低温净化车间（共3篇）
低温净化车间 篇1
一、低温净化车间空调系统的设计原则
低温净化车间内各洁净室的空气洁净度要满足生产工艺对生产环境的洁净等级要求，以空气洁净等级为依据设计空调系统、选用气流流型。对于严格要求消声减震、位置集中、面积较大的车间，要设计集中式净化空调系统，除此之外可以设计成分散式净化空调系统。空调系统设计要在满足低温净化车间生产工艺要求的同时，符合GB50189-2005公共建筑节能设计标准，倡导节能环保，高效利用资源。在确保新风量和净化车间压差的前提下，尽量利用回风降低车间温度。若回风中含有浓度较高的尘灰时，应当在回风口和回风管道上设置高效过滤器。低温净化车间空调系统中的电加热器要安置在高效过滤器上风侧，并要配有相应的防火安全措施。
二、低温净化车间空调系统的设计方案与方法
1. 设计方案的确定
想要满足车间对低温净化生产的要求给空调系统的设计增添了一定的难度，若是按照常规的方法在车间内部设置蒸发盘管来满足生产工艺对室温的要求，盘管上必然会常常出现结冰的现象，这样一来便会对车间的洁净度造成影响。为此，经过全方面综合考虑，最终决定采用低温洁净空调系统。下面就该系统的设计方法进行简介。
2. 低温洁净空调的设计方法
(1)车间情况简介。某生产车间的低温洁净区域设置在二层，该层四周皆为洁净走廊，同时包括一些其他有空调净化要求的房间，该层的上层和下层分别为空调车间。整个车间的四周隔墙采用的是双层万力板夹墙，车间吊顶采用的是发泡阻燃聚氨酯保温层，地面铺设的是焦渣保温层，房间内门采用的全部都是保冷铝合金门，经检测结果显示，车间围护结构的保温效果良好。在各个生产房间内的设备全部没有散湿，每个房间内共配置4名操作人员，在对负荷进行计算过程中综合考虑了工作人员的身体散热量、散湿量、设备的发热量、照明灯具的散热量以及围护结构的热负荷等因素，由于低温洁净房间四周的环境基本上可以保持在恒温状态。为此，在实际计算过程中只需要计算出夏季的热负荷即可，经计算后得出总热负荷为10 690 Kcal/h(12.34 kw)。
(2)为了确保空调系统的新风量能够达到最大，决定采用另一个洁净空调房间作为新风量来源，采用这种设计的原因是另一个房间的净化空调系统具有排风设备。本空调系统的新风量和回风量的比值为10%，该比值能够满足现场作业人员卫生要求的新风量。
(3)通过对空气处理的整个过程进行分析得出以下结果：表冷器必须采用直接蒸发的形式。为此，在净化空调系统设计过程中，采用直接蒸发式表冷器，蒸发温度设置在零下7.2摄氏度，表冷器上配有除霜设施，空调系统的总送风量为每小时5 253m3，所需的冷量为15 710 Kcal/h(18.27 kw)。
(4)按照以上得出的实际参数值以及对空调机组各方面性能的综合比较，最终决定采用HD20低温空气调节机组，其最大的优点在于具备自动冲霜装置，并且在进风口的位置处还设有初效过滤器。为了尽可能满足车间对空调洁净度的要求，在低温空调系统设计过程中，空调机送风口加装了中效过滤器，并将送风管道设置在房间中的吊顶夹层内，送风口采用的是铝合金材质的散流器，一并安装在吊顶上，并相应设置了电控阀门，可直接对风量进行调节，而在总送风管上并未设置调节阀门;回风装置采用的是铝合金材质的网式回风口，该装置位于房间的下部，回风立管全部嵌入墙体当中，并与夹层内的回风干管相连接，回风支管和回风干管上分别设有调节阀门。此外，在送风道和回风道上均装设了良好的保温设施。
(5)本系统设计完成后，在调试的过程中，还对车间内的外部围护结构进行优化，在原有的双层万力板夹墙内填充了蛭石保温材料，并在屋顶上对聚氨酯阻燃保温层进行了现场发泡，通过多次调试和试运转，最终使室温达到了预先的设计要求。
