Advertisement

Folia Microbiologica

, 6:1 | Cite as

Optimal design of fibrous filters for air sterilization

  • A. E. Humphrey
  • F. H. Deindoerfer
Article

Summary

Sufficient knowledge about aerosol filtration is now available to design an optimal filter for air sterilization on a rational basis. Such a design consists of (1) assessing the filtration job to be accomplished. A logical design is based on a microorganism loading of 50 organisms per cubic foot of air and a probability of only a one-in-a-thousand chance of a single contaminant penetrating the filter during the course of the fermentation; (2) determining the thickness of a particular filter material required for the job. This thickness should be based upon conditions producing the minimal filter efficiency. When experimental data are lacking this efficiency can be calculated from theoretical relationships for collection due only to interception evaluated at the air velocity at which inertial effects become negligible; (3) selecting the filter size in terms of cross sectional area which results in minimal total costs; (4) comparing the total costs of optimally sized filters compounded from different material and selecting that material and its corresponding filter design which results in lowest total cost.

Keywords

Pressure Drop Filter Design Minimal Total Cost Inertial Impaction Minimal Efficiency 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Оптимальная конструкция волокистых фильтров для стерилизации воздуха

Abstract

В настоящее время имеется уже достаточное количество данных относительно фильтрации аэрозолей, так что можно для стерилизации воздуха построить фильтр с максимальной эффективностью. Ход работ по конструкции фильтра:
  1. (1)

    Определить требования, которые будут предбявляться к данному фильтру. Для расчетов можно принять цифру 50 микроорганизмов в кубическом футе воздуха и вероятность 1∶1000, что в течение ферментации через фильтр пройдет 1 контаминирующий микроорганизм.

     
  2. (2)

    Определить толщину слоя соответствующего материала, пригодного для фильтрации, исходя из условий, при которых фильтр обеспечивал бы минимальную эффективность. Если отсутствуют экспериментальные данные, можно вычислить минимальную эффективность на основании теоретических данных для абсорбции, обусловленной одним только улавливанием при такой скорости прохождения воздуха, когда действие инерции ничтожно и не имеет практического значения.

     
  3. (3)

    Установить размеры поперечного сечения фильтра так, чтобы они требовали минимальных затрат.

     
  4. (4)

    Сравнить суммы затрат на фильтры оптимальных размеров, сделанные из различных материалов, и выбрать материал, отвечающий конструкции фильтра, требующего наименьших расходов.

     

References

  1. Chen, C. Y.:Filtration of aerosol by fibrous media. Chem. Rev. 55: 595, 1955.CrossRefGoogle Scholar
  2. Davies, C. N.:Separation of airborne dust and particles. Proc. Inst. Mech, Engrs. (London) B1; 185, 1952.Google Scholar
  3. Decker, H. M., Geile, F. A., Moorman, H. E., Glick, C. A.:Removal of bacteria and bacteriophage from air by electrostatic precipitation and spun glass filter pads. Heating, Piping and Air Conditioning 23: 124, 1951.Google Scholar
  4. Gaden, E. L., Humphrey, A. E.:Fibrous filtes for air sterilization design procedure. Ind. Eng. Chem. 48: 2172, 1956.CrossRefGoogle Scholar
  5. Humphrey, A. E.:Air sterilization. Adv. Appl. Microbiol. 2: 301, 1960.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. Humphrey, A. E., Gaden, E. L.:Air sterilization by fibrous media. Ind. Eng. Chem. 47: 924, 1955.CrossRefGoogle Scholar
  7. Knaysi, G.:Elements of Bacterial Cytology. 2nd Edit., Comstock Publishing Co., Ithaca, N. Y. 1951.Google Scholar
  8. Langmuir, I., Blodgett, K. B.: Report No RL-225. General Electric Research Lab., Schenectady, N. Y. 1944.Google Scholar
  9. Maxon, W. D., Gaden, E. L.:Fibrous filters for air sterilization-experimental studies with a pilot scale filter. Ind. Eng. Chem. 48: 2177, 1956.CrossRefGoogle Scholar
  10. Ranz, W. E., Wong, J. B.:Impaction of dust and smoke particles on surface and body collectors. Ind. Eng. Chem. 44: 1371, 1952.CrossRefGoogle Scholar
  11. Sadoff, H. L., Almlof, J. W.:Testing of filters for phage removal. Ind. Eng. Chem. 48: 2199, 1956.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic 1961

Authors and Affiliations

  • A. E. Humphrey
    • 1
  • F. H. Deindoerfer
    • 1
  1. 1.University of PennsylvaniaPhiladelphia 4

Personalised recommendations