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第七章第七章空气除菌设备空气除菌设备空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件简介•空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法•介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理•空气介质过滤除菌设备空气介质过滤除菌设备•除菌过滤介质除菌过滤介质•空气调节设备空气调节设备空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法1.生物工业生产对空气质量的要求生物工业生产对空气质量的要求l生物工业生产中应用的生物工业生产中应用的“无菌空气无菌空气”的定义：的定义：指通过除菌处理使空气中含菌量降低到零指通过除菌处理使空气中含菌量降低到零或极低，从而使污染的可能性降至极小或极低，从而使污染的可能性降至极小l按照染菌概率为按照染菌概率为10-3来计算，即来计算，即1000次发次发酵周期所用的无菌空气只允许酵周期所用的无菌空气只允许1次染菌空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法2.空气含菌量的测定培养法：采用培养基计数光学法：采用粒子计数器，可测量空气中含有直径为0.3~5um微粒的各种浓度，测量较准确，但不能测量空气的活菌数。

空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法3.空气除菌方法（1）空气除菌的定义：除去或杀灭空气中的微生物2）常用方法：介质过滤，辐射，化学药品，加热，静电吸附等空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法a.热杀菌特点：有效、可靠悬浮在空气中的细菌孢子在218℃保温24秒就可以被杀死利用空气被压缩时所产生的热量进行加热保温杀菌在生产上有重要意义空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法•空气加热杀菌流程图空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法b.b.辐射杀菌辐射杀菌l射线种类：射线种类：x x射线、射线、β β射射线线、紫外、紫外线线、超声波、、超声波、γγ射射线线等l杀杀菌机理：上述射菌机理：上述射线线在理在理论论上能上能够够破坏蛋白破坏蛋白质质活性而起到活性而起到杀杀菌作用l应应用用较为较为广泛的广泛的为为紫外紫外线线，波，波长长在在253.7-265nm253.7-265nm杀杀菌能力菌能力最最强强，，杀杀菌力与紫外菌力与紫外线线的的强强度成正比，与距离的平方成反度成正比，与距离的平方成反比。

紫外比紫外线杀线杀菌一般用于无菌室和医院手菌一般用于无菌室和医院手术术室空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法c.c.静电除菌静电除菌静电除菌静电除菌l作用：可除去空气中的水雾、油雾、尘埃和微生物等作用：可除去空气中的水雾、油雾、尘埃和微生物等作用：可除去空气中的水雾、油雾、尘埃和微生物等作用：可除去空气中的水雾、油雾、尘埃和微生物等l特点：在最佳条件下对特点：在最佳条件下对特点：在最佳条件下对特点：在最佳条件下对1um1um的微粒去除率高达的微粒去除率高达的微粒去除率高达的微粒去除率高达99%99%，，，，消耗能量小，每处理消耗能量小，每处理消耗能量小，每处理消耗能量小，每处理1000m1000m3 3空气每小时只耗电空气每小时只耗电空气每小时只耗电空气每小时只耗电0.2-0.2-0.8kw0.8kw，空气压力损失小，一般仅为，空气压力损失小，一般仅为，空气压力损失小，一般仅为，空气压力损失小，一般仅为30-150Pa30-150Pa，设备，设备，设备，设备也不大对设备维护和安全技术措施要求较高一次性也不大对设备维护和安全技术措施要求较高。

一次性也不大对设备维护和安全技术措施要求较高一次性也不大对设备维护和安全技术措施要求较高一次性投资费用大投资费用大投资费用大投资费用大l适用范围：洁净工作台，洁净工作室所需无菌空气的预适用范围：洁净工作台，洁净工作室所需无菌空气的预适用范围：洁净工作台，洁净工作室所需无菌空气的预适用范围：洁净工作台，洁净工作室所需无菌空气的预处理，再配合高效过滤器使用处理，再配合高效过滤器使用处理，再配合高效过滤器使用处理，再配合高效过滤器使用空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法c.c.静电除菌静电除菌静电除菌静电除菌l静电除菌装置：按照菌体的作用方式可以分为电离区和捕静电除菌装置：按照菌体的作用方式可以分为电离区和捕静电除菌装置：按照菌体的作用方式可以分为电离区和捕静电除菌装置：按照菌体的作用方式可以分为电离区和捕集区l电离区：空气所带的细菌微粒通过电离区后被电离而带正电离区：空气所带的细菌微粒通过电离区后被电离而带正电离区：空气所带的细菌微粒通过电离区后被电离而带正电离区：空气所带的细菌微粒通过电离区后被电离而带正电荷l捕集区：当电离后的气流通过时，带正电荷的微粒受静电捕集区：当电离后的气流通过时，带正电荷的微粒受静电捕集区：当电离后的气流通过时，带正电荷的微粒受静电捕集区：当电离后的气流通过时，带正电荷的微粒受静电场库仑力的作用，产生一个向负极板移动的速度，这个速场库仑力的作用，产生一个向负极板移动的速度，这个速场库仑力的作用，产生一个向负极板移动的速度，这个速场库仑力的作用，产生一个向负极板移动的速度，这个速度与气流的拖带速度合成一个倾向负极板的合速度向负极度与气流的拖带速度合成一个倾向负极板的合速度向负极度与气流的拖带速度合成一个倾向负极板的合速度向负极度与气流的拖带速度合成一个倾向负极板的合速度向负极板移动，最后吸附在极板上。

