在冷冻式干燥机预冷器与蒸发器之间通常都设置一只专门用来捕捉漏网水滴的气水分离器，尽管分离的只是全部凝结水中的一部分，但由于这部分水滴往往粒径较细，较难捕捉，气水分离器需专门设计。目前使用得最多的气水分离器是“挡板式分离器”，另外还有“过滤式分离器”和“旋风分离器”两种。

挡板式气水分离器工作原理

挡板分离器是惯性分离器的一种。这种分离器，尤其是由多块挡板组成“百叶窗”式的挡板分离器在冷干机中得到较广泛的应用。它们对粒径分布很广的水滴有良好的汽水分离作用。由于档板材料对液态水滴有良好的浸润作用，不同粒径的水滴在与挡板碰撞后，在档板表面生成很薄的一层水会顺着挡板流下来，并在挡板边缘集聚成更大颗粒的水滴，水滴在本身重力作用下与空气分离。 挡板分离器的捕捉效率取决于气流速度、挡板形状及挡板间距。有人研究V型挡板的水滴捕捉率大约是平面挡板的两倍。挡板式气水分离器，按挡板形状及布置方式，又可分异形挡板和螺旋挡板等(后者即是常用的“旋风分离器”)。挡板分离器的档板对固体粒子捕捉率很低，但在冷干机中压缩空气中固体粒子，几乎全部被水膜包围，所以在捕捉水滴的同时，挡板也能把固体粒子一起分离出来。

旋风式气水分离器工作原理

旋风分离器是一种惯性分离器，较多地用于气固分离。压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后，在里面产生旋转，混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力，质量大的水滴所产生的离心力大，在离心力作用下大水滴向外壁移动，碰到外壁(也是挡板)后再集聚长大并与气体分离：而粒径较小的水滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移。厂家往往在旋风分离器内部增设螺旋挡板来增强分离效果(同时也增加了压力降)。但由于旋转气流中心负压区的存在，受离心力较小的细小水滴极易被负压吸入预冷器，造成露点上升。  

这种分离器在除尘设备的固—气分离中也属低效设备，目前已逐渐被更高效的除尘器(如电除尘、布袋脉冲除尘器等)所替代。不加改造用在冷干机中作汽水分离用，分离效率不会很高。且由于结构复杂，体积庞大，实际上无螺旋挡板的“旋风分离器”，在冷干机中应用并不普遍。