正文 第二節 發酵生產過程中的空氣淨化(3 / 3)

η2=12(2.00-lnRe)2(1+R)ln(1+R)-(1+R)+11+R(7-13)

式中R——微粒和纖維的直徑比,R=dv/df

dv——微粒直徑,m

df——纖維直徑,m

Re——氣流的雷諾準數,Re=dfvρ/μ

此公式雖然不能完善地反映各參數變化過程中纖維截留微粒的規律,但對氣流速度等於或小於臨界速度時計算得到的單纖維截留效率還是比較接近實際的。

(3)擴散捕集作用直徑很小(

0.3μm的顆粒的去除率為99.99%以上,同時阻力比較小,壓降較小。超細玻璃纖維過濾紙屬於高速過濾介質,氣流速度提高,有利於過濾,故在生產上采用的氣速超過臨界氣速,以獲得較高的過濾效率。

超細玻璃纖維紙的一個最大缺點就是抗濕性能差,一旦濾紙受潮,其強度和過濾效率就會明顯下降。目前研製成的JU型除菌濾紙,是在製紙過程中加入適量的疏水劑,起到抗油、抗水和蒸汽的作用。另外這種濾紙還具有不怕折疊以及過濾阻力低等優點。

(2)微孔濾膜類過濾介質微孔濾膜類過濾介質的空隙小於0.5μm,甚至小於0.1μm,能將空氣中細菌真正濾去,即絕對過濾。絕對過濾易於控製過濾後的空氣質量,節約能量和時間,操作簡便。這一類介質包括纖維素酯微孔濾膜、聚四氟乙烯微孔濾膜等。

(3)石棉濾板它是采用20%纖維小而直的藍石棉和8%的紙漿纖維混合打漿製成。由於纖維直徑比較粗,纖維間隙較大,雖然濾板較厚(3~5mm),但過濾效率還是比較低,隻適宜用於分過濾器。其特點是濕強度較大,受潮時不易穿孔或折斷,能承受蒸汽反複殺菌,使用時間較長。

(4)燒結材料過濾介質燒結材料過濾介質的種類繁多,有燒結金屬(蒙乃爾合金、青銅等)、燒結陶瓷、燒結塑料等。製造時將這些材料的粉末加壓成型,然後使其在熔點溫度下黏結固定。因此隻是粉末表麵熔融黏結而保持粒子的空間和間隙,形成了微孔通道,具有微孔過濾的作用。

3.新型過濾介質

隨著科學技術的不斷發展以及對發酵生產無菌的要求越來越嚴格,目前已研製成功了一些新型的過濾介質。超濾膜便是其中之一。超濾膜的微孔直徑隻有0.1~0.45μm,因此能有效地除去一般的菌體微粒,但還不能阻截病毒、噬菌體等更小的微生物。使用超濾膜時必須同時使用粗過濾器,目的是先把空氣中的大顆粒固體除去,減輕超濾膜的負荷,防止大顆粒堵塞濾孔。當然,這種過濾膜對空氣的阻力也是相當大的,同時這種膜的生產也比較困難,目前僅處於研究試驗階段。

總之,各種過濾介質的性能很少盡善盡美,這還有待於進一步研究和改善,創造出各種更多更新的高效率過濾介質。在以上介紹的各種空氣過濾介質中,棉花和活性炭一般用於總過濾器和分過濾器,活性炭還可作為一級過濾介質,超細玻璃纖維紙和石棉濾板一般用於分過濾器。

4.提高過濾除菌效率的措施

由於目前所采用的過濾介質均需要在幹燥的條件下才能進行除菌,因此需要圍繞介質來提高除菌效率。提高除菌效率的措施主要有:

(1)設計合理的空氣預處理設備,選擇合適的空氣淨化流程,以達到除油、水和雜質的目的。

(2)設計和安裝合理的空氣過濾器,選用除菌效率高的過濾介質,如采用絕對過濾介質。

(3)保證進口空氣清潔度,減少進口空氣的含菌數。具體方法包括:加強生產場地的衛生管理,減少生產環境空氣中的含菌數;正確選擇進風口,壓縮空氣站應設上風口;提高進口空氣的采氣位置,減少菌數和塵埃數;加強空氣壓縮前的預處理。

(4)降低進入空氣過濾器的空氣的相對濕度,保證過濾介質能在幹燥狀態下工作。具體方法包括:使用無潤滑油的空氣壓縮機;加強空氣冷卻和去油去水;提高進入過濾器的空氣的溫度,降低其相對濕度。