍結(jié)和升華的自由水，還有一部分不能凍結(jié)、很難除去的結(jié)合水。凍干就是在低溫、真空環(huán)境中除卻物質(zhì)中的自由水和一部分的吸附于固體晶格間隙中的結(jié)合水。因此，冷凍干燥過(guò)程一般分三步進(jìn)行，即預(yù)凍結(jié)、升華干燥（或稱第一階段干燥）、解析干燥（或稱第二階段干燥）。

一、預(yù)凍結(jié)

預(yù)凍就是將溶液中的自由水固化，賦予干后產(chǎn)品與干燥前相同的形態(tài)，防止抽空干燥時(shí)起泡、濃縮和溶質(zhì)移動(dòng)等不可逆變化發(fā)生，盡量減少由溫度引起的物質(zhì)可溶性減少和生命特性的變化。

1、

預(yù)凍的方法

溶液的預(yù)凍方法有兩種：凍干箱內(nèi)預(yù)凍法和箱外預(yù)凍法。箱內(nèi)預(yù)凍法是直接把產(chǎn)品放置在凍干機(jī)內(nèi)的多層擱板上，由凍干機(jī)的冷凍機(jī)來(lái)進(jìn)行冷凍，大量的小瓶和安瓶進(jìn)行凍干時(shí)為了進(jìn)箱和出箱方便，一般把小瓶或安瓶分放在若干金屬盤內(nèi)，再裝進(jìn)箱子，為了改善熱傳遞。有些金屬盤制成可抽活底式，進(jìn)箱時(shí)把底抽走，讓小瓶直接與凍干箱的金屬板接觸；對(duì)于不可抽底的盤子，要求盤底平整，以獲得產(chǎn)品的均一性。采用旋凍法的大血漿瓶要事先凍好后加上導(dǎo)熱用的金屬架后再進(jìn)箱進(jìn)行冷凍。箱外預(yù)凍法有二種方法。有些小型凍干機(jī)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)凍產(chǎn)品的裝置，只能利用低溫冰箱或酒精加干冰來(lái)進(jìn)行預(yù)凍。另一種是專用的旋凍器，它可把大瓶的產(chǎn)品邊旋轉(zhuǎn)邊冷凍成殼狀結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)入凍干箱內(nèi)。還有一種特殊的離心式預(yù)凍法，離心式凍干機(jī)就采用此法。利用在真空下液體迅速蒸發(fā)，吸收本身的熱量而凍結(jié)。旋轉(zhuǎn)的離心力防止產(chǎn)品的氣體逸出，使產(chǎn)品能“平靜地”凍結(jié)成一定的形狀。轉(zhuǎn)速一般為800轉(zhuǎn)/分左右。們達(dá)到一定含量，就為微生物的生長(zhǎng)繁殖和某些化學(xué)反應(yīng)提供了條件。實(shí)驗(yàn)證明：即使是單分子層吸附以下的低含水量，也可以成為某些化合物的溶液，產(chǎn)生與水溶液相同的移動(dòng)性和反應(yīng)性。因此為了改善產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其保存期，需要除去這些水分。這就是解析干燥的目的。

由于這一部分水分是通過(guò)范德華力、氫鍵等弱分子力吸附在藥品上的結(jié)合水，因此要除去這部分水，需要克服分子間的力，需要更多的能量。此時(shí)可以把制品溫度加熱到其允許的最高溫度以下（產(chǎn)品的允許溫度視產(chǎn)品的品種而定，一般為25℃-40℃左右。病毒性產(chǎn)品為25℃，細(xì)菌性產(chǎn)品為30℃，血清、抗菌素等可高達(dá)40℃如果制品共晶點(diǎn)較高，系統(tǒng)的真空度也能保持良好，凝結(jié)器的制冷能力充裕，則也可采用一定的升溫速度，將擱板溫度升高至允許的最高溫度，直至凍干結(jié)束，但也需保證制品在大量升華時(shí)的溫度不得超過(guò)共晶點(diǎn)。