板移动，最后吸附在极板上板移动，最后吸附在极板上板移动，最后吸附在极板上空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件c.c.静电除菌静电除菌静电除菌静电除菌一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件一一.空气除菌的原理和方法空气除菌的原理和方法d.d.过滤除菌法过滤除菌法过滤除菌法过滤除菌法l目前是生物技术工业生产中最常用的空气除菌法目前是生物技术工业生产中最常用的空气除菌法目前是生物技术工业生产中最常用的空气除菌法目前是生物技术工业生产中最常用的空气除菌法l原理：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气所含的原理：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气所含的原理：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气所含的原理：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气所含的微生物，从而获得无菌空气微生物，从而获得无菌空气微生物，从而获得无菌空气微生物，从而获得无菌空气l常用的介质有两类：常用的介质有两类：常用的介质有两类：常用的介质有两类：Ø介质间孔隙大于微生物：必须有一定的厚度才能达到除菌介质间孔隙大于微生物：必须有一定的厚度才能达到除菌介质间孔隙大于微生物：必须有一定的厚度才能达到除菌介质间孔隙大于微生物：必须有一定的厚度才能达到除菌的目的；例如棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成纤维、的目的；例如棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成纤维、的目的；例如棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成纤维、的目的；例如棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成纤维、烧结材料、微孔超滤膜等。

烧结材料、微孔超滤膜等烧结材料、微孔超滤膜等烧结材料、微孔超滤膜等Ø介质的孔隙小于细菌：称为绝对过滤介质的孔隙小于细菌：称为绝对过滤介质的孔隙小于细菌：称为绝对过滤介质的孔隙小于细菌：称为绝对过滤空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理•惯性冲击滞留作用机理惯性冲击滞留作用机理•拦截滞留作用机理拦截滞留作用机理•布朗扩散作用机理布朗扩散作用机理•重力沉降作用机理重力沉降作用机理•静电吸附作用机理静电吸附作用机理空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理1.1.惯性冲击滞留作用机理惯性冲击滞留作用机理惯性冲击滞留作用机理惯性冲击滞留作用机理（（（（1 1）原理：）原理：）原理：）原理： 是空气过滤器除菌的重要作用在单纤维空气流是空气过滤器除菌的重要作用在单纤维空气流是空气过滤器除菌的重要作用在单纤维空气流是空气过滤器除菌的重要作用在单纤维空气流线图上是直径为线图上是直径为线图上是直径为线图上是直径为d df f的纤维的断面，当微粒随气流的纤维的断面，当微粒随气流的纤维的断面，当微粒随气流的纤维的断面，当微粒随气流以一定的速度垂直向纤维方向运动时，空气受阻以一定的速度垂直向纤维方向运动时，空气受阻以一定的速度垂直向纤维方向运动时，空气受阻以一定的速度垂直向纤维方向运动时，空气受阻即改变运动方向，绕过纤维前进。

