Целият процес на сушене чрез замразяване всъщност е процес, при който топлинният и масовият пренос (водна пара) се извършват едновременно. Скоростта на пренос на топлина и маса влияят заедно на скоростта на сушене, като по този начин засягат целия цикъл на сушене чрез замразяване. Всички фактори, влияещи върху преноса на топлина и маса, ще повлияят на скоростта на сушене. За да обобщим, основните фактори, влияещи върху преноса на топлина и маса, са:
1. Форма и състав на материалите
Според формата на лиофилизираните материали те обикновено се разделят на твърди и течни. Формата на твърдото вещество и концентрацията на течността оказват голямо влияние върху скоростта на сушене чрез замразяване.
2. Скорост на предварително замразяване
Размерът на кристалите, образувани по време на замразяване, значително влияе върху скоростта на сушене и скоростта на разтваряне на изсушените продукти. Има следните разлики между бързото и бавното замразяване: ледените кристали, получени при бързо замразяване, са по-малки, а тези, получени при бавно замразяване, са по-големи. Големите ледени кристали са благоприятни за сублимация, докато малките ледени кристали не са благоприятни за сублимация. Бързото замразяване води до ниска скорост на сублимация и бърза скорост на десорбция; Бавното замразяване води до бърза скорост на сублимация и бавна скорост на разделяне.
3. Товароносимост
Когато материалите се изсушават чрез замразяване, има определено съотношение между повърхностната площ и дебелината на материала след подтоварване в контейнери, тоест изсушаването чрез замразяване е свързано с капацитета на натоварване. Малката повърхност и дебелина са благоприятни за сублимация на влага, лесно сушене чрез замразяване и идеално качество. По време на сушене натоварването на сухо и мокро тегло върху тавата с материал на единица площ е важен фактор, определящ времето за сушене. Обикновено, колкото по-тънка е дебелината на подреждането на материала, толкова по-бърза е скоростта на пренос на топлина и маса и по-кратко е времето за сушене. Въпреки това, ако дебелината на материала е малка, има по-малко изсушени материали във всяка партида за единица площ за сушене чрез замразяване, което е неблагоприятно за подобряване на продукцията за единица площ за сушене чрез замразяване и единица време.
4. Налягане в сушилната камера
Налягането в сушилната камера влияе върху скоростта на пренос на топлина и маса. По отношение на преноса на маса, колкото по-ниско е налягането, толкова по-добре, докато по отношение на преноса на топлина, колкото по-високо е налягането, толкова по-добре. Скоростта на пренос на маса се определя главно от температурата и налягането на сублимационния интерфейс и повърхността на изсушаващия слой. За да подобрите скоростта на изтичане на водна пара в слоя за сушене, първо, увеличете температурата на сублимационния интерфейс и увеличете налягането на водната пара в интерфейса; Второто е да се подобри степента на вакуум на сушилната камера и да се намали налягането на парата върху повърхността на сушилния слой.
5. Режим на топлообмен
Според традиционната класификация може да се раздели на проводимост, конвекция, топлинно излъчване и средно нагряване (микровълново нагряване). Тъй като процесът на сублимационно сушене включва пренос на топлина и маса (водна пара), начинът на пренос на топлина за по-ефективно пренасяне на топлина към материалите има голямо влияние върху скоростта на сушене.
