設(shè)備教案(4,5)空氣除菌流程

1、12-2 空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備 l1、簡(jiǎn)述空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌流程，并圖示其中、簡(jiǎn)述空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌流程，并圖示其中三種三種l2、說(shuō)出壓縮空氣預(yù)處理的設(shè)備的工作原理、說(shuō)出壓縮空氣預(yù)處理的設(shè)備的工作原理2空氣除菌空氣除菌 l工業(yè)發(fā)酵對(duì)空氣處理的要求隨發(fā)酵產(chǎn)品和菌工業(yè)發(fā)酵對(duì)空氣處理的要求隨發(fā)酵產(chǎn)品和菌種不同而異。種不同而異。l半固體制曲和酵母生產(chǎn)中無(wú)菌要求不十分嚴(yán)半固體制曲和酵母生產(chǎn)中無(wú)菌要求不十分嚴(yán)格，一般無(wú)需復(fù)雜的空所凈化處理；格，一般無(wú)需復(fù)雜的空所凈化處理；l密閉的深層通氣發(fā)酵需嚴(yán)格的密閉的深層通氣發(fā)酵需嚴(yán)格的純凈培養(yǎng)純凈培養(yǎng)，進(jìn)，進(jìn)入發(fā)酵罐前空氣必須進(jìn)行冷卻、脫水、脫油入發(fā)

2、酵罐前空氣必須進(jìn)行冷卻、脫水、脫油和過(guò)濾除菌等處理。和過(guò)濾除菌等處理。3l無(wú)菌空氣標(biāo)準(zhǔn)：將空氣中含有無(wú)菌空氣標(biāo)準(zhǔn)：將空氣中含有0.3微米以上微米以上的微粒全部除掉。的微粒全部除掉。l在工程設(shè)計(jì)中一般要求在工程設(shè)計(jì)中一般要求10001000次使用周期中次使用周期中只允許有一次染菌。只允許有一次染菌。l設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)：1/1000失敗率。失敗率。4空氣除菌的方法空氣除菌的方法 l 空氣除菌空氣除菌:除去除去或或殺滅殺滅空氣中的微生物。空氣中的微生物。l （一）（一） 熱殺菌熱殺菌l （二）（二） 輻射殺菌輻射殺菌l （三）（三） 靜電除菌靜電除菌l （四）（四） 過(guò)濾除菌過(guò)濾除

3、菌 l （五）化學(xué)藥品殺菌（五）化學(xué)藥品殺菌51、熱殺菌、熱殺菌l原理：基于加熱后微生物體內(nèi)的蛋白（酶）原理：基于加熱后微生物體內(nèi)的蛋白（酶）熱變性而得以實(shí)現(xiàn)。熱變性而得以實(shí)現(xiàn)。l熱空氣進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)之前，一般均需用壓熱空氣進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)之前，一般均需用壓縮機(jī)壓縮，提高壓力。縮機(jī)壓縮，提高壓力。l空氣壓縮后溫度能達(dá)到空氣壓縮后溫度能達(dá)到200200度以上，保持一度以上，保持一定時(shí)間后，便可實(shí)行干熱殺菌。定時(shí)間后，便可實(shí)行干熱殺菌。l利用利用空氣壓縮空氣壓縮時(shí)所產(chǎn)生的時(shí)所產(chǎn)生的熱量熱量進(jìn)行滅菌進(jìn)行滅菌的原理對(duì)制備大量無(wú)菌空氣有特別意義。的原理對(duì)制備大量無(wú)菌空氣有特別意義。62 2輻射殺菌輻射殺菌l最

4、常用的是用最常用的是用紫外光線紫外光線進(jìn)行無(wú)菌室滅菌。進(jìn)行無(wú)菌室滅菌。253.7nm波長(zhǎng)的紫外線具有極強(qiáng)烈的殺菌波長(zhǎng)的紫外線具有極強(qiáng)烈的殺菌效力，它的主要作用是使微生物的效力，它的主要作用是使微生物的DNA分分子產(chǎn)生的胸腺嘧啶的二聚體，導(dǎo)致細(xì)胞死子產(chǎn)生的胸腺嘧啶的二聚體，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。亡。l無(wú)菌室常用的紫外燈功率為無(wú)菌室常用的紫外燈功率為30W，安裝在，安裝在操作臺(tái)上方一米左右高處，每次照射操作臺(tái)上方一米左右高處，每次照射15-30min既可。既可。7l紫外線有很強(qiáng)的殺菌力，但穿透力很弱，一紫外線有很強(qiáng)的殺菌力，但穿透力很弱，一張薄紙即可完全擋住紫外線，因此待滅菌物張薄紙即可完全擋住紫外線，因

