3空氣除菌及設(shè)備-全文預(yù)覽
【正文】 的調(diào)節(jié)。如靜電除塵器和采用玻璃纖維或泡沫塑料做過(guò)濾介質(zhì)的中效過(guò)濾器。一般選擇流速在 。 所以可設(shè)計(jì)一種過(guò)濾面積很大的過(guò)濾器。但卷裝濾紙時(shí)要防止空氣從紙縫走短路。 緩沖層可裝填棉花、玻璃纖維或金屬絲網(wǎng)等。在鋪棉花層之前，先在下孔板鋪一層 3040目的金屬絲網(wǎng)和織物：如麻布等，有助于空氣均勻進(jìn)入棉花過(guò)濾層。原則是應(yīng)使過(guò)濾器在較高過(guò)濾效率的氣流速度區(qū)運(yùn)行，過(guò)濾器有效過(guò)濾介質(zhì)高度 L 的決定 ,通常在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 ,按對(duì)數(shù)穿透定律進(jìn)行計(jì)算。 （ 3）過(guò)濾器的結(jié)構(gòu) ① 纖維介質(zhì)深層過(guò)濾器 纖維介質(zhì)深層過(guò)濾器是立式圓筒形 ,內(nèi)部充填過(guò)濾介質(zhì) ,空氣由下向上通過(guò)過(guò)濾介質(zhì) ,以達(dá)到除菌目的。同時(shí)阻力降 Δ P越小越好。 ⑦新型過(guò)濾介質(zhì) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和嚴(yán)格發(fā)酵條件的需求，已研究出一些新的過(guò)濾介質(zhì)，它的微孔直徑只有 微米，小于細(xì)菌直徑，故菌體粒子不能通過(guò)，稱(chēng)之為 絕對(duì)過(guò)濾 。 ⑥ 燒結(jié)材料過(guò)濾介質(zhì) 燒結(jié)材料過(guò)濾介質(zhì)種類(lèi)很多，有燒結(jié)金屬（蒙乃爾合金，青銅等）、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)塑料等。 ④超細(xì)玻璃纖維紙 超細(xì)玻璃纖維是利用質(zhì)量較好的無(wú)堿玻璃，采用噴吹法制成的直徑很小的纖維（直徑為 ）。如果采用硅硼玻璃纖維，則可獲得較細(xì)直徑（ ）的高強(qiáng)度纖維，并可用其制成 23mm厚的濾材， 制成過(guò)濾器后可除去 ，所以它可除去噬菌體和所有的微生物。 ①棉花 棉花是傳統(tǒng)的過(guò)濾介質(zhì)，其質(zhì)量隨品種和種植條件不同差別較大。 其常數(shù) K的值與多個(gè)因素有關(guān)，如纖維的種類(lèi)、直徑、填充密度、空氣流速和空氣中微粒的直徑等。若水質(zhì)條件不允許，空氣走管外時(shí)，也要采用多加擋板的辦法使其在殼內(nèi)做多殼程流動(dòng)，提高空氣流速。但對(duì)于霧沫濃度很大的場(chǎng)合，會(huì)堵塞孔隙而增大阻力損失。大多數(shù)情況下，儲(chǔ)罐緊接著壓縮機(jī)安裝，空氣儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是一個(gè)裝有安全閥、壓力表的空罐殼體。 往復(fù)式空氣壓縮機(jī) 是靠活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將空氣抽吸和壓出的，因此出口壓力不穩(wěn)定，且汽缸內(nèi)要加入潤(rùn)滑活塞用的潤(rùn)滑油，易使空氣中帶進(jìn)油霧，導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣冷卻帶來(lái)困難。 2. 空氣壓縮機(jī) 生物工業(yè)生產(chǎn)中常用的空氣是壓力為 縮空氣，提供大量低壓空氣最理想的設(shè)備是渦輪式空氣壓縮機(jī)。 常用的粗過(guò)濾器有：布袋過(guò)濾器、填料式過(guò)濾器、油浴洗滌器 和 水霧除塵器 。空氣的冷卻溫度和空氣分配比的關(guān)系隨吸取空氣的參數(shù)而變化。壓縮空氣經(jīng)第一次冷卻后，大部分的水、油結(jié)成顆粒較大、濃度較高的霧粒，可用旋風(fēng)分離器分離。氣流速度可由操作來(lái)控制，不受油、水的干擾則要采用一系列冷卻、分離、加熱設(shè)備以保證空氣的相對(duì)濕度。 如果空氣流速很大，除菌效率卻下降，則是由于已被捕集的微粒又被湍動(dòng)的氣流夾帶返回到空氣中。 當(dāng)氣流速度較大時(shí)，除菌效率隨空氣流速的增加而增加。 此外， 表面吸附也歸屬這個(gè)范疇 。在氣流速度很小時(shí)，它是介質(zhì)過(guò)濾除菌的重要作用之一。 3. 布朗擴(kuò)散作用機(jī)理 直徑很小的微粒在很慢的氣流中能產(chǎn)生一種不規(guī)則的直線熱運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為布朗擴(kuò)散。