Курс лекций для студентов специальности -48 02 01 «Биотехнология» Минск 2014 034)

17 
Рис. 3.1. Технологическая схема очистки и стерилизации воздуха: 
1 – воздухозаборник; 2 – фильтр предварительной очистки; 3 – нагнетатель воздуха; 4 – воздушный холодильник; 
5 – влагоотделитель; 6 – ресивер; 7 – подогреватель; 8 – головной фильтр; 9 – индивидуальный фильтр 

18 
На заводах большой мощности отдают предпочтение рулонным ав-
томатическим фильтрам (рис. 3.2) производительностью 20−120 тыс. м
3
/ч, 
в которых фильтрующий материал в виде упругого слоя из стеклово-
локна поступает непрерывно с малой скоростью (или периодически 
через определенные паузы в автоматическом режиме) с одной катуш-
ки, а загрязненный наматывается в таком же режиме на другую. Один 
рулон может быть рассчитан на работу в течение года. 
Воздух
3
2
1
4
Рис. 3.2. Рулонный фильтр: 
1 – чистый рулон; 2 – фильтрующий слой; 3 – опорная решетка;
4 – рулон отработанного фильтрующего материала 
Головной фильтр (рис. 3.3) представляет собой вертикальную ци-
линдрическую емкость со съемной крышкой и установленными внутри 
опорной (нижней) и прижимной (верхней) решетками, между которыми 
помещается волокнистый фильтрующий материал − стекловолокно или 
базальтовое волокно (или слои из этих волокон). Базальтовое волокно 
получают из магматической горной породы, оно отличается более вы-
сокой термостойкостью, большей механической прочностью и мень-
шим раздражающим действием на кожу человека. Производительность 
типовых головных фильтров по воздуху 110, 380 и 550 м
3
/мин. 
При набивке фильтра используют средства индивидуальной за-
щиты, а фильтрующий материал смачивают водой, чтобы уменьшить 
пыление. После набивки фильтр стерилизуют острым паром при тем-
пературе 125−135
С в течение 1,5−2,0 ч, а затем подсушивают горя-
чим очищенным воздухом в течение 3 ч. В процессе эксплуатации го-
ловные фильтры стерилизуют не реже 1 раза в месяц, а перенабивку 
фильтров производят не реже 1 раза в год (фильтрующий материал не 

19 
регенерируется). При проектировании обязательно предусматривают 
резервный головной фильтр. 
Рис. 3.3. Головной фильтр: 
1 – опорная решетка; 2 – фильтрующий материал; 
3 – прижимная решетка; 4 – паровая рубашка 
Фильтры тонкой очистки (рис. 3.4) устанавливают к каждому 
ферментатору. Они обеспечивают стерильность воздуха. В последние 
годы получили распространение ФТО со сменными фильтрующими 
элементами, изготовленными из фторопласта, базальтового картона, 
многослойной термостойкой ткани. 
Рис. 3.4. Фильтр тонкой очистки: 
1 – фильтрующий элемент; 2 – прижимная пластина; 3 – шток; 4 – гайка 

20 
Перспективно использование фильтрующих патронов из металло-
керамики, прессованного металлического порошка (нержавеющая сталь, 
титан). Конструкция фильтров позволяет быстро заменить фильтрую-
щий элемент, имеющий небольшие размеры (диаметр 200–400 мм, вы-
сота 400−800 мм). ФТО стерилизуется острым паром одновременно со 
стерилизацией ферментатора перед каждой загрузкой аппарата. Типовой 
ряд фильтров − ФТО-60, ФТО-100, ФТО-500, ФТО-750, ФТО-1000, 
ФТО-2000, где цифры указывают производительность по воздуху (м
3
/ч). 
Температура воздуха на выходе из ФТО должна составлять 
40−60
С. При необходимости очищаемый воздух подогревается 
в теплообменнике (см. рис. 3.1). Повышенная температура воздуха 
в совокупности с операцией частичного удаления из сжатого воздуха 
водяных паров должна исключить конденсацию влаги в головных 
и индивидуальных фильтрах, так как при увлажнении фильтрующего 
материала резко снижается эффективность очистки воздуха. 
Удаляемый из ферментатора воздух имеет влажность около 100% 
и содержит капельную влагу в количестве 40−60 г/м
3
, содержащую 
живые клетки микроорганизмов – продуцентов биологически актив-
ных веществ. Современные требования охраны труда и окружающей 
среды предписывают очистку отработанного воздуха от микробных 
клеток перед выбросом в атмосферу. 
Отделение от воздуха капельной влаги приводит к удалению 
с жидкостью до 90% микробных клеток. В связи с этим на практике 
для очистки отработанного воздуха применяют систему «циклон + 
фильтр сетчатый». Циклон выполняет функции каплеотделителя, 
а фильтр, представляющий собой многослойный тканевый патрон из 
тонких стальных нитей, обеспечивает доочистку воздуха. 
При очистке отработанного воздуха, имеющего высокую влаж-
ность, хорошо зарекомендовали себя металлокерамические фильтры, 
которые применяются в виде парного автоматизированного комплек-
са: один фильтр рабочий, другой – регенерируется продувкой паром. 
Переключение фильтров осуществляется в автоматическом режиме 
при увеличении гидравлического сопротивления фильтра до опреде-
ленной (заданной) величины. Каждый ферментатор оборудуется авто-
номной системой очистки отработанного воздуха, что исключает пере-
дачу инфекции по коммуникациям из одного ферментатора в другой. 

21 

жүктеу/скачать 1,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: