真空冷凍干燥機在低溫和真空條件下，將冷凍樣品中的水份等溶劑通過升華的方式移出樣品，最終使樣品呈干燥狀態(tài)。在整個凍干過程中，樣品空間結(jié)構(gòu)沒有改變，極易重新溶解，從面保證了樣品的活性，因而對于一些不耐熱的物質(zhì)，諸如酶、激素、核酸、血液和免疫制品等的干燥非常適宜。

冷凍干燥機凍干過程的三個重要階段：

1、預(yù)凍階段

①冷凍速度；②較低溫度；③凍結(jié)時間；

2、升華干燥階段(首先干燥階段)

①Pc干燥箱真空度；②T擱板溫度；③Tp產(chǎn)品溫度；

3、解吸干燥階段(第二干燥階段)

①Pc干燥箱真空度；②Tp產(chǎn)品溫度；

真空冷凍干燥機主要特點：

1、擱板采用中間介質(zhì)（硅油）循環(huán)技術(shù)，原位制冷及加熱，板層溫度均一性好、可控性強，板層平整，冷熱量傳導(dǎo)良好；

2、7寸觸摸屏實時顯示記錄真空度、冷阱溫度、物料溫度、板層溫度并形成凍干曲線，每分鐘存儲一次數(shù)據(jù)，可連續(xù)記錄物料和設(shè)備狀況數(shù)據(jù)，支持數(shù)據(jù)離線瀏覽、分析、打印及存儲，配置USB通訊接口；

3、工業(yè)PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)凍干升華過程全自動或半自動控制。

4、凍干室與冷阱腔體分離設(shè)計，滿足生物制藥行業(yè)前期工藝摸索的同時并提高了捕水效率和能力；

5、真空系統(tǒng)監(jiān)控功能，30分鐘內(nèi)真空度達不到100帕以下自動停止真空泵運行并放氣保持壓力平衡，更好的保護樣品安全。

6、雙機復(fù)疊制冷技術(shù)。采用全封閉式壓縮機組和國際標準綠色環(huán)保冷煤，制冷迅速，冷阱溫度低，捕水能力強。

7、具有壓縮機二次啟動廷時保護及壓力過載保護系統(tǒng)。

8、干燥室采用耐高壓、耐低溫航空亞克力材質(zhì)高透明門，可觀察物料凍干變化全過程。

9、配置負壓摻氣系統(tǒng)接口，內(nèi)置0.2μm濾芯，減少樣品二次污染，可回填氮氣或惰性氣體。

10、可選配潔凈室安裝方式，并提供潔凈室安裝解決方案。

11、可選配真空度調(diào)節(jié)功能實現(xiàn)凍干工藝摸索；可選配手機遠程監(jiān)控功能。

12、具有真空泵使用時間累積，提醒及時更換真空泵油。

13、系統(tǒng)具有三級管理權(quán)限，全程操作運行記錄可溯源；可儲存50組不同的凍干工藝，每組可分為36段控溫階梯；每段的升溫時間及控溫時間可獨立設(shè)定并分開計時，控溫過程中當前段號可修改，修改后自動計算已升華時間。

真空冷凍干燥機冷凍干燥的整個過程其實就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時進行的過程，熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率，從而影響冷凍干燥機整個凍干周期，所有影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會影響干燥速率，簡單分析如下：

1、干燥室內(nèi)壓力

       干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率，就傳質(zhì)而言，壓力越低越好，而對于傳熱來說，壓力越高越好。傳質(zhì)速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大;二是提高冷凍干燥機的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。

2、傳熱方式傳熱方式

      按傳統(tǒng)的分類可劃分為：傳導(dǎo)、對流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱)。由于冷凍干燥機升華干燥的過程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞，因此，通過何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料，對干燥速率有較大的影響。

3、物料的形態(tài)與組分

        根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體。冷凍干燥機固體的形態(tài)和液體的濃度對冷凍干燥速率的影響較大。

4、預(yù)凍速率

      冷凍時所形成的晶體大小在很大程度上影響干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度。冷凍干燥機速凍和慢凍過程具有以下差別：速凍產(chǎn)生的冰晶較小，慢凍產(chǎn)生的冰晶較大。大的冰晶有利于升華，小的冰晶不利于升華，快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低，解吸速率快;慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快，解析速率慢。

5、裝量

      物料在凍干時，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比，亦即凍干與裝量有關(guān)。表面積、厚度小有利于水分升華，容易凍干且質(zhì)量理想。干燥時，單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時間的重要因素，一般情況下，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時間愈短。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對提高單位凍干面積和單位時間產(chǎn)量不利。