而微粒由于运即改变运动方向，绕过纤维前进而微粒由于运即改变运动方向，绕过纤维前进而微粒由于运即改变运动方向，绕过纤维前进而微粒由于运动惯性较大，未能及时改变运动方向，直冲到纤动惯性较大，未能及时改变运动方向，直冲到纤动惯性较大，未能及时改变运动方向，直冲到纤动惯性较大，未能及时改变运动方向，直冲到纤维的表面，由于摩擦黏附，微粒滞留在纤维表面维的表面，由于摩擦黏附，微粒滞留在纤维表面维的表面，由于摩擦黏附，微粒滞留在纤维表面维的表面，由于摩擦黏附，微粒滞留在纤维表面空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理•单纤维空气流线图单纤维空气流线图空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理（2）惯性冲击捕集效率空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理（（3）适用范围）适用范围 气流速度大于惯性碰撞的临界速度时是惯性气流速度大于惯性碰撞的临界速度时是惯性冲击滞留作用控制过程冲击滞留作用控制过程空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理2.2.拦截滞留作用机理（截留作用）拦截滞留作用机理（截留作用）拦截滞留作用机理（截留作用）拦截滞留作用机理（截留作用）（（（（1 1）适用范围：）适用范围：）适用范围：）适用范围： 气流速度气流速度气流速度气流速度<<惯性碰撞的临界速度惯性碰撞的临界速度惯性碰撞的临界速度惯性碰撞的临界速度（（（（2 2）拦截滞留作用：当微生物等微粒随低速气流慢）拦截滞留作用：当微生物等微粒随低速气流慢）拦截滞留作用：当微生物等微粒随低速气流慢）拦截滞留作用：当微生物等微粒随低速气流慢慢靠近纤维时，微粒所在的主导气流流线受纤维慢靠近纤维时，微粒所在的主导气流流线受纤维慢靠近纤维时，微粒所在的主导气流流线受纤维慢靠近纤维时，微粒所在的主导气流流线受纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并在纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并在纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并在纤维所阻而改变流动方向，绕过纤维前进，并在纤维的周边形成一层边界滞留区。

滞留区的气流速度的周边形成一层边界滞留区滞留区的气流速度的周边形成一层边界滞留区滞留区的气流速度的周边形成一层边界滞留区滞留区的气流速度更慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而更慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而更慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而更慢，进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附滞留，称为拦截滞留作用被黏附滞留，称为拦截滞留作用被黏附滞留，称为拦截滞留作用被黏附滞留，称为拦截滞留作用空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理（3）拦截滞留作用对微粒的捕集效率空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理3.布朗扩散作用机理布朗扩散作用机理（（1）定义：直径很小的微粒在流速很小的气）定义：直径很小的微粒在流速很小的气流中能产生一种不规则的直线运动称为布流中能产生一种不规则的直线运动称为布朗扩散空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理3.3.布朗扩散作用机理布朗扩散作用机理布朗扩散作用机理布朗扩散作用机理（（（（2 2）布朗扩散的特点）布朗扩散的特点）布朗扩散的特点）布朗扩散的特点l布朗扩散的运动距离很短。

布朗扩散的运动距离很短布朗扩散的运动距离很短布朗扩散的运动距离很短l布朗扩散除菌作用在较大的气速或较大的纤维间布朗扩散除菌作用在较大的气速或较大的纤维间布朗扩散除菌作用在较大的气速或较大的纤维间布朗扩散除菌作用在较大的气速或较大的纤维间隙中不起作用在很小的气流速度和较小的纤维隙中不起作用在很小的气流速度和较小的纤维隙中不起作用在很小的气流速度和较小的纤维隙中不起作用在很小的气流速度和较小的纤维间隙中，布朗扩散作用大大增加了微粒和纤维的间隙中，布朗扩散作用大大增加了微粒和纤维的间隙中，布朗扩散作用大大增加了微粒和纤维的间隙中，布朗扩散作用大大增加了微粒和纤维的接触滞留机会接触滞留机会接触滞留机会接触滞留机会l布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与流速布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与流速布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与流速布朗扩散作用与微粒和纤维直径有关，并与流速成反比，在气流速度小时，它是介质过滤除菌的成反比，在气流速度小时，它是介质过滤除菌的成反比，在气流速度小时，它是介质过滤除菌的成反比，在气流速度小时，它是介质过滤除菌的重要作用之一重要作用之一重要作用之一重要作用之一空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理4.4.重力沉降作用机理重力沉降作用机理重力沉降作用机理重力沉降作用机理l当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就会沉降。

