發(fā)酵工業(yè)的空氣除菌及其設(shè)備

發(fā)酵工業(yè)的空氣除菌及其設(shè)備

空氣除菌的意義

空氣凈化除菌的原理和方法空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備發(fā)酵工業(yè)是我國(guó)的一大產(chǎn)業(yè),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)不合理、設(shè)備缺陷、人員失誤等原因,往往造成發(fā)酵染菌。

空氣除菌的意義

常見(jiàn)的染菌原因主要有如下幾種:空氣帶菌、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。溶解氧是這些微生物生長(zhǎng)和代謝所必不可少的條件，工業(yè)上通常以空氣做為氧源，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)行，造成發(fā)酵徹底失敗的事故。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(wú)菌的，并且要有一定的壓力和溫度的空氣，所以要對(duì)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(duì)空氣質(zhì)量的要求

1.空氣中微生物的分布

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：一般干燥寒冷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103-104個(gè)／m3進(jìn)行計(jì)算。生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求1.空氣中微生物的分布空氣中的微生物以細(xì)菌、芽孢和真菌的孢子較多，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生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求

2.生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求

空氣凈化除菌的原理和方法

各種不同的發(fā)酵過(guò)程，對(duì)空氣無(wú)菌程度的要求也不同：不同菌種的生產(chǎn)能力、生長(zhǎng)速度、發(fā)酵周期、產(chǎn)物性質(zhì)、培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分和pH的差異等不同，對(duì)空氣質(zhì)量有不同的要求一般按染菌機(jī)率為10-3來(lái)計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無(wú)菌空氣只允許1~2次染菌。

例如酵母的生長(zhǎng)能力強(qiáng)、繁殖快、培養(yǎng)基不豐富、pH值低,一般對(duì)無(wú)菌要求不太高。如果是采用營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的肌苷或肌苷酸發(fā)酵對(duì)無(wú)菌要求則十分嚴(yán)格,一般要采用多級(jí)空氣過(guò)濾器,并要加強(qiáng)控制,以保證在發(fā)酵過(guò)程中不致于染菌而造成損失。生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求

2.生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求

無(wú)菌空氣的概念

發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無(wú)菌空氣”是指通過(guò)除菌處理使空氣中含菌量降低到零或者達(dá)到潔凈度100級(jí)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

潔凈度100級(jí)是指處理后的空氣中≥0.5μm的微粒小于或等于100個(gè)ft3（1ft3=0.0283168m3）、生物微粒0.1個(gè)/ft3、沉降量1200個(gè)/（ft2.周）（1ft2=0.92903m2)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)變性失活）靜電吸附和介質(zhì)過(guò)濾（利用分離的方法將微生物粒子除去）。目前仍以介質(zhì)過(guò)濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?.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)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)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，從而實(shí)現(xiàn)殺菌的目的?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?.熱殺菌

空氣進(jìn)口溫度為21℃，空氣的出口溫度為187～198℃，壓力為0.7MPa。從壓縮機(jī)出口到空氣儲(chǔ)罐管道加保溫層，空氣達(dá)高溫后保持一段時(shí)間，保證微生物死亡。為了加長(zhǎng)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)加裝導(dǎo)流筒。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。空氣中的細(xì)菌芽孢在218℃維持24S，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方法

1.熱殺菌保溫維持管空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)罐空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法

1.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，以防止在管道設(shè)備死角積聚而造成雜菌繁殖的場(chǎng)所。在進(jìn)入發(fā)酵罐前，應(yīng)加裝分過(guò)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。空氣凈化除菌的原理和方法

原理:射線、β射線、γ射線、紫外線、超聲波等從理論上講都能破壞蛋白質(zhì)，破壞生物活性物質(zhì)，從而起到殺菌作用。應(yīng)用范圍:通常用于無(wú)菌室和醫(yī)院手術(shù)室?？諝鈨艋姆椒?/p>

