发酵用压缩空气的预处理及除菌设备课件.ppt

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1、3.发酵用压缩空气的预处理及除菌设备空气净化除菌好气性微生物发酵通常以空气作为氧源通风发酵需要的空气必须是洁净无菌的空气，并有一定的温度和压力，这就要求对空气进行净化除菌和调节的处理。空气除菌的方法很多，如辐射灭菌、加热灭菌、化学药物灭菌、静电吸附除菌和介质过滤除菌等。第一节空气净化除菌的方法与原理一、生物工业生产对空气质量的要求1．空气中微生物的分布空气中经常可检查到一些细菌及其芽孢、酵母、真菌和病毒。北方干燥寒冷的空气含菌量较少，而南方潮湿温暖的空气含菌量较多；人口稠密的城市比人口少的农村含

2、菌量多；一般城市空气中杂菌数为3000~8000个／米３一般每升高10米，空气中的含菌量就降低一个数量级。空气中微生物数目的数量级可以认为是103～104个/m3。通过对空气中微生物分布情况的研究，选择良好的取风位置和提高空气除菌系统的除菌效率，是确保发酵工业正常生产的重要条件。2．生物工业生产对空气质量的要求（1）压缩空气的压强空气压缩机出口的空气压强0.2～0.35MPa（2）空气流量（3）空气的温度进发酵罐压缩空气的温度比发酵温度高出10℃（4）相对湿度进入总过滤器的压缩空气的相对湿度控制

3、在60％～70％。（5）洁净度生物工业生产对空气调节的要求生物工业生产需要洁净的环境、适宜的空气温度和空气压强。洁净空间：指空气中微粒受控制的空间。洁净度级数(英制)：每1ft3空气中，粒径大于等于0.5μm的最大允许粒子数。洁净度级数(国际制)：每1m3空气中，粒径大于等于0.5μm的最大允许粒子数的常数对数值。空气洁净级数空气洁净级数(英制)粒径≥0.5μm的最大微粒数（个/ft3）粒径≥0.5μm的最大微粒数（个/m3）空气洁净级数(国际)1001003500M3.510001000350

4、00M4.51000010000350000M5.51000001000003500000M6.5无菌空气发酵对无菌空气的要求是：无菌，无灰尘，无杂质，无水，无油，正压等几项指标。发酵对无菌空气的无菌程度要求是：只要在发酵过程中不因无菌空气染菌而造成损失即可。一般要求1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无菌程度为N=10－3。对不同的生物发酵生产和同一工厂的不同生产区域（环节），应有不同的空气无菌度的要求。生物工业生产除对空气的无菌程度有要求外，还根据具体情况而对空气的温度、

5、湿度和压力有一定的要求。3．空气含菌量的测定空气含菌量的测定一般采用培养法或光学法测定其近似值。以光学法为基础的仪器有粒子计数器，它是利用微粒对光线散射作用来测量粒子的大小和含量。粒子的大小与讯号峰值有关。数量与讯号脉冲频率有关。二、空气净化除菌方法及原理（一）空气除菌方法常用的除菌方法有介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等。辐射杀菌、化学药品杀菌、干热杀菌等都是将有机体蛋白质变性而破坏其活力，从而杀灭空气中的微生物。介质过滤和静电吸附方法则是利用分离方法将微生物粒子除去。1．热杀菌热杀菌

6、是一种有效的、可靠的杀菌办法。如果采用加热空气，以达到杀菌目的，需要消耗大量的能源和增设许多换热设备。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的意义。空气加热杀菌流程1.空压机2.保温维持管3.贮罐2．辐射杀菌X射线、β射线、紫外线、超声波、γ射线等从理论上都能破坏蛋白质活性而起杀菌作用。应用较广泛的是紫外线，它的波长在253.7～265nm时杀菌效力最强，它的杀菌力与紫外线的强度成正比，与距离的平方成反比。紫外线通常于无菌室和医院手术室等空气对流不大的环境下消毒杀菌。杀菌效率

7、低，杀菌时间长，一般要结合甲醛蒸气或苯酚喷雾等来保证无菌室的高度无菌。3.静电除菌采用静电除尘法除去空气中的水雾、油雾、尘埃和微生物等，消耗能量小，空气压力损失小，设备也不大，但对设备维护和安全技术措施要求较高。常用于洁净工作台、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。静电除尘静电除尘是利用静电引力吸附带电粒子而达到除菌除尘目的。悬浮于空气中的微生物，其孢子大多带有不同的电荷，没有带电荷的微粒在进入高压静电场时都会被电离变成带电微粒。静电除菌装置按其对菌体微粒的作用可分成电离区和捕

8、集区。静电除菌除尘装置示意图静电除菌用静电除菌进行空气净化，要求极板很平直，安装间距均匀。使用该方法一次性投资费用较大。对于一些直径很小的微粒，它所带的电荷很小，微粒不能被吸附而沉降，所以静电除尘对很小的微粒效率较低。4.过滤除菌法过滤除菌是目前生物技术工业生产中使用的最常用的空气除菌方法，它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，从而获得无菌空气常用的过滤介质有棉花、活性炭、超细玻璃纤维、石棉滤纸、PVA烧结材料过滤介质、烧结金属过滤介质等。第二节压缩空气预处理原理空气压缩过程，压