發(fā)酵工業(yè)的空氣除菌及其設(shè)備

1、 空氣除菌的意義空氣除菌的意義 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣調(diào)節(jié)設(shè)備 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備發(fā)酵工業(yè)是我國的一大產(chǎn)業(yè)發(fā)酵工業(yè)是我國的一大產(chǎn)業(yè), ,目前發(fā)酵生產(chǎn)的有酶、氨基酸、核苷、目前發(fā)酵生產(chǎn)的有酶、氨基酸、核苷、抗生素、維生素等多個(gè)系列的產(chǎn)品。發(fā)酵生產(chǎn)要順利進(jìn)行的一個(gè)重要抗生素、維生素等多個(gè)系列的產(chǎn)品。發(fā)酵生產(chǎn)要順利進(jìn)行的一個(gè)重要條件就是要保證微生物的純培養(yǎng)。在實(shí)際生產(chǎn)中條件就是要保證微生物的純培養(yǎng)。在實(shí)際生產(chǎn)中, ,由于工藝設(shè)計(jì)不合由于工藝設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備缺陷、人員失誤等原因理、設(shè)備缺陷、人員失誤等原因, ,往往造成發(fā)酵染菌。往往造成發(fā)

2、酵染菌。 空氣除菌的意義空氣除菌的意義 常見的染菌原因主要有如下幾種常見的染菌原因主要有如下幾種: :空氣帶菌空氣帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、設(shè)、培養(yǎng)基滅菌不徹底、設(shè)備死角、環(huán)境影響、人員操作等方面。備死角、環(huán)境影響、人員操作等方面。 溶解氧溶解氧是這些微生物生長和代謝所必不可少的條件，工業(yè)上通常是這些微生物生長和代謝所必不可少的條件，工業(yè)上通常以以空氣空氣做為氧源，但是空氣中含有各種各樣的微生物，它們一旦隨著做為氧源，但是空氣中含有各種各樣的微生物，它們一旦隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適宜的條件下就會(huì)大量的繁殖，干擾甚至是破壞空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適宜的條件下就會(huì)大量的繁殖，干擾甚至是破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)

3、行，造成發(fā)酵徹底失敗的事故。預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行，造成發(fā)酵徹底失敗的事故。空氣除菌的意義空氣除菌的意義 因此，通風(fēng)發(fā)酵所需要的空氣必須是潔凈無菌的，并且要有一定因此，通風(fēng)發(fā)酵所需要的空氣必須是潔凈無菌的，并且要有一定的壓力和溫度的空氣，所以要對空氣進(jìn)行凈化除菌和調(diào)節(jié)處理的壓力和溫度的空氣，所以要對空氣進(jìn)行凈化除菌和調(diào)節(jié)處理生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 1. .空氣中微生物的分布空氣中微生物的分布 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法 空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異：空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異： 一般干燥寒冷一般干燥寒冷的北方空氣中的含菌量較

4、少，而潮濕溫暖的南方則含菌量較多；的北方空氣中的含菌量較少，而潮濕溫暖的南方則含菌量較多；人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多，地面又比高空的空氣人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多，地面又比高空的空氣含菌量多。各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同，數(shù)含菌量多。各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同，數(shù)量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量為量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量為10103 3-10-104 4個(gè)個(gè)m m3 3進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算。生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求1.1.空氣中微生物的分布空氣中微生物的分布 空氣中的微生物以細(xì)菌、芽孢和真菌的孢

5、子較多空氣中的微生物以細(xì)菌、芽孢和真菌的孢子較多，也有酵母、霉菌、放線菌和噬菌體，也有酵母、霉菌、放線菌和噬菌體 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 2.生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法 各種不同的發(fā)酵過程，對空氣無菌程度的要求也不同：不同各種不同的發(fā)酵過程，對空氣無菌程度的要求也不同：不同菌種的生產(chǎn)能力、生長速度、發(fā)酵周期、產(chǎn)物性質(zhì)、培養(yǎng)基營養(yǎng)菌種的生產(chǎn)能力、生長速度、發(fā)酵周期、產(chǎn)物性質(zhì)、培養(yǎng)基營養(yǎng)成分和成分和pH的差異等不同，對空氣質(zhì)量有不同的要求

6、一般按染菌機(jī)的差異等不同，對空氣質(zhì)量有不同的要求一般按染菌機(jī)率為率為10-3來計(jì)算，即來計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許12次次染菌。染菌。 例如酵母的生長能力強(qiáng)、繁殖快、培養(yǎng)基不豐富、例如酵母的生長能力強(qiáng)、繁殖快、培養(yǎng)基不豐富、pHpH值低值低, , 一般一般對無對無 菌要求不太高。如果是采用營養(yǎng)缺陷型菌株的肌苷或肌苷酸菌要求不太高。如果是采用營養(yǎng)缺陷型菌株的肌苷或肌苷酸發(fā)酵對無菌要求則十分嚴(yán)格發(fā)酵對無菌要求則十分嚴(yán)格, , 一般要采用多級(jí)空氣過濾器一般要采用多級(jí)空氣過濾器, ,并要加并要加強(qiáng)控制強(qiáng)控制, , 以保證在發(fā)酵過程中不致于染菌而造成損失

7、。以保證在發(fā)酵過程中不致于染菌而造成損失。生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 2.生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求生物工業(yè)生產(chǎn)對空氣質(zhì)量的要求 無菌空氣的概念無菌空氣的概念 發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無菌空氣無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低到零或者達(dá)到到零或者達(dá)到潔凈度潔凈度100級(jí)級(jí)的潔凈空氣，它已能夠滿足發(fā)酵工業(yè)的要求。的潔凈空氣，它已能夠滿足發(fā)酵工業(yè)的要求。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法 潔凈度潔凈度100級(jí)是指處理后的空氣中級(jí)是指處理后的空氣中0.5m的微粒小于或等于的微粒小于或等于 100個(gè)個(gè)ft

8、3（1ft3=0.0283168m3）、生物微粒）、生物微粒0.1個(gè)個(gè)/ft3、沉降量、沉降量1200個(gè)個(gè)/（ft2.周）周） （1 ft2=0.92903m2)空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 空氣除菌就是殺滅或除去空氣中的微生物，空氣除菌的方空氣除菌就是殺滅或除去空氣中的微生物，空氣除菌的方法有很多種，如輻射，化學(xué)藥品殺菌和加熱殺菌（法有很多種，如輻射，化學(xué)藥品殺菌和加熱殺菌（使有機(jī)蛋白質(zhì)變性使有機(jī)蛋白質(zhì)變性失活失活）靜電吸附和介質(zhì)過濾（）靜電吸附和介質(zhì)過濾（利用分離的方法將微生物粒子除去利用分離的方法將微生物粒子除去）。）。目前仍以介質(zhì)過濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。目前