粒就会沉降粒就会沉降粒就会沉降l对于重力沉降作用而言，大颗粒比小颗粒作用显对于重力沉降作用而言，大颗粒比小颗粒作用显对于重力沉降作用而言，大颗粒比小颗粒作用显对于重力沉降作用而言，大颗粒比小颗粒作用显著l在纤维的边界滞留区内，重力沉降作用可提高拦在纤维的边界滞留区内，重力沉降作用可提高拦在纤维的边界滞留区内，重力沉降作用可提高拦在纤维的边界滞留区内，重力沉降作用可提高拦截的捕集效率截的捕集效率截的捕集效率截的捕集效率空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理5.静电吸附作用机理静电吸附作用机理产生静电吸附的原因：产生静电吸附的原因：l微生物微粒带有与介质表面相反的电荷，或微生物微粒带有与介质表面相反的电荷，或是由于感应而得到相反的电荷而被吸附是由于感应而得到相反的电荷而被吸附l空气流过介质时，介质表面就感应出很强的空气流过介质时，介质表面就感应出很强的静电荷而使微生物微粒被吸附静电荷而使微生物微粒被吸附空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件二二.介质过滤除菌机理介质过滤除菌机理6.6.总结：总结：总结：总结： 当空气流过过滤介质时，惯性冲击、截留、布朗扩散、重当空气流过过滤介质时，惯性冲击、截留、布朗扩散、重当空气流过过滤介质时，惯性冲击、截留、布朗扩散、重当空气流过过滤介质时，惯性冲击、截留、布朗扩散、重力沉降、静电吸附同时起作用，不同气流速度，起主要作力沉降、静电吸附同时起作用，不同气流速度，起主要作力沉降、静电吸附同时起作用，不同气流速度，起主要作力沉降、静电吸附同时起作用，不同气流速度，起主要作用的机理不同。

用的机理不同用的机理不同用的机理不同l当气流速度较大时，除菌效率随空气流速的增加而增加当气流速度较大时，除菌效率随空气流速的增加而增加当气流速度较大时，除菌效率随空气流速的增加而增加当气流速度较大时，除菌效率随空气流速的增加而增加————惯性冲击起主要作用；惯性冲击起主要作用；惯性冲击起主要作用；惯性冲击起主要作用；l当气流速度中等时当气流速度中等时当气流速度中等时当气流速度中等时————截流起主要作用；截流起主要作用；截流起主要作用；截流起主要作用；l当气流速度较小时，除菌效率随气流速度的增加而降低当气流速度较小时，除菌效率随气流速度的增加而降低当气流速度较小时，除菌效率随气流速度的增加而降低当气流速度较小时，除菌效率随气流速度的增加而降低————扩散起主要作用；扩散起主要作用；扩散起主要作用；扩散起主要作用；l空气流速过大，除菌效率下降，是由于已被捕集的微粒又空气流速过大，除菌效率下降，是由于已被捕集的微粒又空气流速过大，除菌效率下降，是由于已被捕集的微粒又空气流速过大，除菌效率下降，是由于已被捕集的微粒又被湍动的气流夹带返回到空气中被湍动的气流夹带返回到空气中被湍动的气流夹带返回到空气中。

被湍动的气流夹带返回到空气中空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件三三.空气介质过滤除菌设备空气介质过滤除菌设备（一）介质过滤除菌流程（一）介质过滤除菌流程（一）介质过滤除菌流程（一）介质过滤除菌流程1.1.空气除菌流程的制定要考虑的因素空气除菌流程的制定要考虑的因素空气除菌流程的制定要考虑的因素空气除菌流程的制定要考虑的因素空气除菌流程的制定要根据以下因素而进行：空气除菌流程的制定要根据以下因素而进行：空气除菌流程的制定要根据以下因素而进行：空气除菌流程的制定要根据以下因素而进行：l发酵生产对无菌空气的要求（如无菌程度、空气压发酵生产对无菌空气的要求（如无菌程度、空气压发酵生产对无菌空气的要求（如无菌程度、空气压发酵生产对无菌空气的要求（如无菌程度、空气压力、温度和湿度等等）力、温度和湿度等等）力、温度和湿度等等）力、温度和湿度等等）l采气环境的空气条件采气环境的空气条件采气环境的空气条件采气环境的空气条件l所用除菌设备的特性所用除菌设备的特性所用除菌设备的特性所用除菌设备的特性l空气性质等空气性质等空气性质等空气性质等空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件三三.空气介质过滤除菌设备空气介质过滤除菌设备2.空气除菌流程示例空气除菌流程示例（（1）空气压缩冷却过滤流程）空气压缩冷却过滤流程 设备构成：压缩机、贮罐、空气冷却器、设备构成：压缩机、贮罐、空气冷却器、过滤器。