3. 注意事项
(1)在低温净化车间空调系统设计中，不同等级的洁净室决定着净化空调系统的划分。先要结合生产工艺确定GMP规定中的生产车间净化等级，而后将相同级别要求，同时又是同一生产班次的车间划分为同一净化系统。通常情况下，百级净化的区域较小，可将其安置于10万级净化环境中。单独处理万级和10万级各系统新风，避免其相互影响，对净化空调的运行调节造成不利。如果对新风进行集中处理，需停止运行中的某个系统，那么就会增加运行中的空调系统新风，加大房间内正压，严重时引起系统参数波动。
(2)低温净化车间的空调系统不同于一般舒适性空调系统，该系统的送风量要足够大，严格按照洁净房间的气流组织要求进行设计，科学、合理安排送风口的布置，以满足低温净化车间正常生产的需求。根据判断回风口处气流流型可知，回风口气流不会对空气的周转循环造成太大影响，因此在设计净化车间空调系统时，必须使系统满足送风量要求，为了将回风口对送风质量的影响降至最低，应当尽量减少送风口的布置数量。合理布置空调系统的回风管，由于回风管气流速度不可以过大，所以通常情况下将流速维持在6～8m/s即可，这样不仅可以确保空调系统稳定运行，还可以提高空调系统运行的经济性。在设计回风管时，要合理确定回风管的直径大小，如果回风管过小，则会严重影响到每个吸风管口的风量平衡，造成接近风机部分的风量较大，而末端的风量较小，导致回风系统不能均衡运行。
(3)高效过滤器的安装方式主要分为技术夹层安装上卸方式和顶装下卸方式两种。由于绝大部分洁净室均采用技术夹层，所以在设计空调系统高效过滤器的安装方式时，应当多选用技术夹层安装上卸方式。这种安装方式具备拆卸方便、易于密封等优点，即便是出现泄漏事故也不会对系统造成重大影响，这是因为泄露物会直接流入技术夹层里，确保空调系统运行安全。但是，从空调系统运行管理的角度上看，运用顶装上卸方式安装高效过滤器也存在一些弊端，如管道较多、技术夹层不易清扫、夹层清洁度偏低等。
(4)在低温净化车间的空调系统安装完毕后，需要进行系统调试，确保系统各项功能参数满足设计要求。调试合格的空调系统只是该系统正是投入使用的第一步，接下来在使用过程中要重视长期维护管理工作。所以，单位要制定空调系统管理规章制度，做好空调系统的维护保养工作，确保空调系统始终处于最佳运行状态。单位要落实岗位责任制，对值班人员进行岗位培训，并且针对工艺性质洁净级别、净化设备、人员配备情况和空调系统特点制定与此相适应的管理制度，要求管理人员做好日常记录工作，对空调系统的使用状况和异常现象进行详细记录，定期总结管理工作经验，不断提高空调系统管理使用水平，在保证低温净化车间正常生产的情况下实现节能降耗的目标。
三、结论
综上所述，本文提出的低温净化空调系统在某车间内进行应用后，符合生产工艺对低温洁净的要求，并且系统的节能效果也非常显著。由于采用的是低温空调机组，因而空间占用面积较小，同时还便于调节和操作，在经过一段时间的使用后系统并未出现任何故障问题，运行稳定、可靠。
参考文献
[1]刘红云,杨凤丽,姜守,王宪龙.洁净厂房空调系统设计方案分析[J]现代制造技术与装备,2009(2).
[2]潘峰,张兰英,张秋生.通化东宝药业注射剂分厂空调净化工程设计[J]吉林建筑工程学院学报,2008(2).
[3]龚伟,孙鲁春.新型重症监护病房净化空调系统的应用—空调净化系统污染控制与节能关系系列研讨[J].暖通空调,2009(12).
[4]唐文娟,林嗣豪,谢星云,王志勇,余雪林.药品生产车间的不同空气净化法的卫生质量比较[J].海峡预防医学杂志,2007(4).
