标题：冷冻干燥技术：空气冷冻与真空冷冻的解析

内容：

冷冻干燥，作为一种精密技术，主要分为空气冷冻干燥和真空冷冻干燥两种形式。

一、空气冷冻干燥

这一技术利用制冷设备将压缩空气冷却至特定露点温度，析出所含的水分，并通过分离器进行气液分离，再通过自动排水阀将水排出，从而获得所需的干燥露点。其一般工艺流程如下：

• 空气流程：压缩空气首先经过预冷冷却器初步冷却，再流入制冷系统蒸发器进行深度冷却。冷却后的空气经过气水分离器，冷凝水由自动排水器排出，干燥冷却的空气最后回到热交换器回温，并通过空气出口离开冷冻式干燥机。
• 冷媒流程：冷媒经过制冷压缩机压缩呈高温高压状态，通过（风冷或水冷）冷凝器冷却降温后，再经过干燥过滤器进行杂质过滤，最终进入蒸发器与热的压缩空气进行热交换，完成制冷工作，并回到制冷压缩机进行循环工作。

二、真空冷冻干燥

此技术将含水物料冷冻至冰点以下，使水转变为冰，然后在高真空下将冰升华而除去。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量，一般由热辐射供给。其一般工艺流程包括预冷冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。

• 预冷冻阶段：先将物料中的水分冻结成冰，确保干燥后的物料与干燥前有相同的形态。预冷冻温度必须低于物料的共晶点温度。
• 升华干燥阶段：预冷冻后抽真空，此时物体中的水分由冰直接升华为蒸气。因气化过程吸收热量，此时应通过搁板给予加热。由于干燥箱与冷凝器之间存在压差，使水蒸气不断进入冷凝器，升华连续进行，直至升华阶段结束。此过程中，温度和压力应控制在物体的共晶点以下，防止冰溶化。
• 解析干燥阶段：有的情况下，需要进行第二阶段干燥。例如，某些物体中含有吸附水（如物体内部毛细管壁上、极性基因上吸附的水），这部分水不被冻结。为除去这部分水，要供给足够的热量，使物体升温，只要不造成其因过热而变质即可（一般最高可达30-50℃），此时也是真空环境。

尽管冷冻干燥包含多种方法，但真空冷冻干燥因其广泛的应用，尤其在科研领域，常被单独提及，有时甚至与冷冻干燥混淆使用。

图片说明：

• 提供的图片展示了冷冻干燥机的原理和冷冻式干燥机的原理，展示了空气冷冻干燥和真空冷冻干燥的基本流程。