第二章 無(wú)菌空氣的制備及除菌設(shè)備

第2章

無(wú)菌空氣的制備及除菌設(shè)備?

絕大多數(shù)工業(yè)發(fā)酵都是利用好氣性微生物進(jìn)

行深層懸浮純種培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中需要連

續(xù)通入大量無(wú)菌空氣，以供生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)和

代謝產(chǎn)物例一個(gè)通氣量為40m3/min的發(fā)酵罐，發(fā)酵

周期為125h，所需要通入的空氣量高達(dá)

3×105m3染菌原因所占百分比%染菌原因所占百分比％1．種子染菌9．648．接種管道滲漏0．392．接種子罐壓跌零0．199．閥門泄漏1．453．培養(yǎng)基滅菌不徹底0．7910．?dāng)嚢栎S封泄漏2．094．總空氣系統(tǒng)帶菌19．9611．罐蓋泄漏1．545．泡沫升至罐頂0．4812．其它設(shè)備泄漏10．156．夾套穿孔12．3613．操作問(wèn)題10．157．蛇管穿孔滲漏5．8914．原因不明24．91抗生素生產(chǎn)發(fā)酵染菌的分析及資料統(tǒng)計(jì)??無(wú)菌空氣的制備是好氧培養(yǎng)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)如何有效合理地進(jìn)行空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保無(wú)菌，節(jié)約能源是空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵第2章

無(wú)菌空氣的制備及除菌設(shè)備

本章重點(diǎn)：???生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)壓縮空氣預(yù)處理原理空氣凈化系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)及設(shè)備計(jì)算選型第2章

無(wú)菌空氣的制備及除菌設(shè)備第1節(jié)第2節(jié)第3節(jié)第4節(jié)生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)壓縮空氣的預(yù)處理原理空氣凈化系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)及設(shè)備計(jì)算空氣除菌設(shè)備第1節(jié)

生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?????壓強(qiáng)（P）溫度（T）流量（Vg）相對(duì)濕度（φ≤60%）空氣潔凈度（無(wú)菌空氣）微生物生物反應(yīng)器無(wú)菌培養(yǎng)基

產(chǎn)品分離無(wú)菌空氣生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)絕熱過(guò)程

k

取1.4,

多變過(guò)程

k

取1.3生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生物發(fā)酵用凈化空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵工業(yè)中所指的“無(wú)菌空氣”是指通過(guò)除菌處理后壓縮空氣中含菌量降低到零或除菌效率達(dá)到99.9999%后的潔凈空氣，它已能滿足發(fā)酵工業(yè)的要求第2節(jié)

壓縮空氣的預(yù)處理原理1、壓縮空氣預(yù)處理的目的2、壓縮空氣預(yù)處理原理3、壓縮空氣除水原理1.壓縮空氣預(yù)處理的目的?保證通氣發(fā)酵用無(wú)菌空氣的質(zhì)量指標(biāo)2.壓縮空氣預(yù)處理原理?相對(duì)濕度衡量空氣中水汽偏離飽和程度的大小,φ=100%

空氣達(dá)到飽和，對(duì)應(yīng)的溫度為露點(diǎn)溫度PW：空氣中水汽的分壓

PS：與空氣同溫度的水汽的飽和蒸汽壓2.壓縮空氣預(yù)處理原理?濕含量（X）濕空氣中水汽的重量與濕空氣中干空氣的重量之比P：某一狀態(tài)時(shí)空氣的壓力2.壓縮空氣預(yù)處理原理若空氣的濕含量x及溫度T不變，空氣的壓強(qiáng)愈大相對(duì)濕度也越大

3.壓縮空氣除水原理相對(duì)濕度Φ＝100%Φ＞100%Φ＜100%

濕含量

從狀態(tài)1

X1＝

X2

X1＞

X2達(dá)到飽和(對(duì)應(yīng)溫度為露點(diǎn)溫度)有水析出無(wú)水析出

狀態(tài)2

無(wú)水析出

有水析出3.壓縮空氣除水原理3.壓縮空氣除水原理

3.壓縮空氣除水原理—例題參數(shù)P(MPa)t

(℃)吸氣狀態(tài)

0.1013

20

壓縮后0.3013

120一冷后

0.3013

40二冷后0.3013

25

加熱后0.3013

35Φ(%)

80(2.8)(74.3)(100)(56.3)X(kg/kg)

(0.0117)(0.0066)Ps(

MPa)0.002340.1986

0.00738

0.00317

0.00562露點(diǎn)t

(℃)每kg干空氣析出水

(34.5

℃)(0.00556

MPa)

(0.0051kg)3.壓縮空氣除水原理?????壓縮后，高溫下空氣中水是不會(huì)吸出壓縮空氣由高溫經(jīng)冷卻相對(duì)濕度增加相對(duì)濕度為100%時(shí)相對(duì)應(yīng)空氣溫度為露點(diǎn)溫度壓縮空氣的露點(diǎn)溫度比吸氣狀態(tài)空氣的露點(diǎn)溫度高,壓縮比越大,露點(diǎn)溫度也越高,更易吸出水溫度升高相對(duì)濕度降低3.壓縮空氣除水原理3.壓縮空氣除水原理第3節(jié)

空氣凈化系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)及設(shè)備計(jì)算1、空氣預(yù)處理工藝流程2、無(wú)菌空氣制備工藝流程3、流程設(shè)計(jì)及控制要求4、空氣凈化系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型空氣處理工藝流程吸風(fēng)塔貯氣罐空壓機(jī)分水器20-30℃

粗濾器沿程冷卻

冷卻器

φ=100%預(yù)過(guò)濾器加熱器

總過(guò)濾器35-45℃,φ≤60%發(fā)酵罐精過(guò)濾器蒸汽過(guò)濾器空壓機(jī)吸風(fēng)塔貯氣罐

粗濾器沿程冷卻

(至發(fā)酵車間)設(shè)置在動(dòng)力車間(自動(dòng)力車間)冷卻器分水器20-30℃

φ=100%預(yù)過(guò)濾器加熱器

總過(guò)濾器35-45℃,φ≤60%發(fā)酵罐精過(guò)濾器蒸汽過(guò)濾器設(shè)置在發(fā)酵車間1.空氣預(yù)處理工藝流程吸風(fēng)塔貯氣罐粗濾器冷卻器

空壓機(jī)

分水器20-30℃

φ=100%

設(shè)置在動(dòng)力車間2.無(wú)菌空氣制備工藝流程預(yù)過(guò)濾器加熱器

總過(guò)濾器35-45℃,φ≤60%精過(guò)濾器培養(yǎng)罐蒸汽過(guò)濾器

設(shè)置在發(fā)酵車間空氣壓縮機(jī)站發(fā)酵車間的空氣過(guò)濾器3.流程設(shè)計(jì)及控制要求?吸入空氣的含塵量要低，一定流量Vg，一定的壓力

P，控制進(jìn)入過(guò)濾器空氣的相對(duì)濕度（φ≤60%），保證進(jìn)罐無(wú)菌空氣的潔凈度問(wèn)