生物工程設(shè)備課件

萃取過程設(shè)備1、液-液萃取分離設(shè)備2、液-固萃取分離設(shè)備3、超臨界萃取分離設(shè)備一、液-液萃取分離設(shè)備萃?。喝苜|(zhì)溶解與某種液體中的一種提取方法。（根據(jù)溶解度的不同而分離）液-液萃?。狠腿〉幕旌衔锪蠟橐后w。液-固萃?。狠腿〉幕旌衔锪蠟楣腆w。超臨界流體萃?。撼R界狀態(tài)下的流體對(duì)各組分溶解度不同而分離。液-液萃取設(shè)備結(jié)構(gòu)：（一）混合設(shè)備，傳統(tǒng)的混合設(shè)備是攪拌罐。1、管式混合器2、噴嘴式混合器利用工作流體在一定壓力下經(jīng)過噴嘴以高速度射出，當(dāng)流體流至噴嘴時(shí)速度增大，壓力降低產(chǎn)生真空，這樣就將第二種液體吸入達(dá)到混合目的。3、氣流攪拌混合罐將空氣通入液體介質(zhì)，借鼓泡作用發(fā)生攪拌。（二）分離設(shè)備主要靠兩相互不相溶的液體的密度不同，在離心力的作用下，將液體分離。1、碟片式離心機(jī)2、管式離心機(jī)（三）離心萃取機(jī)二、液-固萃取分離設(shè)備液-固萃取是在一定條件下用一定浸出溶劑從固體原料中浸出有效成分的過程。相平衡關(guān)係：溶液相中的溶質(zhì)濃度；（溶解擴(kuò)散速度）包含於固體相中溶液的溶質(zhì)濃度。（吸附速度）液-固萃取分離設(shè)備：（一）單級(jí)間歇萃取

帶蒸汽加熱夾套的單級(jí)間歇萃取裝置。（二）多級(jí)逆流連續(xù)及半連續(xù)萃取1、多功能提取罐2、多級(jí)逆流液固萃取罐組（三）微分半連續(xù)液固萃取設(shè)備即固定床固液接觸設(shè)備（自上而下）在整個(gè)固定床內(nèi)萃取液的濃度和原料固體內(nèi)溶質(zhì)含量的變化都是連續(xù)的，因此稱作微分萃取。微分萃取設(shè)備主要是一個(gè)萃取塔。常見的三種典型設(shè)備結(jié)構(gòu)主要包括1、多層填料萃取塔2、多級(jí)攪拌萃取塔3、轉(zhuǎn)盤萃取塔三、超臨界流體萃取分離設(shè)備索氏抽提儀（固液抽提儀，固液萃取設(shè)備）主要特點(diǎn)1.抽提速度快，45-60分鐘即可完成抽提，無需烘乾。2.在溶劑回收的步驟中充入惰性氣體可防止脂肪氧化。3.4種抽提:索氏抽提,索氏雙加熱,熱抽提,連續(xù)流法。4.可用水作為抽提溶劑。5.四個(gè)工位可兩兩獨(dú)立工作。快速溶劑提取儀美國AppliedSeparations(ASI)公司的壓力溶劑提取儀，通過外加壓力提高溶劑的沸點(diǎn)，進(jìn)而增加物質(zhì)在溶劑中的溶解度，是現(xiàn)代樣品分析前處理技術(shù)的最佳選擇。大量的實(shí)驗(yàn)表明：該方法具有環(huán)保、高效、清潔、快速等諸多特點(diǎn)，已被美國EPA推薦為3545A標(biāo)準(zhǔn)方法,可廣泛地用於環(huán)保、食品、天然植物、聚合物工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。固相萃取裝置

主要特點(diǎn)1.獨(dú)特的下收集瓶結(jié)構(gòu)，使處理廢液更加方便，同時(shí)可防止交叉污染。2.一次可處理12個(gè)樣品，其功能滿足進(jìn)口同類產(chǎn)品要求。3.可配合的各種支架和接頭適合各種處理方法第九章離子交換與色譜分離設(shè)備1、離子交換設(shè)備2、色譜分離設(shè)備

一、離子交換設(shè)備根據(jù)物質(zhì)吸附性質(zhì)的不同，可用吸附法進(jìn)行分離；根據(jù)分子電離（電負(fù)性）的差異，可用離子交換法、電泳法和等電聚焦法等進(jìn)行分離；根據(jù)分子形狀和大小的不同，可用凝膠過濾層析、膜分離等分離；根據(jù)配體特異性的不同，可用親和層析法進(jìn)行分離。現(xiàn)有的離子交換設(shè)備按結(jié)構(gòu)型式分為罐式、塔式、槽式等。按操作方式分為間歇式、週期式與連續(xù)式；按兩相接觸方式的不同，可分為固定床、移動(dòng)床、流化床等。其中固定床設(shè)備是現(xiàn)今應(yīng)用最多的離子交換設(shè)備；使用單一交換柱不能連續(xù)生產(chǎn)，多柱串聯(lián)雖可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但設(shè)備投資增加。（一）間歇式離子交換設(shè)備一般的離子交換罐為具有橢圓形封頭的圓筒形設(shè)備，樹脂層高度約占圓筒高度的50～70%，須留有充分的空間，已備反沖時(shí)樹脂層的擴(kuò)脹。交換罐上部溶液分佈裝置，使溶液均勻通過樹脂層。罐底有多孔板、篩網(wǎng)及濾布以支持樹脂層，或者用塊石英石或卵石直接鋪於罐底以支持樹脂層。

1、反吸附離子交換罐（流化床）被交換的溶液由罐的下部導(dǎo)入，其流速和粘度以使樹脂在罐內(nèi)呈沸騰狀態(tài)而不溢出罐外為宜，交換後的溶液則由罐頂?shù)某隹谝绯?。?yōu)點(diǎn)：省去菌絲過濾、液固兩相接觸面大而且較均勻，操作時(shí)不產(chǎn)生短路、死角，以及流速大和生產(chǎn)週期短缺點(diǎn)：樹脂的飽和度不及正吸附的高、罐內(nèi)樹脂高度要比正吸附時(shí)低一點(diǎn)，以免樹脂外溢。2．固定床離子交換設(shè)備用多孔陶土板、粗粒無煙煤、石英砂等作為樹脂支撐體。被處理的溶液從樹脂上方加入，經(jīng)過分佈管使液體均勻分佈於整個(gè)樹脂的橫截面。加料方式：重力式和壓力式。再生方式：順流與逆流兩種。逆流再生有較好的效果，再生劑用量可減少；但要發(fā)生樹脂層的上浮。如將陽、陰兩種樹脂混合起來，則製成混合離子交換設(shè)備,可避免採用單床時(shí)溶液變酸及變堿的現(xiàn)象，因而可減少目標(biāo)產(chǎn)物的破壞。

另外，有一些離子交換器既可用於固定床的操作，也可用於流化床的操作。3、薄膜壓濾式離子交換設(shè)備

當(dāng)溶質(zhì)的吸附擴(kuò)散變得非常慢的時(shí)候，細(xì)微分開的樹脂就會(huì)有利於吸附。因?yàn)槠浔砻娣e大，易於吸附擴(kuò)散。但細(xì)微分開的樹脂也存在水力問題，即壓縮產(chǎn)生的阻力較大。薄膜壓濾式離子交換設(shè)備可解決這一問題，即在加壓情況下不會(huì)壓縮樹脂餅，防止阻力增大。4、活動(dòng)式自動(dòng)化離子交換設(shè)備

（二）半連續(xù)移動(dòng)床式離子交換設(shè)備

移動(dòng)床離子交換設(shè)備是一種半連續(xù)式離子交換裝置。特點(diǎn)：離子交換與樹脂再生、清洗分別在設(shè)備的不同單元中進(jìn)行。

系統(tǒng)運(yùn)行過程為：待處理液進(jìn)入處理柱後，樹脂隨待處理液一起在柱內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行交換反應(yīng)。樹脂懸浮液流到中間迴圈柱，進(jìn)行固液分離，處理水外排。當(dāng)再生信號(hào)發(fā)出，水處理系統(tǒng)內(nèi)部分樹脂進(jìn)入飽和樹脂存貯柱，同時(shí)有再生好的樹脂補(bǔ)充過來。而後，存貯柱內(nèi)的樹脂進(jìn)入再生柱再生。該裝置可實(shí)現(xiàn)水處理，飽和樹脂再生以及再生好樹脂返回等過程同時(shí)進(jìn)行，從而達(dá)到連續(xù)產(chǎn)水的目的。