2.輻射滅菌殺菌效率較低，殺菌時(shí)間較長(zhǎng)。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來(lái)保證無(wú)菌室的無(wú)菌程度。不適宜大規(guī)模的空氣滅菌?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?.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，利用靜電引力來(lái)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(méi)有帶電荷的微粒進(jìn)入高壓靜電場(chǎng)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空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法3.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放電線，叫離化線。放電線接上10kＶ的直流電壓時(shí)，它與接地極板之間形成很強(qiáng)的電位梯度電場(chǎng)?？諝馑鶐У募?xì)菌微粒通過(guò)電離區(qū)后，被電離而帶電荷。

空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法3.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場(chǎng)，氣流流過(guò)時(shí)，帶正電荷的微粒受庫(kù)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)，最后吸附在極板上。

空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法3.靜電除菌

空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法3.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lmm時(shí)應(yīng)清洗。通常是采用噴水管自動(dòng)噴水清洗?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?.過(guò)濾除菌

讓含菌空氣通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)以阻截空氣中所含微生物，而取得無(wú)菌空氣的方法。通過(guò)過(guò)濾處理的空氣可達(dá)無(wú)菌，并有足夠的壓力和適宜的溫度以供耗氧培養(yǎng)過(guò)程使用。該法是目前廣泛用來(lái)獲得大量無(wú)菌空氣的常規(guī)方法。一個(gè)空氣過(guò)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(wú)菌程度。過(guò)濾除菌是目前生物技術(shù)工業(yè)常使用的空氣除菌方法空氣凈化除菌的原理和方法空氣凈化除菌的方法4.過(guò)濾除菌

為了保證過(guò)濾后的空氣達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn),過(guò)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,只有當(dāng)壓縮空氣的相對(duì)濕度60%,高效過(guò)濾器內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)保持干燥時(shí),空氣通過(guò)高效過(guò)濾方能達(dá)到過(guò)濾的期望值?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?/p>

4.過(guò)濾除菌

過(guò)濾器經(jīng)常被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)或篩子，過(guò)濾/分離是在一個(gè)平面上進(jìn)行的。實(shí)際上，空氣過(guò)濾器的濾材具有深度?！皬澢ǖ馈钡慕Y(jié)果對(duì)污染物的去除起到了輔助作用?？諝鈨艋脑砗头椒諝鈨艋姆椒?/p>

4.過(guò)濾除菌

絕對(duì)過(guò)濾和深層過(guò)濾絕對(duì)過(guò)濾：主要特點(diǎn)是過(guò)濾介質(zhì)孔隙小于或大大小于被過(guò)濾的微粒直徑，其孔隙小于0.5mm，甚至小于0.1mm（一般大小為1mm），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的方法

4.過(guò)濾除菌

深層過(guò)濾：污染物被過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部捕獲的一種過(guò)濾方式，濾孔貫穿于整個(gè)介質(zhì)厚度。又分為兩種——

②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(guò)濾的范疇。①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(guò)濾層，這種過(guò)濾層較深，其空隙一般大于50mm，即遠(yuǎn)大于細(xì)菌，因此這種除菌不是真正意義上的過(guò)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?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

當(dāng)微粒隨氣流通過(guò)過(guò)濾器層時(shí)，過(guò)濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進(jìn)，使氣流無(wú)數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速率和運(yùn)動(dòng)方向，繞過(guò)纖維等介質(zhì)而前進(jìn)，而灰塵和微生物因碰撞、阻截、吸附、擴(kuò)散等作用被截留在截止層內(nèi)，達(dá)到除菌的目的。

介質(zhì)過(guò)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?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

阻礙導(dǎo)致氣流出現(xiàn)無(wú)數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)，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2、攔截滯留作用機(jī)理3、布朗擴(kuò)散作用機(jī)理4、重力沉降作用機(jī)理5、靜電吸附作用機(jī)理空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

1、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)，氣流遇到纖維阻礙，會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向繞過(guò)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，并由于摩擦、粘附作用，被滯留在纖維表面上，這叫做慣性沖擊滯留作用?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理

(a)慣性空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

1、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(guò)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，即捕集效率下降。

慣性捕集是空氣過(guò)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。

空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

1、慣性沖擊滯留作用機(jī)理

纖維能滯留微粒的寬度區(qū)間d與纖維直徑df之比稱為單纖維的慣性碰撞捕集效率，用η1表示即

η1＝d/df實(shí)踐證明，η1是慣性力的無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)φ的函數(shù)

