第三章_空气除菌课件.ppt

提高过滤效率的措施 1.减少进口空气的含菌数 加强生产环境的卫生管理，减少空气中的含菌量 正确选择进气口，空气站应在生产车间的上风向 提高空气进口位置，加强压缩前的空气预过滤 2.设计合理的空气预处理设备，除油、水和杂质 采用无油润滑空气压缩机 加强空气的冷却、分离除去油、水 提高进入总过滤器的空气温度，降低其相对湿度 3. 设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质 例：试设计一台通风量为10m3/min的棉花过滤器，空气压力为392kPa(绝对压力＝表压+大气压)，进入空气过滤器的空气含菌量是5000个／m3，要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%（即1000次发酵周期漏进一个杂菌），发酵周期100h。工作温度为30℃，当地气压为98070Pa，当地气温为20 ℃。计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)及过滤压力损失△p。 解: 选用棉花纤维直径df =16μm，填充系数α= 8%，空气流度vs = 0.1m/s；过滤常数K = 13.5/m。 （1）计算过滤层厚度： 每批发酵通风过滤前含菌总数为： N1 = 5000×10×60×100 ＝ 3×108（个） 过滤后含菌数为N2 = 10-3个 ∴ 过滤层厚度L为： （2）计算过滤器直径D 进口空气压强 p1 ＝ 98070Pa 过滤工作压强 p2 ＝ 392000Pa 通气量 V1 = 10m3/min = 0.17 m3/s 过滤器空气流量为： 故过滤层直径为： （3）过滤压力损失： 据 ，而滤层中空气流速为： ∴以棉花为过滤介质： c =100/Re=100/0.436=229 m =1.45 ∴ 习 题 1.分析深层过滤除菌过程中可能存在的过滤机理，指出影响介质过滤效率的主要因素。 2.列出提高过滤除菌效率的措施 。 3.比较各种除菌预处理流程的优缺点和适用场合。 4.试设计一台通风量为20m3/min（标准状态）的玻璃纤维空气过滤器，空气压力为3大气压(表压)，进入空气过滤器的空气含菌量是5000个／m3，要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%，发酵周期150h。工作温度为30℃，计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)及过滤压力损失△p。(注：采用玻璃纤维直径df =10μm，填充系数α= 8%，空气线速度vs = 0.166m/s；过滤常数K = 45/m；实验指数m＝1.55；标准状态下空气密度ρ0＝1.293kg/m3，μ＝18.6×10-6。) 热灭菌 空气热灭菌流程示意图 1-空气压缩机 2-粗过滤器 3-保温管 4-贮气罐 5-保温罐 6-冷却器 7-压缩机 8-预热器 9-粗过滤器 10-空气吸入塔 静电除菌 电极钢丝 钢管 绝缘瓶 钢板 空气出口 封头 管板 法兰 空气进口 静电除尘装置 管式静电除菌器 三、绝对过滤 性能：利用孔隙小于0.5μm的微孔滤膜，将空气中细菌（0.5～1μm）滤除 特点：过滤效率高（细菌100％），节约能量和时间，操作简便 介质： 纤维纱脂微孔滤膜（孔径≤0.5μm） 硅酸硼纤维微孔滤膜（孔径0.1μm） 聚四氟乙烯微孔滤膜（孔径0.2或0.5μm） 第三节 过滤除菌设备 一、空气预处理过程设备 二、空气过滤除菌设备 一、空气预处理过程设备 1．粗过滤器 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 要求：过滤效率高、阻力小 类型：过滤式（布袋过滤、填料式过滤） 洗涤式（油浴洗涤、水雾除尘） 油浴洗涤空气装置 水雾除尘装置 2、空气压缩机 类型：往复式、离心式 往复式空气压缩机是靠活塞在气缸内的往复运动而将空气抽吸和压出的，因此排气不连续，产生空气的脉动 离心式空气压缩机体积和重量都小而流量较大、供气均匀、运转平稳、易损部件少、维护方便、获得的空气不带油雾 3．缓冲罐 安全阀 压力表 排气管 人孔 进气管 排污口 作用 消除脉动、维持稳定 沉降部分非气相物质 保温灭菌 尺寸 式中： V—缓冲罐的容积，m3 ν—压缩空气流量，m3/min 容积： H:D=2~2.5 :1 H和D： 4、空气冷却器、加热器 类型：立式列管换热器、沉浸式冷却器 喷淋式冷却器、板翘式换热器 5、汽液分离器 作用：将空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾粒子除去 旋风分离器 类型：离心式 过滤式 过滤式分离器 过滤介质：活性炭、磁环、金属丝网、塑料丝网 丝网分离器 二、空气