3空氣除菌及設(shè)備-在線瀏覽
2025-02-26 13:45本頁面
【正文】 大于氣流對它的拖帶力時，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。懸浮在空氣中的微生物微?；蛴捎诒旧韼в胁煌碾姾?、或由于產(chǎn)生的誘導(dǎo)電荷，使它們隨氣流通過介質(zhì)表面時，受帶異性電荷的介質(zhì)所吸引而沉降，稱為 靜電吸附作用機理 。如活性炭的大部分過濾效能應(yīng)是表面吸附的作用。 如圖所示為單纖維除菌效率與氣流速度的關(guān)系，其中虛線段表示空氣流速高時，會引起除菌效率的急速下降。這是由于慣性沖擊起主要作用。 當(dāng)氣流速度中等時，可能是攔截起主要作用。 第二節(jié)空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 一空氣介質(zhì)過濾除菌流程 1. 對空氣介質(zhì)過濾除菌流程的要求 空氣除菌流程是根據(jù)生物工業(yè)生產(chǎn)中對無菌空氣的要求（ 無菌程度、空氣壓力、溫度和濕度 ）和 空氣的性質(zhì) ，并結(jié)合采氣環(huán)境的空氣條件和所用除菌設(shè)備的特性而制定的。 要保證過濾器有較高的過濾效率，應(yīng)維持一定的氣流速度和不受油、水的干擾。在 5060%時通過過濾器，下面介紹幾個典型的空氣除菌流程。兩次冷卻、兩次分離油水的 主要優(yōu)點是可節(jié)約冷卻用水，油水分離比較完全，保證干過濾 。第二次冷卻，使空氣進(jìn)一步析出其中的油和水，形成較小的霧粒，可用絲網(wǎng)分離器分離。特點是：可省去第二次冷卻分離設(shè)備和空氣再加熱設(shè)備，流程簡單，冷卻水用量少，利用壓縮空氣的熱量提高空氣溫度，壓縮空氣從儲罐分成兩部分流出，一部分進(jìn)入冷卻器，冷卻到較低溫度，經(jīng)分離器分離水、油霧后與另一部分未處理的高溫高壓空氣混合后進(jìn)入過濾器過濾。 （ 3）前臵高效過濾除菌流程 該流程使空氣先經(jīng)中效、高效過濾后，進(jìn)入空氣壓縮機，經(jīng)前臵高效過濾器后，空氣的無菌程度已達(dá) %，再經(jīng)冷卻，分離和主過濾器過濾后，空氣的無菌程度就更高。粗過濾器的過濾效率要高，阻力要小，否則會增加空氣壓縮機的吸入負(fù)荷和降低空氣壓縮機的排氣量。 油浴洗滌器結(jié)構(gòu) 空氣進(jìn)入裝臵后鼓泡通過油箱中的油層，空氣中的微粒被油黏附而逐漸沉降于油箱底部而除去，經(jīng)過油浴的空氣會帶有油霧，需要經(jīng)過百葉窗式的圓盤，分離較大粒油霧，再經(jīng)氣液過濾網(wǎng)分離小顆粒油霧后，由中心管吸入壓縮機。帶有微細(xì)水霧的潔凈空氣經(jīng)上部過濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入壓縮機，經(jīng)洗滌后的空氣可除去大部分大顆粒微粒和小部分微小粒子。 渦輪式空氣壓縮機 由電動機直接帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，靠渦輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的“空穴”現(xiàn)象吸入空氣，空氣在渦輪的帶動下獲得較高的離心力，然后通過固定的導(dǎo)輪和渦輪形機殼，使其部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓后輸出。因此，是很理想的生物工業(yè)生產(chǎn)的供氣設(shè)備。 如果油霧的冷卻分離不干凈，進(jìn)入過濾器后又會堵塞過濾介質(zhì)的纖維間隙，增大空氣壓力損失。 3. 空氣儲氣罐 空氣儲罐的作用是消除壓縮機排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時也可以利用重力沉降作用分離部分油霧。 4. 氣液分離室 氣液分離器能分離空氣中被冷凝成霧狀的水霧和油霧粒子，其形式很多，常用的有 填料分離器 。絲網(wǎng)的表面間隙小，可除去小至 5微米的霧狀微粒，分離效率可達(dá) 9899%，且阻力損失不大。 5. 空氣冷卻器 常用的類型有 立式列管式熱交換器、沉浸式熱交換器、噴淋式熱交換器 等。 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，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，提高空氣流速。 6. 空氣過濾器 （ 1）空氣過濾除菌的對數(shù)穿透定律 過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，它是衡量過濾設(shè)備過濾效能的指標(biāo)，即： 把過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，稱為 穿透率 。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)過濾除菌的 對數(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數(shù)是濾層厚度的函數(shù)。 （ 2）過濾介質(zhì) 過濾介質(zhì)是過濾除菌的關(guān)鍵，它的好壞不但影響到介質(zhì)的消耗量、過濾的動力消耗、勞動強度、維護(hù)管理等，而且決定設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸，還關(guān)系到運轉(zhuǎn)過程的可靠性。 常用 的過濾介質(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。作為過濾介質(zhì)時，最好選用纖維細(xì)長疏松的新鮮產(chǎn)品，裝填時要分層均勻鋪砌，最后要壓緊，裝填密度達(dá)到 150200kg/m3為好。 ②玻璃纖維 作為散裝充填過濾器的玻璃纖維，直徑一般為 819微米，充填系數(shù)一般采用 610%。 ③活性炭 活性炭有非常大的比表面積，主要通過表面物理吸附作用截留微生物。工廠都是將其夾裝在兩層棉花中間使用，以降低濾層阻力。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。 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），但過濾效率還是比較低，只適宜用于分過濾器，其特點是濕強度較大，受潮時也不易穿孔或折斷，能耐受蒸汽反復(fù)殺菌，使用時間較長。制造時用這些材料微粒粉末加壓成型后，處于熔點溫度下黏結(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，具有微孔過濾的作用。這種過濾介質(zhì)，孔徑一般為 1030微米。當(dāng)然，所謂絕對過濾器也有兩大類：一類是能除去全部微生物，但不能除去噬菌體。 要評價一種過濾介質(zhì)是否優(yōu)越 ,最主要是看它的過濾效率 η ,而過濾效率 η 是過濾常數(shù) K和濾層厚度 L的函數(shù) , K值越大 ,濾層厚度 L 可越小 。 因此 把
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