空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理2.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(duì)微粒的捕集效率又回升，說(shuō)明有另一種機(jī)理在起作用，這就是攔截滯留作用?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理2.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(guò)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粘附滯留，稱為攔截滯留作用?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理2.攔截滯留作用

單個(gè)纖維對(duì)微粒阻攔效率可表示為R－微粒和纖維直徑之比ρ－空氣密度（kg/m3）Re－空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù)Re=dfVρ/μ空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理2.攔截滯留作用

(b)攔截空氣流速愈小，纖維直徑愈細(xì)，阻攔滯留作用愈大。在介質(zhì)過(guò)濾除菌中，攔截滯留作用不是主要的。空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理3.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)動(dòng)，稱為布朗擴(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)生重力沉降或被介質(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)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。(c)擴(kuò)散空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理3.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η3。R－微粒和纖維直徑之比Re－空氣流的雷諾準(zhǔn)數(shù)df纖維直徑空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理4、重力沉降作用

微粒雖小，但仍具有重力。當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(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(duì)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與攔截作用相配合(d)重力空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理5、靜電吸附作用

干空氣對(duì)非導(dǎo)體的物質(zhì)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，對(duì)于纖維和樹(shù)脂處理過(guò)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)被帶相反電荷的介質(zhì)所吸附?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理5、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(guò)濾效能應(yīng)是表面吸附作用。(e)靜電空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

當(dāng)空氣流過(guò)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)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。如果空氣流速過(guò)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?？諝鈨艋脑砗头椒ń橘|(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

上述機(jī)理中，有時(shí)很難分辨是哪一種單獨(dú)起作用。圖是單纖維除菌總效率ηs(包括慣性、擴(kuò)散、攔截等作用)與氣流速度的關(guān)系。空氣凈化除菌的原理和方法介質(zhì)過(guò)濾除菌的原機(jī)理

就纖維過(guò)濾器而言，重力沉降作用和靜電吸附不計(jì)，則單個(gè)纖維的阻集效率η可表示為

η＝η1+η2+η3空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌的流程1.對(duì)空氣過(guò)濾除菌流程的要求

空氣過(guò)濾除菌流程是按發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)無(wú)菌空氣要求具備的參數(shù)，如無(wú)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。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌的流程1.對(duì)空氣過(guò)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)備條件而考慮。

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(guò)濾器的負(fù)荷，提高空氣的無(wú)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(guò)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。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌的流程1.對(duì)空氣過(guò)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)的具體要求和各地的氣候條件而制定，要保持過(guò)濾器具有較高的過(guò)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，純凈干空氣不適合雜菌的生存，因此，空氣除菌前有個(gè)預(yù)處理過(guò)程。無(wú)菌空氣預(yù)處理包括對(duì)空氣進(jìn)行冷卻、除水及雜質(zhì)、加熱以降低相對(duì)濕度的一系列過(guò)程。下面簡(jiǎn)單的介紹幾種典型的空氣除菌的流程?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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

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(duì)流程中的設(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，能充分地分離油水，使空氣達(dá)到低的相對(duì)濕度下進(jìn)入過(guò)濾器，以提高過(guò)濾效率?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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

這是一個(gè)比較完善的空氣除菌流程。其特點(diǎn)是：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，油水分離比較完全，保證干過(guò)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，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(duì)濕度還是100%，可用加熱的方法把空氣的相對(duì)濕度降到50～60%?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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

該流程適應(yīng)于中等濕含量的地區(qū)，特點(diǎn)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(jiǎn)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(guò)濾器過(guò)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?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程

3.高效前置過(guò)濾空氣除菌流程

該流程使空氣先經(jīng)中效、高效過(guò)濾后，進(jìn)人空氣壓縮機(jī)。經(jīng)前置高效過(guò)濾器后，空氣的無(wú)菌程度已達(dá)99.99％，再經(jīng)冷卻、分離和主過(guò)濾器過(guò)濾后，空氣的無(wú)菌程度就更高。高效前置過(guò)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(guò)濾介質(zhì)。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程

