中試凍干機是介于實驗室規模和工業生產規模之間的設備，在制藥、食品、生物技術等領域應用廣泛，其工作過程原理主要基于升華現象，通過一系列精心設計的步驟實現物料的有效干燥。
中試凍干機主要由制冷系統、真空系統、加熱系統和控制系統組成。整個工作過程大致可分為預凍、升華干燥和解析干燥三個階段。
預凍階段是凍干的基礎。在這一階段，物料被置于遠低于水冰點的低溫環境中，通常溫度可達 -40°C。制冷系統迅速發揮作用，將物料內部的水分迅速凝結成冰晶。這一步驟至關重要，它確保了物料內部的水分以冰晶的形式存在，為后續的升華干燥創造了必要條件。例如在中藥制劑生產中，將中藥提取物進行預凍，使其水分形成冰晶，為后續處理做好準備。
升華干燥階段是核心環節。在完成預凍后，真空系統開始工作，設備內部形成低壓環境。此時，加熱系統提供少量熱量，在真空和加熱的共同作用下，冰晶直接升華為水蒸氣，繞過液態階段。這一過程避免了傳統熱風干燥可能導致的熱敏性成分破壞和營養成分流失，有效保留了物料的有效成分和活性物質。冷凝器捕獲這些水蒸氣并排出系統，使物料逐漸變得干燥。像化妝品原料的凍干處理，利用這一階段能有效保留其活性成分和藥理活性。
解析干燥階段則是對物料進行進一步的處理。對經過升華干燥的物料進行進一步加熱，去除其中殘留的結合水，提高干燥效果。經過這一階段，物料的含水量極低，處于密封包裝狀態，可有效抑制微生物的生長和繁殖，顯著延長保質期。
中試凍干機的控制系統在整個工作過程中起著監測和調節的關鍵作用。它可實時監測設備內部的溫度、壓力、真空度等參數，并根據預設要求進行調節，確保干燥過程穩定、高效地進行。通過這種科學合理的工作過程原理，中試凍干機為各行業提供了高質量的凍干產品，推動了相關領域的發展。