过滤器 适应地区：气候寒冷、相对湿度很低的地适应地区：气候寒冷、相对湿度很低的地区空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件空气压缩冷却过滤流程空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件2.2.空气除菌流程示例空气除菌流程示例（（2 2）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件三三.空气介质过滤除菌设备空气介质过滤除菌设备2.2.空气除菌流程示例空气除菌流程示例空气除菌流程示例空气除菌流程示例（（（（2 2）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程流程特点：）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程流程特点：）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程流程特点：）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程流程特点：l2 2次冷却、次冷却、次冷却、次冷却、2 2次分离、适当加热次分离、适当加热次分离、适当加热次分离、适当加热l2 2次分离油水的主要优点：可以节约冷却用水，油和水雾次分离油水的主要优点：可以节约冷却用水，油和水雾次分离油水的主要优点：可以节约冷却用水，油和水雾次分离油水的主要优点：可以节约冷却用水，油和水雾分离除去比较完全，保证干过滤。

分离除去比较完全，保证干过滤分离除去比较完全，保证干过滤分离除去比较完全，保证干过滤l第一级冷却：大部分的水、油结成较大的雾粒，且雾粒浓第一级冷却：大部分的水、油结成较大的雾粒，且雾粒浓第一级冷却：大部分的水、油结成较大的雾粒，且雾粒浓第一级冷却：大部分的水、油结成较大的雾粒，且雾粒浓度比较大，适合用旋风分离器分离度比较大，适合用旋风分离器分离度比较大，适合用旋风分离器分离度比较大，适合用旋风分离器分离l第二级冷却：使空气进一步冷却后析出较小的雾粒第二级冷却：使空气进一步冷却后析出较小的雾粒第二级冷却：使空气进一步冷却后析出较小的雾粒第二级冷却：使空气进一步冷却后析出较小的雾粒l两级冷却的优点：可以减少油膜污染对传热的影响两级冷却的优点：可以减少油膜污染对传热的影响两级冷却的优点：可以减少油膜污染对传热的影响两级冷却的优点：可以减少油膜污染对传热的影响空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件三三.空气介质过滤除菌设备空气介质过滤除菌设备2.空气除菌流程示例空气除菌流程示例（（2）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程适应地区：适应各种气候条件适应地区：适应各种气候条件空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件3.前置高效过滤除菌流程前置高效过滤除菌流程 使空气先经中效、高效过滤后，进入空气使空气先经中效、高效过滤后，进入空气压缩机。

经过前置高效过滤器后，空气的压缩机经过前置高效过滤器后，空气的无菌程度已经达到无菌程度已经达到99.99%，再经过冷却、，再经过冷却、分离和主过滤器过滤后，空气的无菌程度分离和主过滤器过滤后，空气的无菌程度更高，以保证安全更高，以保证安全空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件3.前置高效过滤除菌流程前置高效过滤除菌流程空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件4.4.冷热空气直接混合式空气除菌流程冷热空气直接混合式空气除菌流程 省去一级冷却和分离设备及空气再加热设备，简省去一级冷却和分离设备及空气再加热设备，简省去一级冷却和分离设备及空气再加热设备，简省去一级冷却和分离设备及空气再加热设备，简化了流程，使冷却水用量也降低了压缩空气从化了流程，使冷却水用量也降低了压缩空气从化了流程，使冷却水用量也降低了压缩空气从化了流程，使冷却水用量也降低了压缩空气从贮罐出来分两路，一部分进冷却器，经分离器分贮罐出来分两路，一部分进冷却器，经分离器分贮罐出来分两路，一部分进冷却器，经分离器分贮罐出来分两路，一部分进冷却器，经分离器分离水、油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空离水、油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空离水、油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空离水、油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空气混合，使混合后的空气温度为气混合，使混合后的空气温度为气混合，使混合后的空气温度为气混合，使混合后的空气温度为30303030～～～～35℃35℃35℃35℃，相对，相对，相对，相对湿度为湿度为湿度为湿度为50505050～～～～60%60%60%60%。

