空气除菌设备.ppt

第四章空气除菌设备 1 空气除菌2 过滤除菌流程3 空气预处理过程设备4 过滤介质及过滤器的结构 一 空气除菌耗氧发酵和微生物繁殖培养都需要氧气 以空气为氧源 空气中含有杂菌较多 消耗营养物质 干扰甚至破坏预定发酵的正常进行 一 通风发酵对无菌空气的要求和除菌方法1 通风发酵对无菌空气的要求 1 空气中微生物的分布 空气中主要含有孢子和芽孢 细小而轻的菌体 随水分的蒸发 物料的移动被气流带入空气中或黏附在灰尘上而漂浮在气流中 空气中含菌量随环境的不同而有很大的差异 选择良好的取风位置 如高空取风等 和提高空气除菌系统的除菌效率 2 发酵对空气无菌程度的要求不同的发酵过程 由于菌种生长能力强弱 生长速度快慢 它的分泌物的性质 发酵周期长短 培养物的营养成分和pH值的差异 对所用的无菌空气的无菌程度有不同的要求 如酵母培养没有氨基酸 液体曲 抗生素发酵那么严格 3 空气含菌量测定难以准确测定 一般采用培养法和光学法 目前我国采用Y 09 1型粒子计数器 是利用微粒对光线散射作用来测量粒子大小和数量的 总菌数的测定 重叠细菌则难以测准 2 除菌方法空气除菌就是除去或杀灭空气中的微生物 除去方法 静电吸附 介质过滤 杀灭方法 辐射 热杀菌 化学药物杀菌 1 辐射杀菌 2 热杀菌 3 静电除菌 4 过滤除菌法 二 过滤除菌机理阻碍导致气流出现无数次改变运动速度和方向 绕过纤维前进 从而产生了五种作用机理 1 惯性冲击滞留作用机理 2 拦截滞留作用机理3 布朗扩散作用机理4 重力沉降作用机理5 静电吸附作用机理 当空气流过介质时 上述五种除菌机理同时起作用 不过气流速度不同 起主要作用的机理也就不同 当气流速度较大时 除菌效率随气流流度的增加而增加 此时惯性冲击起主要作用 当气流速度较小时 除菌效率随气流流度的增加而降低 此时扩散起主要作用 当气流速度中等时 可能是截留起主要作用 如果空气流速过大 除菌效率又下降 则是由于已被捕集的微粒又被湍动的气流夹带返回到空气中 三 深层过滤效率计算1 过滤效率的定义2 影响空气过滤器的过滤效率的因素3 对数穿透定律4 过滤压力降二 空气过滤除菌流程空气过滤除菌流程是按生产对无菌空气要求具备的参数 如无菌程度 空气压力 温度等 并结合吸气环境的空气条件和所用除菌设备的特性 根据空气的性质而制定的 介绍几种较为典型的设备流程 一 两级冷却 加热除菌流程1 比较完善的空气除菌流程 可适应各种气候条件 能充分地分离油水 使空气达到低的相对湿度下进入过滤器 以提高过滤效率 2 特点 两次冷却 两次分离 适当加热 3 尤其适用潮湿的地区 其他地区可根据当地的情况 对流程中的设备作适当的增减 二 冷热空气直接混合式空气除菌流程1 压缩空气从贮罐出来后分成两部分 一部分进入冷却器 冷却到较低温度 经分离器分离水 油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空气混合 2 特点是可省去第二次冷却后的分离设备和空气加热设备 流程比较简单 利用压缩空气来加热析水后的空气 冷却水用量少等 3 适用于中等含湿地区 但不适合于空气含湿量高的地区 三 高效前置过滤空气除菌流程1 利用压缩机的抽吸作用 使空气先经中 高效过滤后 再进入空气压缩机 这样就降低了主过滤器的负荷 2 特点是采用了高效率的前置过滤设备 使空气经过多次过滤 因而所得的空气无菌程度比较高 四 利用热空气加热冷空气的流程利用压缩后热空气和冷却后的冷空气进行交换 使冷空气的温度升高 降低相对湿度 无菌空气制备的整个过程包括两部分内容 一是对进入空气过滤器的空气进行预处理 达到合适的空气状态 温度 湿度 二是对空气进行过滤处理 以除去微生物颗粒 满足生物细胞培养需要 三 空气预处理过程设备 一 空气预处理的作用与原理空气预处理的主要目的 1 提高压缩空气的洁净度 降低空气过滤器的负荷 2 去除压缩后空气中所带的油水 以合适的空气湿度和温度进入空气过滤器 提高压缩前空气的洁净度的主要措施 提高空气吸气口的位置和加强吸入空气的前过滤 二 空气预处理设备1 粗过滤器安装在空气压缩机前的粗过滤器 其主要作用 捕集较大的灰尘颗粒 防止压缩机受损 同时也可减轻总过滤器负荷 粗过滤器一般要求过滤效率高 阻力小 否则会增加空气压缩机的吸入负荷和降低空气压缩机的排气量 常用的粗过滤器有 布袋过滤 填料式过滤 油浴洗涤和水雾除尘等 1 布袋过滤装置 2 油浴洗涤装置 3 水雾除尘装置 4 填料式过滤器 2 空气压缩机分为离心式空气压缩机和往复式空气压缩机两种 空气除菌中除去水雾油雾的原因 否则 1 导致传热系数降低 给空气冷却带来困难 2 如果油雾的冷却分离不干净 带入过滤器会堵塞过滤介质的纤维空隙 增大空气压力损失 3 黏附在纤维表面 可能成为微生物微粒穿透滤层的途径 降低过滤效率 严重时还会浸润介质而破坏过滤效果 3 空气贮罐贮气罐的作用 1 消除脉动维持罐压的稳定 2 使部分液滴在罐内沉降 3 保温灭菌 4 气液分离器 1 旋风分离器 2 丝网分离器 5 空气冷却器 1 立式列管式热交换器 2 喷淋式热交换器 3 沉浸式热交换器四 过滤介质及过滤器的结构 一 常用过滤介质1 纤维状或颗粒状过滤介质 1 棉花 2 玻璃纤维 3 活性炭 4 烧结金属 5 多孔陶瓷 6 多孔塑料 2 过滤纸类介质主要是超细玻璃纤维纸 3 微孔膜类过滤介质4 非织造布 二 空气介质过滤器1 纤维状或颗粒