3.高效前置過(guò)濾空氣除菌流程

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(guò)濾后，再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過(guò)濾器的負(fù)荷。采用了高效率的前置過(guò)濾設(shè)備，使空氣經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾，因而所得的空氣無(wú)菌程度比較高。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備幾種典型的空氣除菌流程

3.高效前置過(guò)濾空氣除菌流程

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備1.粗過(guò)濾器

安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過(guò)濾器，其主要作用：捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也可減輕總過(guò)濾器負(fù)荷。粗過(guò)濾器一般要求過(guò)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。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備1.粗過(guò)濾器

常用的粗過(guò)濾器有：布袋過(guò)濾、填料式過(guò)濾、油浴洗滌和水霧除塵等。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備1.粗過(guò)濾器油浴洗滌器

空氣進(jìn)入裝置后要通過(guò)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(guò)油浴的空氣因帶有油霧，需要經(jīng)過(guò)百葉窗式的圓盤，分離較大粒油霧，再經(jīng)過(guò)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(duì)有分離不凈的油霧帶入壓縮機(jī)時(shí)也無(wú)影響，阻力也不大，但耗油量大?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣入口空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備1.粗過(guò)濾器水霧除塵器

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、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(guò)濾網(wǎng)過(guò)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?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.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(guò)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0.2-0.3MPa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)用于工業(yè)生產(chǎn)上。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

2.空氣壓縮機(jī)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(lái)困難。（2）如果油霧的冷卻分離不干凈，帶入過(guò)濾器會(huì)堵塞過(guò)濾介質(zhì)的纖維空隙，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(guò)濾效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)浸潤(rùn)介質(zhì)而破壞過(guò)濾效果。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.空氣壓縮機(jī)

分為離心式空氣壓縮機(jī)和往復(fù)式空氣壓縮機(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。壓力不穩(wěn)定，有油霧?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.空氣壓縮機(jī)

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)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(guò)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。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.空氣壓縮機(jī)

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，因此出口的壓力不穩(wěn)定，而且因?yàn)槠變?nèi)要加入潤(rùn)滑活塞的潤(rùn)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(lái)困難，如果油霧冷卻分離的不干凈，帶入過(guò)濾器會(huì)堵塞過(guò)濾介質(zhì)，增大空氣壓力損失。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.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W形V形L形H形對(duì)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(jiàn)，若以出口的壓力來(lái)分類，往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以分為高壓（8~100MPa）及低壓（1MPa）之分?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備2.空氣壓縮機(jī)

目前國(guó)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L型的最為普遍，對(duì)于生物工業(yè)生產(chǎn)而言，認(rèn)為壓力過(guò)高，對(duì)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?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備3.空氣儲(chǔ)罐貯氣罐的作用：（1）消除脈動(dòng)維持罐壓的穩(wěn)定。（2）使部分液滴在罐內(nèi)沉降。（3）保溫滅菌。

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

3.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，容器要求稍大，但對(duì)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?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備3.空氣儲(chǔ)罐

V=0.1~0.2VCV儲(chǔ)罐體積,m3VC壓縮機(jī)的排氣量m3/min空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備安全閥壓力表排氣管人孔進(jìn)氣管排污口空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備3.空氣儲(chǔ)罐

儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有些單位在儲(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)罐的熱空氣沿一定的路線經(jīng)過(guò)，增加殺菌效果。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備人孔空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備4.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的水霧和油霧粒子除去的設(shè)備一般常用的有旋風(fēng)式和填料式?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備4.氣液分離器（1）旋風(fēng)分離器構(gòu)造：進(jìn)氣管、上筒體、下錐體和中央升氣管等操作原理：空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備含塵氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入旋風(fēng)分離器后，沿圓筒的切線方向，自上而下作圓周運(yùn)動(dòng)。顆粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，受到的離心力大，故逐漸向筒壁運(yùn)動(dòng)，到達(dá)筒壁后沿壁面落下，自錐體排出進(jìn)入灰斗。凈化后的氣流在中心軸附近范圍內(nèi)由下而上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最后經(jīng)頂部排氣管排出?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備4.氣液分離器（1）旋風(fēng)分離器