（三）連續(xù)式離子交換設(shè)備

連續(xù)式離子交換設(shè)備按料液流動(dòng)的方法又可分為重力式和壓力式兩種。2．ISEP系統(tǒng)（四）離子交換膜與電滲析

圖10-14ISEP實(shí)驗(yàn)室模型L100示意圖二、色譜分離設(shè)備色譜技術(shù)是利用混合物中各種組分的物理化學(xué)性質(zhì)（分子的形狀和大小、分子的極性、吸附力、分子親和力、分配係數(shù)等）不同，使各組分以不同程度分佈在兩相中，當(dāng)流動(dòng)相流過固定相時(shí)，各組分以不同的速度移動(dòng)，而達(dá)到分離的目的。本節(jié)主要介紹凝膠色譜設(shè)備。1、柱層析裝置柱色譜裝置主要由進(jìn)樣系統(tǒng)（一般為恒壓泵）、層析柱、收集器和檢測系統(tǒng)組成。2．薄層凝膠層析裝置3．AM90-1型凝膠層析儀4、封閉連續(xù)柱層析裝置特點(diǎn)：將洗脫和產(chǎn)品濃縮結(jié)晶兩道工序結(jié)合起來，縮短了生產(chǎn)週期，洗脫液的用量可顯著減少。

固體物料輸送設(shè)備1、鬥式提升機(jī)2、帶式輸送機(jī)3、螺旋輸送機(jī)4、氣力輸送系統(tǒng)

分類:1.按原材料狀態(tài)分為固體和液體輸送.2.按輸送方向分3.按運(yùn)動(dòng)方式分類一、鬥式提升機(jī)（鬥式運(yùn)輸機(jī)）垂直提升物料；1.適用物料：鬆散型、小顆粒物料。2.構(gòu)造和原理用膠帶或鏈條做牽引件，將一個(gè)個(gè)料斗用螺釘固定在牽引件上，牽引件再由鼓輪張緊並帶動(dòng)運(yùn)行。（1）料斗分為淺鬥、深鬥和尖角形鬥。（2）料斗帶：即牽引帶。膠帶由若干層帆布組成的橡膠帶。鋼質(zhì)鏈條具有較強(qiáng)的牽引力。

（3）裝料和卸料：裝料方式有喂入式和掏取式兩種。卸料方式主要為重力卸料和離心力卸料兩種。3、鬥式提升機(jī)的計(jì)算（1）提升速度（2）生產(chǎn)能力（輸送量）（3）功率消耗二、帶式輸送機(jī)（皮帶運(yùn)輸機(jī)）水準(zhǔn)或斜向上提升物料。1、適用物料：鬆散狀幹濕物料及成件製品。2、結(jié)構(gòu)和原理由繞在兩個(gè)鼓輪上的封閉環(huán)形組成的運(yùn)輸系統(tǒng)，兩鼓輪一個(gè)為主動(dòng)輪，一個(gè)為從動(dòng)輪，主動(dòng)輪靠摩擦力帶動(dòng)環(huán)形帶運(yùn)轉(zhuǎn)，環(huán)形帶再靠摩擦力帶動(dòng)上面的物料，達(dá)到運(yùn)輸?shù)哪康?。?）帶：有橡膠帶、塑膠帶、鋼帶等幾種。橡膠帶多用。

（2）托輥：目的為限制承載重物

的帶下垂。分上下托輥，上托輥有

直形和槽形兩種，下托輥只有直形

一種。

（3）鼓輪：卸料端為主動(dòng)輪，上

料端為從動(dòng)輪，其作用是拉緊膠帶

和轉(zhuǎn)向膠帶。

（4）傳動(dòng)裝置和張緊裝置：

傳動(dòng)裝置主要包括電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，張緊裝置的作用是給膠帶一定張力，防止膠帶在鼓輪上打滑。常用的張緊裝置有重錘式和螺絲拉緊式兩種。（5）加料裝置和卸料裝置常用矩形漏斗式為好，加料較均勻。物料可在輸送帶末端自由落下，不需卸料器。也可用擋板在中途卸料。3.帶式輸送機(jī)的計(jì)算（1）皮帶運(yùn)行速度（2）生產(chǎn)能力（3）功率消耗

三、螺旋輸送機(jī)（螺旋運(yùn)輸機(jī)）1、螺旋輸送機(jī)的作用和適用物料作用：既可輸送物料，又起到混合物料和加料的作用。適用於鬆散的粉狀或小顆粒物料，也可輸送粘稠物料。2、結(jié)構(gòu)和原理螺旋輸送機(jī)主要由外殼和一個(gè)旋轉(zhuǎn)的螺旋料槽和傳動(dòng)裝置構(gòu)成。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋把物料沿料槽推動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中物料以滑動(dòng)形式沿著槽移動(dòng)。

螺旋形狀：全葉式、帶式、葉片式和成型葉四種。由於螺旋輸送機(jī)的輸送的推力全靠摩擦，因而能量消耗較大。這種輸送機(jī)常被用於短距離的水準(zhǔn)輸送，或是傾角不大於20°情況下的輸送。近年來也有用於垂直輸送物料的報(bào)導(dǎo)。3、可彎曲螺旋輸送機(jī)

以撓性螺旋體作為構(gòu)件，由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)（或經(jīng)減速後）旋轉(zhuǎn)而輸送物料。可以直線輸送也可以彎曲輸送。4、螺旋輸送機(jī)的計(jì)算

（1）生產(chǎn)能力（2）動(dòng)力消耗

四、氣力輸送系統(tǒng)及設(shè)備氣力輸送又稱為氣流輸送、風(fēng)力輸送。一般垂直或水準(zhǔn)輸送物料。它是借助空氣在密閉管道內(nèi)的高速流動(dòng)，物料在氣流中被懸浮輸送到目的地的一種運(yùn)輸方式。1、氣流輸送的原理（1）垂直管中顆粒物料氣流輸送的流體力學(xué)條件顆粒在氣流管中所受的三種力；由三種力的大小關(guān)係而產(chǎn)生的顆粒的三種運(yùn)動(dòng)方式；粒子的懸浮速度:粒子所受三力平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的氣流速度。

垂直管中顆粒物料氣流輸送的流體力學(xué)條件：垂直管中，氣流速度大於顆粒的懸浮速度。（2）顆粒在水準(zhǔn)管中的懸浮圖為五種力作用的結(jié)果：表示可能發(fā)生的五種力，並不表示他們同時(shí)發(fā)生。（3）顆粒在輸料管中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顆粒在管道中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與輸送氣流速度有直接關(guān)係。在垂直管中，流態(tài)化狀態(tài)：顆粒自由懸浮在氣流中；氣流輸送狀態(tài)：顆粒均勻分佈於氣流中。在水準(zhǔn)管中，懸浮流狀態(tài)；兩相流狀態(tài)；團(tuán)塊流狀態(tài)。結(jié)論：物料輸送必須保證足夠的氣流速度，但是速度過大，會(huì)造成很大的輸送阻力和較大的磨損。2、氣流輸送流程按輸送氣流的壓力和設(shè)備組合不同可分為以下幾種：

（1）吸引式輸送流程（又稱吸入式、真空輸送）靠裝在系統(tǒng)尾部的風(fēng)機(jī)將管道內(nèi)抽成負(fù)壓，氣流和物料從吸嘴被吸入輸料管，經(jīng)分離器後物料和空氣分開，物料從分離器底部的卸料器卸出，含有細(xì)小物料和塵埃的空氣再進(jìn)入除塵器淨(jìng)化，然後排入大氣。不怕粉塵外漏?。?）壓送式輸送流程靠裝在系統(tǒng)前端的風(fēng)機(jī)（壓縮機(jī)）將空氣壓入管道造成正壓，物料經(jīng)喉管與空氣混合送至分離器，被分離出的物料由卸料器的下方卸出，空氣進(jìn)入淨(jìng)化器後排入大氣。輸送強(qiáng)度較大。還可輸送潮濕物料。（3）混合式輸送流程前兩種方式的結(jié)合；將風(fēng)機(jī)裝在系統(tǒng)中間，前段為吸入式，後段為壓送式，可以從數(shù)點(diǎn)吸入壓送至較遠(yuǎn)，較高的地方。但是結(jié)構(gòu)複雜，空氣含粉塵較多。（4）幾種流程的比較：

吸入式需要排料器，壓送式需要加料器，防止在加料處發(fā)生物料反吹，可自動(dòng)卸料；壓送式較吸入式採用較細(xì)的管道，因?yàn)榍罢卟僮鲏毫^後者為大。從幾個(gè)不同地點(diǎn)，向一個(gè)送料點(diǎn)送料時(shí)，採用吸入式最合適；

從一個(gè)加料點(diǎn)向幾個(gè)不同的地方送料時(shí)，採用壓送式最合適。3、氣流輸送的主要配套設(shè)備七種組成設(shè)備：進(jìn)料裝置、輸料管道、分離裝置、閉風(fēng)器、風(fēng)機(jī)、除塵器和空氣管道。（1）進(jìn)料裝置吸嘴a.單管吸嘴管內(nèi)無空氣或僅進(jìn)入少量空氣而達(dá)不到輸送物料的氣流量。b.帶二次進(jìn)風(fēng)口的單管吸嘴：有二次空氣的進(jìn)風(fēng)口。c.喇叭型雙筒吸嘴

空氣不能進(jìn)入，則物料便不能被吸進(jìn)輸料管被輸出。空氣進(jìn)入的同時(shí)，物料也必須被帶入輸料管內(nèi)，當(dāng)輸料管內(nèi)的空氣量，氣流速度和進(jìn)料量達(dá)到平衡時(shí)，才形成輸送。為防止物料堵塞空氣的進(jìn)入，喇叭型雙筒吸嘴被設(shè)計(jì)出來。吸料口做成喇叭形，外筒和內(nèi)筒的環(huán)隙是二次空氣通道。d.固定型吸嘴e.閉風(fēng)器（關(guān)風(fēng)器）（2）分離裝置a.旋風(fēng)分離器b.重力式分離器（3）空氣除塵裝置a.旋風(fēng)分離器b.布袋濾塵器c.濕式除塵器