[5]胡玮,陶新伟,制药企业洁净厂房空调系统设计运行中一些常见问题及改进措施[J].城市建设理论研究(电子版),2011(30).
[6]陈泽嘉.药厂净化空调设计中若干问题的探讨[J].医药工程设计,2007(2).
低温等离子体沥青烟气净化技术 篇2
1 低温等离子体沥青烟气净化技术
1.1 技术简介
低温等离子体沥青烟气净化技术集高压毫微秒脉冲高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解三种作用于一体。该技术能有效地将沥青烟气中大分子破坏成小分子,分解沥青烟气分子中的芳烃类物质,利用等离子体产生的高能电子在臭氧的作用下与沥青烟气中的分子碰撞,使其激发到更高能级,形成激发态分子,激发态分子促使化学键断裂形成活性物,最终生成CO2和H2O。
1.2 技术优势
本净化系统处理后的沥青烟气排放满足GB16297—1996《大气污染物排放标准》。沥青烟气主要是以0.1～1.0μm的焦油细雾粒的形态存在。低温等离子体沥青烟气净化技术就是要尽可能多地捕捉这些微小的颗粒,避免了传统活性炭吸附法形成的二次污染。对于改性沥青搅拌罐内产生的含有粉尘的沥青烟气,通过喷淋水洗使之与水形成乳浊液经沉淀回收再利用,这样不但及时清理了管道,而且避免了发生火灾。
2 低温等离子体沥青烟气净化工艺流程
2.1 烟气净化技术系统组成
低温等离子体沥青烟气净化技术系统由洗涤降温段、离心扑雾分离段、机械过滤段、高压静电吸附段、低温等离子体净化段、紫外线光解段六部分组成,见图1。
室内集烟罩、储存罐和搅拌罐经管路、防火门连接到主风管上,在引风机的作用下沥青烟气和粉尘在主风管内水洗降温后进入水膜洗涤罐,大颗粒物(液态焦油及粉尘)被吸附而实现分离。水汽和剩余的大颗粒经扑雾分离罐进行油雾分离,机械过滤段进一步将颗粒状物质吸附分离。接着进入高压静电吸附段,然后进入等离子体净化段,对烟气中的大分子进行分解。未被分解的分子进入光解净化段,烟气中的有机分子光解成H2O和CO2。最后达标后排放,见图2。
2.2 烟气净化技术工艺原理
2.2.1 洗涤降温段
当沥青烟气和粉尘进入洗涤降温段(主管路和水膜洗涤罐)时,高温烟气穿过从雾化器喷出的细小水雾,烟气中颗粒状污染物与水雾碰撞发生液滴的合并,油雾和颗粒污染物因表面黏度较大而被雾滴包融。随着雾滴体积增大,烟气中的颗粒物和粉尘因惯性而被水吸附,形成乳浊液排入沉淀池,待沉淀后再循环利用。另外,水雾还具有对高温烟气进行冷却和降温的作用。
2.2.2 离心扑雾分离段
经洗涤降温后的烟气进入离心扑雾分离段,采用机械式除油技术,利用风机对烟气进行分离净化。通过改变叶片的角度和形式,使颗粒分子在叶轮片上撞击聚集,在离心力作用下甩入箱体内壁,经漏油管流入回收池内,从而实现油烟分离。
带水烟气流经过气液扑雾分离器时,气体中的水分子和颗粒物因惯性作用产生紊流碰撞。水分子和颗粒物会碰撞到扑雾分离罐的扑雾网和罐壁而被截留下来,通过管路流入回收池内。
2.2.3 机械过滤段
烟气经过前段处理后,去除了大部分颗粒物,部分逃逸的微米级烟气进入机械过滤段(粗过滤和精过滤)。该段在过滤净化烟气的同时还具有吸声降噪作用,使设备整体噪声得到有效控制。
2.2.4 高压静电吸附段
利用高压电源产生的电晕放电,在静电作用下使前段残留的亚微米级细小颗粒物聚集,形成粗颗粒,沉淀后通过管路流入回收池内。
电晕放电产生的大量电子和正负离子以及在这一过程中高频放电产生的瞬间高能量,能打开烟气中部分大分子的化学键,使其分解成单质原子或无害分子。