①

旋風(fēng)分離器的直徑不要太大，因?yàn)闅饬餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力與分離器的半徑成反比，如果半徑太大，分離的效率進(jìn)會(huì)降低，要分離空氣量大時(shí)，可采用多個(gè)分離器并聯(lián)。②進(jìn)口的空氣流速要適當(dāng)，氣流速度小分離的效果差，但如果氣流速度過(guò)大，則能量損失的多，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生渦流降低效率?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備4.氣液分離器（1）旋風(fēng)分離器

旋風(fēng)分離器對(duì)于分離10μm以上的微粒效率較高，但是10μm以下的微粒較為困難分離，一般的冷凝水霧粒的大小為10~200μm可以選用旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離，旋風(fēng)分離器的壓頭損失通常是500~2000Pa?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備4.氣液分離器（2）填料式分離器

填料式分離器是利用各種填料如焦炭、活性炭、磁環(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油霧?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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、噴淋式熱交換器等等。目前采用的冷卻器多為列管式換熱器。熱空氣中夾帶的油、水蒸汽經(jīng)冷凝，由器底的油水排出閥排除?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備5.空氣冷卻器

使用列管式的熱交換器時(shí)，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，流速為0.5-3m/s空氣在殼體內(nèi)流動(dòng)，流速為2-15m/s。為了增加冷卻水的流速，可采用多程（一般為2-4程）熱交換器，同時(shí)增加空氣在殼內(nèi)的湍流運(yùn)動(dòng)，如果水質(zhì)條件好雜質(zhì)不易積成水垢時(shí)，為了提高空氣的給熱系數(shù)，可安排空氣走管內(nèi)，造成多程流動(dòng)以提高空氣的流速?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備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)濾除菌效率穿透率是經(jīng)過(guò)濾后空氣中剩留顆粒數(shù)與原有顆粒數(shù)之比，過(guò)濾效率是被捕集的顆粒數(shù)與原有顆粒數(shù)之比（也叫捕集效率）?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器（1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律四點(diǎn)假定：

在研究空氣過(guò)濾器的過(guò)濾規(guī)律時(shí)，先排除一些復(fù)雜的因素,因此我們假定（1）過(guò)濾器中過(guò)濾介質(zhì)每一纖維的空氣流態(tài)并不因其他鄰近纖維的存在而受影響；（2）空氣中的微粒與纖維表面接觸后即被吸附，不再被氣流卷起帶走；（3）過(guò)濾器的過(guò)濾效率與空氣中微粒的濃度無(wú)關(guān)；（4）空氣中微粒在濾層中的遞減均勻，即每一纖維薄層除去同樣百分率的菌體?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器（1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律

介質(zhì)過(guò)濾效率與介質(zhì)纖維直徑關(guān)系很大，在其他條件相同時(shí)，介質(zhì)纖維直徑越小，過(guò)濾效率越高。對(duì)于相同介質(zhì)，過(guò)濾效率與介質(zhì)濾層厚度、介質(zhì)填充密度和空氣流量有關(guān)。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器（1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備式中N1——過(guò)濾前空氣中微粒含量，個(gè)／m3 N2——過(guò)濾后空氣中微粒含量，個(gè)／m3。我們把過(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，稱為穿透率。過(guò)濾效率空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器（1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備式中L－－過(guò)濾介質(zhì)層厚度，m； K——過(guò)濾常數(shù)，1／m。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)人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、直徑、填充密度，空氣流速和空氣中微粒的直徑等。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器（1）空氣過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備L90：過(guò)濾效率90％的濾層厚度。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(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)濾過(guò)程的動(dòng)力消耗，操作的勞動(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。過(guò)濾對(duì)介質(zhì)的要求：吸附性強(qiáng)，除菌效率高，耐受高溫高壓，不易被油水污染，阻力小，空氣流量大，成本低，易更換?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

要評(píng)價(jià)過(guò)濾介質(zhì)是否優(yōu)越，最重要的是看它的過(guò)濾效率，而過(guò)濾效率是過(guò)濾常數(shù)K和慮層厚度L的函數(shù)，K值越大，L值越小越好同時(shí)阻力降ΔP越小越好，因此可以把KL/ΔP的值做為過(guò)濾介質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