9、仍以介質(zhì)過濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 1.熱殺菌熱殺菌 是一種可靠的有效的殺菌方法，空氣進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)是一種可靠的有效的殺菌方法，空氣進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)前，一般均需用壓縮機(jī)，提高壓力，此時(shí)空氣的溫度可達(dá)前，一般均需用壓縮機(jī)，提高壓力，此時(shí)空氣的溫度可達(dá)200以上，若能保持一定時(shí)間，可是微生物體內(nèi)的以上，若能保持一定時(shí)間，可是微生物體內(nèi)的蛋白蛋白質(zhì)發(fā)生變性質(zhì)發(fā)生變性，從而實(shí)現(xiàn)殺菌的目的。，從而實(shí)現(xiàn)殺菌的目的。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 1.熱殺

10、菌熱殺菌 空氣進(jìn)口溫度為空氣進(jìn)口溫度為21，空氣的出口溫度為，空氣的出口溫度為187198，壓力為，壓力為0.7MP a。從壓縮機(jī)出口到空氣儲(chǔ)罐管道加保溫層，空氣達(dá)高溫后。從壓縮機(jī)出口到空氣儲(chǔ)罐管道加保溫層，空氣達(dá)高溫后保持一保持一段段時(shí)間，保證微生物死亡。為了加長空氣的高溫時(shí)間，防止空氣在貯罐時(shí)間，保證微生物死亡。為了加長空氣的高溫時(shí)間，防止空氣在貯罐中走短路，最好在貯罐內(nèi)加裝中走短路，最好在貯罐內(nèi)加裝導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒。 將空氣加熱至一定溫度，并維持將空氣加熱至一定溫度，并維持一定時(shí)間，殺滅空氣中的微生物?？諝庵械募?xì)菌芽孢在一定時(shí)間，殺滅空氣中的微生物?？諝庵械募?xì)菌芽孢在218維持維持24S，就

11、被殺死。就被殺死。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 1.熱殺菌熱殺菌保溫維持管保溫維持管空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 1.熱殺菌熱殺菌 采用熱殺菌裝置時(shí)，還應(yīng)裝有空氣冷卻器，并排除冷凝水，以防采用熱殺菌裝置時(shí)，還應(yīng)裝有空氣冷卻器，并排除冷凝水，以防止在管道設(shè)備死角積聚而造成雜菌繁殖的場所。在進(jìn)入發(fā)酵罐前，應(yīng)加止在管道設(shè)備死角積聚而造成雜菌繁殖的場所。在進(jìn)入發(fā)酵罐前，應(yīng)加裝分過濾器以保證安全。但采用這樣系統(tǒng)壓

12、縮機(jī)能量消耗會(huì)相應(yīng)增大，裝分過濾器以保證安全。但采用這樣系統(tǒng)壓縮機(jī)能量消耗會(huì)相應(yīng)增大，壓縮機(jī)耐熱性能要增加，零部件也要選用耐熱材料加工。壓縮機(jī)耐熱性能要增加，零部件也要選用耐熱材料加工。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法 原理原理 :射線、射線、射線、射線、射線、紫外線、超聲波等從理論射線、紫外線、超聲波等從理論上講都能上講都能破壞蛋白質(zhì)破壞蛋白質(zhì)，破壞生物活性物質(zhì)，從而起到殺菌，破壞生物活性物質(zhì)，從而起到殺菌作用。作用。 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 :通常用于無菌室和醫(yī)院手術(shù)室。通常用于無菌室和醫(yī)院手術(shù)室?？諝鈨艋姆椒諝鈨艋姆椒?2.輻射滅菌輻射滅菌 殺菌效率較低，殺菌時(shí)

13、間較長。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等殺菌效率較低，殺菌時(shí)間較長。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來保證無菌室的無菌程度。不適宜大規(guī)模的空氣滅菌。來保證無菌室的無菌程度。不適宜大規(guī)模的空氣滅菌。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 3.靜電除菌靜電除菌 靜電除塵能除去空氣中的水霧，油霧，塵埃和微生物等，利用靜電除塵能除去空氣中的水霧，油霧，塵埃和微生物等，利用靜電引力靜電引力來吸附帶電粒子而達(dá)到除塵、除菌的目的。懸浮于空氣中的來吸附帶電粒子而達(dá)到除塵、除菌的目的。懸浮于空氣中的微生物，其孢子大多帶有不同的電荷，沒有帶電荷的微粒進(jìn)入高壓靜微生物，其孢子大多帶有不同的電

14、荷，沒有帶電荷的微粒進(jìn)入高壓靜電場時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒。一些工廠也會(huì)用靜電除菌的方法，電場時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒。一些工廠也會(huì)用靜電除菌的方法，但不是常用的方法。常用于潔凈工作室中使用但不是常用的方法。常用于潔凈工作室中使用 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 3.靜電除菌靜電除菌 電離區(qū)是一系列等距平行且接地的極板，極板間帶鎢絲或不繡鋼絲電離區(qū)是一系列等距平行且接地的極板，極板間帶鎢絲或不繡鋼絲放電線，叫離化線。放電線接上放電線，叫離化線。放電線接上1 10k的直流電壓時(shí)，它與接地極板之的直流電壓時(shí)，它與接地極板之間形成很強(qiáng)的電位梯度電

15、場?？諝馑鶐У募?xì)菌微粒通過電離區(qū)后，被電間形成很強(qiáng)的電位梯度電場?？諝馑鶐У募?xì)菌微粒通過電離區(qū)后，被電離而帶電荷。離而帶電荷。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 3.靜電除菌靜電除菌 捕集區(qū)是由高壓電極板與接地電極板組成，交替排列，平行捕集區(qū)是由高壓電極板與接地電極板組成，交替排列，平行于氣流方向。高壓電極板上加上于氣流方向。高壓電極板上加上5kv直流電壓，極板間形成一均勻電直流電壓，極板間形成一均勻電場，氣流流過時(shí)，帶正電荷的微粒受庫倫力作用，產(chǎn)生一個(gè)向負(fù)極場，氣流流過時(shí)，帶正電荷的微粒受庫倫力作用，產(chǎn)生一個(gè)向負(fù)極板移動(dòng)的速度，這個(gè)速度與氣

