在升華干燥過程中,熱量首先通過托盤及小瓶從擱板轉換到凍結產品上,再傳導至升華面;冰的升華以及形成的水蒸氣通過產品的干燥部分傳到表面層;從產品表面逸出的水蒸氣通過容器進人水氣凝結器,然后在冷凝器中冷凝。
(1)熱量傳至藥品凍結塊的升華表面
產品中冰的升華是在升華界面處進行的,升華時所需的熱量由擱板提供。擱板將熱量傳至產品的升華界面的途徑主要有以下幾種。
(a)固體傳導:由玻璃瓶底與擱板接觸部位傳到玻璃瓶底,穿過瓶底和產品的凍結部分到達升華界面。
(b)輻射:上擱板的下表面和下擱板的上表面向玻璃瓶及產品干燥層上表面輻射,再通過玻璃瓶壁及凍結層或已干燥層的導熱到達升華界面。
(c)通過擱板與玻璃瓶外表面間殘存的氣體對流;由于傳熱過程中必然存在傳熱溫差,各段傳熱溫差與其相應熱阻成正比,于是形成明顯的產品溫度分布。例如擱板表面溫度為+50℃,到升華界面的溫度可能約為-25℃,冰層最高溫度約 -20℃,干燥層上表面溫度可能為+25℃。