在解析干燥階段由于產(chǎn)品內(nèi)逸出水份的減少，冷凝器溫度的下降又引起系統(tǒng)內(nèi)水蒸氣壓力的下降，這樣往往使凍干箱的總壓力下降到低于10Pa，這就使凍干箱內(nèi)對(duì)流的熱傳遞幾乎消失。為了改進(jìn)凍干箱傳熱，使產(chǎn)品溫度較快地達(dá)到最高允許溫度，以縮短解析干燥階段時(shí)間，要對(duì)凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng)進(jìn)行控制，控制的壓強(qiáng)范圍在15～30Pa之間。產(chǎn)品溫度到達(dá)許可溫度之后，為了進(jìn)一步降低產(chǎn)品內(nèi)的殘余水份含量，需要恢復(fù)高真空度，同時(shí)，冷凝器由于負(fù)荷減少也達(dá)到了極限低溫，這樣凍干箱和冷凝器之間水蒸氣壓力差達(dá)到了最大值。這種狀況非常有利于產(chǎn)品內(nèi)殘余水份的逸出。由于凍干藥品中的殘留水分對(duì)凍干生化藥品的影響很大，殘留水分過(guò)多，生化活性物質(zhì)容易失活，大大降低了穩(wěn)定性?？刂苾龈伤幤分械臍埩羲?，關(guān)鍵在于第二階段再干燥的控制。在這一階段中，溫度要選擇能允許的最高溫度；真空度的控制盡可能提高，有利于殘留水分的逸出；持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)越好，一般過(guò)程需要4-6小時(shí)；對(duì)自動(dòng)化程度較高的凍干機(jī)可采取壓力升高試驗(yàn)對(duì)殘留水分進(jìn)行控制，保證凍干藥品的水分含量少于3%。凍干曲線的制定生物制品的冷凍干燥產(chǎn)品，需要有一定的物理形態(tài)、均一的顏色、合格的殘余水份含量、良好的溶解性、高的存活率或效價(jià)，長(zhǎng)的保存期。因此，不僅要對(duì)配制過(guò)程和凍干后的密封保存進(jìn)行控制。更重要的是對(duì)冷凍干燥過(guò)程的每一階段的各參數(shù)進(jìn)行全面的控制，才能得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。凍干曲線和時(shí)序就是進(jìn)行冷凍干燥過(guò)程控制的基本依據(jù)。凍干曲線就是表示凍干過(guò)程中產(chǎn)品的溫度、壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線；凍干時(shí)序是在凍干過(guò)程中不同時(shí)間，各種設(shè)備的啟閉運(yùn)行情況。凍干加工中最重要的過(guò)程參數(shù)是制品的溫度和干燥箱內(nèi)的壓力。對(duì)于某一具體的凍干機(jī)，由于制品的溫度與擱板溫度或箱內(nèi)空間溫度有一定依從關(guān)系，許多設(shè)備又不能控制產(chǎn)品表面的壓力，所以實(shí)踐中凍干曲線往往用擱板溫度（或箱內(nèi)空間溫度）與時(shí)間的關(guān)系曲線來(lái)表示。為了監(jiān)測(cè)凍干過(guò)程的主要參數(shù)，配自動(dòng)記錄儀的凍干機(jī)一般均自動(dòng)記錄下擱板的溫度、制品溫度、水汽凝結(jié)器溫度、凍干箱壓力等四個(gè)參數(shù)和時(shí)間的曲線。這些曲線均為凍干曲線。比較典型的凍干曲線將擱板升溫分為兩個(gè)階段，在大量升華時(shí)擱板溫度保持較低，根據(jù)實(shí)際情況，一般可控制在-10℃～+10℃之間。第二階段則根據(jù)制品性質(zhì)將擱板溫度適當(dāng)調(diào)高，此法適用于其熔點(diǎn)較低的制品。若對(duì)制品的性能尚不清楚，機(jī)器性能較差或其工作不夠穩(wěn)定時(shí)，用此法也比較穩(wěn)妥。實(shí)際上，凍干曲線的形狀與產(chǎn)品的性能、裝量的多少、分裝容量的種類、設(shè)備條件等許多因素有關(guān)。制定凍干曲線要考慮下列因素：①