16、流的拖帶速度合成一個(gè)傾向負(fù)極板的板移動(dòng)的速度，這個(gè)速度與氣流的拖帶速度合成一個(gè)傾向負(fù)極板的合速度向極板移動(dòng)，最后吸附在極板合速度向極板移動(dòng)，最后吸附在極板上。上。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 3.靜電除菌靜電除菌 -帶微粒的空氣電離部分除塵部分清潔空氣5000v10000v圖4-2 靜電除塵器裝置圖 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 3.靜電除菌靜電除菌 捕集的微粒積聚到一定厚度，極板間的火花放電加劇，極板電捕集的微粒積聚到一定厚度，極板間的火花放電加劇，極板電壓下降，微粒的吸附力減弱

17、甚至隨氣流飛散，除菌效率很快下降。壓下降，微粒的吸附力減弱甚至隨氣流飛散，除菌效率很快下降。要保持高的除菌效率，應(yīng)定期清洗，一般電極板上塵厚要保持高的除菌效率，應(yīng)定期清洗，一般電極板上塵厚l m m時(shí)應(yīng)時(shí)應(yīng)清洗。通常是采用噴水管自動(dòng)噴水清洗。清洗。通常是采用噴水管自動(dòng)噴水清洗。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 4.過濾除菌過濾除菌 讓含菌空氣通過過濾介質(zhì)以阻截空氣中所含微生物，而取得無菌讓含菌空氣通過過濾介質(zhì)以阻截空氣中所含微生物，而取得無菌空氣的方法。通過過濾處理的空氣可達(dá)無菌，并有足夠的壓力和適宜空氣的方法。通過過濾處理的空氣可達(dá)無菌，

18、并有足夠的壓力和適宜的溫度以供耗氧培養(yǎng)過程使用。該法是目前廣泛用來獲得大量無菌空的溫度以供耗氧培養(yǎng)過程使用。該法是目前廣泛用來獲得大量無菌空氣的常規(guī)方法。氣的常規(guī)方法。 一個(gè)空氣過濾器的功能是從氣體中除去污染物（微生物）以使達(dá)一個(gè)空氣過濾器的功能是從氣體中除去污染物（微生物）以使達(dá)到所需的氣體的無菌程度。到所需的氣體的無菌程度。過濾除菌是目前生物技術(shù)過濾除菌是目前生物技術(shù)工業(yè)常使用的空氣除菌方工業(yè)常使用的空氣除菌方法法 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 4.過濾除菌過濾除菌 為了保證過濾后的空氣達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn)為了保證過濾后的空氣達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn),

19、,過濾前的空氣要進(jìn)行降過濾前的空氣要進(jìn)行降溫、除水、除油、減濕的處理。據(jù)文獻(xiàn)記載溫、除水、除油、減濕的處理。據(jù)文獻(xiàn)記載, ,只有當(dāng)壓縮空氣的相對只有當(dāng)壓縮空氣的相對濕度濕度60%,60%,高效過濾器內(nèi)的過濾介質(zhì)保持干燥時(shí)高效過濾器內(nèi)的過濾介質(zhì)保持干燥時(shí), ,空氣通過高效過濾方空氣通過高效過濾方能達(dá)到過濾的期望值。能達(dá)到過濾的期望值。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 4.過濾除菌過濾除菌 過濾器經(jīng)常被認(rèn)為是一種簡單的網(wǎng)或篩子，過濾過濾器經(jīng)常被認(rèn)為是一種簡單的網(wǎng)或篩子，過濾/ /分分離是在一個(gè)平面上進(jìn)行的。離是在一個(gè)平面上進(jìn)行的。 實(shí)際上，空氣

20、過濾器的濾材具有深度。實(shí)際上，空氣過濾器的濾材具有深度?！皬澢ǖ缽澢ǖ馈钡慕Y(jié)的結(jié)果對污染物的去除起到了輔助作用。果對污染物的去除起到了輔助作用。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 4.過濾除菌過濾除菌 絕對過濾和深層過濾絕對過濾和深層過濾 絕對過濾：主要特點(diǎn)是過濾介絕對過濾：主要特點(diǎn)是過濾介質(zhì)孔隙小于或大大小于被過濾的微質(zhì)孔隙小于或大大小于被過濾的微粒直徑，其孔隙小于粒直徑，其孔隙小于0.5mm，甚至，甚至小于小于0.1mm（一般大小為（一般大小為1mm），），將空氣中的細(xì)菌除去。將空氣中的細(xì)菌除去。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌

21、的原理和方法空氣凈化除菌的方法空氣凈化除菌的方法 4.過濾除菌過濾除菌 深層過濾：污染物被過濾介質(zhì)內(nèi)部捕獲的一種過濾方式，濾孔貫穿于整個(gè)深層過濾：污染物被過濾介質(zhì)內(nèi)部捕獲的一種過濾方式，濾孔貫穿于整個(gè)介質(zhì)厚度。又分為兩種介質(zhì)厚度。又分為兩種 用超細(xì)玻璃纖維（紙）、石棉板、燒結(jié)金屬板、聚乙烯醇、聚四氟用超細(xì)玻璃纖維（紙）、石棉板、燒結(jié)金屬板、聚乙烯醇、聚四氟乙烯等為介質(zhì)，濾層薄，仍屬于深層過濾的范疇。乙烯等為介質(zhì)，濾層薄，仍屬于深層過濾的范疇。以纖維（以棉花、玻璃纖維、尼龍等）或顆粒狀（活性炭）介質(zhì)為過濾以纖維（以棉花、玻璃纖維、尼龍等）或顆粒狀（活性炭）介質(zhì)為過濾層，這種過濾層較深，其空隙一般

22、大于層，這種過濾層較深，其空隙一般大于50mm，即遠(yuǎn)大于細(xì)菌，因此這種，即遠(yuǎn)大于細(xì)菌，因此這種除菌不是真正意義上的過濾作用，而是靠靜電、擴(kuò)散、慣性和阻截等作用除菌不是真正意義上的過濾作用，而是靠靜電、擴(kuò)散、慣性和阻截等作用將細(xì)菌截留在濾層中將細(xì)菌截留在濾層中。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 當(dāng)微粒隨氣流通過過濾器層時(shí)，過濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙當(dāng)微粒隨氣流通過過濾器層時(shí)，過濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進(jìn)，使氣流無數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速率和運(yùn)動(dòng)方向，繞過纖維等介質(zhì)氣流前進(jìn)，使氣流無數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速率和運(yùn)動(dòng)方向，繞過纖維等介質(zhì)而前進(jìn)，而灰塵和微生