空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件4.4.冷热空气直接混合式空气除菌流程冷热空气直接混合式空气除菌流程空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件三三. 除菌过滤介质除菌过滤介质1.常用的过滤介质常用的过滤介质 棉花（未脱脂）棉花（未脱脂） 活性炭活性炭 玻璃纤维玻璃纤维 超细玻璃纤维纸超细玻璃纤维纸 化学纤维化学纤维空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质2.过滤效率过滤效率K:过滤常数过滤常数L:滤层厚度滤层厚度K值越大，滤层厚值越大，滤层厚L可以越小可以越小阻力降越小越好阻力降越小越好空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质棉花：是一种传统的过滤介质主要适棉花：是一种传统的过滤介质主要适用于工业规模和实验室环境棉花纤用于工业规模和实验室环境棉花纤维直径一般为维直径一般为16-21um，装填时要，装填时要分层均匀铺砌，最后要压紧，装填密分层均匀铺砌，最后要压紧，装填密度达到度达到150-200kg/m3为好。

为好空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质•玻璃纤维：一般直径为玻璃纤维：一般直径为8-19um不等，不等，而纤维直径越小越好，填充系数一般为而纤维直径越小越好，填充系数一般为6-10%空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质•活性炭：通过表面吸附作用而吸附截留微活性炭：通过表面吸附作用而吸附截留微生物一般采用直径生物一般采用直径3mm，长，长5-10mm的的圆柱状活性炭圆柱状活性炭空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质•超细玻璃纤维纸：超细玻璃纤维纸： 直径为直径为1-1.5um，属于高速过滤介质属于高速过滤介质空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质石棉滤板：采用石棉滤板：采用20%纤维小而直的蓝石棉和纤维小而直的蓝石棉和8%纸浆纤维混合打浆而成过滤效率比较纸浆纤维混合打浆而成过滤效率比较低，只适用于分过滤器湿强度较大，受低，只适用于分过滤器湿强度较大，受潮时也不易穿孔或折断，能耐受蒸汽反复潮时也不易穿孔或折断，能耐受蒸汽反复杀菌，使用时间较长。

杀菌，使用时间较长空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质•烧结材料过滤介质：种类很多，主要有烧烧结材料过滤介质：种类很多，主要有烧结金属、烧结陶瓷、烧结塑料结金属、烧结陶瓷、烧结塑料空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件四四. 除菌过滤介质除菌过滤介质•绝对过滤：过滤介质微孔直径只有绝对过滤：过滤介质微孔直径只有绝对过滤：过滤介质微孔直径只有绝对过滤：过滤介质微孔直径只有0.1-0.22um0.1-0.22um，小于细菌直径，固菌体粒子不能通过，该过程，小于细菌直径，固菌体粒子不能通过，该过程，小于细菌直径，固菌体粒子不能通过，该过程，小于细菌直径，固菌体粒子不能通过，该过程称为绝对过滤称为绝对过滤称为绝对过滤称为绝对过滤•绝对过滤分为两类：绝对过滤分为两类：绝对过滤分为两类：绝对过滤分为两类：•一类：能除去全部微生物，但不能除去噬菌体一类：能除去全部微生物，但不能除去噬菌体一类：能除去全部微生物，但不能除去噬菌体一类：能除去全部微生物，但不能除去噬菌体如，如，如，如，MiliporeMilipore公司的公司的公司的公司的0.22um0.22um的膜式过滤器。

的膜式过滤器的膜式过滤器的膜式过滤器•另一类：可以除去小至另一类：可以除去小至另一类：可以除去小至另一类：可以除去小至0.01um0.01um的微粒，故可以的微粒，故可以的微粒，故可以的微粒，故可以滤除全部噬菌体如，英国的滤除全部噬菌体如，英国的滤除全部噬菌体如，英国的滤除全部噬菌体如，英国的DHDH公司研制的绝公司研制的绝公司研制的绝公司研制的绝对空气过滤器，被公认为最保险、安全的空气除对空气过滤器，被公认为最保险、安全的空气除对空气过滤器，被公认为最保险、安全的空气除对空气过滤器，被公认为最保险、安全的空气除菌过滤器菌过滤器菌过滤器菌过滤器空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件五五.空气调节设备空气调节设备1.生物工业生产对空气调节的要求生物工业生产对空气调节的要求（（1）生物工业生产过程中需要不断调节空气）生物工业生产过程中需要不断调节空气洁净度 发酵车间对空气的洁净程度有一定的要求，发酵车间对空气的洁净程度有一定的要求，所以需要强化通风，包装车间需要更洁净所以需要强化通风，包装车间需要更洁净的空气（的空气（100级）级）空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件五五.空气调节设备空气调节设备1.生物工业生产对空气调节的要求生物工业生产对空气调节的要求（（2）美国国立卫生研究所建议，有关室内洁）美国国立卫生研究所建议，有关室内洁净度及其换气次数、通气流速等的参考值净度及其换气次数、通气流速等的参考值如下表所示。