產(chǎn)品的品種：有些產(chǎn)品受冷凍的影響較大，有些產(chǎn)品則影響較小；一般細(xì)菌性的產(chǎn)品受冷凍的影響較大，病毒性的產(chǎn)品受冷凍的影響較小。共熔點(diǎn)低的產(chǎn)品要求預(yù)凍的溫度低，加熱時(shí)板層的溫度亦相應(yīng)要低些；為了長(zhǎng)期保存產(chǎn)品，殘余水份含量要求低的產(chǎn)品，凍干時(shí)間需長(zhǎng)些。殘余水份含量要求高的產(chǎn)品，凍干時(shí)間可縮短；②

裝液量：總裝液量和每一容器內(nèi)產(chǎn)品裝液量的多少，裝液量多則凍干時(shí)間長(zhǎng)；③

容器的品種：底部平整則傳熱較好。底部不平或玻璃較厚則傳熱較差，后者顯然凍干時(shí)間較長(zhǎng)；④

凍干機(jī)性能：生產(chǎn)廠家不同，凍干曲線也不完全一樣。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)各自的具體條件，從試驗(yàn)中制定出最佳的凍干曲線。制定凍干曲線和凍干時(shí)序主要確定下列數(shù)據(jù):預(yù)凍速率預(yù)凍速率的快慢，對(duì)產(chǎn)品凍結(jié)中晶粒的大小、活菌的存活率和升華的速率均有直接的影響。一般來(lái)說(shuō)，慢凍晶粒大，產(chǎn)品外觀粗糙、不容易損傷活菌，但升華速率快，而速凍則與此相反。通常凍干機(jī)是不能調(diào)節(jié)凍結(jié)速率的。如需凍結(jié)得快一些，則先將干燥室（箱）預(yù)冷至較低溫度，再將制品入箱凍結(jié)。若使干燥箱與制品一起降溫，其凍結(jié)速率較慢。預(yù)凍溫度

根據(jù)預(yù)凍方法不同而略有差異。一般來(lái)說(shuō)，擱板溫度應(yīng)低于制品共熔點(diǎn)5～10oC。預(yù)凍時(shí)間預(yù)凍所需的時(shí)間要根據(jù)不同的具體條件而定，總的原則是應(yīng)使產(chǎn)品的各部分完全凍牢。一般來(lái)說(shuō)，制品裝量多，分裝的容器底不平，托盤與擱板接觸傳熱不良，凍干機(jī)制冷能力小，產(chǎn)品的過(guò)冷度小，擱板間的溫差大等均應(yīng)延長(zhǎng)預(yù)凍時(shí)間。反之預(yù)凍時(shí)間可以縮短。通常擱板式凍干機(jī)，干燥箱的擱板從室溫30oC降到-40oC約需2～4個(gè)小時(shí)，在制品樣品溫度降到預(yù)定的最低溫度后，還需在此溫度下保持1～2小時(shí)，才能升華。水汽凝結(jié)器的降溫時(shí)間與溫度

在產(chǎn)品預(yù)凍結(jié)束前30-50分鐘（視其制冷能力決定時(shí)間長(zhǎng)短）就應(yīng)使水汽凝結(jié)器降溫。溫度降到-40oC左右，起動(dòng)真空泵抽真空，當(dāng)產(chǎn)品表面壓力降至10-20Pa以下，起動(dòng)加熱循環(huán)泵，給產(chǎn)品供熱升華。

抽真空時(shí)間預(yù)凍結(jié)束就是開(kāi)始抽真空，要求在0.5h左右的時(shí)間真空度能達(dá)到10Pa；預(yù)凍結(jié)束就是停止凍干箱冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，通常在抽真空的同時(shí)或真空抽到規(guī)定要求時(shí)停止冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。預(yù)凍結(jié)束的時(shí)間

預(yù)凍結(jié)束就是停止凍干箱板層的降溫，通常在抽真空的同時(shí)或真空抽到規(guī)定要求時(shí)停止板層的降溫。開(kāi)始加熱時(shí)間

一般認(rèn)為開(kāi)始加熱的時(shí)間始于抽真空（實(shí)際上抽真空開(kāi)始，升華即已開(kāi)始）。開(kāi)始加熱是在真空度達(dá)到10Pa之后，有些凍干機(jī)利用真空繼電器自動(dòng)接通加熱，即真空度達(dá)到10Pa時(shí)，加熱便自動(dòng)開(kāi)始；有些凍干機(jī)是在抽真空之后半小時(shí)開(kāi)始加熱，這時(shí)真空度已達(dá)到10Pa甚至更高。真空?qǐng)?bào)警工作時(shí)間