但實(shí)踐證明， 隨著氣流速度的繼續(xù)下降，纖維對(duì)微粒的捕集效率又有回升 ，說(shuō)明有另一種機(jī)理在起作用，這就是 攔截滯留作用機(jī)理 。當(dāng)微粒隨氣流以一定的速度垂直向纖維方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣受阻即改變運(yùn)動(dòng)方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)，而微粒由于它的運(yùn)動(dòng)慣性較大，未能及時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向，直沖到纖維表面，由于 摩擦黏附 ，微粒就滯留在纖維表面，這稱(chēng)為 慣性沖擊滯留作用 。目前，已開(kāi)發(fā)成功可除去 微粒的高效絕對(duì)過(guò)濾器。而 另一類(lèi)是介質(zhì)的孔隙小于微生物 ，空氣通過(guò)介質(zhì)，微生物就被截留于介質(zhì)上，這稱(chēng)之為 絕對(duì)過(guò)濾 。 懸浮于空氣中的微生物，其孢子大多帶有不同的電荷，沒(méi)有帶電荷的微粒在進(jìn)入高壓靜電場(chǎng)時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒，但對(duì)很小的微粒效率較低 。紫外線通常用于無(wú)菌室等空氣對(duì)流不大的環(huán)境下消毒殺菌，但殺菌效率低，殺菌時(shí)間長(zhǎng)，一般要結(jié)合甲醛蒸氣或苯酚噴霧等來(lái)保證無(wú)菌室的高度無(wú)菌。工業(yè)生產(chǎn)上常利用空氣壓縮時(shí)放出的熱量進(jìn)行加熱保溫殺菌。 二 空氣凈化除菌方法 空氣除菌就是殺滅或除去空氣中的微生物。如酵母培養(yǎng)過(guò)程，對(duì)空氣無(wú)菌程度的要求就不如氨基酸、抗生素發(fā)酵那么嚴(yán)格。而潮濕溫暖的南方空氣含菌量較多。因此， 通風(fēng)發(fā)酵需要的空氣必須是潔凈無(wú)菌 ，并有一定的溫度和壓力的空氣，這就要求對(duì)空氣進(jìn)行 凈化除菌和調(diào)節(jié)處理 。第三章 空氣凈化及除菌設(shè)備 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵絕大多數(shù)是利用 好氣性微生物 進(jìn)行純種培養(yǎng) ,從而獲得目的產(chǎn)物。但空氣中含有各種各樣的微生物，它們一旦隨空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適宜的條件下，就會(huì)迅速大量繁殖，干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行，甚至造成發(fā)酵徹底失敗等嚴(yán)重事故。一般干燥寒冷的北方空氣含菌量較少。雖然各地空氣中微生物的分布是隨機(jī)的，但它們的數(shù)量級(jí)可以認(rèn)為是 103104個(gè) /m3 生物工業(yè)生產(chǎn)中，由于所用菌種的生產(chǎn)能力強(qiáng)弱、生長(zhǎng)速度的快慢、發(fā)酵周期的長(zhǎng)短、分泌物的性質(zhì)、培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分和 pH 的差異等 ,對(duì)所用空氣的質(zhì)量有不同的要求。即1000次發(fā)酵周期所用的無(wú)菌空氣只允許 1次染菌 。 熱殺菌是一種有效的、可靠的殺菌方法。它的殺菌能力與紫外線的強(qiáng)度成正比，與距離的平方成反比。 靜電除塵是利用靜電引力吸附帶電粒子而達(dá)到除菌除塵目的。 常用的過(guò)濾介質(zhì)按孔隙的大小可分成兩大類(lèi)： 一類(lèi)是介質(zhì)間孔隙大于微生物 ，故必須有一定的厚度才能達(dá)到過(guò)濾除菌目的。絕對(duì)過(guò)濾在生物工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用逐漸增多，它可以除去 右的粒子，故可把細(xì)菌等微生物全部過(guò)濾除去。 1. 慣性沖擊滯留作用機(jī)理 慣性沖擊滯留作用是空氣過(guò)濾除菌的重要作用。 2. 攔截滯留作用機(jī)理 氣流速度下降到臨界速度以下時(shí)，微粒就不能因慣性沖擊而滯留在纖維上，捕集效率顯著下降。 攔截滯留作用在氣流速度低時(shí)才起作用。 布朗擴(kuò)散作用與微粒和纖維直
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