通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備1、通風(fēng)發(fā)酵罐2、攪拌器軸功率計(jì)算3、通風(fēng)發(fā)酵罐中溶氧速率與通氣、攪拌的關(guān)係4、發(fā)酵罐的比擬放大

一、通風(fēng)發(fā)酵罐通風(fēng)發(fā)酵罐又稱好氣性發(fā)酵罐，需要將空氣不斷通入發(fā)酵液中，以供微生物所消耗的氧。通入發(fā)酵液中的氣泡越小，氣泡與液體的接觸面積就越大，液體中的氧的溶解速率也越快。類型：機(jī)械攪拌式、自吸式、帶升式、伍式、文氏管、塔式等類型的發(fā)酵罐。（一）機(jī)械攪拌發(fā)酵罐1、發(fā)酵罐的基本條件機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖、發(fā)酵所需的氧氣。發(fā)酵罐的基本要求：（六點(diǎn)）2、發(fā)酵罐體的尺寸比例高徑比：1.7～4兩組攪拌器的間距：S=3Di攪拌器與罐底的距離：C=Di,太小影響液體迴圈。3、發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)（1）罐體：材料為炭鋼或不銹鋼，且應(yīng)有一定的承壓能力，2.5kg/cm2。罐頂上的接管有：進(jìn)料管、補(bǔ)料管、排氣管、接種管和壓力錶接管。罐身上的接管有：冷卻水進(jìn)出管、進(jìn)空氣管、溫度計(jì)管和測控儀錶介面。（2）攪拌器和擋板：作用：打碎氣泡，使空氣與溶液均勻接觸，使氧溶解於醪液中。形式：平葉式、彎葉式和箭葉式。平葉式功率消耗較大，彎葉式功率消耗較小。大型攪拌器一般做成兩半型，用螺栓連成整體，便於拆卸。擋板的作用：a、改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。

b、防止攪拌過程中漩渦的產(chǎn)生，而導(dǎo)致攪拌器露在料液以上，起不到攪拌作用。全擋板條件：在一定轉(zhuǎn)速下，再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。豎立的蛇管、列管、排管也可以起擋板作用。擋板寬度：（0.1～0.12）D，裝設(shè)4～6塊即可滿足全擋板條件。擋板與罐壁之間的距離：擋板寬度的(1/5～1/8)，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。（3）消泡器：形式：鋸齒形、梳狀式及孔板式。消泡器的長度約為罐徑的0.65倍。（4）聯(lián)軸器及軸承：用聯(lián)軸器使幾段攪拌軸上下成牢固的剛性聯(lián)接。形式：鼓形及夾殼形兩種。為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐裝有底軸承，大型發(fā)酵罐裝有中間軸承。(5)變速裝置：試驗(yàn)罐：無級(jí)變速裝置發(fā)酵罐：有三角皮帶傳動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置。(6)空氣分佈裝置空氣分佈裝置的作用：吹入無菌空氣，使空氣分佈均勻?？諝夥謥蜒b置的形式：單管和環(huán)形管。常用單管，因?yàn)樾Ч拳h(huán)形管好，而且環(huán)形管噴空容易被堵塞。環(huán)形管的環(huán)徑一般為攪拌器直徑的0.8倍。通風(fēng)量在0.02～0.5ml/s時(shí)，氣泡直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比，也就是噴口直徑越小，氣泡直徑越小，而氧氣的傳質(zhì)係數(shù)也越大。但是生產(chǎn)實(shí)際的通風(fēng)量均超過上述範(fàn)圍，此時(shí)氣泡直徑與風(fēng)量有關(guān)，而與噴口直徑無關(guān)，所以單管的分佈裝置的分佈效果不低於環(huán)形管。

(7)軸封定義：運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件之間的密封叫作軸封。如攪拌軸與罐蓋或罐底之間。

作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止洩漏和污染雜菌。形式：填料函和端面軸封兩種。目前多用端面式軸封。填料函式軸封是由填料箱體、填料底襯套、填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。

端面式軸封又稱機(jī)械軸封。密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直於軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密的相互貼合，並作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封。4、發(fā)酵罐裝料容積的計(jì)算（1）裝料量：一般裝料高度為圓柱部分高度的70％，但泡沫少時(shí)可取90％，多時(shí)可取60％。（2）公稱容積：罐的圓柱部分和底封頭容積之和（取整數(shù)）。（3）橢圓形封頭的容積：可查手冊或用公式計(jì)算；（4）罐的全容積；（5）罐體總高度；（6）液柱高度；（7）裝料容積；（8）罐的容積裝料係數(shù)。5、發(fā)酵罐的管路配置、滲漏和死角的排除防止染菌的措施：管路配置如圖6－8所示。(1)儘量減少管路，從而減少染菌機(jī)會(huì)。但是排氣管一般單獨(dú)設(shè)置較好，否則，一罐染菌，其他罐通過空氣染菌。(2)消滅死角：死角是微生物隱藏而蒸汽難於消毒的位置，死角位置最容易染菌，必須徹底消滅。

(3)消滅滲漏：滲漏是染菌主要的原因之一。滲漏現(xiàn)象有罐體穿孔滲漏、冷卻蛇管滲漏、墊圈滲漏、軸封滲漏、絞牙填料滲漏、管路焊接滲漏、閥桿填料滲漏、法蘭閥盤與閥座縫隙滲漏等。（二）自吸式發(fā)酵罐

它是不需要空氣壓縮機(jī)，而在攪拌過程中自吸入空氣的發(fā)酵罐。1、充氣原理：自吸攪拌器和導(dǎo)輪，即轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)空氣則由導(dǎo)氣管吸入。

轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越大，旋轉(zhuǎn)的線速度越大，則流體的動(dòng)能也越大，流體離開轉(zhuǎn)子時(shí)，由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ芤苍酱?，排出的風(fēng)量也越大。溶氧效果好：由於轉(zhuǎn)子的攪拌作用，氣液在葉輪周圍形成強(qiáng)烈的混合流（湍流），使剛離開葉輪的空氣立即在不斷迴圈的發(fā)酵液中分裂成細(xì)微的氣泡，並在湍流狀態(tài)下混合，翻騰，擴(kuò)散到整個(gè)罐中，因此，自吸式充氣裝置在攪拌的同時(shí)完成了充氣過程。 氣液均勻密切接觸，氣液接觸表面不斷更新，提高了傳質(zhì)效率，提高了溶氧係數(shù)。2、消泡裝置發(fā)酵中常用的消泡方法為化學(xué)法消泡和機(jī)械法消泡，有的採用其中方法之一，有的兩者並用。機(jī)械消泡裝置類型有：耙式、離心式、刮板式、渦輪式、射流式、碟片式消泡器等。（1）離心式消泡器（2）刮板式消泡器（3）碟片式消泡器（三）帶升式發(fā)酵罐（氣升式發(fā)酵罐）

分為外迴圈及外迴圈兩種。借空氣噴嘴的作用而使空氣氣泡分割細(xì)碎，與上升管的發(fā)酵液密切接觸。由於上升管內(nèi)的發(fā)酵液輕，加上壓縮空氣的噴流動(dòng)能，因此使上升管的液體上升，罐內(nèi)液體下降而進(jìn)入上升管，形成反復(fù)的迴圈，供給發(fā)酵液所耗的溶解氣量。（四）伍式發(fā)酵罐（五）文氏管發(fā)酵罐（六）塔式發(fā)酵罐（空氣攪拌高位發(fā)酵罐）二、攪拌器軸功率計(jì)算（一）攪拌器的型式與流型