2.2.5 低温等离子净化段
经前段处理后的烟气中的颗粒物已基本被吸附,余下的分子级烟气进入低温等离子体净化段。
等离子体是一种聚集态物质,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。其所拥有的高能电子同烟气中的分子碰撞时,发生一系列基元反应,并在反应过程中产生多种活性自由基和生态氧,即臭氧分解而产生的原子氧。
这些强氧化性的活性氧迅速与烟气中的有机分子碰撞并将其破坏,或者高能活性氧激活空气中的氧分子而产生二次活性氧,二次活性氧与烟气中的有机分子产生一系列链式反应,并利用自身反应产生的能量维系氧化反应,进一步氧化有机物质,最终生成无机氧化物和H2O。在这一过程中产生的荷电离子在另一外加电场的作用下被捕集,使气体中的碳化物、硫化物、氢化物及苯类、烃类等致癌物的分子发生改变,生成性能稳定的CO2、H2O及碳化物。另外,借助等离子体中的离子与物体的凝并作用,还可以对小至亚微米级的烟雾颗粒物进行有效地收集。
2.2.6 紫外线光解段
在前段处理中,烟气中逃逸的分子级异味气体在特制的高能高臭氧UVC紫外线(184.9 nm)光束照射下,产生氧化力极强的自由基。这些自由基可分解改变异味气体的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下断裂降解,将其所含的氢和碳转化成低分子化合物排出。
3 低温等离子体沥青烟气净化生产试验效果与分析
3.1 烟气净化生产试验效果
低温等离子体沥青烟气净化技术系统装置经一年多的生产试验,已取得明显效果。在直流高压为26～28 kW的运行条件下,可使沥青烟气中的焦油物质的浓度由300～1 000 mg/m3(净化器进口)下降为0.1～0.3 mg/m3(排放出口),净化效率达99.7%以上。2011年5月11日PONY青岛谱尼测试中心对该装置进行了现场实地检测,检查结果表明排放物中苯并[a]芘的含量符合GB 16297—1996《大气污染综合排放标准》。
3.2 烟气净化生产试验效果分析
3.2.1 风量与流速
根据现场监测,当风量为10 000～12 000 m3/h时,完全满足日产3万m2改性沥青卷材主辅车间烟气排放的要求。
主风管直径为600 mm,管内气体流速为10～12m/s,净化器截面积为1.2 m2,烟气通过净化器的流速为3 m/s左右。实验证明:烟气流速在3 m/s的条件下,净化效果均接近100%。当烟气流速增大时,净化效率呈下降的趋势。可见随着气速的增大,等离子体与烟气的碰撞几率随之下降。
3.2.2 扑雾与均流
洗涤后的烟气含有大量的水雾,水雾的存在直接影响等离子体的净化效果。采用Φ0.2 mm@2×3不锈钢金属丝网,将丝网叠成盘形网块,放置于扑雾罐中。丝网扑雾的分离效率受流速的影响,流速过低,烟气中夹带的细雾粒处于飘荡状态,未与丝网的细丝碰撞就随着气流而通过丝网;流速过高,丝网的细丝上聚集的液滴会形成液泛,以致一度被捕集的液滴又飞溅起来,再次被气体携带走,使分离效率急剧降低。
等离子体净化器的净化效率与电场断面气流流速的均匀程度有很大关系。电场断面气流分布不均匀时,局部区域将出现流速较高的串流区,其他区域将出现流速低的滞流区和涡流区。流速低处所增加的净化效率,不足以补偿流速高处所降低的效率。为促进气流分布均匀,净化器的进气箱前段应设置圆孔形气流分布板,其表面积为1.2 m2,板厚2 mm,多孔板上每个孔的孔径为8 mm,孔隙率为60%,左右共三层,间距为200 mm。
