冷凍干燥機主要目的是從可溶性或分散性的物質中去除溶媒（通常是水）。冷凍干燥機的凍干工藝是從不穩定溶劑中保留有效物質的一種方法。

  冷凍干燥機也可用于分離和復原揮發性物質，并且可以使物質純化，其基本步驟是:

1. 冷凍：冷凍物料，這給低溫干燥提供了一個必要的條件。

2. 真空：冷凍好后的物料需要處在一個真空環境中，這樣就會保證物料中的冷凍液體沒有經過液態而直接被汽化， 這個過程就是物理上的升華。

3. 加熱：加熱應用到凍干產品目的是加速升華速率。

4. 吸附：低溫冷阱通過真空泵將蒸汽轉換為固體，這個過程完成了產品的干燥過程。

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