تستهلك عملية التجفيف كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. للحفاظ على الطاقة، يتم عادةً أولاً تجفيف المواد ذات المحتوى الرطوبي العالي أو المعلقات أو المحاليل التي تحتوي على مواد صلبة ميكانيكيًا أو تسخينها لتبخير الرطوبة قبل تجفيفها في مجفف الهواء للحصول على مواد صلبة جافة.
الغرض من التجفيف هو تلبية احتياجات استخدام المواد أو المعالجة الإضافية. على سبيل المثال، تجفيف الخشب قبل صنع القوالب أو الأدوات الخشبية يمنع التشوه، وتجفيف الفراغات الخزفية قبل الحرق يمنع التشقق. بالإضافة إلى ذلك، فإن المواد المجففة أسهل في النقل والتخزين؛ على سبيل المثال، تجفيف الحبوب المحصودة إلى نسبة رطوبة معينة يمنع نمو العفن. نظرًا لأن التجفيف الطبيعي لا يمكنه تلبية احتياجات تطوير الإنتاج، يتم استخدام مجففات الهواء الآلية المختلفة على نطاق واسع بشكل متزايد.
أثناء عملية التجفيف، يجب إكمال نقل الحرارة والكتلة (الرطوبة) في وقت واحد، مما يضمن أن الضغط الجزئي (تركيز) بخار الرطوبة على سطح المادة أعلى من الضغط الموجود في الفضاء الخارجي، وأن درجة حرارة مصدر الحرارة أعلى من درجة حرارة المادة.
يتم نقل الحرارة من مصدر الحرارة-عالي الحرارة إلى المادة الرطبة بطرق مختلفة، مما يتسبب في تبخر الرطوبة الموجودة على سطح المادة وتسربها إلى الفضاء الخارجي، مما يؤدي إلى حدوث اختلاف في محتوى الرطوبة بين سطح المادة وداخلها. تنتشر الرطوبة الداخلية وتتبخر نحو السطح، مما يقلل بشكل مستمر من محتوى الرطوبة في المادة ويكمل عملية التجفيف الشاملة تدريجيًا.
يعتمد معدل تجفيف المادة على معدل التبخر السطحي ومعدل انتشار الرطوبة الداخلية. عادة، يتم التحكم في معدل التجفيف في المراحل المبكرة من خلال معدل التبخر السطحي. وبعد ذلك، طالما ظلت ظروف التجفيف الخارجية دون تغيير، يظل معدل التجفيف ودرجة حرارة سطح المادة مستقرين؛ تسمى هذه المرحلة بمرحلة التجفيف بالمعدل الثابت-. عندما ينخفض محتوى الرطوبة في المادة إلى مستوى معين، فإن معدل انتشار الرطوبة الداخلية إلى السطح ينخفض ويصبح أقل من معدل التبخر السطحي. عند هذه النقطة، يتم تحديد معدل التجفيف بشكل أساسي من خلال معدل الانتشار الداخلي وينخفض بشكل مستمر مع مزيد من الانخفاض في محتوى الرطوبة؛ تُسمى هذه المرحلة بمرحلة تجفيف المعدل-الهابطة.