空氣凈化除菌與調(diào)節(jié)設(shè)備

關(guān)于空氣凈化除菌與調(diào)節(jié)設(shè)備第1頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五第一節(jié)空氣凈化除菌的方法和原理第二節(jié)空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備第三節(jié)空氣調(diào)節(jié)設(shè)備第2頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五一、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2、發(fā)酵對(duì)空氣無菌程度的要求3、空氣含菌量測(cè)定難以準(zhǔn)確測(cè)定，一般采用培養(yǎng)法和光學(xué)法。第3頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五二、空氣凈化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。

第4頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五1、熱殺菌依靠加熱后使微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)（酶）氧化而致死亡超聲波、高能陰極射線、X射線、γ射線、β射線、紫外線理論上都能破壞蛋白質(zhì)活性而起殺菌作用。但由于具體的殺菌機(jī)理不是很清楚，目前應(yīng)用較廣泛的還是紫外線。

2、輻射殺菌3、靜電除菌利用靜電引力來吸附帶電離子而達(dá)到除塵滅菌的目的，當(dāng)產(chǎn)生的引力等于或小于氣流對(duì)微粒的拖帶力或微粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量時(shí)，微粒就不能被吸附而沉降

4、過濾除菌目前生物加工過程中最常用的獲得大量無菌空氣的常規(guī)方法：一類是介質(zhì)間孔隙大于微生物直徑，故必須有一定厚度的介質(zhì)濾層才能達(dá)到過濾除菌的目的，；而另一類介質(zhì)的孔隙小于細(xì)菌，含細(xì)菌等微生物的空氣通過介質(zhì)，微生物就被截留于介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)過濾除菌，稱之為絕對(duì)過濾。第5頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五熱殺菌空氣熱滅菌流程示意圖1-空氣壓縮機(jī)2-粗過濾器3-保溫管4-貯氣罐5-保溫罐6-列管式冷卻器7-渦輪壓縮機(jī)8-預(yù)熱器9-粗過濾器10-空氣吸入塔第6頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五靜電除菌電極鋼絲鋼管絕緣瓶鋼板空氣出口封頭管板法蘭空氣進(jìn)口靜電除塵器裝置圖管式靜電除菌器第7頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五三、介質(zhì)過濾除菌機(jī)理當(dāng)氣流通過濾層時(shí)由于濾層纖維網(wǎng)格的層層阻礙，迫使氣流無數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向而繞過纖維前進(jìn)，從而導(dǎo)致微粒對(duì)濾層纖維產(chǎn)生慣性沖擊、重力沉降、攔截、布朗擴(kuò)散、靜電吸附等作用而把微生物滯留在纖維表面。第8頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五1、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)理第9頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五(c)擴(kuò)散(b)攔截(a)慣性(d)重力(e)靜電第10頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五

利用慣性、攔截和擴(kuò)散作用除去顆粒或液滴的纖維工作原理空氣過濾空氣第11頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五第12頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五一、空氣介質(zhì)過濾除菌流程

1、兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程1）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)入過濾器，以提高過濾效率。2）特點(diǎn)：兩次冷卻、兩次分離、適當(dāng)加熱。3）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。

第13頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五2、冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程

1）壓縮空氣從貯罐出來后分成兩部分，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過的高溫壓縮空氣混合。2）特點(diǎn)是可省去第二次冷卻后的分離設(shè)備和空氣加熱設(shè)備，流程比較簡(jiǎn)單，利用壓縮空氣來加熱析水后的空氣，冷卻水用量少等。3）適用于中等含濕地區(qū)，但不適合于空氣含濕量高的地區(qū)。第14頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五3、高效前置過濾空氣除菌流程1）利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效過濾后，再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過濾器的負(fù)荷。2）特點(diǎn)是采用了高效率的前置過濾設(shè)備，使空氣經(jīng)過多次過濾，因而所得的空氣無菌程度比較高。第15頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五4、利用熱空氣加熱冷空氣的流程

利用壓縮后熱空氣和冷卻后的冷空氣進(jìn)行交換，使冷空氣的溫度升高，降低相對(duì)濕度。

第16頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五二、空氣介質(zhì)過濾除菌設(shè)備（一）空氣預(yù)處理過程設(shè)備

