冻干室和冷阱之间的压差没有必要很大,当压差达到升华产品温度所对应的冰的饱和蒸汽压的一半时,升华速率已达到最大值。压差再增加时,升华速率不再增加。 例如升华的产品温度在-30℃,对应的饱和蒸汽压是 0.37毫巴,它的一半是0.18毫巴,0.18 毫巴对应的温度是-37℃,那末冷阱温度低于-37℃就够了,考虑到冷阱结冰之后的传热温差,冷阱的实际温度还需再低一些。
另外从冰的 0℃~-80℃之间的温度压力曲线图中可以看出,从-20℃到-40℃之间,压 力差变化较大,-40℃~-80℃之间压力差变化很小,化费很大力量使冷阱温度降得很低,得 到的水蒸汽压差却增加很小。通常冷阱的温度低于产品 20℃就够了。
升华时产品吸收热量,变成水蒸汽,凝华时水蒸汽放出热量,变成冰霜,因此冷阱由于得到热量温度会回升,这是正常现象,但冷阱的温度不能过度地回升,不然会出现链锁反应。首先使冻干箱与冷阱间的压差减小,影响升华速率;其次使系统内的压强升高,于是升华减慢,产品温度升高。最终使产品温度超过共晶点或崩解点温度,产品熔化起泡,冻干失败。
有些学者根据产品的共晶点温度,把冻干机的冷冻机分为几个档次:产品共晶点温度-15℃和-30℃的产品,冷阱温度分别为-30℃和-40℃,冷冻机使用单级压缩制冷循环就够了; 产品共晶点-40℃的产品,冷阱温度-60℃,冷冻机需用双级压缩制冷循环;产品共晶点-60℃ 的产品,冷阱温度需-80℃,冷冻机需用复叠式制冷循环。