冷冻干燥机由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。冷冻干燥机是集冷冻和干燥为一体的机器,冷冻就是将含有水分的被处理物质,我们先将它冷冻成固态。然后我们执行干燥的过程,就是将冷冻好的物质中水分从我们的固态转化成气态,我们称这是一种升华的过程,这样的过程,其实也是一个干燥处理的过程。
冷阱是冷冻干燥过程捕获水分的装置,理论上讲,冷阱温度越低,冷阱的捕水能力越强,但冷阱温度低,对制冷要求高,机器成本及运转费用高。实验室冻干机的冷阱温度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。
冷阱温度为-45℃的冻干适用于一些容易冻干的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干,冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。
在冷冻干燥机的压缩空气的过程中,通过降低压缩空气的冷冻干燥的温度,当温度持续降低时,我们就可以让压缩空气中的水分全部析出。其实冷冻干燥机的冷冻干燥原理和家用的冰箱的源流差不多压缩空气经过压缩空气的管道时,压缩空气下降,从而达到我们的干燥的要求。