3空氣除菌及設(shè)備(編輯修改稿)
2025-02-12 13:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 達(dá) 9899%，且阻力損失不大。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。 5. 空氣冷卻器 常用的類(lèi)型有 立式列管式熱交換器、沉浸式熱交換器、噴淋式熱交換器 等。由于空氣的給熱系數(shù)很低，一般只有420kJ/（ m2〃h〃 oC），設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)提高它的給熱系數(shù)，否則將會(huì)大大增加傳熱面積。 提高空氣給熱系數(shù)的最好辦法是增加空氣的流速，當(dāng)選擇 列管式熱交換器時(shí)，若水質(zhì)條件許可，雜質(zhì)少，不容易形成積垢，可安排空氣走管內(nèi)，做成多管程流動(dòng)，提高空氣流速。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。 6. 空氣過(guò)濾器 （ 1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律 過(guò)濾除菌效率就是濾層所濾去的微粒數(shù)與原空氣所含微粒數(shù)的比值，它是衡量過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾效能的指標(biāo)，即： 把過(guò)濾前后空氣中微粒濃度的比值，即穿透濾層的微粒濃度 N2與原微粒濃度 N1的比值，稱(chēng)為 穿透率 。 實(shí)踐證明，空氣過(guò)濾器的過(guò)濾除菌效率主要與 微粒的大小、過(guò)濾介質(zhì)的種類(lèi)和纖維直徑、介質(zhì)的填充密度、濾層厚度以及通過(guò)的氣流速度 等因素有關(guān)。如假定 存在而受影響 ，不再被氣流卷起帶走 ，即每一纖維薄層除去同樣百分率的微粒數(shù)，那么就可得出： 上式即為深層介質(zhì)過(guò)濾除菌的 對(duì)數(shù)穿透定律， 它表示進(jìn)入濾層的微粒濃度與穿透濾層的微粒濃度之值的對(duì)數(shù)是濾層厚度的函數(shù)。 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。 （ 2）過(guò)濾介質(zhì) 過(guò)濾介質(zhì)是過(guò)濾除菌的關(guān)鍵，它的好壞不但影響到介質(zhì)的消耗量、過(guò)濾的動(dòng)力消耗、勞動(dòng)強(qiáng)度、維護(hù)管理等，而且決定設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸，還關(guān)系到運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的可靠性。 生物工業(yè)生產(chǎn)中空氣過(guò)濾除菌對(duì)介質(zhì)的要求是 吸附性強(qiáng)、阻力小、空氣流量大、能耐干熱 。 常用 的過(guò)濾介質(zhì)有棉花（未脫脂）、活性炭、玻璃纖維、超細(xì)玻璃纖維紙、化學(xué)纖維等。 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。作為過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，最好選用纖維細(xì)長(zhǎng)疏松的新鮮產(chǎn)品，裝填時(shí)要分層均勻鋪砌，最后要壓緊，裝填密度達(dá)到 150200kg/m3為好。如果壓不緊或是裝填不均勻，會(huì)造成空氣短路或介質(zhì)翻動(dòng)而喪失過(guò)濾效果。 ②玻璃纖維 作為散裝充填過(guò)濾器的玻璃纖維，直徑一般為 819微米，充填系數(shù)一般采用 610%。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。 ③活性炭 活性炭有非常大的比表面積，主要通過(guò)表面物理吸附作用截留微生物。一般采用直徑 3mm，長(zhǎng) 510mm的圓柱狀活性炭，其粒子間隙大，故對(duì)空氣的阻力較小，僅為棉花的1/12，但它的過(guò)濾效率比棉花要低得多。工廠都是將其夾裝在兩層棉花中間使用，以降低濾層阻力。 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 ）。由于纖維特別細(xì)小，故不宜散裝充填，而采用造紙的方法做成 1mm厚的纖維紙，這種纖維紙的密度為 380kg/m3。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(guò)濾效率 。 ⑤石棉濾板 石棉濾板是采用 20%纖維小而直的藍(lán)石棉和 80%紙漿纖維混合打漿抄制而成 ,由于纖維比較粗、間隙比較大，雖然濾板較厚（ 35mm），但過(guò)濾效率還是比較低，只適宜用于分過(guò)濾器，其特點(diǎn)是濕強(qiáng)度較大，受潮時(shí)也不易穿孔或折斷，能耐受蒸汽反復(fù)殺菌，使用時(shí)間較長(zhǎng)。 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。制造時(shí)用這些材料微粒粉末加壓成型后，處于熔點(diǎn)溫度下黏結(jié)固定，但只是粉末表面熔融黏結(jié)而保持粒子間的間隙，形成了微孔通道，具有微孔過(guò)濾的作用。某些可熔于有機(jī)溶劑的塑料，也可采用溶劑黏結(jié)法制得。這種過(guò)濾介質(zhì)，孔徑一般為 1030微米。 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 。當(dāng)然，所謂絕對(duì)過(guò)濾器也有兩大類(lèi)：一類(lèi)是能除去全部微生物，但不能除去噬菌體。另一類(lèi)可除去小至 ，故可濾除包括噬菌體在內(nèi)的全部微生物。 要評(píng)價(jià)一種過(guò)濾介質(zhì)是否優(yōu)越 ,最主要是看它的過(guò)濾效率 η ,而過(guò)濾效率 η 是過(guò)濾常數(shù) K和濾層厚度 L的函數(shù) , K值越大 ,濾層厚度 L 可越小 。同時(shí)阻力降 Δ P越小越好。 因此 把 KL/Δ P值作為過(guò)濾介質(zhì)綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。 中國(guó)的空氣絕對(duì)過(guò)濾技術(shù)也獲得長(zhǎng)足進(jìn)步，如 核工業(yè)凈化過(guò)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(guò)濾器，具有國(guó)際先進(jìn)水平。此外，該中心研制生產(chǎn)且已廣泛應(yīng)用的 JLS型微孔燒結(jié)金屬過(guò)濾器，以金屬鎳為材質(zhì)，采用特殊粉末冶金技術(shù)制成，具有壓降小、過(guò)濾效率高、耐蒸汽加熱殺菌、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 （ 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。纖維介質(zhì)主要有棉花、玻璃纖維、超細(xì)玻璃纖維等?？諝膺^(guò)濾器的尺寸主要包括直徑 D 和有效濾層高度 L。 其中 D 可由下式求出 空截面空氣速度一般取 ,按操作工藝而定。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。 但由于需要濾層厚，耗用棉花多，安裝較困難，阻力損失很大。故工廠常用活性炭作為中間層，以改善這些因素。通?？偟母叨戎?，上下棉花層厚度各為總過(guò)濾層的 1/41/3，中間活性炭層占 1/31/2。在
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