1.棉花

棉花是傳統(tǒng)的過(guò)濾介質(zhì)，工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)上都常用，儲(chǔ)藏過(guò)久纖維會(huì)發(fā)脆甚至是斷裂，增加了壓強(qiáng)降，脫脂棉因?yàn)槲鼭穸档土诉^(guò)濾效果。裝填時(shí)要分層均勻鋪砌，最后要壓緊，裝填密度150~200kg/m3為好，如果壓的不緊或者是裝填不均勻，會(huì)造成空氣短路，甚至是翻動(dòng)而喪失過(guò)濾效果。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

2.玻璃纖維

直徑8-19μ

m，直徑越小越好，但小易斷，增加空氣阻力，填料系數(shù)不宜過(guò)大一般采用6%~10%，阻力損失一般比棉花要小，如果采用硅硼玻璃纖維，可制成較細(xì)直徑的高強(qiáng)度纖維可除去0.01μm的微粒，故可以除去噬菌體3.活性碳

大表面，物理吸附，空氣阻力小，常夾帶在二層棉花中降低阻力，為整個(gè)過(guò)濾器的1/3-1/2空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

4.超細(xì)玻璃纖維紙:

超纖微玻璃紙是利用較好的無(wú)堿玻璃，采用噴吹法制成的直徑很小的纖維（1~1.5μm）由于纖維特別的小故不宜散裝填充，而是采用造紙的方法做成0.25~1μm厚的纖維紙，過(guò)濾效率較高。超纖微玻璃紙雖然過(guò)濾效率較高，但是由于纖維細(xì)短，強(qiáng)度很差，容易收到空氣的沖擊而破壞。為了增加強(qiáng)度采用樹(shù)脂處理，但是要注意樹(shù)脂的濃度，濃度過(guò)大會(huì)堵塞小孔，采用厚濾紙可以增加過(guò)濾效率和強(qiáng)度，但是也增大了過(guò)濾阻力空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

藍(lán)石棉20％加80％紙將混合打漿。溫強(qiáng)度大，過(guò)濾效率低，耐蒸氣反復(fù)殺菌。由于纖維空隙比較大，雖然濾板較厚（3~5mm）但過(guò)濾效率較低，其特點(diǎn)是濕強(qiáng)度大，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)。5.石棉濾板：

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

6.燒結(jié)材料過(guò)濾介質(zhì)：

燒結(jié)過(guò)濾材料介質(zhì)種類很多，如燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷，燒結(jié)塑料等，制造時(shí)用這些材料的微粒粉末加壓成型后，處于熔點(diǎn)溫度以下凝結(jié)成型，但是只是粉末表面熔融黏結(jié)保持粒子的空間和空隙，形成微孔道，具有微孔過(guò)濾作用?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備（2）空氣過(guò)濾常用介質(zhì)

隨著科學(xué)的發(fā)展和發(fā)酵條件的需要，研究出來(lái)的一種新型的過(guò)濾介質(zhì)微孔徑只有0.1-0.22μm小于細(xì)菌的直徑，故菌體粒子不能通過(guò)，也就是絕對(duì)過(guò)濾7、新型過(guò)濾介質(zhì)：

可耐蒸汽殺菌的膜材料有PVDF(聚偏氟乙烯)和PTFE(聚四氟乙烯)這種濾膜可以全部濾除微生物，但不能濾除噬菌體，另一類可以除去小至0.01μm的微粒所以可以濾除所有的噬菌體。（英國(guó)的DH公司研究出的空氣過(guò)濾器可以100%的濾除0.01μm以上的微粒，可以耐121℃反復(fù)殺菌，被公認(rèn)為是最保險(xiǎn)安全的空氣過(guò)濾器.)7、新型過(guò)濾介質(zhì)：