1、型式，分為軸向和徑向推進(jìn)兩種型式。前者為螺旋槳式，或者為渦輪式。（1）螺旋槳式攪拌器順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)分別將液體向下和向上推進(jìn)，形成軸向的螺旋運(yùn)動(dòng)。其混合效果較好，但造成的剪率較低，對(duì)氣泡的分散效果不好。常用以提高液體迴圈速度。螺距一般等於攪拌器直徑。(2)圓盤平直葉渦輪攪拌器圓盤的作用：無菌空氣由單開口管通至攪拌器下方，大的氣泡受到圓盤的阻擋，避免從軸部的葉片空隙上升，保證了氣泡的更好的分散。圓盤平直葉渦輪攪拌器具有很大的迴圈輸送量和功率輸出，適用於各種流體，包括粘性流體、非牛頓型流體等。(3)圓盤彎葉渦輪攪拌器圓盤彎葉渦輪攪拌器的攪拌流型與平直渦輪的相似，但前者造成的液體徑向流動(dòng)較為強(qiáng)烈，因此在相同的攪拌轉(zhuǎn)速時(shí)，前者的混合效果較好。但由於前者的流線葉型，在相同的攪拌轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出的功率較後者的為小。因此在混合要求特別高，而溶氧速率相對(duì)要求略低，可選用圓盤彎葉渦輪。(4)圓盤箭葉渦輪攪拌器其攪拌流型與上述兩種渦輪相近，但它的軸向流動(dòng)較強(qiáng)烈，但在同樣轉(zhuǎn)速下，它造成剪率低，輸出功率也較低。2、流型攪拌器在發(fā)酵罐中造成的流型，對(duì)氣固液相的混合效果、氧氣的溶解、熱量的傳遞都影響較大。攪拌器造成的流體流動(dòng)型式不僅決定於攪拌器本身，還受罐內(nèi)附件及其安裝位置的影響。（1）罐中心裝垂直螺旋槳攪拌器的攪拌流型周邊無擋板：軸中心形成凹陷的漩渦。周邊有垂直擋板：液體的螺旋狀流受擋板折流，被迫向軸心方向流動(dòng)，使漩渦消失。（2）渦輪式攪拌器的流型在渦輪平面的上下兩側(cè)形成向上和向下的兩個(gè)翻騰。如不滿足全擋板條件，軸中心位置也有凹陷的漩渦。（3）裝有套筒時(shí)的攪拌器攪拌流型在罐內(nèi)與垂直的攪拌器同中心安裝套筒，可以大大加強(qiáng)迴圈輸送效果，並能將液面的泡沫從套筒的上部入口，抽吸到液體之中，具有自消泡能力。例如，伍式發(fā)酵罐。分為攪拌器在套筒外和套筒外兩種。（二）攪拌器軸功率的計(jì)算發(fā)酵罐液體中的溶氧速率以及氣液固相的混合強(qiáng)度與單位體積液體中輸入的攪拌功率有很大關(guān)系。在相同的條件下，輸入於單位體積不通氣液體中的功率要大於通氣液體中的功率。1、單只渦輪在不通氣條件下輸入攪拌液體的功率P0的計(jì)算所謂攪拌器輸入攪拌液體的功率，是指攪拌器以既定所速度迴轉(zhuǎn)時(shí)，用以克服介質(zhì)的阻力所需要的功率，或簡稱軸功率。它不包括機(jī)械傳動(dòng)的摩擦所消耗的功率，因此它不是電動(dòng)機(jī)的軸功率或耗用功率。一個(gè)具體的攪拌器所輸入攪拌液體的功率決定於：葉輪與罐的相對(duì)尺寸、轉(zhuǎn)速、流體的物性、擋板的尺寸和數(shù)目等。2、多只渦輪在不通氣條件下輸入攪拌液體的功率計(jì)算在大的發(fā)酵罐中，深度較大，只用一只渦輪則攪拌效果不佳，故一般在同一攪拌軸上裝置相同尺寸2～3只渦輪。在相同轉(zhuǎn)速下，多只渦輪比單只輸出更多的功率，其增加的程度除了葉輪個(gè)數(shù)之外，還決定於葉輪間的距離S。

有三種情況(1)S=0實(shí)際變?yōu)橐恢粶u輪，P=P1

(2)S>S0,互不干擾，P=2P1

(3)0<S<S0,相互干擾，液體在相鄰的區(qū)間內(nèi)部分重合，P<2P1對(duì)於多只渦輪，若符合下述條件則Pn＝nP.（1）對(duì)非牛頓型流體：S=2D,牛頓型：S=2.5～3.0D（2）靜液面至上渦輪距離：0.5～2D（3）下渦輪至罐底的距離：C=0.5～1.0DS過小，不能輸出最大功率，S過大，則中間區(qū)域攪拌效果不好。3、通氣液體機(jī)械攪拌功率Pg的計(jì)算（三）非牛頓流體特性對(duì)攪拌功率計(jì)算的影響三、通風(fēng)發(fā)酵罐中溶氧速率與通氣、攪拌的關(guān)係（一）雙膜理論

只有溶解於培養(yǎng)液中的氧才能為其中的微生物所利用?？諝獗环稚⒊杉?xì)小的氣泡，盡可能增大氣液兩相的接觸介面和接觸時(shí)間，以促進(jìn)氧的溶解。氧的溶解過程實(shí)質(zhì)上就是氣體吸收過程，這一過程可以用氣體吸收的基本理論即雙膜理論闡明。雙膜理論的基本前提：（1）氣泡和液體之間存在介面，兩邊分別有氣膜和液膜，均處於層流狀態(tài)，氧分子只能借濃度差以擴(kuò)散方式透過雙膜，氣體和液體主流空間中任一點(diǎn)的氧分子濃度相同。（2）在雙膜之間的介面上，氧氣的分壓強(qiáng)與溶於液體中的氧的濃度處於平衡關(guān)係。（3）傳質(zhì)過程處於穩(wěn)定狀態(tài)，傳質(zhì)途徑上各點(diǎn)的氧濃度不隨時(shí)間而變。（二）測量體積溶氧係數(shù)KLa的方法測定方法：亞硫酸鹽氧化法、極譜法、氧的物料衡算法和溶氧電極法等。1、亞硫酸鹽氧化法2、溶氧電極法是一種參量變換器，把溶氧濃度轉(zhuǎn)變成一個(gè)與之呈線性關(guān)係的電流量。這種溶氧電極能耐蒸汽殺菌時(shí)的高溫，可以固定裝在發(fā)酵罐上，連續(xù)的測量培養(yǎng)液中溶氧濃度，此法為當(dāng)前測量溶氧濃度的常用方法。（三）KLa與設(shè)備參數(shù)操作變數(shù)間的關(guān)係(影響溶氧係數(shù)KLa的主要因素)從前面所述：氧傳遞速率NV=KLa(C*-C)

因此影響NV的主要因素有溶氧係數(shù)KLa值和推動(dòng)力C*-C。

要提高NV，需要提高Kla。與Kla有關(guān)系的有攪拌、空氣線速度、空氣分佈器、發(fā)酵液性質(zhì)等。與推動(dòng)力有關(guān)的有發(fā)酵液濃度、氧分壓、發(fā)酵液性質(zhì)等。1.攪拌：(1)目的:

a.擴(kuò)散氣流，強(qiáng)化氣流的湍流程度，使氣液固三相更好接觸，提高溶氧速率。

b.使微生物懸浮液混合一致促進(jìn)代謝產(chǎn)物的傳質(zhì)速率。攪拌可分三方面改善溶氧速率：

a.把空氣打成細(xì)泡，從而增加有效介面?zhèn)鬟f面積。

b.攪拌使液體形成湍流，可以延長氣泡在液體中心的停留時(shí)間。

c.加強(qiáng)液體湍流，減少氣泡周圍液膜厚度，減少液膜阻力，從而增大KLa值。攪拌使菌體分散，避免結(jié)團(tuán)，有利於固體傳遞中的接觸面積增加使推動(dòng)力增加。但是過渡強(qiáng)烈的攪拌，產(chǎn)生的剪切作用大，對(duì)細(xì)胞有損傷，特別是絲狀菌的發(fā)酵類型，更考慮到剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷。

對(duì)KLa值有影響的：攪拌器的形式，直徑大小，轉(zhuǎn)速，組數(shù)，攪拌器間距以及在罐內(nèi)相對(duì)位置。一般地說，增加攪拌器直徑D對(duì)增加攪拌迴圈量有利，增加轉(zhuǎn)速對(duì)提高溶氧係數(shù)有利。

2.空氣流速機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的溶氧係數(shù)KLa與通氣線速度Vs有關(guān)係：KLa正比於空氣線速度Vs，當(dāng)加大通風(fēng)量Q時(shí)，Vs相應(yīng)增加，溶氧增加。但是，另一方面，增加Q，在轉(zhuǎn)速N不變時(shí)，Pg會(huì)下降，又會(huì)使KLa下降。同時(shí)Vs過大時(shí)，會(huì)發(fā)生超載現(xiàn)象。這時(shí)漿葉不能打散空氣，氣流形成大氣泡在軸周圍逸出。使攪拌效果和溶氧速率都大大降低。因此，單純增大通風(fēng)量來提高溶氧係數(shù)並不一定取得好的效果。因此，只有在增大Q的同時(shí)也相應(yīng)提高轉(zhuǎn)速N，使Pg不至過分降低的情況下，才能最有效地提高Kla。

3.空氣分佈裝置

空氣分佈裝置有單管、多孔環(huán)管和多孔分支環(huán)管等幾種。當(dāng)通風(fēng)量很小時(shí)，氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比，也就是說噴口直徑越小，溶氧係數(shù)越大。但是，一般發(fā)酵工業(yè)的通風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)範(fàn)圍，這時(shí)氣泡直徑只與通風(fēng)量有關(guān)，與噴口直徑無關(guān)。

4.發(fā)酵罐內(nèi)柱高度據(jù)報(bào)導(dǎo)，當(dāng)H/D（高徑比）從1加到3時(shí)，KLa可增加40％左右。當(dāng)H/D從2增加到3時(shí)，KLa增加20％。由此可見，H/D小，氧利用率小，氧利用率差。H/D太大，溶氧係數(shù)增加不大。相反由於罐身過高液柱壓差大

氣泡體積被壓縮，以至造成氣液介面小的缺點(diǎn)。H/D大，廠房要求也高，一般H/D＝1.7～4，以2～3為宜。5.發(fā)酵液的物理性質(zhì)

