【摘要】： 醫(yī)療廢物處理是近年來環(huán)境工程領(lǐng)域中一個新穎的研究方向。高溫蒸汽處理工藝以其投資少、運行成本低等諸多優(yōu)點越來越受到人們的青睞。對其進行研究不僅有較好的理論探索意義,而且有很強的實際應(yīng)用價值。 本文第一部分為醫(yī)療廢物高溫蒸汽滅菌工藝的研究,通過實驗驗證和理論分析,考察了醫(yī)療廢物高溫蒸汽處理工藝中各因素之間的影響關(guān)系。包括:固體物料和殘液滅菌中滅菌時間和滅菌溫度的關(guān)系,空氣殘余量對溫度和熱穿透的影響,空氣殘余量對滅菌效果的影響等。研究表明:滅菌室內(nèi)的空氣殘余量會使滅菌室溫度降低;空氣殘余量還會延長熱穿透時間,使滅菌效果變差;與固體廢物的滅菌過程相比,殘液滅菌需要的滅菌時間要短。通過對實驗數(shù)據(jù)的回歸,得到了嗜熱型脂肪桿菌芽孢在滅菌過程中的殺滅率,熱死亡時間和滅菌溫度之間的關(guān)系式。通過理論計算得到了滅菌室內(nèi)的空氣殘余率、內(nèi)室壓力和溫度之間的關(guān)系式。 如何確定滅菌時間是高溫蒸汽滅菌工藝的關(guān)鍵所在,滅菌時間包括熱死亡時間和熱穿透時間。熱死亡時間由微生物本身的特性決定;而熱穿透時間與該過程中的熱量質(zhì)量傳遞有關(guān)。 文中的第二部分對濕熱滅菌中的熱量和質(zhì)量傳遞進行了研究,目的是通過理論計算確定濕熱滅菌過程中的熱穿透時間。將醫(yī)療廢物按物理形態(tài)分為致密性物料和多孔性物料。取其中的一片物料作為研究對象,分別建立了一維狀態(tài)的熱量質(zhì)量傳遞數(shù)學(xué)模型。利用致密性物料的熱傳遞模型,分析了空氣對熱穿透性的影響,通過計算發(fā)現(xiàn)致密性物料需要的熱穿透時間很短,瞬間即可完成。 對多孔物料的熱量質(zhì)量傳遞模型中涉及的參數(shù)進行了測算。采用失重法,通過比較計算蒸發(fā)量和實驗蒸發(fā)量的數(shù)值,利用多變量尋優(yōu)的方法得到實驗溫度下濕分?jǐn)U散系數(shù)與濕含量之間的關(guān)系式。之后將其進行計算,推導(dǎo)出了濕分?jǐn)U散系數(shù)與濕含量和溫度之間的關(guān)系式。采用加濕法,通過比較計算滲透量和實驗滲透量及計算溫度和實驗溫度的數(shù)值,利用多變量尋優(yōu)的方法得到了熱質(zhì)擴散系數(shù)與濕含量和溫度之間的關(guān)系式。 在得到濕分?jǐn)U散系數(shù)和熱質(zhì)擴散系數(shù)關(guān)系式后,對多孔物料濕熱滅菌的熱量質(zhì)量傳遞模型進行了數(shù)值計算和實驗驗證。研究表明,與致密性物料相比多孔物料需要的熱穿透時間比較長。計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合性較好。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X799.5

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本文編號：2790701