圓筒型JPF空氣過(guò)濾器

1—濾芯2--殼體空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備提高過(guò)濾除菌效率的措施鑒于目前所采用的過(guò)濾介質(zhì)均需要干燥條件下才能進(jìn)行除菌，因此需要圍繞介質(zhì)來(lái)提高除菌效率。（3）保證進(jìn)口空氣清潔度，如加強(qiáng)生產(chǎn)場(chǎng)地衛(wèi)生管理，正確選擇進(jìn)風(fēng)口，加強(qiáng)空氣壓縮前的預(yù)處理。（4）降低進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣相對(duì)濕度，如使用無(wú)油潤(rùn)滑的空氣壓縮機(jī)，加強(qiáng)空氣冷卻和去油，提高進(jìn)入過(guò)濾器的空氣溫度。（1）設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處理設(shè)備，選擇合適的空氣凈化流程，以達(dá)到除油、水和雜質(zhì)的目的。（2）設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣過(guò)濾器，選用除菌效率高的過(guò)濾介質(zhì)。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

纖維介質(zhì)深層過(guò)濾器孔板——金屬絲網(wǎng)——麻布織品——棉花——麻布織品——活性炭——麻布織品——棉花——麻布織品——金屬絲網(wǎng)——孔板立式圓筒形，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)到除菌的目的。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

纖維介質(zhì)深層過(guò)濾器

空氣過(guò)濾器的尺寸主要包括直徑D和有效濾層高度L。其中，D可由下式求出式中qv——空氣流經(jīng)過(guò)濾器時(shí)的體積流量，m3／s； vs——空截面空氣速度，m／s?？战孛婵諝馑俣纫话闳?.1～0.3m／s，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?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備平板式纖維紙分過(guò)濾器由筒身、頂蓋、濾層、夾板和緩沖層構(gòu)成?？諝鈴耐采碇胁壳芯€方向進(jìn)入，空氣中的水霧油霧沉于桶底，由排污管排出，空氣經(jīng)緩沖層通過(guò)下孔板經(jīng)薄層介質(zhì)過(guò)濾后，從上孔板進(jìn)入頂蓋排氣孔排出?？諝饨橘|(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備平板式纖維紙分過(guò)濾器過(guò)濾器的直徑可由過(guò)濾面積決定。過(guò)濾面積按通過(guò)過(guò)濾器的空氣體積流量V（m3／s）和空氣流過(guò)該介質(zhì)時(shí)的視過(guò)濾速度Vs（m／s）計(jì)算空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

管式過(guò)濾器將過(guò)濾介質(zhì)卷入裝在孔管上成為管式過(guò)濾器，過(guò)濾面積大，其單位體積的過(guò)濾面積比平板式大得多?？捎糜谝话愕暮⒘Ｐ〉目諝膺^(guò)濾。空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備6.空氣過(guò)濾器

（3）過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備

折疊式過(guò)濾器為了將很大的過(guò)濾面積安裝在較小體積的設(shè)備內(nèi)，可將長(zhǎng)長(zhǎng)的濾紙接折成瓦楞狀，安裝在楞條支撐的濾框內(nèi)，濾紙的周邊用環(huán)氧樹(shù)脂與濾框粘結(jié)密封。

生物工業(yè)生產(chǎn)均涉及純培養(yǎng)，均需要潔凈的環(huán)境，而且對(duì)空氣也有一定的要求，不僅要求空氣具有一定的無(wú)菌度和壓力，而且要求空氣具有一定的濕度和溫度，在對(duì)空氣進(jìn)行處理時(shí)既要進(jìn)行凈化除菌操作，又要進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)?？諝庹{(diào)節(jié)設(shè)備空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣增減濕的原理

1.濕空氣的性質(zhì)（1）濕度x濕空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量與所含的絕干空氣質(zhì)量之比，稱為空氣的濕度，也稱濕含量，以x表示，單位為Kg水蒸氣/Kg干空氣。

若濕空氣中水蒸氣的分壓強(qiáng)PW等于該空氣濕度下水的飽和蒸氣壓PS，這空氣就稱為被水蒸氣所飽和，空氣的飽和濕度用XS表示可由下式所決定：

由于水的飽和蒸氣壓只與溫度有關(guān)，故飽和濕度Xs決定于它的溫度和總壓?？諝庹{(diào)節(jié)設(shè)備空氣調(diào)節(jié)設(shè)備