有些有機(jī)物質(zhì)，如蛋白腖，能降低KLa值。當(dāng)水中加入1％蛋白腖時(shí)，會(huì)將KLa減少到原來的1/3左右，同時(shí)氣泡直徑減少15％左右，而KLa值降到未加蛋白腖時(shí)的40％左右。在發(fā)酵過程中，營養(yǎng)物質(zhì)的利用,代謝產(chǎn)物的積累，菌體的繁殖都會(huì)改變培養(yǎng)液的粘度、表面張力、離子強(qiáng)度等。從而影響氣泡大小、氣泡穩(wěn)定性和氧的傳遞速度。培養(yǎng)物濃度增大、粘度增大、KLa值降低。6.溫度溫度對(duì)溶氧係數(shù)KLa的影響可用下式來表示；

上式可以看出，KLa隨溫度升高而增大。

7.氧分壓根據(jù)亨利定律，增大氧分壓可提高溶氧濃度，從而增大推動(dòng)力（C*-C），增大溶氧速率。採用純氧、含氧量高的空氣、增大罐壓三種方法均能增大氧分壓。但採用純氧在經(jīng)濟(jì)方面是不合算的；增大罐壓使空氣壓力要求增大，整個(gè)設(shè)備耐壓要求也提高了。綜上所述，提高K的途徑：(1)增加攪拌器轉(zhuǎn)速N、以提高Pg、可以有效提高KLa;(2)增大通氣量Q、可提高Vs。只有在增大Q的同時(shí)也相應(yīng)提高N，不使Pg過分下降的情況下才會(huì)有效。(3)為了提高NV，除了提高KLa之外，提高C*也是可行的方法。四、發(fā)酵罐的比擬放大(一)以體積溶氧係數(shù)為基準(zhǔn)的比擬放大法(二)以P0/V相等為準(zhǔn)則的比擬放大法(三)攪拌周線速度、攪拌液流速度壓頭、攪拌迴圈量和Q/H對(duì)比擬放大的重要意義攪拌器可以看作一個(gè)離心泵，泵的主要性能是流量和壓頭。攪拌器的性能也可以用攪拌迴圈量和攪拌液流速度壓頭來表示。速度壓頭：H正比於N2D2攪拌迴圈量：Q正比於N2D3

顯然，增加攪拌器直徑D對(duì)增大迴圈量有利，也即提高混合均勻程度。增加攪拌轉(zhuǎn)速N對(duì)提高液流速度壓頭有利和提高溶解氧有利。在單位體積液體輸出功率（Pg/V）一定時(shí)，採用高轉(zhuǎn)速、小葉徑對(duì)提高溶解氧有利。但又要考慮到混合程度，避免造成局部缺氧情況，所以，攪拌直徑也不能太小。因此在設(shè)計(jì)發(fā)酵罐時(shí)，必須依據(jù)不同的發(fā)酵類型，同時(shí)兼顧H和Q。參照小罐的H/Q值，適當(dāng)調(diào)整大罐的N、D，使湍流強(qiáng)度、混合效果、菌體剪應(yīng)極限等都能符合生產(chǎn)指標(biāo)。當(dāng)然，設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮其他因素。

一般來說，對(duì)於粘度大的絲狀菌類發(fā)酵的非牛頓型醪液，以採用較大的攪拌器直徑，較低的轉(zhuǎn)速、攪拌組之間距離小些，攪拌層數(shù)偏多些，以保證罐內(nèi)混合均勻，減少剪切作用，同時(shí)保證一定的溶氧係數(shù)。對(duì)於粘度小，菌體易分散的牛頓型發(fā)酵液，一般採用小葉徑，高轉(zhuǎn)速為好，在混合均勻的情況下，提高溶氧水準(zhǔn)。細(xì)胞破碎與料液分離過程設(shè)備1、細(xì)胞破碎設(shè)備2、過濾分離設(shè)備3、離心分離設(shè)備一、細(xì)胞破碎設(shè)備1、細(xì)胞破碎的原因：微生物代謝產(chǎn)物大多分泌到胞外，如大多數(shù)小分子代謝物、部分酶蛋白等。但有些目標(biāo)產(chǎn)物如大多數(shù)酶蛋白、類脂和部分抗生素等存在於胞內(nèi)。

2、細(xì)胞破碎方法:機(jī)械法和非機(jī)械法。非機(jī)械法包括：溶菌酶法、化學(xué)法、物理法和乾燥法等。3、機(jī)械破碎設(shè)備(1)高速珠磨機(jī)原理：將進(jìn)入珠磨機(jī)的細(xì)胞懸浮液與極細(xì)的玻璃珠一起攪拌，由於研磨作用，使細(xì)胞破碎，釋放出內(nèi)含物。珠磨破碎過程要產(chǎn)生熱量，易造成某些活性物質(zhì)的失活，一般在磨室裝有夾套冷卻裝置。影響珠磨機(jī)細(xì)胞破碎的因素：攪拌器的轉(zhuǎn)速、料液的循環(huán)流速、細(xì)胞懸浮液的濃度、玻璃珠的裝置和珠徑以及溫度等，珠體的大小應(yīng)以細(xì)胞的大小、濃度以及連續(xù)操作時(shí)不使珠體帶出作為選擇依據(jù)。(2)高壓勻漿器原理：細(xì)胞漿液通過止逆閥進(jìn)入泵內(nèi)，利用高壓使其在排出閥的小孔衝擊，並且高速撞擊在撞擊環(huán)上。細(xì)胞在這一系列的高速運(yùn)動(dòng)中經(jīng)歷了剪切、碰撞以及高壓到常壓的變化，從而造成細(xì)胞破裂。在操作方式上，可以採用單次通過勻漿器或多次迴圈通過等方式。影響破碎的主要因素：壓力、溫度和通過勻漿器的次數(shù)(3)超聲波振盪器超聲波具有頻率高、波長短、定向傳播等特點(diǎn)，頻率為15～25KHz。超聲波振盪器常用的為電聲型，它是由發(fā)聲器和換能器組成，發(fā)生器能產(chǎn)生高頻電流，換能器的作用是把電磁振盪轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)。超聲波振盪器又可分為槽式和探頭直接插入介質(zhì)兩種型式，一般破碎效果後者比前者好。作用原理：空化（空穴）效應(yīng)，當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí)，液體中的某一社區(qū)域交替重複地產(chǎn)生巨大的壓力和拉力。由於拉力的作用，使液體拉伸而破裂，從而出現(xiàn)細(xì)小的空穴。這種空穴泡受到超聲波的迅速衝擊而迅速閉合，從而產(chǎn)生一個(gè)極為強(qiáng)烈的衝擊波壓力，由它引起的粘滯性旋渦在懸浮細(xì)胞上造成了剪切應(yīng)力，促使細(xì)胞內(nèi)部液體發(fā)生流動(dòng)，而使細(xì)胞破碎。影響超聲波破碎效率的因素：超聲波的聲強(qiáng)、頻率、液體的溫度、壓強(qiáng)和處理時(shí)間等，介質(zhì)的離子強(qiáng)度、pH值和菌種的性質(zhì)等。二、過濾分離設(shè)備(一)過濾速度的強(qiáng)化

提高過濾速度，一方面可通過改變懸浮液的物理性質(zhì)（預(yù)處理），另一方面，選擇適當(dāng)?shù)倪^濾介質(zhì)和操作條件。1、發(fā)酵液的預(yù)處理(1)加熱(2)凝聚和絮凝(3)加入鹽類(4)調(diào)節(jié)pH值(5)加入助濾劑2、過濾介質(zhì)的選擇及操作條件的選擇過濾介質(zhì)除過濾作用外，還是濾餅的支撐物，應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和盡可能小的流動(dòng)阻力。工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)：織物、粒狀介質(zhì)和多孔固體介質(zhì)。過濾操作條件的優(yōu)化包括：(1)懸浮液物理性質(zhì)的改變，如降低粘度、減少濾餅比阻和濾餅層厚度（加入助濾劑和絮凝劑）。(2)改變過濾壓力差。在一定壓力差範(fàn)圍內(nèi)，增大壓差隊(duì)過濾有利，但當(dāng)壓差大於某一值後，繼續(xù)增大將使過濾速度減慢。（二）過濾設(shè)備1、板框式及板式壓濾機(jī)(1)板框式壓濾機(jī)過濾洗滌卸渣清洗濾布過濾濾板和濾框間隔排列，框兩側(cè)覆以濾布，形成空腔供濾板支撐、壓緊。濾板的作用：支撐濾布，提供濾液流出的通道。正方形，角端開有小孔，兩面製成溝槽，與濾出口和洗水孔道連通。濾框的作用：提供濾漿進(jìn)入的空間，容納濾餅，總框數(shù)由其生產(chǎn)能力和懸浮液固體濃度確定。濾液引出方式：明流和暗流。(2)凹腔板式壓濾機(jī)全由濾板並列而成。濾板：凹面形圓盤，合併後形成凹腔，板的兩側(cè)是濾布。(3)自動(dòng)板筐式壓濾機(jī)特點(diǎn)：板框壓緊、過濾、洗滌、卸餅和清洗等操作可在10min內(nèi)自動(dòng)完成。板、框各有4個(gè)角孔，濾布是首尾封閉的整體，過濾、洗滌。卸渣：拉開框，降框。濾布洗滌：傳動(dòng)裝置帶動(dòng)環(huán)形濾布圍軸旋轉(zhuǎn)。(4)板框式壓濾機(jī)的工藝計(jì)算物料衡算、設(shè)備臺(tái)數(shù)選擇、生產(chǎn)能力、過濾面積。2、真空過濾機(jī)（轉(zhuǎn)筒式真空過濾機(jī)）連續(xù)式操作，主體是一個(gè)由篩板組成能轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓筒，表面有一層金屬絲網(wǎng)，網(wǎng)上覆蓋濾布，筋板分隔成若干個(gè)空間，分配頭內(nèi)沿徑向隔離成3個(gè)室。當(dāng)圓筒緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒內(nèi)每一空間相繼與分配頭中的1，2，3室相通，可順序進(jìn)行過濾、洗滌、吸幹、吹松、卸餅等項(xiàng)操作。即整個(gè)圓筒分為過濾區(qū)、洗滌及脫水區(qū)、卸渣及再生區(qū)3個(gè)區(qū)域。過濾區(qū)：空間與真空管連通（吸濾）洗滌及脫水區(qū)：空間也與真空管連通，吸入洗滌水，吸幹濾餅。

