真空冷凍干燥技術(shù)的原理是利用冰的真空升華現(xiàn)象，即將水冷卻并冷凍成固體（相變），然后在真空條件下升華水分子。要了解這項(xiàng)技術(shù)的原理，我們還需要研究水的相圖。這將打開并清理。

我們都知道水是有到有三種狀態(tài)的（固體，液體和氣體）可以在不同的條件下相互改變。

真空冷凍干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是什么？

一、冷凍干燥是在低溫下進(jìn)行的，因此它特別適用于許多熱敏性物質(zhì)，可以防止隔離膜收縮。

二、低溫干燥時(shí)，一些揮發(fā)性成分的物品損失很小。

三、由于在冷凍狀態(tài)下干燥，體積幾乎相同，基本保持原來的結(jié)構(gòu)，基本不會(huì)發(fā)生濃縮。

四、干燥后的材料多孔、海綿狀，較大程度避免了真空開裂的問題。

冷凍干燥設(shè)備稱為真空冷凍干燥機(jī)。根據(jù)該系統(tǒng)，真空冷凍干燥機(jī)主要由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)，由干燥箱、冷凝器、冰箱、真空泵及閥門、電氣控制元件等組成，見圖3-1。

干燥箱是一個(gè)可冷卻至-55℃左右，加熱至+80℃左右的高低溫箱，也是一個(gè)可抽真空的密閉容器。它是真空冷凍干燥機(jī)的主要部件。將電芯或極片放在盒內(nèi)分層的金屬板層上，使產(chǎn)品冷凍，真空加熱，使產(chǎn)品中的水分升華、干燥。

冷凝器也是一個(gè)真空密封容器，其中有一個(gè)很大的表面積的金屬吸附表面。吸附表面溫度可降至-40℃～-70℃，并可保持較低的溫度范圍。冷凝器的作用是將產(chǎn)品升華后的水蒸氣冷凍吸附在金屬表面的冷凍干燥箱中。

干燥箱、冷凝器、真空管路、閥門、真空泵等構(gòu)成冷凍干燥機(jī)的真空系統(tǒng)。真空泵是真空系統(tǒng)的重要組成部分。真空系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的快速升華和干燥至關(guān)重要。

制冷系統(tǒng)由冰箱、干燥箱、冷凝器內(nèi)部管路等組成，冰箱可以是兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的獨(dú)立機(jī)組，也可以共用一臺(tái)。冰箱的功能是將干燥箱和冷凝器冷藏起來，使其在工作時(shí)產(chǎn)生并保持所需的低溫。它有兩種方式：直接制冷和間接制冷。

對(duì)于不同的烘箱，加熱系統(tǒng)有不同的加熱方式。有的采用直接電加熱方式，有的采用中間介質(zhì)加熱，中間介質(zhì)由泵循環(huán)。加熱系統(tǒng)的作用是在干燥箱內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加熱，使產(chǎn)品中的水不斷升華，達(dá)到規(guī)定的殘余含水量要求。

控制系統(tǒng)由各種控制開關(guān)、指示調(diào)節(jié)儀表及部分自動(dòng)裝置組成。

在冷凍干燥過程中，將產(chǎn)品和板層的溫度、冷凝器的溫度和真空對(duì)比時(shí)間繪制成曲線，稱為冷凍干燥曲線。一般來說，溫度是縱坐標(biāo)，時(shí)間是橫坐標(biāo)。不同的凍干產(chǎn)品采用不同的凍干曲線。同一產(chǎn)品采用不同的凍干曲線時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量也不同。凍干曲線也與真空冷凍干燥機(jī)的性能有關(guān)。因此，不同的產(chǎn)品、不同的真空冷凍干燥機(jī)應(yīng)用不同的冷凍干燥曲線。