23、物因而前進(jìn)，而灰塵和微生物因碰撞、阻截、吸附、擴(kuò)散碰撞、阻截、吸附、擴(kuò)散等作用被截留在等作用被截留在截止層內(nèi)，達(dá)到除菌的目的。截止層內(nèi)，達(dá)到除菌的目的。 介質(zhì)過濾的設(shè)備及操作費(fèi)用低廉，適用于大量空氣的凈化處理。介質(zhì)過濾的設(shè)備及操作費(fèi)用低廉，適用于大量空氣的凈化處理。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 阻礙導(dǎo)致氣流出現(xiàn)無數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和方向，繞過纖維前進(jìn)，阻礙導(dǎo)致氣流出現(xiàn)無數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和方向，繞過纖維前進(jìn)，從而產(chǎn)生了五種作用機(jī)理。從而產(chǎn)生了五種作用機(jī)理。1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理、慣性沖擊滯留作用機(jī)理2、攔截滯留作用機(jī)理、攔截滯留作用機(jī)

24、理3、布朗擴(kuò)散作用機(jī)理、布朗擴(kuò)散作用機(jī)理4、重力沉降作用機(jī)理、重力沉降作用機(jī)理5、靜電吸附作用機(jī)理、靜電吸附作用機(jī)理 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理、慣性沖擊滯留作用機(jī)理 當(dāng)微生物等顆粒物隨空氣以一定速度接近纖維時(shí)，氣流遇到纖當(dāng)微生物等顆粒物隨空氣以一定速度接近纖維時(shí)，氣流遇到纖維阻礙，會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向繞過纖維繼續(xù)前進(jìn)，而顆粒物由于具有一定維阻礙，會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向繞過纖維繼續(xù)前進(jìn)，而顆粒物由于具有一定的質(zhì)量，借慣性作用而碰在纖維表面，并由于的質(zhì)量，借慣性作用而碰在纖維表面，并由于摩擦、粘附摩擦、粘附作用，被滯作用，

25、被滯留在纖維表面上，這叫做慣性沖擊滯留作用。留在纖維表面上，這叫做慣性沖擊滯留作用。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理、慣性沖擊滯留作用機(jī)理 (a)慣性慣性 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理、慣性沖擊滯留作用機(jī)理 慣性力與氣流流速成正比，當(dāng)流速過低時(shí)，慣性捕集作用很小，甚至慣性力與氣流流速成正比，當(dāng)流速過低時(shí)，慣性捕集作用很小，甚至接近于零；當(dāng)空氣流速增至足夠大時(shí)，慣性捕集則起主導(dǎo)作用。當(dāng)氣流速度接近于零；當(dāng)空氣流速增至足夠大時(shí)，慣

26、性捕集則起主導(dǎo)作用。當(dāng)氣流速度下降時(shí)，微粒的運(yùn)動(dòng)速度隨之下降，微粒的動(dòng)量減少，慣性力減弱，微粒脫下降時(shí)，微粒的運(yùn)動(dòng)速度隨之下降，微粒的動(dòng)量減少，慣性力減弱，微粒脫離主導(dǎo)氣流的可能性也減少，相應(yīng)纖維滯留微粒的寬度減小，即捕集效率下離主導(dǎo)氣流的可能性也減少，相應(yīng)纖維滯留微粒的寬度減小，即捕集效率下降。降。 慣性捕集是空氣過濾器除菌的重要作用，其大小取決于顆粒的動(dòng)能和纖慣性捕集是空氣過濾器除菌的重要作用，其大小取決于顆粒的動(dòng)能和纖維的阻力，也就是取決于氣流的流速。維的阻力，也就是取決于氣流的流速。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 1、慣性沖擊

27、滯留作用機(jī)理、慣性沖擊滯留作用機(jī)理 纖維能滯留微粒的寬度區(qū)間纖維能滯留微粒的寬度區(qū)間d與纖維直徑與纖維直徑df之比稱為單纖維的慣性碰之比稱為單纖維的慣性碰撞捕集效率，用撞捕集效率，用1表示表示即即 1d/df 實(shí)踐證明，實(shí)踐證明，1是慣性力的無因次準(zhǔn)數(shù)是慣性力的無因次準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)的函數(shù) 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 2.攔截滯留作用攔截滯留作用 降低氣流速度，可使慣性截留作用接近于零，此時(shí)的氣流速度成為降低氣流速度，可使慣性截留作用接近于零，此時(shí)的氣流速度成為臨界氣流速度。氣流速度在臨界速度以下時(shí)，微粒不能因慣性滯留于纖臨界氣流速度。氣

28、流速度在臨界速度以下時(shí)，微粒不能因慣性滯留于纖維上，捕集效率顯著下降。但實(shí)踐證明，隨著氣流速度的繼續(xù)下降，纖維上，捕集效率顯著下降。但實(shí)踐證明，隨著氣流速度的繼續(xù)下降，纖維對微粒的捕集效率又回升，說明有另一種機(jī)理在起作用，這就是攔截維對微粒的捕集效率又回升，說明有另一種機(jī)理在起作用，這就是攔截滯留作用。滯留作用。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 2.攔截滯留作用攔截滯留作用 微生物微粒直徑很小，質(zhì)量很輕，它隨低速氣流流動(dòng)慢慢靠近微生物微粒直徑很小，質(zhì)量很輕，它隨低速氣流流動(dòng)慢慢靠近纖維時(shí)，微粒所在的主導(dǎo)氣流流線受纖維所阻，從而改變流動(dòng)方

29、向，纖維時(shí)，微粒所在的主導(dǎo)氣流流線受纖維所阻，從而改變流動(dòng)方向，繞過纖維前進(jìn)，而在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū)。滯流區(qū)的氣流繞過纖維前進(jìn)，而在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū)。滯流區(qū)的氣流速度更慢，進(jìn)到滯流區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被速度更慢，進(jìn)到滯流區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被粘附滯留粘附滯留，稱，稱為攔截滯留作用。為攔截滯留作用。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 2.攔截滯留作用攔截滯留作用 單個(gè)纖維對微粒阻攔效率可表示為單個(gè)纖維對微粒阻攔效率可表示為11)1 ()1ln()1 ( 2 Re)ln2 (212RRRR R微粒和纖維直

