连续式灭菌的方法研究及系统优化(附件)
在我们平常的生产生活中，消毒灭菌技术已经与人类的健康和生存状况紧密相连，包含食品，药物等各个方面都需要不同方式的灭菌技术对相关的物品进行消毒灭菌处理。本课题中主要对各种灭菌方法作了相关的介绍和研究。其中重点选择了过热蒸汽干燥灭菌作详细研究，这种方法操作方法安全性高，灭菌效果优良，操作相对简便；同时在经济性、实用性方面都有很大优势的体现，所以再继续深入研究过热蒸汽灭菌技术，对实际生活中与药物相关的行业领域意义就显得十分必要。本文首先对各种灭菌方法作分述，并确定了过热蒸汽干燥灭菌作进一步的系统研究和系统优化，该系统包括下料装置、过热蒸汽装置、滚筒、冷却装置等。运用CAD设计了连续性过热蒸汽灭菌系统总体设计方案原理图，以及系统关键部件滚筒的设计图；在此基础上又借助于PRO/E软件绘制出该灭菌设备的三维模型图，更加直观的表达出系统实际的结构组成以及工作状态，最后并对设计方案进一步实际验证，通过计算对装置滚筒部分进行分析校核，对系统的参数提出了优化方案验证，确认了该设计的实际可操作性和运作可行性。关键词：灭菌方法；过热蒸汽；三维建模；系统优化 目 录
第一章 引 言
1.1灭菌的定义 1
1.2 灭菌发展现状 1
1.3课题的来源、研究目的和内容 2
1.3.1课题研究来源 2
1.3.2课题研究的目的与意义 2
1.3.3课题研究的主要内容 3
第二章 灭菌研究方法总结
2.1灭菌方法的介绍 4
2.2灭菌方法的系统分析及优缺点比较 4
2.3连续性过热蒸汽干燥灭菌 9
2.3.1过热蒸汽干燥灭菌定义 9
2.3.2 过热蒸汽干燥灭菌的优势 9
2.3.3过热蒸汽干燥灭菌的应用 10
第三章 连续式过热蒸汽干燥灭菌控制系统组成
3.1系统装置组成 11
3.2过热蒸汽干燥灭菌装置原理流程 15
3.3 滚筒灭菌器的优势与劣势 16
3.4过热蒸汽干燥灭菌装置的综合设计 16
过热蒸汽干燥灭菌设备的系统优化及相关计算
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
2.3.3过热蒸汽干燥灭菌的应用 10
第三章 连续式过热蒸汽干燥灭菌控制系统组成
3.1系统装置组成 11
3.2过热蒸汽干燥灭菌装置原理流程 15
3.3 滚筒灭菌器的优势与劣势 16
3.4过热蒸汽干燥灭菌装置的综合设计 16
过热蒸汽干燥灭菌设备的系统优化及相关计算
4.1灭菌设备相关参数计算分析 19
4.1.1转筒的转速n 19
4.1.2筒体的表面积S 19
4.1.3原料通入量检验 19
4.1.4圆滚筒壁厚计算 20
4.1.5筒体设计 20
4.1.6筒体的斜度 20
4.1.7筒体载荷计算 20
4.1.8筒体应力计算分析 21
4.1.9筒体变形计算分析 23
4.2灭菌器滚筒的筒体参数优化分析 24
4.2.1利用ANSYS分析过程 24
4.2.2验证优化结果 28
第五章 过热蒸汽干燥灭菌工作流程的优化分析
5.1实现灭菌流程的循环使用与再开发 29
5.2 减少灭菌流程的能耗 30
5.2.1降低原料水份含量 31
5.2.2提高空气进口温度T0 32
5.3控制物料的干燥度K 33
5.4改善蒸汽通入管道的形状 33
5.5合理选择原材料颗粒度 34
5.6合理选择滚筒保温层 36
总结 38
致 谢 39
参考文献 40
第一章 引 言
1.1灭菌的定义
灭菌的含义：灭菌即通过采取各种强烈的物理或化学因素的措施，使物体内外部的一切微生物失去繁殖成长的能力。灭菌时间以及灭菌剂强度都关系到到灭菌的彻底程度。原始的群体密度、菌种或环境给予菌种的抵抗力都决定了微生物对灭菌剂的抵抗力。在食品工业和医药范畴中，灭菌不仅仅是不可或缺的关键技能，也是获取纯培养的必不可少的前提。连续式灭菌在某种程度上也被称为连消。第一，发酵灭菌罐，然后在培养在发酵罐外部分，连续预热加热高效设备，保温灭菌，再进行冷却操作，然后连续放入已灭菌好的发酵罐里从而构成了整个培养基连续灭菌工艺过程。