卸渣及再生區(qū)：與壓縮空氣管路連通，壓縮空氣由筒內(nèi)向外，穿過濾布而將濾餅吹松，隨後由刮刀刮除。吹淨(jìng)殘?jiān)?，濾布再生。生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)強(qiáng)度小，推動(dòng)力小（壓差），濾餅濕度大，投資大。三、離心分離設(shè)備（一）離心分離原理與分離因數(shù)1、管式離心機(jī)中微粒的運(yùn)動(dòng)方程2、碟式離心機(jī)的分離原理與分離因數(shù)f具有許多重疊的碟片，縮短了顆粒的沉降距離，提高了分離效率。

f是反映離心機(jī)分離能力的重要指標(biāo)，它表示在離心力場中，微粒可以獲得比在重力場中大f倍的作用力。由f可將離心機(jī)分為三類：(1)普通離心機(jī)f<3000(2)高速離心機(jī)f=3000～5000(3)超速離心機(jī)f>5000(二)常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型1、管式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作加長轉(zhuǎn)鼓長度的目的:增加物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間。

轉(zhuǎn)鼓的三部分組成：頂蓋、帶空心軸的底蓋和管狀轉(zhuǎn)筒。操作：料液從底部進(jìn)入，經(jīng)折轉(zhuǎn)器分佈，十字形擋板使料液均勻分佈於四周，在離心力場作用下，懸浮液沿軸向向上流動(dòng)的過程中，被分層成輕重兩液相，從上方環(huán)狀溢流口排出。轉(zhuǎn)速：15000rpm，f＝50000左右2、管式離心機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算懸浮液中的顆粒在離心機(jī)中能夠被分離並沉降至轉(zhuǎn)鼓壁上的條件：料液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間t1應(yīng)大於等於顆粒離心沉降所需的時(shí)間t2。

3、碟片式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作密閉轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有數(shù)十個(gè)至上百個(gè)錐角為60～120的錐形碟片。簡單的碟式離心機(jī)沒有自動(dòng)排渣裝置。自動(dòng)除渣碟式離心機(jī)在四壁上開設(shè)若干噴嘴（或活門）。4、碟式離心機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算顆粒在碟式離心機(jī)中被分離的條件是顆粒在運(yùn)動(dòng)中達(dá)到上一層碟片的內(nèi)腹面。培養(yǎng)基的製備設(shè)備1、液體培養(yǎng)基的滅菌2、澱粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化3、啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的製備設(shè)備4、澱粉水解制糖一、液體培養(yǎng)基的滅菌

發(fā)酵生產(chǎn)中，往往需要對(duì)培養(yǎng)基及其發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行滅菌，一般工業(yè)上常採用蒸汽濕熱滅菌。1、濕熱滅菌原理和影響滅菌的因素滅菌程度和營養(yǎng)成分的破壞是滅菌工作中的主要矛盾，恰當(dāng)掌握加熱溫度和時(shí)間是滅菌工作的關(guān)鍵。（1）對(duì)數(shù)殘留定律（2）溫度對(duì)微生物死亡速率的影響2、連續(xù)滅菌流程及設(shè)備為了減少培養(yǎng)基營養(yǎng)成分受熱損失，滅菌儘量採用高溫短時(shí)的連續(xù)滅菌，即在培養(yǎng)基輸送至發(fā)酵罐的同時(shí)進(jìn)行加熱、保溫和冷卻而進(jìn)行的滅菌。（1）連消塔-噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程

（2）噴射加熱-真空冷卻流程（3）板式換熱器滅菌流程3、設(shè)備構(gòu)造（1）連消塔是培養(yǎng)液高溫短時(shí)間連續(xù)滅菌設(shè)備，它與維持罐組成連續(xù)滅菌系統(tǒng)，分套管式和汽液混合式兩類。（2）維持罐滅菌系統(tǒng)中的維持設(shè)備，主要是使加熱後的培養(yǎng)基在維持設(shè)備中保溫一段時(shí)間，以達(dá)到滅菌的目的，也稱保溫設(shè)備。（3）噴射加熱器可使料液和蒸汽迅速接觸，充分混合，加熱是在暫態(tài)內(nèi)完成的。（4）冷卻設(shè)備常用噴淋冷卻器和套管冷卻器。前者是將冷卻水通過噴淋裝置均勻的淋在水準(zhǔn)的排管上，以冷卻管內(nèi)的培養(yǎng)基。後者是一種內(nèi)管走熱培養(yǎng)基，內(nèi)外管間的管隙中走冷卻水的冷卻器。二、澱粉質(zhì)原料的蒸煮與糖化

蒸煮目的糖化定義連續(xù)蒸煮糖化流程1、蒸煮設(shè)備（1）罐式蒸煮設(shè)備（2）柱式連續(xù)蒸煮設(shè)備（3）管式連續(xù)蒸煮1-輸送機(jī)2-鬥式提升機(jī)3-貯料斗4-錘式粉碎機(jī)5-螺旋輸送機(jī)6-粉漿罐7-泵8-預(yù)熱鍋9-近料控制閥10-篩檢程式11-泥漿泵12-單向閥13-三套管加熱器14-蒸煮管道15-壓力控制閥16-後熟器17-蒸汽分離器18-真空冷凝器19-蒸汽冷凝器20-糖化鍋

2、糖化設(shè)備（1）酸水解（酸糖化）（2）酶水解（液化和糖化）三、啤酒生產(chǎn)中麥芽汁的製備設(shè)備1、糊化鍋用來加熱煮沸輔助原料（大米粉或玉米粉）和部分麥芽粉醪液，使其澱粉液化和糊化。2、麥芽汁煮沸鍋用於麥汁的煮沸和濃縮，把麥汁中多餘水分蒸發(fā)掉，使其達(dá)到要求濃度，並加入酒花浸出酒花中的苦味及芳香物質(zhì)，還有加熱凝固蛋白質(zhì)、滅菌、滅酶的作用。

3、糖化醪過濾槽主要用於醪液的糖化和麥汁的過濾。四、澱粉水解制糖澱粉水解為葡萄糖的方法有酸解法、酶解法和酸酶結(jié)合法等。1、酸解設(shè)備（1）加壓罐水解糖化（2）管道水解糖化管道糖化法是將加了酸的澱粉乳用泵輸送，流經(jīng)管道，用蒸汽直接或間接加熱，使?jié)辗廴楹?、糖化，在一定溫度下流?jīng)其餘管道，在它端流出，達(dá)到需要的糖化程度。2、酶解設(shè)備酶解分為液化和糖化兩步。（1）液化升溫液化法、高溫液化法和噴射液化法。圖2-46噴射液化器構(gòu)造示意圖

圖2-47噴射液化器（2）糖化幹燥過程與設(shè)備1、氣流乾燥2、噴霧乾燥3、沸騰乾燥與沸騰造粒乾燥4、真空乾燥與真空冷凍乾燥乾燥是將濕物料的濕分（水分或其他溶劑）除去的加工過程，往往是整個(gè)生物加工過程中在包裝之前的最後一道工序。按照熱能傳遞給濕物料的方式可分為：1．直接乾燥：表面、氣流、噴霧、振動(dòng)及沸騰造粒乾燥。2．間接乾燥：真空、冷凍、輻射乾燥等。3．介電加熱乾燥：高頻乾燥和微波乾燥。一、氣流乾燥特點(diǎn)：空氣和物料並流，對(duì)流傳熱，乾燥物料。（一）氣流乾燥流程與設(shè)備附屬設(shè)備有：空氣篩檢程式、風(fēng)機(jī)、加料鬥、卸料器、分離器等。

（二）氣流乾燥器的類型1、按加料方式分類（1）直接加料型（2）帶分散機(jī)型（3）帶粉碎機(jī)型2、按乾燥管形狀分類（1）直管式適用於比較容易乾燥的物料。（2）變徑管式