30、徑之比微粒和纖維直徑之比 空氣密度（空氣密度（kg/m3）Re空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù)空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù) Re=df V / 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 2.攔截滯留作用攔截滯留作用 (b)攔截?cái)r截空氣流速愈小，纖維直空氣流速愈小，纖維直徑愈細(xì)，阻攔滯留作用徑愈細(xì)，阻攔滯留作用愈大。在介質(zhì)過濾除菌愈大。在介質(zhì)過濾除菌中，攔截滯留作用中，攔截滯留作用不是不是主要的主要的。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 3.布朗擴(kuò)散截留作用布朗擴(kuò)散截留作用 小顆粒在流速很慢的氣流中產(chǎn)生的一種不規(guī)則直線運(yùn)

31、動(dòng)，稱為小顆粒在流速很慢的氣流中產(chǎn)生的一種不規(guī)則直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。 這種運(yùn)動(dòng)使較小微粒凝聚為較大微粒，隨即可能產(chǎn)生這種運(yùn)動(dòng)使較小微粒凝聚為較大微粒，隨即可能產(chǎn)生重力沉降或重力沉降或被介質(zhì)截留被介質(zhì)截留。微粒愈小，分子運(yùn)動(dòng)的速度愈大?？諝饬魉俚蜁r(shí)，分子運(yùn)。微粒愈小，分子運(yùn)動(dòng)的速度愈大?？諝饬魉俚蜁r(shí)，分子運(yùn)動(dòng)比較顯著，微小粒子被除去的機(jī)會(huì)增加；空氣流速大時(shí)，凝聚現(xiàn)象為動(dòng)比較顯著，微小粒子被除去的機(jī)會(huì)增加；空氣流速大時(shí)，凝聚現(xiàn)象為慣性沖擊滯留所取代。慣性沖擊滯留所取代。(c)擴(kuò)散擴(kuò)散 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 3.

32、布朗擴(kuò)散截留作用布朗擴(kuò)散截留作用由于擴(kuò)散而導(dǎo)致的微粒阻集效率由于擴(kuò)散而導(dǎo)致的微粒阻集效率3。 ffffdxdxdxdx2112121ln)21(2Reln2213 R微粒和纖維直徑之比微粒和纖維直徑之比 Re空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù)空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù)df纖維直徑纖維直徑 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理4、重力沉降作用、重力沉降作用 微粒雖小，但仍具有重力。當(dāng)微粒所受的微粒雖小，但仍具有重力。當(dāng)微粒所受的重力大于重力大于氣流氣流對它的對它的拖帶力拖帶力時(shí)，微粒就發(fā)生沉降現(xiàn)象。時(shí)，微粒就發(fā)生沉降現(xiàn)象。 就單一重力沉降而言，大顆粒比小顆粒作用顯著對于就

33、單一重力沉降而言，大顆粒比小顆粒作用顯著對于小顆粒只有氣流速度很慢時(shí)才起作用。重力沉降作用一般是小顆粒只有氣流速度很慢時(shí)才起作用。重力沉降作用一般是與攔截作用相配合與攔截作用相配合(d)重力重力 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理5、靜電吸附作用、靜電吸附作用 干空氣對非導(dǎo)體的物質(zhì)作相對運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，干空氣對非導(dǎo)體的物質(zhì)作相對運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，對于纖維和樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。懸對于纖維和樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。懸浮在空氣中的微生物大多帶有不同的電荷。這些帶電荷的微粒會(huì)被浮

34、在空氣中的微生物大多帶有不同的電荷。這些帶電荷的微粒會(huì)被帶相反電荷的介質(zhì)所吸附。帶相反電荷的介質(zhì)所吸附。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理5、靜電吸附作用、靜電吸附作用 此外，表面吸附也屬這個(gè)范疇，如活性炭的大部分過濾效能此外，表面吸附也屬這個(gè)范疇，如活性炭的大部分過濾效能應(yīng)是表面吸附作用。應(yīng)是表面吸附作用。(e)靜電靜電 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 當(dāng)空氣流過介質(zhì)時(shí)，上述五種除菌機(jī)理同時(shí)起作用，氣流速度當(dāng)空氣流過介質(zhì)時(shí)，上述五種除菌機(jī)理同時(shí)起作用，氣流速度不同，起主要作用的機(jī)

35、理也就不同。不同，起主要作用的機(jī)理也就不同。 當(dāng)氣流速度較大時(shí)，除菌效率隨氣流流度的增加而增加，此時(shí)慣性當(dāng)氣流速度較大時(shí)，除菌效率隨氣流流度的增加而增加，此時(shí)慣性沖擊起主要作用；當(dāng)氣流速度較小時(shí)，除菌效率隨氣流流度的增加而降低沖擊起主要作用；當(dāng)氣流速度較小時(shí)，除菌效率隨氣流流度的增加而降低，此時(shí)布朗擴(kuò)散起主要作用；當(dāng)氣流速度中等時(shí)，攔截滯留起主要作用。，此時(shí)布朗擴(kuò)散起主要作用；當(dāng)氣流速度中等時(shí)，攔截滯留起主要作用。如果空氣流速過大，除菌效率又下降，則是由于已被捕集的微粒又被湍動(dòng)如果空氣流速過大，除菌效率又下降，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。的氣流夾帶返回到空氣中。 空氣

36、凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 圖4-15 過濾除菌效率（ ）與氣速（vs)的關(guān)系/ %慣性沖擊機(jī)理vs / (m/s)擴(kuò)散機(jī)理噬菌體攔截機(jī)理0重新污染上述機(jī)理中，有時(shí)很難上述機(jī)理中，有時(shí)很難分辨是哪一種單獨(dú)起作分辨是哪一種單獨(dú)起作用。圖是單纖維除菌總用。圖是單纖維除菌總效率效率s(s(包括慣性、擴(kuò)包括慣性、擴(kuò)散、攔截等作用散、攔截等作用) )與氣與氣流速度的關(guān)系。流速度的關(guān)系。 空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的原機(jī)理 就纖維過濾器而言，就纖維過濾器而言，重力沉降重力沉降作用和作用和靜電吸附

37、靜電吸附不計(jì)，不計(jì)，則單個(gè)纖維的阻集效率則單個(gè)纖維的阻集效率可表示為可表示為 1+2+3空氣介質(zhì)過濾除菌的流程空氣介質(zhì)過濾除菌的流程 1.對空氣過濾除菌流程的要求對空氣過濾除菌流程的要求 空氣過濾除菌流程是按發(fā)酵生產(chǎn)對無菌空氣要求具備的參數(shù)，空氣過濾除菌流程是按發(fā)酵生產(chǎn)對無菌空氣要求具備的參數(shù)，如無菌程度、空氣壓力、溫度等，并結(jié)合吸氣環(huán)境的空氣條件和所如無菌程度、空氣壓力、溫度等，并結(jié)合吸氣環(huán)境的空氣條件和所用除菌設(shè)備的特性，根據(jù)空氣的性質(zhì)而制定的。用除菌設(shè)備的特性，根據(jù)空氣的性質(zhì)而制定的?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌的流程空氣介質(zhì)過濾除菌的流程 1.對空氣過濾除菌