1.2 灭菌发展现状
目前，采用消毒、辐照法等灭菌方法对医疗卫生用品杀毒灭菌不是相当的多，一部分是因为辐射灭菌法费用高相对于蒸汽法，化学法而言，厂家们为了节约成本不愿意采用那些费用高的灭菌方法；另一部分，由于相关部门宣传推广不到位，政府投入少，社会对一些效果好的灭菌方法的优越性认识不够；还有一部分由于技术原因造成了市场上卫生状况与发达国家相比，远远不如。每一年由于采用不恰当灭菌消毒方法产生相当大的能耗，与此同时，对环境卫生造成的污染以及一些药物遗留产生的危害也时常发生，更严重的是，处理的不彻底不得当而造成的交叉感染，二次感染对人体会造成相当大的伤害。用一串数据证明，国内各种肝炎病毒携带者靠近1亿多人，大概占世界总数的50%的比例，很大程度上造成这种后果，都是因为采用传统的加热灭菌方式，处理不彻底 ，才导致肝炎病毒感染。所以，灭菌方法的研究迫在眉睫，推广正确的合理的有效的消毒灭菌方法紧要而迫切。
1.3课题的来源、研究目的和内容
1.3.1课题研究来源
该课题主要是来源于在灭菌这个行业，灭菌的种类，灭菌的方法都多种多样。对待不同的产品需要采用恰当的合理的灭菌方式去处理。小到一个个灭菌的设定条件，大到灭菌的方式流程，都可能会对产品的药性或安全性产生极大的影响，严重的甚至会造成组织结构上的根本的破坏，从而造成浪费，多花成本以及安全上的问题。所以，安全稳定是前提，又要保证产品的质量，研究灭菌就变的重要。
1.3.2课题研究的目的与意义
在行业内，在对某些产品进行消毒灭菌的时候，会综合多种因素，一般在选择最终灭菌方法的时，会考虑到灭菌方法的安全性、稳定性；灭菌方案的经济成本；灭菌方法对产品的各方面影响是否具大等等因素。总之，多者兼顾，追求最佳的灭菌效果。现在，热力灭菌是被认可的一种方法，在日常生产生活中使用较为普遍，也是一种被大众信任的办法。热力灭菌又包含干热灭菌和湿热灭菌。在干热的情况下对材料加热，完全祛灭微生物的方式被称作干热灭菌。一般条件下的温度在165摄氏度到175摄氏度之间并持续一定的时间。
过热蒸汽灭菌达到消毒目的的方法也就是湿热法了。同种条件下，有实验证明，干热灭菌下细菌细胞组成被破坏效果不如湿热法条件下明显。热蒸汽的穿透能力比热空气强，相比较而言，更能保证微生物细菌被消灭。气体液化，释放出大量的热量，提高了灭菌时候的温度，这也是湿热法的一大优势。总的说来，湿热法灭菌应用相对的更加普遍，效果也相对的明显。
过热蒸汽干燥灭菌，是近几年来蓬勃发展迅速
第一章 引 言
1.1灭菌的定义 1
1.2 灭菌发展现状 1
1.3课题的来源、研究目的和内容 2
1.3.1课题研究来源 2
1.3.2课题研究的目的与意义 2
1.3.3课题研究的主要内容 3
第二章 灭菌研究方法总结
2.1灭菌方法的介绍 4
2.2灭菌方法的系统分析及优缺点比较 4
2.3连续性过热蒸汽干燥灭菌 9
2.3.1过热蒸汽干燥灭菌定义 9
2.3.2 过热蒸汽干燥灭菌的优势 9
2.3.3过热蒸汽干燥灭菌的应用 10
第三章 连续式过热蒸汽干燥灭菌控制系统组成
3.1系统装置组成 11
3.2过热蒸汽干燥灭菌装置原理流程 15
3.3 滚筒灭菌器的优势与劣势 16
3.4过热蒸汽干燥灭菌装置的综合设计 16
过热蒸汽干燥灭菌设备的系统优化及相关计算
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
2.3.3过热蒸汽干燥灭菌的应用 10
第三章 连续式过热蒸汽干燥灭菌控制系统组成
3.1系统装置组成 11
3.2过热蒸汽干燥灭菌装置原理流程 15
3.3 滚筒灭菌器的优势与劣势 16
3.4过热蒸汽干燥灭菌装置的综合设计 16
过热蒸汽干燥灭菌设备的系统优化及相关计算
4.1灭菌设备相关参数计算分析 19
4.1.1转筒的转速n 19
4.1.2筒体的表面积S 19
4.1.3原料通入量检验 19
4.1.4圆滚筒壁厚计算 20
