空氣過濾演示文稿

空氣過濾演示文稿2023/6/141當(dāng)前第1頁\共有25頁\編于星期三\7點2023/6/142（優(yōu)選）空氣過濾當(dāng)前第2頁\共有25頁\編于星期三\7點1.空氣除菌概述好氣性微生物的生長和合成代謝產(chǎn)物都需要消耗氧氣。工業(yè)生產(chǎn)上均采用空氣作為氧氣來源。然而，空氣中有各種各樣的微生物，為保證純種培養(yǎng)，必須將空氣中的微生物除去或殺死。當(dāng)前第3頁\共有25頁\編于星期三\7點發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量標準無菌、無灰塵、無雜質(zhì)無油、無水、有壓力無菌程度Ns：10-3(N0數(shù)量級：103～104)1.空氣除菌概述當(dāng)前第4頁\共有25頁\編于星期三\7點a.加熱滅菌法

將空氣加熱到一定溫度后保溫一定時間,使微生物蛋白熱失活而致死。熱殺菌是有效的，可靠的殺菌方法。工業(yè)上是利用空氣壓縮時放出的熱量進行殺菌。2.空氣除菌方法當(dāng)前第5頁\共有25頁\編于星期三\7點靜電除塵滅菌器示意圖b.靜電除菌法靜電除菌是利用靜電引力來吸附帶電粒子而達到除塵滅菌的目的。當(dāng)前第6頁\共有25頁\編于星期三\7點c.介質(zhì)過濾除菌過濾除菌法是讓含菌空氣通過過濾介質(zhì)，以阻截空氣中所含微生物，而取得無菌空氣的方法。目前工業(yè)上用的較多的空氣除菌方法。當(dāng)前第7頁\共有25頁\編于星期三\7點玻璃纖維活性炭超細玻纖棉花燒結(jié)材料①深層過濾3.常用的濾菌介質(zhì)當(dāng)前第8頁\共有25頁\編于星期三\7點②絕對過濾(微孔過濾)微孔濾膜當(dāng)前第9頁\共有25頁\編于星期三\7點

氣流通過濾層時，濾層纖維的層層阻礙迫使空氣在流動過程中出現(xiàn)無數(shù)次改變氣速大小和方向的繞流運動，導(dǎo)致微生物微粒與濾層纖維間產(chǎn)生慣性碰撞滯留作用阻攔滯留作用布朗擴散作用重力沉降作用靜電吸引作用從而把微生物微粒截留、捕集在纖維表面上，實現(xiàn)了過濾的目的。

單一纖維空氣流動模型

4.過濾除菌的機制當(dāng)前第10頁\共有25頁\編于星期三\7點a.慣性碰撞滯留作用InertialImpaction4.過濾除菌的機制當(dāng)前第11頁\共有25頁\編于星期三\7點捕集效率是微粒慣性力無因次準數(shù)φ的函數(shù)：ηl=f（φ）當(dāng)氣流速度等于臨界速度vc時,

φ＝1/16

b＝0ηl=0當(dāng)前第12頁\共有25頁\編于星期三\7點b.阻攔滯留作用Interception當(dāng)前第13頁\共有25頁\編于星期三\7點c.布朗擴散作用BrownianDiffusion當(dāng)前第14頁\共有25頁\編于星期三\7點d.重力沉降作用靜電吸引作用當(dāng)前第15頁\共有25頁\編于星期三\7點

各種機理各自所作貢獻的大?。阂话阏J為慣性撞擊截留、攔截截留和布朗運動截留的作用較大，而重力和靜電引力的作用則很小。ηs

=η1+η2+η3+η4+η5當(dāng)前第16頁\共有25頁\編于星期三\7點5.空氣過濾器的計算設(shè)計參數(shù)η(過濾效率)K(過濾常數(shù))Vs(空氣流速)L(介質(zhì)層厚度)D(濾床直徑)ΔP(過濾壓力降)過濾效率：濾層所濾去的微粒數(shù)與原來微粒數(shù)的比值，衡量過濾器過濾能力的指標。穿透率P：Ns／N0，過濾前后空氣中的微粒含量比值。

當(dāng)前第17頁\共有25頁\編于星期三\7點對數(shù)穿透定律或-dN/dL=KN5.空氣過濾器的計算當(dāng)前第18頁\共有25頁\編于星期三\7點過濾常數(shù)K的計算1.根據(jù)公式2.查經(jīng)驗K值表或L90表ηs——單纖維過濾效率α——介質(zhì)填充率df——介質(zhì)纖維的直徑當(dāng)前第19頁\共有25頁\編于星期三\7點介質(zhì)層厚度L的計算書例9-1過濾介質(zhì)：直徑為16μm的棉花纖維，Vs=0.1m/s，填充系數(shù)8%，空氣中的原始菌濃度為5000個/m3，空氣流量為10m3/min，使用周期100h。計算過濾效率η，穿透率PN0=5000×10×100×60=3×108Ns=10-3P=Ns/N0＝3.33×10-122.查表9-1，K值=0.31cm-13.計算L=85cm當(dāng)前第20頁\共有25頁\編于星期三\7點臨界速率Vc氣體流速對過濾效率的影響空氣流速Vs的選擇

在可控安全范圍內(nèi)，選擇較高空氣流速，這樣可以減小過濾器體積，節(jié)省過濾材料和操作費用。當(dāng)前第21頁\共有25頁\編于星期三\7點V——操作狀態(tài)下空氣的體積流量，m3/s由氣態(tài)方程P1V1/T1=P2V2/T2導(dǎo)出：V2=P1T2V1/P2T1P1：大氣壓力P2：操作壓力，絕對壓力P2=P1+表壓1atm=1.03kg/cm2濾床直徑D的計算當(dāng)前第22頁\共有25頁\編于星期三\7點

空氣通過過濾層需要克服與介質(zhì)的摩擦而引起的壓力降，是一種能量損失，也是一種經(jīng)濟損失。過濾壓力降ΔP的計算當(dāng)前第23頁\共有25頁\編于星期三\7點L——過濾層厚度，mρ——空氣密度，kg/m3α——介質(zhì)填充系數(shù)V——空氣流速m/sm——實驗指數(shù)C——阻力系數(shù)損失隨濾層的厚度、空氣的流速、過濾介質(zhì)的性質(zhì)、填充情況而變化，見下式：過濾壓力降ΔP的計算(教材P162)g當(dāng)前第24頁\共有25頁\編于星期三\7點粗過濾器空氣貯罐