由于真空度對(duì)于升華是極其重要的，因此新式的凍干機(jī)均設(shè)有真空?qǐng)?bào)警裝置。真空?qǐng)?bào)警裝置的工作時(shí)間在加熱開(kāi)始之時(shí)到校正漏孔使用之前，或從開(kāi)始一直到凍干結(jié)束。一旦在升華過(guò)程中真空度下降而發(fā)生真空?qǐng)?bào)警時(shí)，一方面發(fā)出報(bào)警信號(hào)，一方面自動(dòng)切斷凍干箱的加熱。同時(shí)還啟動(dòng)凍干箱的冷凍機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行降溫，以保護(hù)產(chǎn)品不致發(fā)生熔化。真空控制的工作時(shí)間真空控制的目的是為了改進(jìn)凍干箱內(nèi)的熱量傳遞，通常在第二階段干燥時(shí)使用，待產(chǎn)品溫度達(dá)到最高許可溫度之后即可停止，繼續(xù)恢復(fù)真空狀態(tài)，使用時(shí)間的長(zhǎng)短由產(chǎn)品的品種、裝量和真空度的數(shù)值所決定。也可第一階段干燥時(shí)使用。產(chǎn)品加熱的最高許可溫度

板層加熱的最高許可溫度根據(jù)產(chǎn)品來(lái)決定，在升華時(shí)板層的加熱溫度可以超過(guò)產(chǎn)品的最高許可溫度因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)品仍停留在低溫階段，提高板層溫度可促進(jìn)升華；但凍干后期板層溫度需下降到與產(chǎn)品的最高許可溫度相一致。由于傳熱的溫差，板層的溫度可比產(chǎn)品的最高許可溫度略高少許。凍干的總時(shí)間凍干的總時(shí)間是預(yù)凍時(shí)間，加上升華時(shí)間和第二階段工作的時(shí)間。總時(shí)間確定，凍干結(jié)束時(shí)間也確定。凍干總時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品的品種、瓶子的品種、裝箱方式、裝量、機(jī)器性能等來(lái)決定，一般冷凍工作的時(shí)間較長(zhǎng)，在18~24h左右，有些產(chǎn)品需要幾天的時(shí)間。凍干過(guò)程中主要參數(shù)的控制凍干機(jī)影響干燥過(guò)程的主要因素是升華界面的溫度（或供熱量）和水蒸汽逸出制品的能力。前者主要由擱板的溫度和干燥箱的壓力（真空度）所決定，而后者主要由升華界面的溫度（對(duì)應(yīng)的水蒸汽飽和壓力）和箱內(nèi)的水蒸汽分壓所決定。因此，要使干燥過(guò)程具有“再現(xiàn)性”，擱板的溫度、干燥箱的壓力（真空度）和其水蒸汽分壓這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行“過(guò)程控制”，才能使批與批間的制品具有相同的凍干條件和同樣的質(zhì)量下面從“過(guò)程再現(xiàn)”的角度分別介紹目前所采用的擱板溫度，干燥箱內(nèi)壓力（真空度）和水蒸汽分壓的控制。一、擱板溫度的控制生物醫(yī)藥冷凍干燥機(jī)均用電加熱，利用控制電加熱的通斷，可以方便地控制加熱量和溫度。一般采用兩種方式。階梯式升溫即將升溫階段分成若干區(qū)段，在每區(qū)段開(kāi)始時(shí)接通加熱器升溫。當(dāng)擱板（介質(zhì)）溫度達(dá)到該段值上限時(shí)，切斷加熱器，保溫到該段時(shí)間結(jié)束，再轉(zhuǎn)入下區(qū)段的升溫。此種方式中每區(qū)段擱板的升溫速率不進(jìn)行控制，但因制品升溫滯后于擱板的升溫，因此制品的升溫速率與預(yù)定的接近。跟蹤式升溫根據(jù)制品要求的升溫速率，制定出擱板升溫速率曲線，將實(shí)測(cè)的擱板升溫速率與對(duì)應(yīng)時(shí)刻要求的升溫速率曲線相比較，確定加熱器的通斷時(shí)間比例，并不斷修正這個(gè)比例使實(shí)際升溫曲線跟蹤要求的升溫曲線，這種方式能較準(zhǔn)確的進(jìn)行過(guò)程控制。二、箱內(nèi)壓力（真空度）的控制

