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Tipos y Métodos de Clasificación de Ingeniería de Purificación
Creado 2024.11.08
En muchos campos, como la producción industrial moderna, los experimentos de investigación científica y la atención médica y sanitaria, la ingeniería de purificación desempeña un papel crucial. Puede crear un espacio limpio que cumpla con los requisitos de entornos específicos, garantizando el progreso fluido de la producción y la investigación, así como la salud y seguridad de las personas. Este artículo presentará en detalle los tipos de ingeniería de purificación y los métodos de clasificación comunes.
I. Tipos de Ingeniería de Purificación
(I) Ingeniería de Purificación Industrial
1. Ingeniería de Purificación en la Industria Electrónica
El proceso de fabricación de chips electrónicos tiene requisitos ambientales extremadamente altos. En procesos clave como la fotolitografía y el grabado de chips, incluso las partículas de polvo más pequeñas pueden causar cortocircuitos u otros problemas de rendimiento en los chips. Por lo tanto, la ingeniería de purificación en la industria electrónica necesita crear un espacio de ultra alta limpieza, que generalmente alcanza el estándar ISO1-ISO3. Este tipo de ingeniería de purificación también tiene requisitos estrictos para el control de temperatura, humedad y estática. Por lo general, la temperatura debe controlarse dentro de los 22 ℃ ± 1 ℃, y la humedad debe estar entre el 45 % y el 55 % para garantizar el funcionamiento estable del equipo de producción y la tasa de rendimiento de la fabricación de chips.
2. Ingeniería de Purificación en la Industria Farmacéutica
La producción farmacéutica está relacionada con la vida y la salud humanas. Desde el procesamiento de materias primas hasta la producción de preparaciones, se requiere un ambiente limpio. Por ejemplo, en el taller de producción de inyectables, los microorganismos y el polvo en el aire pueden contaminar los medicamentos, causando graves accidentes médicos. Según los diferentes eslabones de producción, los requisitos de limpieza de la ingeniería de purificación farmacéutica varían. Generalmente, en las áreas clave de producción de medicamentos estériles, como el proceso de llenado, se requiere un nivel de limpieza de grado A (equivalente a ISO5), mientras que las áreas de fondo pueden ser de grado C o D (equivalente a ISO7 - ISO8). Al mismo tiempo, este tipo de ingeniería de purificación también debe centrarse en la ventilación y el tratamiento de esterilización del aire para prevenir la contaminación cruzada.
3. Ingeniería de Purificación en la Industria Alimentaria
Durante el procesamiento de alimentos, especialmente para algunos alimentos con estándares de higiene extremadamente altos, como la leche en polvo para bebés y los alimentos para el cuidado de la salud, la ingeniería de purificación es esencial. La ingeniería de purificación en la industria alimentaria tiene como objetivo principal prevenir problemas como la contaminación microbiana y la mezcla de materia extraña. En los procesos de secado y envasado de la producción de leche en polvo, es necesario controlar la cantidad de polvo y microorganismos en el ambiente, y la limpieza generalmente necesita alcanzar el nivel ISO7 - ISO8. Además, la ingeniería de purificación también debe considerar la prevención de la invasión de plagas y la contaminación química para garantizar la seguridad y calidad de los alimentos.
(II) Ingeniería de Purificación Biológica
1. Ingeniería de Purificación Biológica en Laboratorios
En los laboratorios de investigación científica biológica, especialmente en campos que involucran investigación sobre microorganismos altamente patógenos y experimentos de ingeniería genética, la ingeniería de purificación es clave para garantizar la seguridad del personal del laboratorio y la precisión de los resultados experimentales. Por ejemplo, en laboratorios de bioseguridad de nivel P3 y P4, la dirección del flujo de aire debe controlarse estrictamente y se debe adoptar un diseño de presión negativa para evitar la fuga de microorganismos. Al mismo tiempo, el sistema de purificación debe tener una función de filtración de aire de alta eficiencia, con una eficiencia de filtración superior al 99,97% para partículas de más de 0,3 μm de diámetro, y se debe equipar con equipo especializado de desinfección y esterilización para manejar oportunamente el espacio y los desechos del laboratorio.
2. Ingeniería de Purificación en Quirófanos de Hospitales
El quirófano del hospital es un lugar importante para salvar vidas, y la ingeniería de purificación puede reducir el riesgo de infecciones quirúrgicas. Los quirófanos se dividen en diferentes niveles según el tipo de cirugía y los requisitos de limpieza. Por ejemplo, los trasplantes de órganos, las cirugías cardíacas, etc., deben realizarse en quirófanos de limpieza particularmente alta de grado I, con un estándar de limpieza ISO5. La tasa de intercambio de aire por hora puede alcanzar de 30 a 40 veces para garantizar la calidad del aire en el área quirúrgica. Al mismo tiempo, también se deben controlar estrictamente los factores ambientales como la iluminación, la temperatura y la humedad en el quirófano para proporcionar buenas condiciones para el progreso exitoso de la cirugía.
(III) Otra Ingeniería de Purificación Especial Relacionada con Salas Limpias
1. Ingeniería de Purificación en la Industria Aeroespacial
Durante la fabricación y el ensamblaje de piezas aeroespaciales, las impurezas diminutas pueden afectar el rendimiento de las piezas y la fiabilidad de la nave espacial. Por ejemplo, en el taller de ensamblaje de componentes ópticos de satélites, las operaciones deben realizarse en un entorno extremadamente limpio para evitar que el polvo afecte la precisión de la lente óptica. Este tipo de ingeniería de purificación tiene altos requisitos para la estabilidad del entorno y el mantenimiento a largo plazo de la limpieza, y también necesita prevenir daños electrostáticos a componentes electrónicos de precisión.
