空气净化除菌与空气

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1、第二章空气净化除菌第一节空气过滤除菌原理第二节压缩空气冷却后的除水、除油第三节空气净化系统的流程设计及设备计算第一节空气过滤除菌原理一、生物发酵中净化空气的质量标准1、适当压强（P）：0.2～0.35MPa(表压)2、适当温度（T）:3、适当流量（Vg）：4、相对湿度（φ）≤50％～60%5、空气洁净度：无菌，100级100级空气中含有≥0.5μm粒子数小于3.5个/L中华人民共和国国家标准洁净厂房设计规范GBJ73-84空气洁净度等级≤25000(25)≤35×100000(3500)100000≤250

2、0(2.5)≤35×10000(350)10000≤250(0.25)≤35×1000(35)1000≤35×100(3.5)100每立方米(每升)空气中≥5微米尘粒数每立方米(每升)空气中≥0.5微米尘粒数等　级0100级空气中含有≥0.5μm粒子数小于3.5个/L一般附着在空气中的灰尘上或雾滴上，空气中微生物的含量一般为103~104个／立方米。一般每升高10米，空气中的含菌量就降低一个数量级；空气过滤除菌原理空气过滤除菌是采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气中所含微生物而制得无菌压缩空气。介质过滤：介质

3、间孔隙大于微生物，有一定厚度的介质滤层才能达到过滤除菌目的；20－50um（微生物为0.5－5um）绝对过滤：介质的孔隙小于细菌，实现过滤除菌。（小于0.5um）如聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯（PTFE）空气过滤除菌原理惯性冲击滞留作用拦截滞留作用布朗扩散滞留作用重力沉降作用静电吸附作用空气过滤介质（1）棉花未脱脂棉（脱脂棉易于吸水而体积变小）。（2）活性炭对油雾的吸附效果较好，可以作为总过滤器除去油雾、灰尘、管垢和铁锈等。（3）玻璃纤维用无碱的玻璃纤维作用过滤介质（普通玻璃纤维遇水或经蒸汽灭菌后易于粉碎

4、）。（4）超细玻璃纤维纸（5）金属烧结管空气过滤器新型、高效过滤器。使用寿命长、可反复蒸汽灭菌、耐高热、气体阻力小、安装维修方便，可作为终过滤器。抗污染能力差。（6）多孔陶瓷滤器，除菌效果很好，但是容易受油水污染而失效。（7）新一代微孔膜过滤器（绝对过滤）小于0.5um）对过滤除菌介质的要求：1、除菌效率高。2、能用高温灭菌、耐高压、不易被油、水污染。3、阻力小。4、成本低、来源充足，耐用且便于调换。第二节压缩空气冷却后的除水、除油一.目的去除压缩后空气中所带的油和水，提高压缩空气的洁净度，以合适的空气湿度和

5、温度进入空气过滤器，降低空气过滤器的负荷。保证通气发酵用无菌空气的质量指标。二、重要概念1）相对湿度（φ）：空气绝对湿度与同温度下饱和绝对湿度的比值空气绝对湿度：1m3空气中含水蒸气的量（kg）空气中水蒸气的分压与同温度时饱和水蒸气压的比值。干湿球湿度表干湿球湿度表原理空气湿度越小，湿球表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球的温差就越大；当空气的相对湿度为100％时，干球与湿球温度计的读数相同。2）空气的露点（td)：指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。（DewPointTempe

6、rature）在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。当温度小于露点温度时，有水析出。3）湿含量（X）湿空气中水汽的重量与湿空气中干空气的重量之比。又称空气的湿度。Mw:水蒸汽的相对分子质量；Mg:空气的平均分子质量；P:湿空气的总压力三除水原理相对湿度φ=100%达到饱和(对应温度为露点温度)φ>100%有水析出φ<100%无水析出湿含量从状态1状态2X1=X2无水析出X1>X2有水析出状态1状态2当x1=x2时，即此过程没有水析出时，有例题2－1有一空压机吸气时温度20℃，压强为0.1033MP

7、a(绝压)，相对湿度φ=80%，经过压缩压力为0.3033MPa(绝压)，温度为120℃，一冷后温度是40℃、二冷后温度是25℃，假设忽略此压力损失，问一冷后、二冷后是否有水析出，每千克干空气析出多少水。例题2－1参数吸气状态压缩后一冷后二冷后加热后P(Mpa)0.10330.30330.30330.30330.3033t(℃)201204025Φ(%)80%X(kg/kg)Ps(MPa)0.002350.19970.007400.00318例题2－1参数吸气状态压缩后一冷后二冷后加热后P(Mpa)0.1033

8、0.30330.30330.30330.3033t(℃)201204025Φ(%)80%(2.82)(76.1)(174)X(kg/kg)(0.0115)(0.0066)Ps(MPa)0.002350.19970.007400.00318露点t(℃)(35)由Ps＝0.00565查表得。结论压缩后（120℃）高温下空气中水是不会析出（相对湿度下降），压缩空气冷却后，相对湿度升高。压缩空