38、流程的要求對空氣過濾除菌流程的要求 流程的制訂就根據(jù)所在的地理、氣候環(huán)境和設(shè)備條件而流程的制訂就根據(jù)所在的地理、氣候環(huán)境和設(shè)備條件而考慮?？紤]。 如在環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸風(fēng)的條件，以如在環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸風(fēng)的條件，以降低過濾器的負(fù)荷，提高空氣的無菌程度；在溫暖潮濕的南方，降低過濾器的負(fù)荷，提高空氣的無菌程度；在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)除水設(shè)施，以確保和發(fā)揮過濾器的最大除菌效率；在壓縮要加強(qiáng)除水設(shè)施，以確保和發(fā)揮過濾器的最大除菌效率；在壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧的污染等等。機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧的污染等等?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介

39、質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌的流程空氣介質(zhì)過濾除菌的流程 1.對空氣過濾除菌流程的要求對空氣過濾除菌流程的要求 總之，生物工業(yè)生產(chǎn)中所使用的空氣除菌流程要根據(jù)生產(chǎn)的具總之，生物工業(yè)生產(chǎn)中所使用的空氣除菌流程要根據(jù)生產(chǎn)的具體要求和各地的氣候條件而制定，要保持過濾器具有較高的過濾效體要求和各地的氣候條件而制定，要保持過濾器具有較高的過濾效率，要維持一定的氣體流速和不受油和水的干擾，滿足發(fā)酵生產(chǎn)的率，要維持一定的氣體流速和不受油和水的干擾，滿足發(fā)酵生產(chǎn)的需要。需要。 由于空氣中的雜菌通常依附在塵埃、油霧、水霧等，純凈干空氣不適合由于空氣中的雜菌通常依附在塵埃、油霧、水霧等，純凈干空氣不適合雜菌的生

40、存，因此，空氣除菌前有個(gè)預(yù)處理過程。無菌空氣預(yù)處理包括對雜菌的生存，因此，空氣除菌前有個(gè)預(yù)處理過程。無菌空氣預(yù)處理包括對空氣進(jìn)行冷卻、除水及雜質(zhì)、加熱以降低相對濕度的一系列過程?？諝膺M(jìn)行冷卻、除水及雜質(zhì)、加熱以降低相對濕度的一系列過程。 下面簡下面簡單的介紹幾種典型的空氣除菌的流程。單的介紹幾種典型的空氣除菌的流程?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 1.兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程 尤其適用潮濕的地區(qū)，其他地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，對流程中的尤其適用潮濕的地區(qū)，其他地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，對流程中的設(shè)備作適當(dāng)

41、的增減。設(shè)備作適當(dāng)?shù)脑鰷p。 比較完善的空氣除菌流程，可適應(yīng)各種氣候條件，能比較完善的空氣除菌流程，可適應(yīng)各種氣候條件，能 充分地分離充分地分離油水，使空氣達(dá)到低的相對濕度下進(jìn)入過濾器，以提高過濾效率。油水，使空氣達(dá)到低的相對濕度下進(jìn)入過濾器，以提高過濾效率?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 1.兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程 這是一個(gè)比較完善的空氣除菌流程。這是一個(gè)比較完善的空氣除菌流程。其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：兩次冷卻、兩次分離兩次冷卻、兩次分離和適當(dāng)加熱。兩次冷卻、兩次分離油水的主要優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)約冷卻用水，

42、油和適當(dāng)加熱。兩次冷卻、兩次分離油水的主要優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)約冷卻用水，油水分離比較完全，保證干過濾。壓縮空氣經(jīng)第一次冷卻后，大部分的水、水分離比較完全，保證干過濾。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；第二次冷卻，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；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。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。此時(shí)，空氣的相對濕度還是此時(shí)，空氣的相對濕度還是100%，可用加熱的方法把空氣的相對濕度降，可用加熱的方法把空氣的相對濕度降到到5060%?？諝饨?/p>

43、質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 1.兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程 312圖4-3 兩極冷卻,加熱除菌流程1-粗過濾器 2-壓縮機(jī) 3-貯罐 4,6-冷卻器 5-旋風(fēng)分離器 7-絲網(wǎng)分離器 8-加熱器 9-過濾器456789空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 2.冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 該流程適應(yīng)于中等濕含量的地區(qū)，該流程適應(yīng)于中等濕含量的地區(qū)，特點(diǎn)是：特點(diǎn)是：可省去第二次冷卻分可省去第二次冷卻分離設(shè)備和空氣再加熱設(shè)備，流

44、程簡單，冷卻水用量少，利用壓縮空氣離設(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。壓縮空氣從貯罐分成兩部分流出，一部分進(jìn)入的熱量提高空氣溫度。壓縮空氣從貯罐分成兩部分流出，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?？諝獾睦鋮s溫度和空氣分理的高溫高壓空氣混合后進(jìn)入過濾器過濾?？諝獾睦鋮s溫度和空氣分配比的關(guān)系隨吸取空氣的參數(shù)而變化。配比的關(guān)系隨吸取空氣的參數(shù)而變化。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣

45、除菌流程 2.冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 312456圖4-4 冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程1-粗過濾器 2-壓縮機(jī) 3-貯罐 4-冷卻器 5-絲網(wǎng)分離器 6-過濾器空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 3.高效前置過濾空氣除菌流程高效前置過濾空氣除菌流程 該流程使空氣先經(jīng)中效、高效過濾后，進(jìn)人空氣壓縮機(jī)。經(jīng)前該流程使空氣先經(jīng)中效、高效過濾后，進(jìn)人空氣壓縮機(jī)。經(jīng)前置高效過濾器后，空氣的無菌程度已達(dá)置高效過濾器后，空氣的無菌程度已達(dá)99.99，再經(jīng)冷卻、分離和主，再經(jīng)冷卻、分離和主過濾器過濾后，空氣的無菌程度就更