5、此待滅菌物品必須置于紫外光直接照射下，而且在一定品必須置于紫外光直接照射下，而且在一定范圍內(nèi)作用強(qiáng)度與距離平方成反比。范圍內(nèi)作用強(qiáng)度與距離平方成反比。l此外，紫外線對(duì)人體組織有一定刺激作用，此外，紫外線對(duì)人體組織有一定刺激作用，眼睛、皮膚受照射后會(huì)產(chǎn)生某些癥狀，所以眼睛、皮膚受照射后會(huì)產(chǎn)生某些癥狀，所以工作人員在無(wú)菌室操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉紫外燈工作人員在無(wú)菌室操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉紫外燈84.4.介質(zhì)過(guò)濾除菌介質(zhì)過(guò)濾除菌 l過(guò)濾除菌過(guò)濾除菌：用定期滅菌的干燥過(guò)濾介質(zhì)用定期滅菌的干燥過(guò)濾介質(zhì)來(lái)阻截流過(guò)的空氣中所含有的微生物，來(lái)阻截流過(guò)的空氣中所含有的微生物，取得無(wú)菌空氣。取得無(wú)菌空氣。l從可靠性，經(jīng)濟(jì)適用與便于控

6、制等方面考慮，目前仍從可靠性，經(jīng)濟(jì)適用與便于控制等方面考慮，目前仍以以介質(zhì)過(guò)濾法介質(zhì)過(guò)濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。方法。9空氣過(guò)濾除菌空氣過(guò)濾除菌介質(zhì)介質(zhì)l、棉花棉花l、玻璃纖維、玻璃纖維l、活性炭活性炭 l、超細(xì)玻璃纖維紙、超細(xì)玻璃纖維紙 l、石棉濾板、石棉濾板 l、燒結(jié)材料過(guò)濾介質(zhì)、燒結(jié)材料過(guò)濾介質(zhì) l、新型過(guò)濾介質(zhì)、新型過(guò)濾介質(zhì) 10過(guò)濾介質(zhì)的分類過(guò)濾介質(zhì)的分類（1）絕對(duì)過(guò)濾介質(zhì)：介質(zhì)的孔隙小于細(xì)菌等）絕對(duì)過(guò)濾介質(zhì)：介質(zhì)的孔隙小于細(xì)菌等微生物的直徑微生物的直徑 （2）深層過(guò)濾介質(zhì)：介質(zhì)的孔隙大于細(xì)菌等）深層過(guò)濾介質(zhì)：介質(zhì)的孔隙大于細(xì)菌等微生物

7、的直徑，必須有一定的厚度。微生物的直徑，必須有一定的厚度。11過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)過(guò)濾器的結(jié)構(gòu) l、棉花、棉花活性炭過(guò)濾器活性炭過(guò)濾器 l棉花棉花是最常用的過(guò)濾介質(zhì)，通常要用纖維不太長(zhǎng)是最常用的過(guò)濾介質(zhì)，通常要用纖維不太長(zhǎng)的原棉，因?yàn)樗哂幸欢ǖ膹椥?，雖然幾經(jīng)濕熱滅的原棉，因?yàn)樗哂幸欢ǖ膹椥?，雖然幾經(jīng)濕熱滅菌，干燥后仍能保持原有的疏松狀態(tài)。棉花的過(guò)濾菌，干燥后仍能保持原有的疏松狀態(tài)。棉花的過(guò)濾阻力較活性炭大（阻力較活性炭大（10121012倍）。倍）。l活性炭活性炭通常被加工成粒狀，其過(guò)濾效率比棉花低，通常被加工成粒狀，其過(guò)濾效率比棉花低，但具有阻力小，吸附力強(qiáng)（可吸附空氣中有害物質(zhì)，但具有阻力小，

8、吸附力強(qiáng)（可吸附空氣中有害物質(zhì)，如油、水）的特點(diǎn)，通常與棉花介質(zhì)一起使用，減如油、水）的特點(diǎn)，通常與棉花介質(zhì)一起使用，減少過(guò)濾層的阻力。少過(guò)濾層的阻力。12l棉花活性炭過(guò)濾器的過(guò)濾效率可達(dá)棉花活性炭過(guò)濾器的過(guò)濾效率可達(dá)99%.99%.l其過(guò)濾介質(zhì)裝填為：其過(guò)濾介質(zhì)裝填為：l上部和下部裝填棉花，其厚度為總過(guò)濾層的上部和下部裝填棉花，其厚度為總過(guò)濾層的2 2* *（1/41/31/41/3），中間再裝入），中間再裝入1/21/31/21/3厚度的厚度的活性炭。一般棉花的填充密度為活性炭。一般棉花的填充密度為150200150200公公斤斤/ /米米3 3，活性炭，活性炭4045040450公斤公斤

