凍干機(jī)的冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物，該過程稱作凍干。
 

　　凍干機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉(cāng)凍結(jié)，再送入干燥倉(cāng)升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉(cāng)建立低氣壓條件，加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。凍干機(jī)采用輻射加熱，物料受熱均勻；采用捕水冷阱，并可實(shí)現(xiàn)快速化霜；采用真空機(jī)組，并可實(shí)現(xiàn)油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng)，多路按需供冷，工況穩(wěn)定，有利節(jié)能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。
 

　　凍干機(jī)利用冷凍及抽真空的方式使物料冷凍干燥，從而達(dá)到凍干效果。在物料冷凍到冰點(diǎn)以下后，真空泵開始抽真空，不斷降低物料表面蒸汽壓和物料的表面溫度，當(dāng)物料的溫度達(dá)到共晶點(diǎn)以下時(shí)，物料*成為固體，氣體兩象共存，而不存在液相的成分。氣相的溶劑在經(jīng)由超低溫的冷阱時(shí)被冷阱捕獲。可編程的控制器在升華的過程中通過加熱擱板不斷提供升華所需要的能量。在物料中的含水量達(dá)到1%以下時(shí)，采用極限真空，物料表面溫度降到—50℃以下，殘余的溶劑在極限真空下?lián)]發(fā)。
 

　　凍干過程能較大程度上保持物料分子的基本結(jié)構(gòu)和混合物的空間構(gòu)型，在加水以后能夠再次恢復(fù)原材料的物理，化學(xué).生物特性，從而是一種對(duì)材料無損傷的干燥方式。雖然水分被*去除，但主要的化學(xué)鍵保持和量不變，干燥后和物料性質(zhì)長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，因此凍干是保存熱敏感的組織或材料的好方法。
 

　　凍干的過程物料的溫度可降至—50℃或更低，因此又是一種高度安全的干燥方法，在通常的加熱干燥過程中，需要大量的外界熱量輸入。因此對(duì)于易揮發(fā)，易爆炸，易污染，易損害等危險(xiǎn)物質(zhì)來說，凍干的優(yōu)點(diǎn)非常突出。一方面，超低溫保證了熱安全性，升華能量在微控制器的控制下有序平穩(wěn)供給，另一方面，凍干又是在高度真空的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此由空氣引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)無法進(jìn)行，進(jìn)一步保證了實(shí)驗(yàn)過程的安全性。