生化工程第二章_空气除菌重点.ppt

Ｋ和纤维捕集效率η０有关系： 该式为经验公式。α：填充率，０ α 1 越大，Ｋ越大，Ｌ越小 其它空气灭菌方法 1 加热灭菌 2 辐射杀菌 3 化学灭菌 3 静电除菌 作 业 1、? 绝对过滤介质和深层过滤介质。 2、说明深层过滤除菌过程中主要的过滤机理。 第三章 空气除菌 好氧深层培养 在该过程中脱去了很多H，H经电子传递链，最后被O2吸收，所以要提供氧。 空气中的微粒多为细菌，真菌、放线菌和病毒。小的微生物附在空气中的尘埃上，灰尘的尺寸约为0.6微米。 在工程上如何解决向培养液提供大量无菌空气的问题？ ? 空气的预处理 高空20-30m 旋风分离器 丝网除雾器 空气过滤器 空气过滤器 注意提高空气压缩前空气的洁净度 提高空气吸气口的位置和加强吸入空气的前过滤； 20-30米高空采风； 在吸气口处设置空气粗过滤器：常用布袋过滤器。 典型空气除菌流程 两级冷却、分离、加热的空气除菌流程 流程的特点是：两次冷却，两次分离，适当加热。适用于高湿地区 140℃， ?=100% 35℃， ?=100% 25℃， ?=100% 30～35℃， ?=50-60% ??空气过滤设计 过滤介质，按孔径大小分为二类： 1)??????? 绝对过滤介质： 绝对过滤介质的孔隙小于细菌和孢子，当空气通过时微生物被阻留在介质的一侧。 2)??????? 深层过滤介质： 深层过滤介质的截面孔隙大于微生物，为了达到所需的除菌效果，介质必须有一定的厚度，因此称为深层过滤介质。 深层过滤介质 深层过滤介质除菌的机理主要是： 纤维介质对颗粒的拦截； 颗粒的惯性冲撞； 布朗扩散 一、深层过滤机理 深层除菌效率 惯性碰撞，拦截和布朗扩散因素是深层过滤能够除菌的主要因素，总的过滤因素是这三种效率之和。 η0 = η1 + η2 + η3 1、惯性冲撞机制（ η1 ）（大颗粒） 气流中运动的颗粒，质量，速度，具有惯性，当微粒随气流以一定的速度向着纤维垂直运动时，空气受阻改变方向，绕过纤维前进，微粒由于惯性的作用，不能及时改变方向，便冲向纤维表面，并滞留在纤维表面。 操作参数是v，η1随v的增大而增大。 当φ=1/16，η1=0 此时的空气流速叫临界流速vc v η1 10-4 10-3 10-2 10-1 vc 2、阻截（截留）机制（η2） （小颗粒） 截留微粒的捕集效率几乎完全取决于微粒的直径，和气流速度关系不大。 颗粒被截留 3、布朗扩散机制 碰撞:微小的颗粒之间，颗粒与空气分子之间。 碰撞→布朗运动→与纤维介质相撞→被捕集。 纤维直径越小，气流速度越小，扩散捕集效率越高，反之则小。 设颗粒位置移动为2x0，那么在2x0范围内都可以碰撞到纤维，用2x0代替阻截效率η2计算式中的dp 。 那么，2x0怎么求？它是什么值的函数呢? 10-1 10-2 10-3 10-4 η0 η1 η2 η3 vc v η0=η1+η2+η3 二、深层过滤计算 概念：菌体穿透率 空气灭菌的要求不同，一般按10-3的染菌机率，进行设计计算 Q0，N0 Q，N 需要的介质层厚度L=？ 那么 与 L 的关系怎样？ ? 对数穿透定律： Ｌ？