9、/ /米米3 3。l孔板孔板 金屬絲網(wǎng)金屬絲網(wǎng) 麻布織品麻布織品棉棉花花麻布織品麻布織品活性炭活性炭麻布織品麻布織品棉花棉花麻布織品麻布織品金屬絲網(wǎng)金屬絲網(wǎng)孔板孔板13過(guò)濾介質(zhì)和過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)過(guò)濾介質(zhì)和過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)l過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)1415一、對(duì)空氣除菌流程的要求一、對(duì)空氣除菌流程的要求l要制備較高無(wú)菌程度，具有一定壓力的無(wú)菌空氣，要制備較高無(wú)菌程度，具有一定壓力的無(wú)菌空氣，它的流程設(shè)備有它的流程設(shè)備有空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)。l附屬設(shè)備要求盡量采用新技術(shù)，提高效率，減少附屬設(shè)備要求盡量采用新技術(shù)，提高效率，減少設(shè)備，精簡(jiǎn)設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和動(dòng)力消耗，簡(jiǎn)設(shè)備，精簡(jiǎn)設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和動(dòng)力消耗

10、，簡(jiǎn)便操作。便操作。l流程的制訂就根據(jù)所在的地理、氣候環(huán)境和設(shè)備流程的制訂就根據(jù)所在的地理、氣候環(huán)境和設(shè)備條件而考慮。條件而考慮。16l在環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變?cè)诃h(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸吸風(fēng)風(fēng)的條件，以降低過(guò)濾器的負(fù)荷，提高空氣的條件，以降低過(guò)濾器的負(fù)荷，提高空氣的無(wú)菌程度；的無(wú)菌程度；l在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)除水除水設(shè)施，以確設(shè)施，以確保和發(fā)揮過(guò)濾器的最大除菌效率；保和發(fā)揮過(guò)濾器的最大除菌效率；l在壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除在壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧油霧的污染等等。的污染等等。 17二、空氣除菌流程分析二、空氣除

11、菌流程分析l要保持不受油、水干擾則要有一系列要保持不受油、水干擾則要有一系列冷卻、冷卻、分離、加熱分離、加熱的設(shè)備來(lái)保證空氣的的設(shè)備來(lái)保證空氣的溫度溫度30-30-4040，相對(duì)濕度在，相對(duì)濕度在50%50%60%60%的條件下過(guò)濾。的條件下過(guò)濾。 相對(duì)濕度相對(duì)濕度絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度18空氣凈化的流程空氣凈化的流程l吸氣口吸入的空氣先經(jīng)過(guò)壓縮前的吸氣口吸入的空氣先經(jīng)過(guò)壓縮前的過(guò)濾過(guò)濾l進(jìn)入空氣進(jìn)入空氣壓縮壓縮機(jī)（機(jī)（120-150120-150度）度）l冷卻冷卻（20-2520-25度），除度），除去油去油、水水，再，再加熱加熱至至30-30-4040度。度。l最后通過(guò)總過(guò)濾器和分最后通過(guò)總過(guò)濾

12、器和分過(guò)濾過(guò)濾器除菌，獲得潔凈度、器除菌，獲得潔凈度、壓力、溫度和流量都符合要求的無(wú)菌空氣。壓力、溫度和流量都符合要求的無(wú)菌空氣。192、空氣除菌流程、空氣除菌流程1）空氣壓縮冷卻過(guò)濾流程）空氣壓縮冷卻過(guò)濾流程粗過(guò)濾器粗過(guò)濾器電電 機(jī)機(jī)空壓機(jī)空壓機(jī)貯貯 罐罐冷卻器冷卻器過(guò)濾器過(guò)濾器空氣壓縮冷卻過(guò)濾流程空氣壓縮冷卻過(guò)濾流程(適用于氣候寒冷，相對(duì)濕度較低的地區(qū)適用于氣候寒冷，相對(duì)濕度較低的地區(qū))20l此流程由空壓機(jī)、冷卻器、過(guò)濾器組成，設(shè)備此流程由空壓機(jī)、冷卻器、過(guò)濾器組成，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，適用于氣候寒冷比較簡(jiǎn)單，適用于氣候寒冷,相對(duì)濕度較低的相對(duì)濕度較低的地區(qū)。地區(qū)。l將空氣壓縮后，適當(dāng)冷卻，使其

