第三章 净化除菌设备VIP免费

第三章空气净化除菌设备讲授内容空气中微生物的分布和发酵工业对空气无菌程度的要求空气除菌的方法介质过滤除菌的机理介质过滤除菌的工艺介质过滤除菌的设备及计算【教学目的与要求】了解发酵工业对空气除菌的要求，掌握空气除菌的方法、流程及设备和设计计算。【教学重点与难点】空气除菌的方法、介质过滤除菌工艺流程、设备和计算。思考题:1.名词解释:过滤除菌效率穿透率2.设计一适合南方环境的空气净化流程，并说明理由。过滤除菌流程有那些?特点和适用范围3.过滤除菌的要求4.提高过滤效率的措施5.过滤器计算某发酵罐通风量为15m3/min，发酵周期100h，设计一台的棉花过滤器，(已知空气流速=0.1m/s，此时过滤常数K’=13.5/m)进入过滤器的空气含菌量是5000个/m3，求到罐率为0.1%(即1000次发酵周期漏进一个杂菌)。计算过滤器的滤层厚度和直径。第一节空气中微生物的分布和发酵工业对空气无菌程度的要求一、无菌空气的概念发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气”。二、空气中微生物的分布空气中的含菌量随环境不同而有很大差异：一般干燥寒冷的北方空气中的含菌量较少，而潮湿温暖的南方则含菌量较多；人口稠密的城市比人口少的农村含菌量多；地面又比高空的空气含菌量多。空气中微生物的种类及大小各地空气中所悬浮的微生物种类及比例各不相同，数量也随条件的变化而异，一般设计可认为大气中微生物含量为103~104个/m3进行计算。种类宽um长um种类宽um长um产气杆菌蜡状芽孢杆菌普通变形杆菌地衣芽孢杆菌巨大芽孢杆菌蕈状芽孢杆菌1-1.51.3-20.5-10.5-0.70.9-2.10.6-1.61-2.58.1-25.81.0-3.01.8-3.32.0-101.6-13.6枯草芽孢杆菌金黄色小球菌酵母菌病毒霉状分枝杆菌0.5-1.10.5-1.03.0-5.00.0015-0.2250.6-1.61.6-4.80.5-1.05.0-19.0.0015-0.281.6-13.6三、生物工业生产对空气质量的要求包括两个内容：操作环境净化要求通入发酵罐的无菌空气的要求三、发酵对空气无菌程度的要求各种不同的发酵过程，对空气无菌程度的要求也不同。影响因素是比较复杂的，需要根据具体情况而订出具体的工艺要求。一般按染菌机率为10-3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1次染菌。四、空气含菌量的测定培养法：微生物学中已介绍过光学法：用粒子计数器通过微粒对光线的散射作用来测量粒子的大小和含量。第二节空气除菌的方法辐射灭菌加热灭菌静电除菌介质过滤除菌一、辐射杀菌1、原理α射线、X射线、β射线、γ射线、紫外线、超声波等从理论上都能破坏蛋白质，破坏生物活性物质，而起到杀菌作用。常用的是紫外线，波长253.7~265nm杀菌力最强，杀菌强度与紫外线强度呈正比，与距离的平方成反比。2、应用范围用于空气对流不大的环境：无菌室和医院手术室。3、缺点杀菌效率较低，杀菌时间较长。一般要结合甲醛熏蒸或苯酚喷雾来保证无菌室的无菌程度。对霉菌甲醛效果稍差、一般采用硫磺熏蒸。二、加热灭菌：热杀菌是有效、可靠的杀菌方法。利用压缩热进行空气灭菌的流程图空气进口温度为21℃，出口温度为187~198℃，压力为0.7MPa。但采用蒸汽、电加热空气杀菌，经济上不合理。三静电除菌利用静电引力吸附带电离子达到除菌除尘目的。优点1、除尘效率效果好，最佳条件下对1微米的微粒可达99%，一般在85%~99%。2、耗电少。每处理1000m3空气耗电0.2~0.8kW。3、阻力小设备不大。30~150Pa，4、染菌率低，平均低于10~15％缺点：维护安全技术措施要求高，设备庞大、一次性投资大。捕集率尚嫌不够，需要采取其它措施。由两部分组成:电离部分、除尘部分。四.过滤除菌最常用的方法采用定期灭菌的干燥过滤介质阻截流过的空气中的微生物、尘埃达到除菌目的。孔隙大于微生物直径按孔隙两类需要一定的滤层厚度孔隙小于微生物直径绝对过滤绝对过滤在发酵工业应用广泛，Millipor公司0.22μm膜过滤器，可反复进行蒸汽杀菌，英国的DH公司（DomnickHunrev）可直接除去噬菌体0.01μm。材质为聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、超细玻璃纤维第三节介质过滤除菌的机理滤材孔一、定...