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1 何为压缩空气？

压缩空气，即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。

压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。

2 压缩空气在发酵行业内的应用

压缩空气供发酵使用：发酵是通过对微生物进行大规模的生长培养，从而产生人们所需要的代谢产物的过程。在食品饮料的生产、生物制药的过程中，部分微生物的生长需要大量的氧分，将压缩空气充入到发酵罐的主要目的是供给足够的氧分，这个时候，压缩空气的压力通常是0.8-2.5公斤之间，这个主要是依据发酵罐的高度和溶液密度来确定的。

污水处理用压缩空气：由于发酵产生的过程中会产生大量的废水，这些废水在排放之前都需要进行严格的净化处理，达到排放标准。废水处理的工艺中需要提供压缩空气，来培养微生物分解废水中的有害物质，同时压缩空气用以搅动液体增加水和空气的接触以达到充分曝气的效果。

压缩空气之仪表用气：压缩空气作为动力源使用：一般要求5-8公斤的压力，需要利用压缩空气来控制填装、包装和装瓶自动化生产线中的仪表阀门和制动装置。

3 压缩空气的质量提升

发酵工艺要求压缩空气与发酵液直接接触，因此压缩空气也是会直接与产品质量发生关联，所以需要对压缩空气进行严格处理，包括：除水、除油、除尘、除菌。

压缩空除水：首先要配置气水分离器，将其气水分离配上排水阀，初版筛除大的水分，然后经过冷冻式的方式去除水分，冷却的方式将压缩空气中水分去除到一定值，但是冷冻式干燥机的处理后的气体只能将露点降低到3℃td左右，所以后面还需要配置吸附式干燥机才能实现更干燥的空气。

压缩空气除油：建议采用稳定的除油装置，如果采用简单的滤芯式除油过滤器，过滤效率如果用无油是特别大的问题，但是用油润滑空压机就不行了，过滤时短，要想保证长期无油洁净的气体还是要不断更换滤芯，但是采用稳定的催化式的除油装置就可以保证稳定的无油，不会有耗材更换问题，是可以稳定达到食品级用气的除油设备，压缩空气除油选择催化式除油装置是很不错的选择，尤其对于食品、医疗、化工等行业对压缩空气品质要求高的领域。

压缩空气除尘：一般压缩空气除尘会选择四级或者三级过滤器根据过滤精度来选择，以将气体中的尘去除干净，滤芯式的过滤器，还需要定期更换滤芯来保证持续的洁净无尘压缩空气，最后配置的除菌过滤器。

压缩空气除菌：也是对于发酵工艺中压缩空气很重要的环节，目前市面上一般采用的除菌过滤器，主要是采用大比表面积，过滤精度为0.22μm以上的微滤滤芯，主要用于防止空气中的杂质和有害细菌、微生物等进入罐体、生产线、无菌室。

4 压缩空气的除菌

4.1发酵用无菌空气设计原理

①　空气中的微生物主要是细菌、酵母菌、霉菌和病毒，它们大多附着在空气中的灰尘上。

②　离地面近的空气中所含微生物也比离地面高的多。

③　工程设计中常以微生物浓度10⁴个/m³作为空气的污染指标。

④　一般按染菌机率为10^-3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1~2次染菌。

4.2发酵用无菌空气具体要求

①连续提供一定流量的压缩空气。常以通气比或VVM来计算空气的用量。VVM的意义是单位时间(min)单位体积(m3)华体会体育最新地址中通入标准状况下空气的体积(m3)，一般为0.1-2.0。

②空气的压强(表压)为0.2～0.4 MPa。

③进入过滤器之前，空气的相对湿度φ≤70％。

④进入发酵罐的空气温度可比培养温度高10-30℃。

⑤压缩空气的洁净度，在设计空气过滤器时，一般取失败概率为10^-3为指标。也可以把100级作为无菌空气的洁净指标。100级指每立方米空气中，尘埃粒子数最大允许值≥0.5 μm的为3500，≥5 μm的为0；微生物最大允许数为5个浮游菌/ m³，1个沉降菌/ m³。

中国药品生产洁净区空气洁净度标准

4.3空气过滤除菌流程

空气过滤除菌一般是把吸气口吸入的空气先进行压缩前过滤，然后进入空气压缩机。从空气压缩机出来的空气(一般压力在0.2MPa以上，温度120~160°C)，先冷却至适当温度(20~25°C)除去油和水，再加热至30~35°C，最后通过总空气过滤器和分过滤器(有的不用分过滤器)除菌，从而获得洁净度、压力、温度和流量都符合工艺要求的灭菌空气。