综述资料:无菌空气系统综述

发酵人网站 2020-03-25 15:58:42

摘要 

 当总过滤器、分过滤器过滤介质全部使用棉花、活性炭时,该系统就为棉碳无菌空气过滤系统。 当过滤介质使用玻璃纤维时,就成为棉碳改进的无 菌空气过滤系统。当过滤介质使用高分子膜和先进无菌空气过滤器过滤系统时,就成为新型节能无菌空气过滤系统。

吴梅桂《发酵无菌空气制备系统升级换代》

邢书芳《新型节能无菌空气系统制备综述》

棉花- 活性炭过滤系统

我国的抗生素工业生产始自二十世纪五十年 代, 从那时开始直至八十年代中期, 一直沿用以棉 花、活性炭作为主要空气过滤介质的发酵无菌空气 制备工艺, 其工艺流程框图如图1 所示。 

新一代过滤介质

材质好坏取决于可靠性和经济性:所谓可靠性, 是指过滤系统能够在外部条件发生较大变化时, 或者是在较为苛刻的工况条件下, 仍然能够可靠的提供无 菌的空气。而所谓经济性, 是指硬件购置费用与使 用过程中的能耗和维护费用低。

镍金属烧结过滤介质

这种介质具有许多特有的优点, 如:过滤精度相 对较高, 通过阻力降相对较低, 耐高温性能优越,反复清洗再生使用等。但是过滤精度与聚四氟乙烯等材料制成的滤膜相比仍有较大差距, 达不到滤除细菌和病毒所需要的0. 1μm。

聚四氟乙烯材料滤膜介质

经折迭制成的滤芯, 具有很大的单位体积过滤面积;可以通过细菌和病毒挑战性试验, 过滤精度高达0. 02μm ;耐高温性能好;潮湿环境 下的强度变化小;初始阻力降小;制成的过滤器, 体 积小巧、装、拆方便;优点很多, 是各种介质中, 最为理想的一种, 在欧美日等国家和地区得到普遍采用, 目前国内也有厂家使用。

涂覆超细玻璃纤维编织介质

属深层过滤, 因此具有相对较高的容尘能力。在过滤精度水平、大于0. 3μm 尘粒的滤除率和单位体积过滤面积等技术指标上, 与前一种膜处于同一层次,可在国内生产制造。

组合型空气过滤系统

通过优势互补, 可成功构建兼具可靠性与经济性的多介质组合型无菌空气制备系统(如图2)。

这一系统由雾滴捕集器、换热器、总空气预滤 器、分空气预滤器和除菌过滤器共五部分组成。

雾滴捕集器的装填介质为不锈钢扁丝, 承担的功能是 捕集、除去在压缩空气中含有的过饱和水雾, 不锈钢扁丝的特点是,雾滴捕集能力强、阻力降低、使用寿 命长、可反复再生使用。

换热器的作用是适当升高 压缩空气温度、从而降低压缩空气的相对湿度, 保护 预滤器在较干燥条件下工作。

总空气预滤器和分预 滤器的过滤介质均为聚丙烯编织材料制成的滤芯, 这种聚丙烯编织材料, 来源丰富, 价格低廉, 有较大 的容尘量和较低的阻力降, 但耐热性能较差, 不能承 受高温灭菌, 因而不能作为末级过滤器的介质使用。 而把这种材料作为预滤器介质, 可以充分利用其价 廉、容尘量大和阻力降低的优点, 令其承担主要的除 尘功能, 对精滤器起保护作用, 延长其使用寿命。

除 菌过滤器(精滤器)的过滤介质, 在八十年代中后期 一般为镍金属烧结管/膜, 九十年代以来, 则多为聚 四氟乙烯滤膜或涂覆超细玻璃纤维。

过滤微生物外,其他功能

(1)滤除空气系统的少量油雾;

(2)避免空气中出现冷凝水;

(3)解决碳钢管道中产生的锈粉。

新型过滤系统

无菌空气制备的设计和应用是一套完整的系 统工程,需要对系统环境、设备和运行统筹考虑。尤其是在空气质量恶劣的条件下,保证优良的无菌空 气系统制备十分关键。此外,空压机的类型、气液和气固分离设备的使用效果、高效节能膜过滤器的选择、相关空气系统制备的补充和完善等,都是无菌空气制备工程需要考虑的重要因素。


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