冻干机的工作原理

冻干机的工作原理基于真空冷冻干燥技术，主要分为预冻、升华干燥（一次干燥）和解析干燥（二次干燥）三个阶段，具体如下：

1.预冻阶段：将需要干燥的物料放置在冻干机的物料盘中，然后将物料盘送入干燥仓内。通过制冷系统对干燥仓进行降温，使物料中的水分冻结成冰。预冻的目的是使物料中的液态水全部变成固态冰，为后续的升华干燥做准备。预冻温度一般要低于物料的共晶点温度（物料中水分与溶质开始形成晶体的温度），以确保物料中的水分冻结，比如一些生物制品的预冻温度可能低至 - 40℃到 - 50℃。

2.升华干燥（一次干燥）阶段：在物料预冻完成后，开启真空系统，使干燥仓内达到较高的真空度（一般在 10Pa 到 100Pa 之间）。此时，物料中的冰在低温和真空条件下，直接从固态升华为气态的水蒸气。为了使冰能够持续升华，需要通过加热系统对物料进行缓慢加热，提供冰升华所需要的热量，比如采用电加热或油加热的方式。升华过程中，水蒸气会被真空泵抽出干燥仓，然后在冷阱（温度一般在 - 50℃到 - 80℃之间）中被冷凝成冰，从而实现物料中水分的初步去除。

3.解析干燥（二次干燥）阶段：经过升华干燥后，物料中大部分的冰已经被去除，但仍残留少量的结合水（与物料分子结合较紧密的水分）。为了进一步去除这些结合水，需要提高加热温度（一般在 20℃到 40℃之间），使物料中的结合水变成游离水，然后在真空条件下，游离水再从物料中逸出并被冷阱捕获。当物料的含水量达到预期的要求后，关闭加热系统、真空系统和制冷系统，取出干燥后的物料，完成整个冻干过程。

通过以上三个阶段，冻干机能够在低温和真空的条件下，将物料中的水分去除，同时最大限度地保留物料的原有结构、成分和活性，常用于生物制品、药品、食品等的干燥处理。