1、空氣預(yù)處理的作用與原理

目的是兩個(gè)：

1)提高壓縮空氣的潔凈度，降低空氣過濾器的負(fù)荷；

2)去除壓縮后空氣中所帶的油水，以合適的空氣濕度和溫度進(jìn)入空氣過濾器。第17頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五原理：高度每上升10m，空氣中微生物量下降一個(gè)數(shù)量級(jí)，盡量提高吸入口的高度，以減少吸入空氣的塵埃含量和微生物含量。并在空氣吸入口處設(shè)置粗過濾器。第18頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五2、空氣預(yù)處理設(shè)備

1）粗過濾器

安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過濾器，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)也可減輕總過濾器負(fù)荷。粗過濾器一般要求過濾效率高，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。常用的粗過濾器有：布袋過濾、填料式過濾、油浴洗滌和水霧除塵等。第19頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五第20頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五2）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。3）空氣貯罐貯氣罐的作用：（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。第21頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五安全閥壓力表排氣管人孔進(jìn)氣管

作用：消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時(shí)也可以利用重力沉降作用分離部分油霧。

空氣貯罐第22頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五4）氣液分離器

作用：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。（1）旋風(fēng)分離器（2）絲網(wǎng)分離器

第23頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五第24頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五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。第25頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五

汽液分離器第26頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五5）空氣冷卻器（1）立式列管式熱交換器（2）噴淋式熱交換器（3）沉浸式熱交換器（4）板翹式熱交換器第27頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五第28頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五（二）空氣過濾器

1、常用過濾介質(zhì)1.棉花2.玻璃纖維3.活性碳4.超細(xì)玻璃纖維紙5.石棉濾板6.燒結(jié)材料過濾介質(zhì)：如PVA7.新型過濾介質(zhì)：如PVDF、PTFE第29頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五2、過濾器的結(jié)構(gòu)1）纖維狀或顆粒介質(zhì)過濾器

孔板→鐵絲網(wǎng)→麻布→棉花→麻布→活性炭→麻布→棉花→麻布→鐵絲網(wǎng)→孔板第30頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五2）過濾紙類過濾器

型式有旋風(fēng)式和套筒式兩種:

由罐體、頂蓋、濾層、夾層和緩沖層構(gòu)成。第31頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五過濾器的結(jié)構(gòu)管式過濾器接迭式低速過濾器第32頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五新型過濾器的結(jié)構(gòu)－JPF空氣過濾器第33頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五過濾器的結(jié)構(gòu)－

YUD-Z空氣過濾器第34頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五生物工業(yè)生產(chǎn)的空氣調(diào)節(jié)生物工業(yè)生產(chǎn)對(duì)空氣調(diào)節(jié)的要求

生物工業(yè)生產(chǎn)需要潔凈的環(huán)境、適宜的空氣溫度和空氣壓強(qiáng)。

潔凈空間：指空氣中微粒受控制的空間。

潔凈度級(jí)數(shù)(英制)：每1ft3空氣中，粒徑大于等于0.5μm的最大允許粒子數(shù)。潔凈度級(jí)數(shù)(國(guó)際制)：每1m3空氣中，粒徑大于等于0.5μm的最大允許粒子數(shù)的常數(shù)對(duì)數(shù)值。第35頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五空氣潔凈級(jí)數(shù)第36頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五空氣調(diào)節(jié)流程第37頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五濕空氣的性質(zhì)濕度

空氣濕度x(濕含量)：濕空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量與所含的干空氣質(zhì)量之比。相對(duì)濕度

相對(duì)濕度：濕空氣中水蒸氣分壓與同溫下水的飽和蒸氣壓之比。第38頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五空氣的增減濕原理水MN空氣xix水分ttwti潛熱顯熱空氣增濕機(jī)理水MN空氣xix水分ttwti潛熱顯熱空氣減濕機(jī)理顯熱第39頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五空氣的增濕和減濕方法增濕方法1.往空氣中通入直接蒸汽；2.噴水；3.空氣混合增濕；第40頁，共44頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)3分，星期五減濕方法1.噴淋低于該空氣露點(diǎn)溫度的冷水；2.使用熱交換器把空氣冷卻至其露點(diǎn)以下；3.空氣經(jīng)壓縮后冷卻至初溫，使