冷凍干燥機的原理其實也是并不復雜，冷凍干燥分兩個過程，這兩個過程分別是冷凍和干燥。冷凍就是將含有水分的被處理物質，我們先將它冷凍成固態。然后我們執行干燥的過程，就是將冷凍好的物質中水分從我們的固態轉化成氣態，稱這是一種升華的過程，這樣的過程其實也是一個干燥處理的過程。通過這種方法可很輕易的去除被處理物質中的水分，這樣的話，被處理的物質就可以讓我們很容易保存，這樣的保存會有很長的時間。
在大量升華過程，雖然擱板和制品溫度有很大懸殊，但由于板溫、凝結器溫度和真空溫度基本不變，因而升華吸熱比較穩定，制品溫度相對恒定。隨著制品自上而下層層干燥，冰層升華的阻力逐漸變大。制品溫度相應也會小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。
但是因為某些原因會影響冷凍干燥機的速率，下文讓我們一起來分析下：
1、傳熱方式傳熱方式：按傳統的分類可劃分為：傳導、對流、熱輻射和介質加熱(微波加熱)。由于升華干燥的過程涉及到熱和質(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。
2、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厚度之比，亦即凍干與裝量有關。表面積、厚度小有利于水分升華，容易凍干且質量理想。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量不利。
3、物料的形態與組分：根據凍干物料的形態通常分為固體和液體。固體的形態和液體的濃度對冷凍干燥速率的影響較大。
4、干燥室內壓力：干燥室內壓力高低影響到傳熱和傳質的速率，就傳質而言，壓力越低越好，而對于傳熱來說，壓力越高越好。傳質速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提升干燥層中水蒸氣的逸出速率，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓變大；二是提升干燥室的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。
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