冻干机箱(冷冻干燥机)的核心工作原理是利用**水的三相变化特性**,在低温、真空环境下将物料中的水分从固态冰直接升华为水蒸气,再通过冷阱捕获去除,最终获得干燥且保留原有活性、形状的物料,全程不经历液态水阶段。 工作过程主要分为三个关键阶段: 一是**预冻阶段**。冻干机箱内搁板通过制冷系统(多为复叠式压缩机制冷)降温,将物料置于搁板上快速冻结至-40℃~-80℃,使物料内部自由水、结合水全部转化为固态冰。这一步可避免后续真空环境下物料水分沸腾飞溅,同时维持物料原有结构形态。 二是**升华干燥阶段**。预冻完成后,启动真空系统(真空泵组)将箱内真空度抽至10~100Pa(远低于常压下冰的饱和蒸气压)。此时,冰的蒸气压高于箱内环境气压,固态冰无需融化成水,直接升华为水蒸气。水蒸气在真空引力作用下向冷阱移动,冷阱温度低至-50℃~-120℃,可快速将水蒸气凝华成霜附着在冷阱内壁,实现水分分离。 三是**解析干燥阶段**。升华完成后,通过搁板加热系统(硅油循环、辐射加热等)缓慢升温,使物料内部吸附的残留水分(结合水)脱附成水蒸气,继续被冷阱捕获,直至物料含水率降至1%~5%(根据需求调整),干燥过程结束。 整个过程通过PLC控制系统精准调控温度、真空度、时间等参数,既避免物料因高温变质,又能最大程度保留其营养成分、活性物质及物理结构,广泛适用于食品、医药、生物制品、新材料等领域。
冻干机箱的工作原理是什么
采编：Admin 来源：互联网 发布时间：2025-11-14 15:14:55
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