適用於較難乾燥的物料，以及成品含水率要求較低（<0.5%）的場合。變徑管是將顆粒等速運(yùn)動(dòng)段的直徑擴(kuò)大，使物料與氣流的相對(duì)速度加大，有利於顆粒表面氣膜更新。加速傳熱，並使物料在乾燥管內(nèi)的停留時(shí)間增大。（三）氣流乾燥的特點(diǎn)和適用範(fàn)圍1、可獲得高度乾燥的成品2、適用於熱敏性物料的乾燥3、熱效率高4、熱損失少5、設(shè)備簡單，操作容易，投資少。6、操作穩(wěn)定，便於自動(dòng)化。7、乾燥過程伴隨著顆粒的空氣輸送，整個(gè)過程都是連續(xù)的，便於與前後工序銜接。8、可以有很大的裝置規(guī)模。（四）氣流乾燥的計(jì)算1.物料的懸浮速度；2.空氣與物料的給熱係數(shù)；3.微?？偙砻娣e；4.乾燥時(shí)間；5.乾燥管長度與直徑。二、噴霧乾燥特點(diǎn)：不同的噴霧器、噴成霧狀、較大表面積的分散微粒同熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換、在幾秒至幾十秒內(nèi)獲得乾燥。（一）氣流噴霧乾燥設(shè)備1、氣流噴霧乾燥流程、特點(diǎn)

切線方向進(jìn)入；噴頭處有螺旋線；空氣渦流形成低壓區(qū)；吸引液體在內(nèi)部或外部混合微粒化空氣分配盤進(jìn)入。

2、氣流噴霧乾燥塔的構(gòu)造圓柱圓錐形；頂部裝有空氣分配盤，分配盤的型式有旋風(fēng)擴(kuò)散式、葉片旋風(fēng)式，其作用是使空氣形成旋流與霧滴接觸，提高幹燥效果。設(shè)備的下部有螺旋排風(fēng)管，是在回風(fēng)管的下部外側(cè)焊上螺旋形的導(dǎo)風(fēng)板，使氣流沿螺旋導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)向下，增大了氣流阻力，使密度較大的產(chǎn)品向下沉降，密度較小的粉末狀產(chǎn)品隨廢氣沿回風(fēng)管導(dǎo)入袋濾器，螺旋排風(fēng)管的作用是使氣固兩相分離。

氣流噴霧器有兩種型式，內(nèi)部混合式為外部混合式。（二）離心噴霧乾燥設(shè)備1、離心噴霧乾燥流程（1）間歇卸料的離心噴霧乾燥流程小罐加溫至50℃再進(jìn)塔；液體通過六個(gè)噴嘴甩成霧狀，與從頂部進(jìn)風(fēng)口以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入至噴霧盤四周的熱空氣進(jìn)行充分接觸，造成強(qiáng)烈的傳熱和水分蒸發(fā)，空氣溫度隨之降低，微粒在氣流和自身重力作用下旋轉(zhuǎn)而下，當(dāng)達(dá)到出口時(shí)已乾燥完畢，間歇通過雙閘門的卸料閥，定期卸料。（2）連續(xù)卸料的離心噴霧乾燥流程2、離心噴霧乾燥設(shè)備的構(gòu)造（1）噴霧室噴霧室的直徑與離心噴盤的轉(zhuǎn)速快慢有關(guān)；液滴直徑與轉(zhuǎn)速成反比，液滴射程與液滴直徑成正比，噴盤轉(zhuǎn)速越小噴霧室直徑就越大。在噴矩為半徑的圓周內(nèi)，90～95%液滴微粒下落，即不再具有水準(zhǔn)速度，這個(gè)距離叫噴矩。只要乾燥塔直徑大於噴矩時(shí)，絕大部分液滴就不會(huì)碰壁（2）噴霧機(jī)、噴盤的類型及構(gòu)造（3）熱風(fēng)盤熱風(fēng)進(jìn)塔後分配不均勻是造成塔內(nèi)局部貼壁的主要原。大部分的熱風(fēng)是從熱風(fēng)盤通過風(fēng)向調(diào)節(jié)板進(jìn)入塔內(nèi)。為了使熱風(fēng)在熱風(fēng)盤進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，熱風(fēng)盤一般為蝸殼形。熱風(fēng)分配盤應(yīng)與噴霧機(jī)配合安裝，一定要使熱風(fēng)進(jìn)口與噴盤位置儘量靠近，熱風(fēng)分配盤應(yīng)使熱風(fēng)均勻分配進(jìn)入噴霧室，因此要求進(jìn)入塔內(nèi)的速度相等，盡量避免與減少渦流形成，否則容易發(fā)生物料焦化現(xiàn)象。3、噴霧裝置的型式

按氣流與霧滴的運(yùn)動(dòng)方向不同，分為三種型式：（1）並流乾燥（2）逆流乾燥（3）混合流乾燥

三、沸騰乾燥與沸騰造粒乾燥

(一)沸騰乾燥原理、特點(diǎn)和型式

沸騰乾燥是利用流態(tài)化技術(shù)使水分迅速汽化乾燥。故又稱流化床乾燥。沸騰造粒乾燥可看作是噴霧乾燥與沸騰乾燥的結(jié)合。沸騰乾燥的特點(diǎn)是傳熱傳質(zhì)速率高。沸騰乾燥器有單層和多層兩種。單層的沸騰乾燥器又分單室、多室和有乾燥室冷卻室的兩段沸騰乾燥器，另外還有沸騰造粒幹燥器。

(二)單層臥式多室的沸騰乾燥設(shè)備構(gòu)造和操作適用於顆粒狀物料的乾燥。單室乾燥原理：乾燥箱內(nèi)平放有一塊多孔金屬網(wǎng)板，下方有熱空氣通道，不斷送入熱空氣，在一定流速下使板上的物料處於沸騰狀態(tài)而乾燥。多室乾燥原理和單室相似。不同的室由多個(gè)隔板分開。操作注意事項(xiàng)：

1、防止溝流現(xiàn)象。2、防止層析現(xiàn)象

（三）沸騰造粒乾燥設(shè)備的原理、流程和設(shè)備構(gòu)造沸騰造粒乾燥操作是由壓縮空氣通過噴嘴，把液體霧化同時(shí)噴入沸騰床進(jìn)行乾燥。1、操作易出現(xiàn)的三種現(xiàn)象：（1）自我成粒。（2）塗布成粒；（3）黏結(jié)成粒。2、影響產(chǎn)品顆粒大小的因素：（1）停留時(shí)間的影響（2）摩擦的影響（3）乾燥過程溫度的影響

3、返料沸騰造粒乾燥操作是在沸騰床中一邊霧化，一邊加入晶核，加入晶核的顆粒大小與產(chǎn)品粒度成正比。加入晶核，在操作上稱返料。返料比也影響產(chǎn)品的粒度，返料比小時(shí)，則產(chǎn)品顆粒大，因此可用調(diào)節(jié)返料量來控制床層的粒度大小。沸騰造粒乾燥設(shè)備存在問題：（1）因返料比太大，設(shè)備生產(chǎn)能力較低。（2）需要的空氣量大。（3）需增加輔助設(shè)備。（四）沸騰乾燥的計(jì)算

1、臨界流化速度2、操作流化速度3、流化床幾何尺寸4、物料在乾燥器內(nèi)停留時(shí)間ZLG系列振動(dòng)流化床乾燥機(jī)ZG系列多層振動(dòng)流化床乾燥機(jī)

PSZ旋轉(zhuǎn)閃蒸乾燥機(jī)

GFG系列高效沸騰乾燥機(jī)XF沸騰乾燥機(jī)

PGF系列高效沸騰乾燥機(jī)

四、真空乾燥和真空冷凍乾燥（一）真空乾燥真空乾燥器的類型及結(jié)構(gòu)：（1）箱式真空乾燥器（2）攪拌真空乾燥器（3）滾筒真空乾燥器

(二)真空冷凍乾燥1、真空冷凍乾燥的原理及特點(diǎn)原理：被乾燥物先降溫凍結(jié)成固體，然後在真空的條件下，適當(dāng)加熱使水蒸汽直接昇華出來，而物質(zhì)本身留在凍結(jié)時(shí)的冰架中。其操作區(qū)域在水的三相點(diǎn)以下。

冷凍乾燥的優(yōu)點(diǎn)（1）低溫，適於熱敏性物質(zhì)；（2）揮發(fā)性成分損失很小；（3）微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行；（4）體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。（5）疏鬆多孔，呈海綿狀，複水性好。（6）適於易氧化的物質(zhì)；（7）產(chǎn)品能長期保存。2、真空冷凍乾燥過程設(shè)備

過程分為兩個(gè)階段：昇華和汽化。

冷凍乾燥系統(tǒng)主要由四部分組成：

（1）冷凍部分（2）真空部分（3）水汽去除部分（4）加熱部分---乾燥室

SZG系列雙錐回轉(zhuǎn)真空乾燥機(jī)ZPG系列真空耙式乾燥機(jī)無洩漏雙錐真空乾燥機(jī)