46、高。高效前置過濾器采用泡沫塑過濾器過濾后，空氣的無菌程度就更高。高效前置過濾器采用泡沫塑料（靜電除菌）和超細(xì)纖維紙串聯(lián)使用做過濾介質(zhì)。料（靜電除菌）和超細(xì)纖維紙串聯(lián)使用做過濾介質(zhì)。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 3.高效前置過濾空氣除菌流程高效前置過濾空氣除菌流程 特點(diǎn)特點(diǎn)是利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效過濾后，是利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效過濾后，再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過濾器的負(fù)荷。采用了高效率的再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過濾器的負(fù)荷。采用了高效率的前置過濾設(shè)備，使空氣經(jīng)過多次過濾，因而所得的空氣無

47、菌程度比較前置過濾設(shè)備，使空氣經(jīng)過多次過濾，因而所得的空氣無菌程度比較高。高。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程幾種典型的空氣除菌流程 3.高效前置過濾空氣除菌流程高效前置過濾空氣除菌流程 6571-高效前置過濾器 2-壓縮機(jī) 3-貯罐 4-冷卻器 5-絲網(wǎng)分離器 6-加熱器 7-過濾器圖4-5 高效前置過濾空氣除菌流程1423空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備1.粗過濾器粗過濾器 安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過濾器，安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過濾器，其主要作用：其主要作用：捕集較大的灰捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也

48、可減輕總過濾器負(fù)荷。塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也可減輕總過濾器負(fù)荷。 粗過濾器一般要求過濾效率高，阻力小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的粗過濾器一般要求過濾效率高，阻力小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的吸入負(fù)荷和降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。吸入負(fù)荷和降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備1.粗過濾器粗過濾器 常用的粗過濾器有：布袋過濾、填料式過濾、油浴洗常用的粗過濾器有：布袋過濾、填料式過濾、油浴洗滌和水霧除塵等。滌和水霧除塵等?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 1.粗過濾器粗過濾器 油浴洗滌器油

49、浴洗滌器 空氣進(jìn)入裝置后要通過油箱中的油層洗滌，空氣中的微粒被油黏附空氣進(jìn)入裝置后要通過油箱中的油層洗滌，空氣中的微粒被油黏附而逐漸沉降于油箱底部而被除去，經(jīng)過油浴的空氣因帶有油霧，需要而逐漸沉降于油箱底部而被除去，經(jīng)過油浴的空氣因帶有油霧，需要經(jīng)過百葉窗式的圓盤，分離較大粒油霧，再經(jīng)過濾網(wǎng)分離小顆粒油霧經(jīng)過百葉窗式的圓盤，分離較大粒油霧，再經(jīng)過濾網(wǎng)分離小顆粒油霧后，由中心管吸入壓縮機(jī)。這種洗滌器效果比較好，對有分離不凈的后，由中心管吸入壓縮機(jī)。這種洗滌器效果比較好，對有分離不凈的油霧帶入壓縮機(jī)時(shí)也無影響，阻力也不大，但耗油量大。油霧帶入壓縮機(jī)時(shí)也無影響，阻力也不大，但耗油量大?？諝饨橘|(zhì)過濾除

50、菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備121-濾網(wǎng) 2-加油斗 3-油鏡 4-油層圖4-8 油浴洗滌裝置空氣出口空氣出口空氣入口空氣入口空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 1.粗過濾器粗過濾器 水霧除塵器水霧除塵器 空氣從設(shè)備底部進(jìn)入，經(jīng)上部噴下的水霧洗滌，將空氣中的灰塵、空氣從設(shè)備底部進(jìn)入，經(jīng)上部噴下的水霧洗滌，將空氣中的灰塵、微生物微粒黏附沉降，從器底排出。帶有微細(xì)小霧的潔凈空氣經(jīng)上部微生物微粒黏附沉降，從器底排出。帶有微細(xì)小霧的潔凈空氣經(jīng)上部過濾網(wǎng)過濾后排出，進(jìn)入壓縮機(jī)經(jīng)洗滌后的空氣可除去大部分的微粒過濾網(wǎng)過濾后排出，進(jìn)入壓縮機(jī)經(jīng)洗滌后的空氣可除去大部分的微粒和小部分微小粒子。和小部分微小粒子

51、?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣出口圖4-9 水霧除塵裝置空氣入口過濾網(wǎng)高壓水入口空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 由于供發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)用的空氣要求在生產(chǎn)過程中克服各種阻力，由于供發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)用的空氣要求在生產(chǎn)過程中克服各種阻力，因此要求提供生產(chǎn)用的空氣有一定的壓力，壓力有因此要求提供生產(chǎn)用的空氣有一定的壓力，壓力有0.2-0.3MPa具有這具有這樣壓力的空氣屬于低壓壓縮空氣，提供大量的低壓壓縮空氣最理想的樣壓力的空氣屬于低壓壓縮空氣，提供大量的低壓壓縮空氣最理想的設(shè)備是離心式空氣壓縮機(jī)。但是目前往復(fù)式空氣壓縮機(jī)還廣泛的應(yīng)用設(shè)備是離心式空氣壓縮機(jī)。

52、但是目前往復(fù)式空氣壓縮機(jī)還廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)上。于工業(yè)生產(chǎn)上。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)空氣除菌中除去水霧油霧的原因：空氣除菌中除去水霧油霧的原因：（1）導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣冷卻帶來困難。）導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣冷卻帶來困難。（2）如果油霧的冷卻分離不干凈，帶入過濾器會(huì)堵塞過濾）如果油霧的冷卻分離不干凈，帶入過濾器會(huì)堵塞過濾 介質(zhì)的纖維空介質(zhì)的纖維空隙，增大空氣壓力損失。隙，增大空氣壓力損失。 （3）黏附在纖維表面，可能成為微生物微粒穿透濾層的途徑，降低過濾）黏附在纖維表面，可能成為微生物微粒穿透濾層的途

53、徑，降低過濾效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)浸潤介質(zhì)而破壞過濾效果。效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)浸潤介質(zhì)而破壞過濾效果。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 分為分為離心式離心式空氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)和往復(fù)式往復(fù)式空氣壓縮機(jī)兩種?？諝鈮嚎s機(jī)兩種。 離心式：輸氣量大，輸出空氣壓力穩(wěn)定，效率高，輸出的空氣不帶離心式：輸氣量大，輸出空氣壓力穩(wěn)定，效率高，輸出的空氣不帶油霧。油霧。 往復(fù)式：靠活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將空氣抽吸和壓出。壓力不往復(fù)式：靠活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將空氣抽吸和壓出。壓力不穩(wěn)定，有油霧。穩(wěn)定，有油霧?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除