2. Ingeniería de Purificación en la Industria de Fabricación de Instrumentos de Precisión
El entorno de producción de instrumentos de precisión como microscopios de alta gama y máquinas de litografía requiere un alto grado de limpieza. Durante el proceso de ensamblaje de estos instrumentos, diminutas partículas de polvo pueden entrar en su interior, afectando su precisión y rendimiento. El requisito de limpieza suele ser de nivel ISO4 - ISO6, y factores como la vibración y la interferencia electromagnética en el entorno de producción deben controlarse estrictamente para garantizar la alta calidad de la fabricación de instrumentos.
II. Métodos de Clasificación de la Ingeniería de Purificación
(I) Clasificación por Nivel de Limpieza
Este es uno de los métodos de clasificación más comunes. La norma internacional ISO14644 divide la limpieza en diferentes niveles, de ISO1 a ISO9. Cuanto menor sea el número, mayor será la limpieza. Por ejemplo, en una sala limpia de nivel ISO1, el número de partículas con un diámetro superior a 0,1 μm en cada metro cúbico de aire no supera las 10, mientras que la restricción en el número de partículas en una sala limpia de nivel ISO9 es relativamente laxa. En aplicaciones prácticas, industrias de alta precisión como la fabricación de chips electrónicos requieren en su mayoría un entorno ultralimpio de niveles ISO1-ISO3, mientras que los talleres generales de procesamiento de alimentos solo pueden necesitar cumplir con el nivel ISO7-ISO8.
(II) Clasificación por Aplicación Industrial
Como se mencionó anteriormente, se puede dividir en ingeniería de purificación en diferentes industrias como la electrónica, farmacéutica, alimentaria, biológica y aeroespacial. Cada industria tiene diferentes enfoques en cuanto a limpieza, temperatura y humedad, dirección del flujo de aire, antiestático, etc., debido a la particularidad de sus objetos de producción o investigación. Este método de clasificación es útil para diseñar e implementar esquemas de ingeniería de purificación de acuerdo con las características de las diferentes industrias.
(III) Clasificación por Forma de Organización del Flujo de Aire
1. Unidireccional - Flujo en Sala Limpia
En una sala limpia de flujo unidireccional, el flujo de aire se mueve en una sola dirección a una velocidad uniforme en la sección transversal. El aire fluye desde el extremo con alta limpieza hasta el extremo con baja limpieza. Esta forma de organización del flujo de aire puede eliminar eficazmente las partículas de polvo, manteniendo la sala limpia en un alto nivel de limpieza. Se utiliza a menudo en lugares con requisitos de limpieza extremadamente altos, como el taller de fotolitografía de fabricación de chips electrónicos y algunos laboratorios de bioseguridad de alto nivel.
2. Sala Limpia de Flujo No Unidireccional (Sala Limpia de Flujo Turbulento)
La forma de organización del flujo de aire de la sala limpia de flujo no unidireccional es relativamente compleja y la dirección del flujo de aire no es única. El aire filtrado por el filtro de alta eficiencia forma un flujo de aire mixto en la sala, diluyendo la concentración de partículas de polvo en la sala. Este tipo de sala limpia tiene costos de construcción relativamente bajos y es adecuada para ocasiones con requisitos de limpieza relativamente bajos, como algunos talleres de preparación farmacéutica ordinaria y talleres de envasado de alimentos.
(IV) Clasificación por Objeto de Control
1. Ingeniería de Purificación para Control de Partículas
Se centra principalmente en el control de polvo, microorganismos y otras partículas en el aire. A través de filtros de aire de alta eficiencia, equipos de purificación de aire y otros medios, la concentración de partículas en el ambiente se reduce para cumplir con los requisitos de limpieza de la producción o los experimentos. La mayoría de la ingeniería de purificación incluye este importante contenido de control de partículas.
2. Ingeniería de Purificación para Control Microbiano
En los campos farmacéutico, biológico y otros, además del control de partículas, el control de microorganismos es particularmente crítico. Además de utilizar tecnología de filtración de aire, este tipo de ingeniería de purificación también utilizará varios métodos como la esterilización ultravioleta y la desinfección química para inhibir el crecimiento y la reproducción de microorganismos, asegurando que los indicadores microbianos ambientales cumplan con los estándares relevantes.
3. Ingeniería de Purificación para el Control de la Contaminación Química
En algunos procesos de producción sensibles a sustancias químicas, como el proceso de deposición química en fase vapor en la fabricación de semiconductores, se requiere el control de contaminantes químicos en el ambiente. La ingeniería de purificación adoptará materiales adsorbentes especiales, sistemas de ventilación y otras medidas para prevenir la acumulación y contaminación de gases químicos, garantizando la estabilidad del proceso de producción y la calidad del producto.
En conclusión, comprender los tipos y métodos de clasificación de la ingeniería de purificación es de gran importancia para el diseño, la construcción y la operación racionales de la ingeniería de purificación. Los diferentes tipos y clasificaciones de la ingeniería de purificación están interconectados, proporcionando conjuntamente una fuerte garantía para el desarrollo de alta calidad de diversos campos en la sociedad moderna. Nuestra Guangzhou Kunling Purification Equipment Co., Ltd. se ha comprometido a proporcionar a los clientes soluciones de ingeniería de purificación de alta calidad y profesionales para satisfacer las necesidades especiales de diferentes industrias y contribuir a la creación de entornos de producción e investigación limpios y seguros.
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