如下表所示空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件五五.空气调节设备空气调节设备1.生物工业生产对空气调节的要求生物工业生产对空气调节的要求典型的空气调节流程图典型的空气调节流程图空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件六六.空气的增湿和减湿的方法及原理空气的增湿和减湿的方法及原理（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质1.湿度湿度x（（1）湿度的定义：又称湿含量，表示了湿空）湿度的定义：又称湿含量，表示了湿空气中所含的水蒸汽质量与所含的绝干空气气中所含的水蒸汽质量与所含的绝干空气质量之比质量之比空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质1.湿度湿度x（（2）湿度表达式：）湿度表达式：空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质1.湿度湿度x（（3）空气的饱和湿度）空气的饱和湿度Xs：若湿空气中水蒸：若湿空气中水蒸汽的分压强汽的分压强Pw等于该空气湿度下水的饱和等于该空气湿度下水的饱和蒸汽压蒸汽压Ps，这时空气的湿度称为饱和湿度这时空气的湿度称为饱和湿度。

空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质1.湿度湿度x（（4）饱和湿度）饱和湿度Xs表达式：表达式：当湿空气中水蒸汽的分压强当湿空气中水蒸汽的分压强Pw等于该空气湿度下水的饱和等于该空气湿度下水的饱和蒸汽压蒸汽压Ps，空气就称为被水蒸汽所饱和，此时的湿度为饱，空气就称为被水蒸汽所饱和，此时的湿度为饱和湿度空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质（一）湿空气的性质2.相对湿度相对湿度Φ（（1）定义：表示湿空气饱和程度的量，它是）定义：表示湿空气饱和程度的量，它是湿空气里水蒸汽分压与同温下水的饱和蒸湿空气里水蒸汽分压与同温下水的饱和蒸汽压之比（以百分数表示）汽压之比（以百分数表示）空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（二）空气的增湿和减湿原理（二）空气的增湿和减湿原理1.空气的增湿和减湿过程空气的增湿和减湿过程 是空气与水两相间传热与传质同时进行的过是空气与水两相间传热与传质同时进行的过程2.增湿：增加空气的湿含量增湿：增加空气的湿含量3.减湿：减少空气的湿含量。

减湿：减少空气的湿含量空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件4.4.增湿机理增湿机理增湿机理增湿机理MNMN：表示水与空气的两相界面；：表示水与空气的两相界面；：表示水与空气的两相界面；：表示水与空气的两相界面；XiXi：在界面上空气的湿含量；：在界面上空气的湿含量；：在界面上空气的湿含量；：在界面上空气的湿含量；X X：空气主体湿含量；：空气主体湿含量；：空气主体湿含量；：空气主体湿含量；ti ti：湿球温度；：湿球温度；：湿球温度；：湿球温度；（二）空气的增湿和减湿原理空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件4.4.增湿机理增湿机理增湿机理增湿机理•传质的过程：界面上空气的湿含量（传质的过程：界面上空气的湿含量（传质的过程：界面上空气的湿含量（传质的过程：界面上空气的湿含量（XiXi）大于空气主体湿）大于空气主体湿）大于空气主体湿）大于空气主体湿含量（含量（含量（含量（X X），故在湿含量差），故在湿含量差），故在湿含量差），故在湿含量差Xi-XXi-X的作用下，水分不断从两的作用下，水分不断从两的作用下，水分不断从两的作用下，水分不断从两相界面传递到空气中去（增湿）。

相界面传递到空气中去（增湿）相界面传递到空气中去（增湿）相界面传递到空气中去（增湿）•传热过程：空气的温度高于水的温度，借助对流给热，热传热过程：空气的温度高于水的温度，借助对流给热，热传热过程：空气的温度高于水的温度，借助对流给热，热传热过程：空气的温度高于水的温度，借助对流给热，热量从空气传递到水，放出显热而空气自身的温度降低，水量从空气传递到水，放出显热而空气自身的温度降低，水量从空气传递到水，放出显热而空气自身的温度降低，水量从空气传递到水，放出显热而空气自身的温度降低，水吸收了显热而升温同时，水分汽化后把潜热带到空气中，吸收了显热而升温同时，水分汽化后把潜热带到空气中，吸收了显热而升温同时，水分汽化后把潜热带到空气中，吸收了显热而升温同时，水分汽化后把潜热带到空气中，这部分热量的传递方向刚好与上述显热的传递方向相反这部分热量的传递方向刚好与上述显热的传递方向相反这部分热量的传递方向刚好与上述显热的传递方向相反这部分热量的传递方向刚好与上述显热的传递方向相反空气在这类增湿过程中可近似看作等焓过程空气在这类增湿过程中可近似看作等焓过程空气在这类增湿过程中可近似看作等焓过程空气在这类增湿过程中可近似看作等焓过程。

