在物料表面没有充足的自由水分时，热量传至湿物料后，物料就开始升温并在其内部形成温度梯度，使热量从外部传人内部，而湿分从物料内部向表面迁移。这种过程的机理因物料结构特征而异。主要为扩散、毛纫管流和由于干燥过程的收缩而产生的内部压力。在临界混含量出现至物料干燥到很低的最终湿含量时，内部湿分迁移成为控制因素，了解湿分的这种内部迁移是很重要的。一些外部可变量，如空气用量，通常会提高表面蒸发速率，此时则降低了重要性。如物料允许在较高的温度下停留较长的时间就有利此过程的进行。这可使物料内部温度较高从而造成蒸汽压梯度使湿分扩散到表面并会同时使液体湿分迁移。对内部条件控制的干燥设备过程，其过程的强化手段是有限的，在允许的情况下，减小物料的尺寸，以降低湿分（或汽体）的扩散阻力是很有效的。施加振动、脉冲、超声波有利于内部水分的扩散。而由微波提供的能量则可有效地使内部水分汽化，此时如捕以对流或拙真空则有利于水蒸气的排除。
物料的干燥特性 如止所述，物料中的湿分可能是非结合水或结合水。有两种排除非结合水的方法：蒸发和汽化。当物料表面水分的蒸汽压等于大气压时，发生蒸发。这种现象是在湿分的温度升高到沸点时发生的，在转筒干燥器中出现的即为此种现象。
如果被干燥设备的物料是热敏性的，那么出现蒸发的温度，即沸点，可由降低压力来降低（真空干燥）。如果压力降至三相点以下，则无液相存在，物料命的湿分被冻结，加热引起冰直接升华为水蒸气如冷冻干燥。
在汽化时，干燥设备是由对流进行的，即热空气掠过物料。将热量传给物料而空气被物料冷却，湿分由物料传入争气，并被带走。在这种情况下，物料表面上的温度低于沸点，故湿分蒸汽压低于大气压，且低于物料中的湿分对应温度的饱和蒸汽压。但大于空气中的蒸汽分压。
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