4.1.5筒体设计 20
4.1.6筒体的斜度 20
4.1.7筒体载荷计算 20
4.1.8筒体应力计算分析 21
4.1.9筒体变形计算分析 23
4.2灭菌器滚筒的筒体参数优化分析 24
4.2.1利用ANSYS分析过程 24
4.2.2验证优化结果 28
第五章 过热蒸汽干燥灭菌工作流程的优化分析
5.1实现灭菌流程的循环使用与再开发 29
5.2 减少灭菌流程的能耗 30
5.2.1降低原料水份含量 31
5.2.2提高空气进口温度T0 32
5.3控制物料的干燥度K 33
5.4改善蒸汽通入管道的形状 33
5.5合理选择原材料颗粒度 34
5.6合理选择滚筒保温层 36
总结 38
致 谢 39
参考文献 40
第一章 引 言
1.1灭菌的定义
灭菌的含义：灭菌即通过采取各种强烈的物理或化学因素的措施，使物体内外部的一切微生物失去繁殖成长的能力。灭菌时间以及灭菌剂强度都关系到到灭菌的彻底程度。原始的群体密度、菌种或环境给予菌种的抵抗力都决定了微生物对灭菌剂的抵抗力。在食品工业和医药范畴中，灭菌不仅仅是不可或缺的关键技能，也是获取纯培养的必不可少的前提。连续式灭菌在某种程度上也被称为连消。第一，发酵灭菌罐，然后在培养在发酵罐外部分，连续预热加热高效设备，保温灭菌，再进行冷却操作，然后连续放入已灭菌好的发酵罐里从而构成了整个培养基连续灭菌工艺过程。
1.2 灭菌发展现状
目前，采用消毒、辐照法等灭菌方法对医疗卫生用品杀毒灭菌不是相当的多，一部分是因为辐射灭菌法费用高相对于蒸汽法，化学法而言，厂家们为了节约成本不愿意采用那些费用高的灭菌方法；另一部分，由于相关部门宣传推广不到位，政府投入少，社会对一些效果好的灭菌方法的优越性认识不够；还有一部分由于技术原因造成了市场上卫生状况与发达国家相比，远远不如。每一年由于采用不恰当灭菌消毒方法产生相当大的能耗，与此同时，对环境卫生造成的污染以及一些药物遗留产生的危害也时常发生，更严重的是，处理的不彻底不得当而造成的交叉感染，二次感染对人体会造成相当大的伤害。用一串数据证明，国内各种肝炎病毒携带者靠近1亿多人，大概占世界总数的50%的比例，很大程度上造成这种后果，都是因为采用传统的加热灭菌方式，处理不彻底 ，才导致肝炎病毒感染。所以，灭菌方法的研究迫在眉睫，推广正确的合理的有效的消毒灭菌方法紧要而迫切。
1.3课题的来源、研究目的和内容
1.3.1课题研究来源
该课题主要是来源于在灭菌这个行业，灭菌的种类，灭菌的方法都多种多样。对待不同的产品需要采用恰当的合理的灭菌方式去处理。小到一个个灭菌的设定条件，大到灭菌的方式流程，都可能会对产品的药性或安全性产生极大的影响，严重的甚至会造成组织结构上的根本的破坏，从而造成浪费，多花成本以及安全上的问题。所以，安全稳定是前提，又要保证产品的质量，研究灭菌就变的重要。
1.3.2课题研究的目的与意义
在行业内，在对某些产品进行消毒灭菌的时候，会综合多种因素，一般在选择最终灭菌方法的时，会考虑到灭菌方法的安全性、稳定性；灭菌方案的经济成本；灭菌方法对产品的各方面影响是否具大等等因素。总之，多者兼顾，追求最佳的灭菌效果。现在，热力灭菌是被认可的一种方法，在日常生产生活中使用较为普遍，也是一种被大众信任的办法。热力灭菌又包含干热灭菌和湿热灭菌。在干热的情况下对材料加热，完全祛灭微生物的方式被称作干热灭菌。一般条件下的温度在165摄氏度到175摄氏度之间并持续一定的时间。
过热蒸汽灭菌达到消毒目的的方法也就是湿热法了。同种条件下，有实验证明，干热灭菌下细菌细胞组成被破坏效果不如湿热法条件下明显。热蒸汽的穿透能力比热空气强，相比较而言，更能保证微生物细菌被消灭。气体液化，释放出大量的热量，提高了灭菌时候的温度，这也是湿热法的一大优势。总的说来，湿热法灭菌应用相对的更加普遍，效果也相对的明显。
过热蒸汽干燥灭菌，是近几年来蓬勃发展迅速
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