二）空气的增湿和减湿原理空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件5.减湿的机理减湿的机理示意图：示意图：（二）空气的增湿和减湿原理（二）空气的增湿和减湿原理空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件5.减湿的机理减湿的机理•传质过程：传质过程：空气湿含量（空气湿含量（空气湿含量（空气湿含量（X X）大于界面空气湿含）大于界面空气湿含）大于界面空气湿含）大于界面空气湿含量（量（量（量（XiXi），所以水分由空气向水相主体扩散所以水分由空气向水相主体扩散所以水分由空气向水相主体扩散所以水分由空气向水相主体扩散•传热过程：空气中的水分冷凝放出的潜热和空气传热过程：空气中的水分冷凝放出的潜热和空气传热过程：空气中的水分冷凝放出的潜热和空气传热过程：空气中的水分冷凝放出的潜热和空气降温的显热，通过对流给热传给水，变为水的显降温的显热，通过对流给热传给水，变为水的显降温的显热，通过对流给热传给水，变为水的显降温的显热，通过对流给热传给水，变为水的显热，使水的温度升高热，使水的温度升高热，使水的温度升高热，使水的温度升高二）空气的增湿和减湿原理（二）空气的增湿和减湿原理空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件（三）空气的增湿和减湿方法（三）空气的增湿和减湿方法1.空气的增湿方法空气的增湿方法（（1）往空气中直接通入蒸汽：）往空气中直接通入蒸汽： 空气的湿含量空气的湿含量x提高了，但温度也随之提高了，但温度也随之升高。

该方法难于使空气达到饱和，升高该方法难于使空气达到饱和，也不能使空气降温也不能使空气降温空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件1.空气的增湿方法空气的增湿方法（（2）喷水：）喷水： 使水以雾状喷入不饱和的空气中，使空气增使水以雾状喷入不饱和的空气中，使空气增湿这是普遍采用的增湿方法这是普遍采用的增湿方法三）空气的增湿和减湿方法（三）空气的增湿和减湿方法空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件1.空气的增湿方法空气的增湿方法（（3）空气混合增湿）空气混合增湿 使待增湿的空气和高湿含量的空气混合而增使待增湿的空气和高湿含量的空气混合而增湿三）空气的增湿和减湿方法（三）空气的增湿和减湿方法空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件2.2.空气的减湿方法空气的减湿方法空气的减湿方法空气的减湿方法（（（（1 1）喷淋低于该空气露点温度的冷水喷淋低于该空气露点温度的冷水喷淋低于该空气露点温度的冷水喷淋低于该空气露点温度的冷水2 2）使用热交换器以把空气冷却至其露点以下使用热交换器以把空气冷却至其露点以下使用热交换器以把空气冷却至其露点以下使用热交换器以把空气冷却至其露点以下3 3）空气经压缩后冷却至初温，使其中水分部分凝）空气经压缩后冷却至初温，使其中水分部分凝）空气经压缩后冷却至初温，使其中水分部分凝）空气经压缩后冷却至初温，使其中水分部分凝集析出，使空气减湿。

集析出，使空气减湿集析出，使空气减湿集析出，使空气减湿4 4）用吸收或吸附方法除掉水气，使空气减湿用吸收或吸附方法除掉水气，使空气减湿用吸收或吸附方法除掉水气，使空气减湿用吸收或吸附方法除掉水气，使空气减湿5 5）通入干燥空气，所得的混合空气的湿含量比原）通入干燥空气，所得的混合空气的湿含量比原）通入干燥空气，所得的混合空气的湿含量比原）通入干燥空气，所得的混合空气的湿含量比原空气的低空气的低空气的低空气的低三）空气的增湿和减湿方法（三）空气的增湿和减湿方法空气供给工程与设备课件空气供给工程与设备课件。