真空冷凍干燥核心工藝設計：升華溫度控制

真空冷凍干燥分為三個階段，其中升華階段是比較核心的，而升華階段不管是調節真空度還是板層溫度，都是為了控制升華溫度。

升華是一個吸熱的反應，在升華過程中需要吸收熱量。而升華面的溫度較低，熱量從凍結層傳遞到升華面。升華面位于凍結層和干燥層交界處，升華是從表面逐步向下進行的一個過程，升華結束就是升華面到達zui底部。升華過程中的熱量吸收是來自于傳導、對流和輻射。其中板層和凍結層提供的是傳導熱，而這個傳導熱影響其升華過程，如果這個熱量提供的過少，升華效率低，如果熱量提供的過多，熱量不能*利用，就會被凍結層或者干燥層吸收，就會造成塌陷。塌陷也叫崩解，就是隨著升華的不斷進行，升華效率過高，水蒸氣通過產品干燥面阻力增大，升華面的局部水蒸氣無法及時快速排出，水蒸氣就會被干燥層吸收或者凍結層吸收，從而發生熔化形成了塌陷現象。而如何控制這個溫度才能使得制品安全的升華，而不發生塌陷呢。

首先為了效率提高，為了升華能夠順利的進行，必須給板層提供一定的熱量，這樣能加快升華。而這個加熱熱量提供的過多，就會造成熱量過多，不能及時排除，造成產品的溫度超過其塌陷溫度，造成塌陷，因此升華過程中的熱量的提供必需合適。而升華溫度沒有辦法直接設定，是通過板層溫度設定來控制升華溫度。而板層溫度具體設定多少，需要根據不同的包材。不同的凍干機熱量分布，不同的裝載量、不同的壓力分布進行合理設計的。

一般如果有共晶點測試儀，能夠清楚知道樣品的共熔點溫度，共晶點溫度的話，設計板層溫度的時候可以按照板層溫度低于塌陷溫度5~10℃。而如果能有效的控制住，凍干機內各種熱量都能保證產品溫度約結晶塌陷溫度，成本越低，但是要能安全控制住不達到其塌陷溫度。

板層加熱溫度不能太保守，否則凍干時間周期長，升華效率低，成本高；但板層的加熱溫度也不能冒進，超過其共熔點溫度或者塌陷溫度，就會造成熔化、萎縮、鼓泡等，產品會發生干縮、鼓泡或溶化，造成產品報廢。如下圖所示，同一樣品凍干可以設置多個板層溫度，但是總有一個效率是*的，也就是板層溫度的設置可以多樣，通過實驗摸索可以獲得一個效率zui高，而樣品又比較安全的控制溫度。