【分享】冻干试剂研发与产业化——质量源于设计（四）冷阱性能：缩短冻干时间

冻干过程升华的动力是什么？

  很多使用者误认为是真空，冻干系统中，冷阱才是使得水蒸气从产品出来的“泵”。冷阱的温度就是升华的动力。我们要缩短周期，就需要一个合适的“泵”，这个泵的选择就和产品有着很直接的关系。

动力“泵”：冷阱等级

  行业有人把冷井分成三挡，-20℃～-45℃、-55℃～-75℃、-80℃以下，这三者几乎就决定了冻干机的价格，和运维成本。第一档一般的制冷系统都可以达得到，使用成本较低，故障也较少，这类制冷系统生活中就会很多。第二档的，实现方式就需要工业化和专业知识了，常规两种方案，双级压缩、复叠系统、自覆叠系统，前面两种低温系统也常用到，自覆叠如果你不是制冷专业的，尽量也就别碰了。第三档就只能通过复叠系统和液氮等形式来实现。

我们知道制冷系统温度越低，效率就会越差，这就是能耗就高冷了，而冻干过程需要冷量的变化非常大，系统匹配不合理故障率就会越高，而冻干机是核心设备，一旦出问题，耽误的代价极高。选择合适的冻干机很重要，但是选择的依据更加重要，最终归到制剂产品开发原始数据和实验了。

质量源于设计

  冻干工艺研发过程，尽量降低“泵”的要求，直接就影响了生产线的投入成本，再者运行和维护成本，都会转嫁到产品上。

我们看到下面图像，冷阱从-60℃以下，能提供的动力梯度就越差，能耗效率就越差。

之前我们有介绍过，在产品定下配方后，产品冻干的基本参数就定了，我们可以测定其一次升华温度，在按照真空和饱和蒸气压的原理，我们就可以推算出冷阱应该选择的哪一档的，当然，常规-60℃是最广泛的使用的，因为双级压缩机制冷系统的，这个温度也是最高效的。

极端情况（产品温度第四档）

若是我们无法通过筛选配方的时候把共晶区间参数调高，那么我们就考虑如何减少水蒸气流动阻力，例如，不设主阀形式的冷阱，那么上一章所说的水分控制就需要我们在控制工艺上做更多的验证了。