13、相對(duì)濕度在將空氣壓縮后，適當(dāng)冷卻，使其相對(duì)濕度在50%60%，溫度在，溫度在3040后，就可以后，就可以進(jìn)過(guò)濾器進(jìn)過(guò)濾器l因空氣中的濕含量較低，經(jīng)壓縮后溫度也不會(huì)因空氣中的濕含量較低，經(jīng)壓縮后溫度也不會(huì)升的很高，冷卻至升的很高，冷卻至30-40，相對(duì)濕度仍可保，相對(duì)濕度仍可保持在持在60%以下，從而保證了過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾除以下，從而保證了過(guò)濾設(shè)備的過(guò)濾除菌效率。菌效率。21（二）兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣（二）兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程除菌流程l采用二次冷卻、二次分離和適當(dāng)加熱的工藝流采用二次冷卻、二次分離和適當(dāng)加熱的工藝流程。程。l（1）第一次冷卻后，大部分的水、油結(jié)成大）第一次冷卻后

14、，大部分的水、油結(jié)成大顆粒，用旋風(fēng)分離器分離。顆粒，用旋風(fēng)分離器分離。l（2）第二次冷卻后，顆粒較小的霧粒用絲網(wǎng)）第二次冷卻后，顆粒較小的霧粒用絲網(wǎng)分離器分離。分離器分離。22（二）兩級(jí)冷卻、分離、加熱的（二）兩級(jí)冷卻、分離、加熱的空氣除菌流程空氣除菌流程 l適應(yīng)各種氣候條件適應(yīng)各種氣候條件,提高除菌效率提高除菌效率23兩極冷卻分離加熱空氣除菌流程兩極冷卻分離加熱空氣除菌流程粗過(guò)濾器粗過(guò)濾器電電 機(jī)機(jī)空壓機(jī)空壓機(jī)貯貯 罐罐冷卻器冷卻器絲絲網(wǎng)網(wǎng)分分離離器器加熱器加熱器過(guò)濾器過(guò)濾器冷卻器冷卻器旋旋風(fēng)風(fēng)分分離離器器24（三）前置高效過(guò)濾除菌流程（三）前置高效過(guò)濾除菌流程l空氣先經(jīng)中效、高效過(guò)濾后，再

15、進(jìn)空壓機(jī)?？諝庀冉?jīng)中效、高效過(guò)濾后，再進(jìn)空壓機(jī)。l特點(diǎn)：無(wú)菌程度高。特點(diǎn)：無(wú)菌程度高。2526高效過(guò)濾器高效過(guò)濾器電電 機(jī)機(jī)空壓機(jī)空壓機(jī)貯貯 罐罐冷卻器冷卻器絲網(wǎng)絲網(wǎng)分離分離器器加熱器加熱器過(guò)濾器過(guò)濾器前置高效過(guò)濾除菌流程前置高效過(guò)濾除菌流程27(四四)具有熱交換的空氣預(yù)處理流程具有熱交換的空氣預(yù)處理流程28l用冷卻后的壓縮空氣與空壓機(jī)出口處溫度高的用冷卻后的壓縮空氣與空壓機(jī)出口處溫度高的壓縮空氣進(jìn)行熱交換，以節(jié)約熱能和冷卻水，壓縮空氣進(jìn)行熱交換，以節(jié)約熱能和冷卻水，使能量利用合理。使能量利用合理。295）冷熱空氣直接混合式預(yù)處理流程）冷熱空氣直接混合式預(yù)處理流程l在中等濕含量地區(qū)可采用空壓機(jī)

16、出口的熱空氣在中等濕含量地區(qū)可采用空壓機(jī)出口的熱空氣部分冷卻析水，另一部分直接與冷卻析水后的部分冷卻析水，另一部分直接與冷卻析水后的空氣混合，保證空氣進(jìn)過(guò)濾器對(duì)溫度和相對(duì)濕空氣混合，保證空氣進(jìn)過(guò)濾器對(duì)溫度和相對(duì)濕度的要求。度的要求。l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：冷卻水用量少，并無(wú)加熱設(shè)備，對(duì)熱能：冷卻水用量少，并無(wú)加熱設(shè)備，對(duì)熱能利用經(jīng)濟(jì)合理。利用經(jīng)濟(jì)合理。l缺點(diǎn)缺點(diǎn)：操作要求高，須經(jīng)常根據(jù)不同氣候條件：操作要求高，須經(jīng)常根據(jù)不同氣候條件改變兩部分氣體的混合比，以達(dá)到混合后進(jìn)過(guò)改變兩部分氣體的混合比，以達(dá)到混合后進(jìn)過(guò)濾器的條件（溫度，相對(duì)濕度）濾器的條件（溫度，相對(duì)濕度）30發(fā)酵生產(chǎn)中制備無(wú)菌空氣的大致發(fā)酵生產(chǎn)

