3空氣除菌及設(shè)備-wenkub
2023-02-13 13:45:34 本頁面
【正文】 對它的拖帶力時，微粒就沉降，重力沉降作用一般與攔截滯留作用配合，在纖維的邊界滯留區(qū)內(nèi)，可提高攔截的捕集效率。 布朗擴散的運動距離很短，在較大的氣速或較大的纖維間隙中是不起作用的。 當微生物等微粒隨低速氣流慢慢靠近纖維時，微粒所在的主導氣流受纖維所阻而改變流動方向，繞過纖維前進，并在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū) 。 空氣流速 是影響慣性沖擊滯留效率的重要因素，空氣流速下降，慣性沖擊滯留效率也下降。 三、介質(zhì)過濾除菌機理 空氣的過濾除菌原理與通常的過濾原理不一樣，由于空氣中氣體引力較小，且微粒很小，常見懸浮于空氣中的微生物粒子大小在 ，而空氣過濾常用的過濾介質(zhì)如棉花，它的纖維直徑一般為 1620微米，當充填系數(shù)為 8%時，棉花纖維所形成網(wǎng)格的孔隙為 2050微米。 前者 有棉花、活性炭、玻璃纖維、有機合成纖維、燒結(jié)材料、燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)塑料等。 過濾除菌 是目前生物工業(yè)生產(chǎn)中 最常用、最經(jīng)濟的空氣除菌方法 。 靜電除塵法能除去空氣中的水霧、油霧、塵埃和微生物等，且消耗能量小，空氣壓力損失小，設(shè)備也不大，但對設(shè)備維護和安全技術(shù)措施要求較高。 從理論上說，超聲波、 γ 射線、 X射線、 β 射線、紫外線等都能破壞蛋白質(zhì)活性而起殺菌作用。空氣除菌的方法很多， 如輻射、化學藥品和加熱 殺菌都是將 有機體蛋白質(zhì)變性而破壞其活力 ，從而殺滅空氣中的微生物。生物工業(yè)生產(chǎn)所用的“無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低到零或極低，從而使污染的可能性降至極小。人口稠密的城市比人口稀少的農(nóng)村空氣含菌量多。 第一節(jié) 空氣凈化除菌的方法與原理 一 生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 空氣中經(jīng)?？蓹z查到一些細菌及其芽孢、酵母、霉菌和病毒。溶解氧是這些微生物生長和代謝必不可少的條件。工業(yè)上通常以 空氣作為氧源 。它們在空氣中的含量隨環(huán)境的不同而有很大的差異。地平面比高空的空氣含菌量多。 一般按染菌概率為 103來計算。而 介質(zhì)過濾和靜電吸附方法則是利用 分離方法 將微生物粒子除去。但應用較廣泛的還是 紫外線，波長在 。常用于潔凈工作臺，潔凈工作室所需無菌空氣的預處理，再配合高效過濾器使用。它采用定期滅菌的干燥介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物，從而獲得無菌空氣。 后者 有微孔超濾膜等。微粒隨空氣流通過濾層時，濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進，使氣流無數(shù)次改變運動速度和運動方向而繞過纖維前進，這些改變引起微粒對濾層纖維 產(chǎn)生慣性沖擊、攔截、重力沉降、布朗擴散、靜電吸引 等作用，從而把微粒滯留在纖維表面。滯留效率為零時的氣流速度稱為慣性沖擊的 臨界速度 ，臨界速度隨 纖維直徑和微粒直徑而變化 。滯留區(qū)的氣流速度更慢，進到滯留區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被 黏附滯留，稱為攔截滯留作用 。 但在很小的氣流速度和較小的纖維間隙中卻能使微?？拷w維而被黏附，稱為布朗擴散作用機理。 5. 靜電吸附作用機理 干空氣從非導體的物質(zhì)表面流過時，由于摩擦作用，會產(chǎn)生誘導電荷，特別是用樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。 當空氣流過介質(zhì)時，慣性撞擊、攔截、布朗擴散、重力沉降和靜電吸附這五種機理同時在起作用。 當氣流速度較小時，除菌效率隨氣流速度的增加而降低，這是由于擴散起主要作用。 對于風壓要求低、輸送距離短、無菌程度也不很高的無菌空氣，可直接采用 離心式鼓風機增壓后經(jīng)一、二級過濾除菌 而制備。 2. 空氣過濾除菌流程 （ 1）兩級冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程 其特點是：兩次冷卻、兩次分離和適當加熱。 （ 2）冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 該流程適應于中等濕含量的地區(qū)。 二 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 是安裝在空氣壓縮機前的過濾器，主要作用是捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機受磨損，減輕總過濾器的負荷。 水霧除塵器 水霧除塵器工作原理：空氣從設(shè)備底部進入，與上部噴下的水霧逆流接觸，將空氣中的灰塵、微生物微粒黏附于水中而沉降，從底部與水一起排出。 渦輪式空氣壓縮機 具有輸氣量大、輸出空氣壓力穩(wěn)定、效率高、設(shè)備緊湊、占地面積小、無易損部件、獲得的空氣不帶油霧等優(yōu)點。它黏附在纖維表面，能成為微生物微粒穿透濾層的途徑，降低過濾效率，嚴重時會浸潤介質(zhì)而破壞過濾效果。 填料分離器 是利用各種填料如焦炭、活性炭、瓷環(huán)、金屬絲網(wǎng)、塑料絲網(wǎng)等的慣性攔截作用分離空氣中的水霧或油霧，分離效率隨表面積增大而增大。由于空氣的給熱系數(shù)很低，一般只有420kJ/（ m2〃h〃 oC），設(shè)計時應采用適當?shù)拇胧﹣硖岣咚慕o熱系數(shù)，否則將會大大增加傳熱面積。 實踐證明，空氣過濾器的過濾除菌效率主要與 微粒的大小、過濾介質(zhì)的種類和纖維直徑、介質(zhì)的填充密度、濾層厚度以及通過的氣流速度 等因素有關(guān)。 生物工業(yè)生產(chǎn)中空氣過濾除菌對介質(zhì)的要求是 吸附性強、阻力小、空氣流量大、能耐干熱 。如果壓不緊或是裝填不均勻，會造成空氣短路或介質(zhì)翻動而喪失過濾效果。一般采用直徑 3mm，長 510mm的圓柱狀活性炭，其粒子間隙大，故對空氣的阻力較小，僅為棉花的1/12，但它的過濾效率比棉花要低得多。它所形成的網(wǎng)格的孔隙為 ，比棉花小 1015倍，故它有 較高的過濾效率 。某些可熔于有機溶劑的塑料，也可采用溶劑黏結(jié)法制得。另一類可除去小至 ，故可濾除包括噬菌體在內(nèi)的全部微生物。 中國的空氣絕對過濾技術(shù)也獲得長足進步，如 核工業(yè)凈化過濾工程技術(shù)中心 研制成功 JPF型聚偏二氟乙烯膜折疊式空氣過濾器，具有國際先進水平。空氣過濾器的尺寸主要包括直徑 D 和有效濾層高度 L。故工廠常用活性炭作為中間層，以改善這些因素。 它由 罐體、頂蓋、濾層、夾板和緩沖層 構(gòu)成。 ③管式過濾器 平板式過
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