3.2.3 电场强度
试验结果表明脉冲电压峰值的增加,电极间距的减小都有利于提高苯并[a]芘去除率。当工作电压为30～40 kV,工作电流<120 mA,电场高度为4.5 m,电场强度为15 kV/cm左右时,沥青烟气的降解率可高达98%以上。
3.2.4 供电装置
采用可控硅微机控制高压静电硅整流设备,整组设备由高压整流变压器和自动控制柜组成。高压整流变压器由升压变压器、高压硅整流器、高频滤波电容、高压测量电阻等组成。
1)控制元件
控制元件由自动控制开关、交流接触器和一些中间继电器组成,用于高压供电装置的启动、停机和事故状态下跳闸、报警。
2)调压元件
调压元件由一对反并联大功率的可控硅承担,按照自动反馈控制单元发出的调压指令,使电场电压始终保持在最佳值。可控硅调压中还有一个不可缺少的组件———电抗器,它在电路中起到改善电流波形、限制电流突变和抑制高次谐波等作用。
3)升压变压器
升压变压器的短路阻抗为满载时的40%,能改善供电波形,得到较低的峰值,可克服可控硅调压的固有缺点,改善设备的伏安特性。
4)高压整流器
由高压硅堆组成的桥式整流器将高压交流电变成静电除尘器所需要的高压直流电。硅整流器的正向阻抗较低,能承受一定的反向浪涌功率,具有反向耐压高、整流效率高、耐冲击、轻便可靠的特点。
5)自动反馈控制电路
自动反馈控制电路由复杂的逻辑电路来实现,用于完成对主电路各种信号的跟踪监视和检测。自动反馈控制电路将所获取的反馈信号通过逻辑加工后发出调压、报警和跳闸指令,达到自动控制的目的。
6)低压控制装置
低压控制装置采用数字显示调节仪显示运行中的温度、压力等参数,达到控制和报警的目的,还可对风机、水泵、阀门的启动与关闭进行控制。
4 结论
净化僧帽牡蛎肉低温保鲜效果研究 篇3
1 材料与方法
1.1 材料与设备
僧帽牡蛎:购自漳浦有关养殖场,时间在12月份,经过4 h的运输抵达净化厂。净化工厂:厦门水产集团贝类净化中心,采用经海水井沙滤及紫外线设备灭菌的海水进行净化,其杀菌能力99.9%。设备:电脑控温冰箱(BCD—239SK DE,青岛海尔股份有限公司);高速组织匀浆机(T18型,德国IKA公司)。
1.2 净化工艺流程
1.3 净化方法及低温保鲜
将抵达净化厂的牡蛎,先用已消毒过的海水清洗,再通过人工粗选去除死贝和破贝,然后放入塑料盘沥干,接着放入净化水池(6 m×4 m×0.12 m)。净化池中注入经紫外线消毒达标的净化海水,水量以淹没为准,试验水温18～20 ℃,流水净化24 h,净化海水溶氧保持在4 mg/L以上,定时取出牡蛎检测大肠菌群。净化出池后开壳,牡蛎肉随即放入8～10 ℃的冷却净化海水中水洗除去牡蛎碎壳,捞出沥水后进行定量包装(每包100 g),包装分为直接包装和注海水包装两种。注海水包装的每包注入200 mL经紫外线杀菌的净化海水,置于电脑控温冰箱中,分别在10～-4 ℃各温度下冷藏,定时取出检测挥发性盐基氮。
1.4 样品处理
净化前、后分别随机采取足够数量带壳牡蛎,先用蒸馏水漂洗每一个牡蛎,让其自然流干,用开壳工具打开贝壳,取出软体组织直接放入高速组织捣碎机,用3 000 r/min的转速捣碎2 min左右,马上进行大肠菌群和沙门氏菌的检测。测挥发性盐基氮的样品从冷却冰箱取出后,直接包装的牡蛎马上用高速组织捣碎机以3 000 r/min的转速捣碎约2 min测定,注海水包装的经沥水后也以相同转速捣碎约2 min测定。测重金属、贝毒等的样品冻藏后检测。