1．某空調(diào)系統(tǒng)採用新風(fēng)與室內(nèi)迴圈風(fēng)混合進(jìn)行處理，然後送至室內(nèi)。已知大氣壓為101325N/m2，回風(fēng)量GA＝2000kg/h，狀態(tài)為tA＝20℃、φA＝60％，新風(fēng)量GB＝500kg/h，狀態(tài)為tB＝35℃、φB＝80％，求混合空氣狀態(tài)。2.下列是沿海潮濕地區(qū)一家味精廠空氣處理的簡易流程圖，判斷該流程是否合理，試簡述原理。如不合理，試提出修改意見，並畫出合理的流程方框圖。粗篩檢程式空壓機(jī)絲網(wǎng)分離器旋風(fēng)分離器分篩檢程式總篩檢程式發(fā)酵罐1．某空調(diào)系統(tǒng)採用新風(fēng)與室內(nèi)迴圈風(fēng)混合進(jìn)行處理，然後送至室內(nèi)。已知大氣壓為101325N/m2，回風(fēng)量GA＝2000kg/h，狀態(tài)為tA＝20℃、φA＝60％，新風(fēng)量GB＝500kg/h，狀態(tài)為tB＝35℃、φB＝80％，求混合空氣狀態(tài)。2.下列是沿海潮濕地區(qū)一家味精廠空氣處理的簡易流程圖，判斷該流程是否合理，試簡述原理。如不合理，試提出修改意見，並畫出合理的流程方框圖。蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備1、蒸發(fā)設(shè)備2、結(jié)晶設(shè)備一、蒸發(fā)設(shè)備生物工業(yè)中的蒸發(fā)濃縮操作通常溶液中具有生物活性的物質(zhì)，或?qū)囟容^為敏感的物質(zhì)，應(yīng)特別注意。在發(fā)酵工業(yè)中，蒸發(fā)操作常用於將溶液濃縮至一定的濃度，使其他工序更為經(jīng)濟(jì)合理。

蒸發(fā)與結(jié)晶之間最大區(qū)別在於，蒸發(fā)過程溶質(zhì)沒有發(fā)生相變，而結(jié)晶過程是溶質(zhì)的結(jié)晶析出。（一）蒸發(fā)的分類按操作空間的壓力可分為常壓、加壓或減壓蒸發(fā)。按蒸汽利用情況可分為單效蒸發(fā)、二效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)按操作流程可分為間歇式、連續(xù)式。按加熱部分的結(jié)構(gòu)可分為膜式和非膜式。

（二）蒸發(fā)設(shè)備的要求1、充足的加熱熱源，以維持溶液的沸騰和補(bǔ)充溶劑汽化所帶走的熱量。2、保證溶劑蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。3、一定的熱交換面積，以保證傳熱量。（三）常用蒸發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器主要由加熱室及分離器組成。1、迴圈型蒸發(fā)器（非膜式）溶液都在蒸發(fā)器中作迴圈流動(dòng)，因而可提高傳熱效果。（1）中央迴圈管式蒸發(fā)器中間有一根直徑很大的管子，稱為中央迴圈管。由於中央迴圈管單位體積溶液佔(zhàn)有的傳熱面比其他加熱管內(nèi)單位溶液佔(zhàn)有的要小，溶液汽化較少，因而加熱管內(nèi)形成的汽液混合物的密度就比中央迴圈管中溶液的密度小，從而使蒸發(fā)器中的溶液形成中央迴圈管下降、而由其他加熱管上升的迴圈流動(dòng)。

（2）懸筐式蒸發(fā)器

（3）外加熱式蒸發(fā)器

（4）列文式蒸發(fā)器

除了上述自然迴圈蒸發(fā)器外，在蒸發(fā)粘度大，易結(jié)晶和結(jié)垢的物料時(shí)，還常用到強(qiáng)制迴圈蒸發(fā)器。2、單程型蒸發(fā)器主要特點(diǎn)是：溶液在蒸發(fā)器中只通過加熱室一次，不作迴圈流動(dòng)即成為濃縮液排出。溶液通過加熱室時(shí)，在管壁上呈膜狀流動(dòng)，故習(xí)慣上又稱為液膜式蒸發(fā)器。(1)升膜式蒸發(fā)器(2)降膜式蒸發(fā)器

（3）升－降膜式蒸發(fā)器（4）刮板式蒸發(fā)器

3、直接接觸傳熱的蒸發(fā)器

（浸沒燃燒蒸發(fā)器）（四）蒸發(fā)器的附屬設(shè)備

1、汽液分離器（捕沫器）

（1）裝於蒸發(fā)器頂蓋下麵的分離器

（2）裝於蒸發(fā)器外面的分離器

2、冷凝與不凝氣體的排除裝置

二、結(jié)晶設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)按照生產(chǎn)作業(yè)方式，結(jié)晶器分成間歇和連續(xù)兩大類；按照形成過飽和溶液途徑的不同，可將結(jié)晶設(shè)備分為冷卻結(jié)晶器、蒸發(fā)結(jié)晶器、真空結(jié)晶器、鹽析結(jié)晶器和其他結(jié)晶器五大類，其中前三類使用較廣。（一）冷卻結(jié)晶器冷卻結(jié)晶設(shè)備是採用降溫來使溶液進(jìn)入過飽和，並不斷降溫，以維持溶液一定的過飽和濃度進(jìn)行育晶，常用於溫度對(duì)溶解度影響比較大的物質(zhì)結(jié)晶。1、槽式結(jié)晶器2、結(jié)晶罐3、粒析式冷卻結(jié)晶器（二）蒸發(fā)結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備是採用蒸發(fā)溶劑，使?jié)饪s溶液進(jìn)入過飽和區(qū)起晶，並不斷蒸發(fā)，以維持溶液在一定的過飽和度進(jìn)行育晶。結(jié)晶過程與蒸發(fā)過程同時(shí)進(jìn)行，故一般稱為煮晶設(shè)備。適用於溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大、或者單靠溫度變化進(jìn)行結(jié)晶時(shí)結(jié)晶率較低，需要蒸除部分溶劑以取得結(jié)晶操作必要的過飽和度的場合。

（三）真空式結(jié)晶器真空式結(jié)晶器一般沒有加熱器或冷卻器，料液在結(jié)晶器內(nèi)閃蒸濃縮並同時(shí)降低了溫度，因此在產(chǎn)生過飽和度的機(jī)制上兼有蒸除溶劑和降低溫度兩種作用。

空氣除菌設(shè)備1、空氣除菌2、過濾除菌流程3、空氣預(yù)處理過程設(shè)備4、過濾介質(zhì)及篩檢程式的結(jié)構(gòu)

一、空氣除菌

耗氧發(fā)酵和微生物繁殖培養(yǎng)都需要氧氣，以空氣為氧源?？諝庵泻须s菌較多，消耗營養(yǎng)物質(zhì)，干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行。（一）通風(fēng)發(fā)酵對(duì)無菌空氣的要求和除菌方法1、通風(fēng)發(fā)酵對(duì)無菌空氣的要求（1）空氣中微生物的分佈

空氣中主要含有孢子和芽孢，細(xì)小而輕的菌體；隨水分的蒸發(fā)、物料的移動(dòng)被氣流帶入空氣中或黏附在灰塵上而漂浮在氣流中?？諝庵泻侩S環(huán)境的不同而有很大的差異，選擇良好的取風(fēng)位置(如高空取風(fēng)等)和提高空氣除菌系統(tǒng)的除菌效率。（2）發(fā)酵對(duì)空氣無菌程度的要求不同的發(fā)酵過程，由於菌種生長能力強(qiáng)弱、生長速度快慢、它的分泌物的性質(zhì)、發(fā)酵週期長短、培養(yǎng)物的營養(yǎng)成分和pH值的差異，對(duì)所用的無菌空氣的無菌程度有不同的要求。如酵母培養(yǎng)沒有氨基酸、液體曲、抗生素發(fā)酵那麼嚴(yán)格。（3）空氣含菌量測定難以準(zhǔn)確測定，一般採用培養(yǎng)法和光學(xué)法。目前我國採用Y-09－1型粒子計(jì)數(shù)器，是利用微粒對(duì)光線散射作用來測量粒子大小和數(shù)量的?？偩鷶?shù)的測定；重疊細(xì)菌則難以測準(zhǔn)。2、除菌方法空氣除菌就是除去或殺滅空氣中的微生物。除去方法：靜電吸附、介質(zhì)過濾。殺滅方法：輻射、熱殺菌、化學(xué)藥物殺菌。

（1）輻射殺菌（2）熱殺菌（3）靜電除菌（4）過濾除菌法（二）過濾除菌機(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)，從而產(chǎn)生了五種作用機(jī)理。1、慣性衝擊滯留作用機(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

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，不過氣流速度不同，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)慣性衝擊起主要作用；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)擴(kuò)散起主要作用；當(dāng)氣流速度中等時(shí)，可能是截留起主要作用。如果空氣流速過大，除菌效率又下降，則是由於已被捕集的微粒又被湍動(dòng)的氣流夾帶返回到空氣中。（三）深層過濾效率計(jì)算1、過濾效率的定義2、影響空氣篩檢程式的過濾效率的因素3、對(duì)