54、菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 離心式離心式空氣壓縮機(jī)一般由電機(jī)直接帶動(dòng)渦輪，靠渦輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣壓縮機(jī)一般由電機(jī)直接帶動(dòng)渦輪，靠渦輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的空穴現(xiàn)象，吸入空氣并使得空氣獲得較高的離心力，在通過固產(chǎn)生的空穴現(xiàn)象，吸入空氣并使得空氣獲得較高的離心力，在通過固定的導(dǎo)輪和渦輪形成機(jī)殼，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓后輸出。定的導(dǎo)輪和渦輪形成機(jī)殼，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓后輸出。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 往復(fù)式往復(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)而將空氣抽吸和空氣壓縮機(jī)是靠活塞

55、在汽缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將空氣抽吸和壓出的，因此出口的壓力不穩(wěn)定，而且因?yàn)槠變?nèi)要加入潤滑活塞的壓出的，因此出口的壓力不穩(wěn)定，而且因?yàn)槠變?nèi)要加入潤滑活塞的潤滑油，使空氣中帶有油霧，導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣的冷卻帶來潤滑油，使空氣中帶有油霧，導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣的冷卻帶來困難，如果油霧冷卻分離的不干凈，帶入過濾器會(huì)堵塞過濾介質(zhì)，增困難，如果油霧冷卻分離的不干凈，帶入過濾器會(huì)堵塞過濾介質(zhì)，增大空氣壓力損失。大空氣壓力損失。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 往復(fù)式空氣壓縮機(jī)有單缸，多缸之分。多缸的有往復(fù)式空氣壓縮機(jī)有單缸，

56、多缸之分。多缸的有W形形V形形L形形H形形對置式等氣缸排列方式，直立式和臥立式現(xiàn)在生產(chǎn)已經(jīng)很少見，若以對置式等氣缸排列方式，直立式和臥立式現(xiàn)在生產(chǎn)已經(jīng)很少見，若以出口的壓力來分類，往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以分為高壓（出口的壓力來分類，往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以分為高壓（8100MPa）及）及低壓（低壓（1MPa）之分。）之分?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 2.空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 目前國內(nèi)生產(chǎn)的往復(fù)式的壓縮機(jī)除小型的單缸之外，大多是雙缸目前國內(nèi)生產(chǎn)的往復(fù)式的壓縮機(jī)除小型的單缸之外，大多是雙缸二級(jí)壓縮的。所謂的二級(jí)壓縮的。所謂的二級(jí)壓縮二級(jí)壓縮是指，空氣進(jìn)

57、入第一級(jí)汽缸壓縮和中間是指，空氣進(jìn)入第一級(jí)汽缸壓縮和中間冷卻后進(jìn)入第二級(jí)汽缸進(jìn)行壓縮，然后排出，雙缸的壓縮機(jī)多以冷卻后進(jìn)入第二級(jí)汽缸進(jìn)行壓縮，然后排出，雙缸的壓縮機(jī)多以L型型的最為普遍，對于生物工業(yè)生產(chǎn)而言，認(rèn)為壓力過高，對動(dòng)力消耗不的最為普遍，對于生物工業(yè)生產(chǎn)而言，認(rèn)為壓力過高，對動(dòng)力消耗不夠節(jié)約，因此常常把二級(jí)壓縮的氣缸改為可以單獨(dú)吸入新鮮空氣的低夠節(jié)約，因此常常把二級(jí)壓縮的氣缸改為可以單獨(dú)吸入新鮮空氣的低壓氣缸，這樣兩個(gè)低壓氣缸都可以吸入新鮮空氣，輸氣量為之增加，壓氣缸，這樣兩個(gè)低壓氣缸都可以吸入新鮮空氣，輸氣量為之增加，出口的壓力降低。出口的壓力降低?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除

58、菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 3.空氣儲(chǔ)罐空氣儲(chǔ)罐貯氣罐的作用：貯氣罐的作用：（1 1）消除脈動(dòng)維持罐壓的穩(wěn)定。）消除脈動(dòng)維持罐壓的穩(wěn)定。（2 2）使部分液滴在罐內(nèi)沉降。）使部分液滴在罐內(nèi)沉降。（3 3）保溫滅菌。）保溫滅菌。 空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 3.3.空氣儲(chǔ)罐空氣儲(chǔ)罐 大多數(shù)空氣儲(chǔ)罐緊接著壓縮機(jī)安裝，雖然由于空氣溫度較高，容大多數(shù)空氣儲(chǔ)罐緊接著壓縮機(jī)安裝，雖然由于空氣溫度較高，容器要求稍大，但對設(shè)備防腐，冷卻器熱交換都有好處，往復(fù)式空氣壓器要求稍大，但對設(shè)備防腐，冷卻器熱交換都有好處，往復(fù)式空氣壓縮機(jī)由于排氣壓

59、力不穩(wěn)定，在其后面安裝空氣儲(chǔ)罐，以使后面的管道，縮機(jī)由于排氣壓力不穩(wěn)定，在其后面安裝空氣儲(chǔ)罐，以使后面的管道，容器壓力穩(wěn)定，氣流速度均勻。容器壓力穩(wěn)定，氣流速度均勻?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 3.空氣儲(chǔ)罐空氣儲(chǔ)罐 V=0.10.2VC V儲(chǔ)罐體積儲(chǔ)罐體積,m3 VC壓縮機(jī)的排氣壓縮機(jī)的排氣 量量m3/min空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備安全閥安全閥壓力表壓力表排氣管排氣管人孔人孔進(jìn)氣管進(jìn)氣管排污口排污口空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 3.空氣儲(chǔ)罐空氣儲(chǔ)罐 儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)簡單，有些單儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)簡單，有些單位在儲(chǔ)罐內(nèi)安有冷卻蛇

60、管，利用空位在儲(chǔ)罐內(nèi)安有冷卻蛇管，利用空氣冷卻器排出的冷卻水進(jìn)行冷卻，提氣冷卻器排出的冷卻水進(jìn)行冷卻，提高冷卻水的利用效率，有的在儲(chǔ)罐內(nèi)高冷卻水的利用效率，有的在儲(chǔ)罐內(nèi)加裝導(dǎo)筒，使進(jìn)入儲(chǔ)罐的熱空氣沿一加裝導(dǎo)筒，使進(jìn)入儲(chǔ)罐的熱空氣沿一定的路線經(jīng)過，增加殺菌效果。定的路線經(jīng)過，增加殺菌效果?？諝饨橘|(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備人孔人孔空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備 4.氣液分離器氣液分離器 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水霧或抽霧。將空氣中被冷凝成霧狀網(wǎng)等的慣性攔截作用分離空氣中水霧