1.5 检测方法
大肠菌群的检测按GB 4789.3的方法[6];挥发性盐基氮的测定按GB/T 5009.44的方法(康维皿法)[7]。
2 结果与分析
2.1 净化前僧帽牡蛎的主要安全卫生指标
净化前僧帽牡蛎3个样品的主要安全卫生指标(表1),除了大肠菌群超标外,其它指标均符合福建省地方标准DB 35/575—2004《净化海水贝类》的要求(表中的标准指标)[8]。
2.2 净化过程僧帽牡蛎大肠菌群的变化
大肠菌群的数量随着净化时间的延长而减少,净化时间24 h后,1号和2号两个样品均达到福建省地方标准要求(≤300 MPN/100 g贝肉),3号样品则达不到标准要求(表2)。
2.3 低温保藏过程挥发性盐基氮的变化
从试验结果(表3,表4)可以看出,注海水包装和未注海水包装的净化蛎肉在相同条件下保藏,其挥发性盐基氮随时间的变化趋势是相同的,无显著差异。根据《鲜、冻动物性水产品卫生标准》牡蛎的挥发性盐基氮≤10 mg/100 g贝肉[9]的要求,在各温度下注海水包装和未注海水包装的净化蛎肉低温保藏时间的临界值是一样的(表5)。从表5的结果还可以看出,净化牡蛎肉保藏时间的临界值随着保藏温度的降低而延长,大约每降低2 ℃可延长保藏时间1 d。
3 讨论
3.1 牡蛎的净化效果
僧帽牡蛎的净化效果与净化菲律宾蛤仔的效果非常相似[10],与牡蛎大肠菌群污染的程度有较大的关系,当大肠菌群数超过6 000 MPN/100 g贝肉时就不适宜进行净化。这种效果与双壳贝类文蛤、花蛤、缢蛏的净化效果[11]非常相似,说明双壳贝类净化技术规范[12]可能也适用于僧帽牡蛎的净化。
3.2 净化牡蛎的包装
虽然注海水包装和未注海水包装的净化蛎肉在相同条件下保藏,其挥发性盐基氮的变化无显著差异,但是,从保鲜运输方面而言,未加注净化海水的牡蛎由于运输过程的颠簸晃动使牡蛎之间产生了较大的磨擦,会使牡蛎的外观失去商品价值;而加注净化海水的牡蛎之间由于海水存在则几乎不产生磨擦,所以牡蛎的外观较好,商品价值较高;同时由于海水的比热大,可避免销售过程温度较大的波动,从而获得较好的鲜度。日本净化牡蛎生产工厂对净化牡蛎肉的运输保鲜大部分也是采用加注净化海水的方式。
3.3 净化牡蛎低温保鲜效果
从表3及表4还可以看出,净化牡蛎肉的挥发性盐基氮随着贮藏时间的增加而提高,6 ℃、8 ℃、10 ℃贮藏增加速度较快;2 ℃、4 ℃贮藏增加速度次之;-4 ℃、-2 ℃、0 ℃贮藏则呈缓慢上升趋势,这个范围的贮藏温度正是处于微冻保鲜温度区(-4～0 ℃),从而证实了采用微冻保鲜具有较佳的保鲜效果。另外,也证实了牡蛎在5 ℃以下存放比较安全,这与陈慧斌等[13]所叙述的结果非常相似。
4 结论
(1)大肠菌群数6 000MPN/100 g贝肉以下的僧帽牡蛎经24 h的净化可达到福建省地方标准《净化海水贝类》的要求(大肠菌群数≤300 MPN/100 g贝肉),双壳贝类的净化技术规范可能也适用于僧帽牡蛎的净化。
(2)净化蛎肉在-4～10℃下保鲜,其挥发性盐基氮的变化,注与未注净化海水,两种包装无显著差异;就运输保鲜而言,采用注净化海水包装可提高净化蛎肉的外观商品价值,防止温度波动。
(3)净化蛎肉的保藏温度/保藏天数分别为:10 ℃/2 d,8 ℃/3 d,6 ℃/4 d,4 ℃/5 d,2 ℃/7 d,0 ℃/8 d,-2 ℃/9 d,-4 ℃/11 d。