08 空气除菌.ppt

第1页：空气中的微生物

• 第六节空气中的微生物与除菌方法一、空气中的微生物
• 含量、种类随空气状况而异；
• 北方少，南方多，高空少，城市多，农村少
• 就种类而言，通常细菌芽孢、霉菌孢子居多；空气中的微生物一般附着在尘埃、雾滴上；

第2页：空气除菌方法

• 1.加热灭菌：采用加热手段（电、蒸汽、空压机）将空气加热到灭菌温度进行灭菌。
• 2.静电电除尘：被电离的空气离子在向电极快速移动过程中撞击上空气中的尘埃、菌体后，使菌体、尘埃移向电极，最终沉降吸附在电极上，以达到除尘除菌的目的。
• 3.介质过滤除尘、除菌实际使用时根据具体发酵选用除菌方式，一般常用过滤除菌的方法。

第3页：绝对过滤与深层过滤

• 三、介质过滤除菌
• 按过滤机制不同可分为绝对过滤和深层过滤。
• 绝对过滤：是利用微孔滤膜，其空隙小于0.5μm，甚至小于0.1μm
• 深层过滤：以纤维（棉花、玻璃纤维、尼龙）、颗粒状介质（活性炭）为过滤层（介质层厚），其空隙大于50μm
• 以超细玻璃纤维、石棉板、烧结金属板、聚四氟乙烯等作为过滤介质（介质层薄），其空隙大于0.5μm

第4页：绝对过滤原理

绝对过滤原理

介质之间的空隙小于被滤除的微生物，当空气流过介质层后，空气中的微生物被滤除。介质的空隙小于0.5µm，

第5页：惯性碰撞滞留作用

• （二）、介质过滤
• 1、介质过滤机理
• 1）惯性碰撞作用
• 当微生物等颗粒随空气以一定的速度流动，在接近纤维时，气流碰到纤维而受阻，空气就改变运动方向绕过纤维继续前进。但微生物等颗粒由于具有一定的质量，在以一定速度运动时具有惯性，碰到纤维时，由于惯性作用而离开气流碰在纤维表面上，由于摩擦、粘附作用，被滞留在纤维表面上，这叫做惯性滞留作用
• 当气流达到一定速度时，它是介质过滤除尘的主要作用。

第6页：阻截作用

阻截作用：2）阻截作用在气流速度在临界速度以下，由于速度很低时，在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞留区内气流速度更慢，在滞留区内的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触，由于摩擦、粘着作用而被滞留，这种作用称为阻截作用。

第7页：布朗运动

布朗运动：3）布朗运动很小的颗粒在流动速度很慢的气流中能产生一种不规则直线运动，称为布朗运动

第8页：重力沉降与静电吸附

重力沉降与静电吸附：4）重力沉降：当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就沉降。5）静电吸附：很多微生物都带电荷（譬如枯草芽孢杆菌孢子中20％带正电荷，15％带负电荷）；诱导电荷的产生。

第9页：过滤效率的定义

过滤效率的定义

2、过滤效率：过滤效率就是滤层所滤去的微粒数与原来微粒数的比值，它是衡量过滤设备过滤能力的指标。

第10页：穿透率与过滤效率式

穿透率与过滤效率式：穿透率（P）为：过滤效率：：过滤前空气中的微粒数；：过滤后空气中的微粒数；：穿透率；

第11页：对数穿透定律的推导

对数穿透定律的推导：：过滤前空气中的微粒数；将上式变形后积分：

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第12页：对数穿透定律

对数穿透定律：或这就是对数穿透定律，表示进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数，常数K的值与空气流速、纤维充填密度和直径、空气中微粒大小等因素有关。

第13页：影响介质过滤效率的因素

影响介质过滤效率的因素：3、影响介质过滤效率的因素1）介质的种类2）介质的直径3）介质密度；4）空气流速；5）介质厚度；6）空气中微粒的大小

第14页：空气过滤器的分类

• 四、空气过滤器类型
• 1、分类
• 1）以纤维状物（棉花、玻璃纤维、涤纶、微尼纶等）或颗粒状物质（如活性炭）为介质所构成的过滤器.
• 特点：过滤层厚度大，体积大，压力降大，操作麻烦
• 2）以微孔滤纸、滤板、滤棒构成的过滤器。
• 特点：过滤层薄、体积小、压降小，操作简单，价格贵

第15页：过滤器的结构类型

过滤器的结构类型

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第16页：

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第20页：空气过滤流程

空气过滤流程：高空采风 → 无油润滑空气压缩 → 贮罐 → 冷却 → 一次过滤 → 二次过滤 → 进入发酵罐。

对空气的基本要求为无菌、干燥，并具有一定的温度与压力。

第21页：冷却至露点以上的流程

• 2、典型的空气除菌流程
• 1）将空气冷却至露点以上的流程
• 适用范围：气候干燥地区

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第22页：一次冷却一次析水流程

一次冷却一次析水流程：一次冷却一次析水的空气预处理流程适用范围：空气湿含量较大地区

第23页：两次冷却两次分油水流程

• 高空采风、两次冷却、两次分油水、适当加热流程
• 特点：两次冷却、两次分油水、适当加热。
• 空气第一次冷却到30～35℃，第二级冷却至20～25℃，经分水后加热到30～35℃，因为温度升高，相对湿度下降。

第24页：

第25页：热空气加热冷空气的流程

热空气加热冷空气的流程：利用热空气加热冷空气的流程适用范围：空气湿含量中等地区

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第26页：冷热空气直接混合式流程

冷热空气直接混合式流程：冷热空气直接混合式空气除菌流程

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第27页：本章作业

• 作业：
• 1、根据传质理论，试述影响氧传递速率的因素
• 2、简述空气介质过滤除菌机理
• 3、试画出适合空气湿含量较大地区所需的一种空气预处理流程（用文字表示）