Skip to main content
SpringerLink
Log in

Optimal design of fibrous filters for air sterilization

Оптимальная конструкция волокистых фильтров для стерилизации воздуха

  • Published:
Folia Microbiologica Aims and scope Submit manuscript

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.

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.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  • Chen, C. Y.:Filtration of aerosol by fibrous media. Chem. Rev. 55: 595, 1955.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Davies, C. N.:Separation of airborne dust and particles. Proc. Inst. Mech, Engrs. (London) B1; 185, 1952.

    Google Scholar 

  • 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 

  • Gaden, E. L., Humphrey, A. E.:Fibrous filtes for air sterilization design procedure. Ind. Eng. Chem. 48: 2172, 1956.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Humphrey, A. E.:Air sterilization. Adv. Appl. Microbiol. 2: 301, 1960.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Humphrey, A. E., Gaden, E. L.:Air sterilization by fibrous media. Ind. Eng. Chem. 47: 924, 1955.

    Article  Google Scholar 

  • Knaysi, G.:Elements of Bacterial Cytology. 2nd Edit., Comstock Publishing Co., Ithaca, N. Y. 1951.

    Google Scholar 

  • Langmuir, I., Blodgett, K. B.: Report No RL-225. General Electric Research Lab., Schenectady, N. Y. 1944.

    Google Scholar 

  • Maxon, W. D., Gaden, E. L.:Fibrous filters for air sterilization-experimental studies with a pilot scale filter. Ind. Eng. Chem. 48: 2177, 1956.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Ranz, W. E., Wong, J. B.:Impaction of dust and smoke particles on surface and body collectors. Ind. Eng. Chem. 44: 1371, 1952.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Sadoff, H. L., Almlof, J. W.:Testing of filters for phage removal. Ind. Eng. Chem. 48: 2199, 1956.

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. University of Pennsylvania, Philadelphia 4

    A. E. Humphrey & F. H. Deindoerfer

Authors
  1. A. E. Humphrey
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. F. H. Deindoerfer
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Humphrey, A.E., Deindoerfer, F.H. Optimal design of fibrous filters for air sterilization. Folia Microbiol 6, 1–9 (1961). https://doi.org/10.1007/BF02869588

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02869588

Keywords

Search

Navigation