過(guò)去人們調(diào)控箱內(nèi)壓力的目的，主要在于提高箱內(nèi)壓力，可以提高升華界面允許的最高溫度和供熱量，從而可加快干燥的速度。引入“過(guò)程再現(xiàn)性”的觀點(diǎn)以后，人們還要用能否獲得“相同的凍干條件”來(lái)重新審視這些方法的優(yōu)劣。箱內(nèi)壓力調(diào)控的方法主要有：

1、

校下漏孔法這是目前多數(shù)生物、醫(yī)藥凍干機(jī)所采用的方法，它是基于提高干燥塔速率而提出來(lái)的。其方法是將無(wú)菌空氣（或氣體，下同）引入干燥箱和冷阱，在冷阱的冷凝表面上形成一層空氣膜，因而水蒸汽的凝結(jié)阻力增大，冷阱壓力提高，同時(shí)使干燥箱的壓力也相應(yīng)提睪。這種方法提高了干燥箱的全壓，改善了傳熱條件和提高了升華界面的最高允許溫度，而水蒸汽分壓稍低，有得水蒸汽的逸出，因此可以提高升華速率。但是：熱傳導(dǎo)真空計(jì)的標(biāo)度與氣體成份有關(guān)，空氣進(jìn)入箱內(nèi)后，其氣體成分不斷變化，特別是解吸干燥階段與升華階段箱內(nèi)氣體成分差別較大，引起較大的測(cè)量誤差。此種方法是利用降低冷阱的冷凝效率來(lái)提高箱內(nèi)壓力的，在開(kāi)始升華階段有大量的水蒸汽需要捕捉，冷阱效率的降低無(wú)疑阻礙了升華速率的進(jìn)一步提高，因此實(shí)際使用中多用于升華后期和解吸干燥初期。

此外這種方法在冷阱入口若氣流速度大，冷凝面上聚集的空氣膜不斷被沖走，因而水蒸汽容易被捕捉凝結(jié)：而在氣流后段空氣比例越來(lái)越多，凝結(jié)阻力越來(lái)越大，因而結(jié)冰較少。這種凝結(jié)表面結(jié)冰的不均勻，甚至可能造成冷阱入口處的氣道阻塞。調(diào)節(jié)真空泵能力法它也是基于提高干燥速率而采用的。其辦法是降低真空泵的抽氣能力或關(guān)閉真空泵，使漏入的和從制品中揮發(fā)出來(lái)的不凝性氣體逐步聚集在冷阱中，以降低冷凝效率，從而提高了冷阱的壓力和干燥箱的壓力。這種方法提高了箱內(nèi)全壓，改善了傳熱條件和升華界面的允許溫度，因而對(duì)提高升華速率是有效的，且停真空泵還可以降低運(yùn)行費(fèi)用。但熱功當(dāng)量傳導(dǎo)真空計(jì)會(huì)出現(xiàn)較大測(cè)量誤差，僅控制全壓在一范圍內(nèi)，造成全壓和水蒸汽分壓控制的不確定性。此外，冷阱結(jié)冰也不均勻，其進(jìn)口處可能造成阻塞。3．

節(jié)流調(diào)壓法對(duì)于分離型冷凝器是可能的方式，限制干燥箱與冷凝器間的真空管道的開(kāi)度，將干燥發(fā)生的水蒸氣在管道的流路中用閥門、擋板等進(jìn)行節(jié)流，調(diào)節(jié)水蒸氣流路的阻力系數(shù)，用升華的水蒸汽在箱內(nèi)的集存量來(lái)控制箱內(nèi)壓力表，實(shí)現(xiàn)控制干燥箱真空度。在升華階段箱內(nèi)全壓和水蒸汽分壓基本相等，因此，這種方法既控制了全壓也控制了水蒸汽分壓，加上擱板溫度的控制，可實(shí)現(xiàn)批與批間凍干條件的再現(xiàn)，冷阱的