17、中制備無(wú)菌空氣的大致過(guò)程過(guò)程 31空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備空氣介質(zhì)過(guò)濾除菌設(shè)備l(一）空氣取氣口的高度與位置一）空氣取氣口的高度與位置l高空取氣管是遠(yuǎn)離地面幾十米的管高空取氣管是遠(yuǎn)離地面幾十米的管子。一般而言，地面附近空氣中所子。一般而言，地面附近空氣中所含的含的 微生物和灰塵等均比高空空氣微生物和灰塵等均比高空空氣中含的多，據(jù)資料介紹，每升高中含的多，據(jù)資料介紹，每升高1010米，空氣中雜菌可降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，米，空氣中雜菌可降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此從高空取氣要比從低空取氣有因此從高空取氣要比從低空取氣有利得多。利得多。 高度高度：較：較高高位置位置位置位置：遠(yuǎn)離污染（發(fā)酵罐尾氣的放空：遠(yuǎn)離污染（發(fā)酵

18、罐尾氣的放空口，鍋爐煙道氣排出口）口，鍋爐煙道氣排出口）32粗過(guò)濾器粗過(guò)濾器1、安裝安裝在空壓機(jī)之前，對(duì)空氣進(jìn)行初步過(guò)濾在空壓機(jī)之前，對(duì)空氣進(jìn)行初步過(guò)濾(strain 粗濾粗濾)l2、作用作用：捕集較大的灰塵顆粒，防止空壓機(jī)：捕集較大的灰塵顆粒，防止空壓機(jī)受損，延長(zhǎng)使用壽命；減輕總過(guò)濾器的負(fù)荷。受損，延長(zhǎng)使用壽命；減輕總過(guò)濾器的負(fù)荷。l3、常用常用：布袋，填料式，油浴洗滌器，水霧：布袋，填料式，油浴洗滌器，水霧除塵器除塵器3334空壓機(jī)空壓機(jī)(compressor)l工業(yè)發(fā)酵用的壓縮空氣是工業(yè)發(fā)酵用的壓縮空氣是2 23 3kgkgcm2cm2的低壓的低壓空氣。目前常用的是空氣。目前常用的是往復(fù)

19、式空壓機(jī)往復(fù)式空壓機(jī)，最好選，最好選用水冷式和無(wú)油潤(rùn)滑的。渦輪空壓機(jī)能提供大用水冷式和無(wú)油潤(rùn)滑的。渦輪空壓機(jī)能提供大量量2 23 3kgkgcm2cm2的壓縮空氣，耗電省，是最理的壓縮空氣，耗電省，是最理想的設(shè)備。想的設(shè)備。l作用作用：產(chǎn)生連續(xù)的有一定壓力的壓縮空氣。：產(chǎn)生連續(xù)的有一定壓力的壓縮空氣。35空氣貯罐空氣貯罐l作用：消除脈沖，作用：消除脈沖，穩(wěn)壓穩(wěn)壓 利用重力沉降作用利用重力沉降作用分離油霧分離油霧， 應(yīng)下進(jìn)上出。應(yīng)下進(jìn)上出。3637氣氣-液分離器液分離器l其內(nèi)部同時(shí)采用直接攔截，其內(nèi)部同時(shí)采用直接攔截，慣性碰撞，布朗擴(kuò)散及凝慣性碰撞，布朗擴(kuò)散及凝聚等機(jī)理，能有效地去除聚等機(jī)理，能有效地去除空氣中的水、油霧、塵埃，空氣中的水、油霧、塵埃，內(nèi)部不銹鋼絲網(wǎng)可清洗，內(nèi)部不銹鋼絲網(wǎng)可清洗，使用壽命長(zhǎng)。使用壽命長(zhǎng)。38析水析水設(shè)備（氣設(shè)備（氣-液分離設(shè)備）液分離設(shè)備）作用原理作用原理適