（2）相對(duì)濕度ф相對(duì)濕度是表示濕空氣飽和程度的一個(gè)量，它是濕空氣里水蒸氣分壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓之比（通常以百分?jǐn)?shù)表示）?！諝庵兴羝謮海≒a）—同溫下水的飽和蒸汽壓（Pa）空氣調(diào)節(jié)設(shè)備（3）熱含量I濕空氣的熱含量（或簡(jiǎn)稱焓）就是其中絕干空氣的熱含量與水蒸氣熱含量之和。為了便于計(jì)算，以1kg絕干空氣為基準(zhǔn)，以0℃為基溫（起點(diǎn)），取0℃時(shí)空氣的熱含量和液體水的熱含量都為零，所以空氣的熱含量只計(jì)算其顯熱部分，而水蒸氣的熱含量則包括水在0℃時(shí)的汽化潛熱和水蒸氣在0℃以上的顯熱。空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣增減濕的原理

2．空氣增減濕的原理

定義：空氣的增濕或減濕過(guò)程是空氣與水兩相間的傳熱與傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程，所謂的增濕，是指增加空氣的濕含量；減濕則是減少空氣的濕含量。

空氣增濕機(jī)理：MN是水與空氣的兩相界面，在界面上空氣的濕含量為xi，空氣主體濕含量為x，濕球溫度為ti，所以xi就是ti下飽和空氣的濕含量。由于xi大于x，故在濕含量差Δx＝xi-x的作用下，空氣不斷增濕，也就是說(shuō)，在濕度差推動(dòng)力的作用下，水分不斷由兩相界面擴(kuò)散到空氣中去，進(jìn)行傳質(zhì)。與此同時(shí)也進(jìn)行著傳熱過(guò)程。由于空氣的溫度高于水的溫度，借助對(duì)流給熱，空氣把熱量傳給水，放出顯熱而使自身溫度降低，水吸收空氣的顯熱而溫度升高。空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣增減濕的原理

2．空氣增減濕的原理

水MN空氣xix水分ttwti潛熱顯熱空氣增濕機(jī)理空氣減濕機(jī)理水MN空氣xix水分ttwti潛熱顯熱顯熱空氣調(diào)節(jié)設(shè)備空氣的增濕和減濕方法增濕方法（1）往空氣中通往直接蒸汽。當(dāng)空氣初溫較低時(shí)，可按計(jì)算蒸汽直接加入空氣中混合，使空氣增濕。其結(jié)果是空氣的濕含量增加了，但溫度也隨之升高。應(yīng)用：當(dāng)大氣溫度溫度太低時(shí)，可以采用此法，以達(dá)到既增濕又升溫的目的。缺點(diǎn)：采用這種方法來(lái)增濕，既難于使?jié)窨諝膺_(dá)到飽和，又不能使空氣降溫，故通常不能單獨(dú)使用。（2）噴水。使水以霧狀噴入不飽和空氣中使空氣增濕。最常用的方法是將大量水噴灑于不飽和空氣中，結(jié)果使部分水汽化后進(jìn)入空氣中，得到近乎飽和的濕空氣，并使空氣降溫。缺點(diǎn)：該法在生產(chǎn)操作中難于精確控制，因而不方便應(yīng)用。應(yīng)用：使水噴灑于不飽和空氣中，結(jié)果使部分噴水凈化后進(jìn)入空氣中，并使空氣降溫。這是應(yīng)用最普遍的增濕方法?？諝庹{(diào)節(jié)設(shè)備（3）空氣混合增濕：使待增濕的空氣與高濕含量的空氣混合而增濕。這種把兩種不同狀態(tài)的空氣混合的方法，可以得到未飽和空氣、飽和空氣或過(guò)飽和空氣。應(yīng)用：這種利用兩種不同狀態(tài)的空氣進(jìn)行混合的過(guò)程，在通風(fēng)式發(fā)芽的空氣調(diào)節(jié)中獲得廣泛的應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn):從表層出來(lái)的空氣，濕含量高，把其中一部分循環(huán)與