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生物安全柜内HEPA 和 ULPA 过滤器的区别

 更新时间:2023-02-27 点击量:669

过滤器是生物安全柜的重要组成部分。了解过滤器的工作原理、维护级别以及过滤器需要多久更换一次,这些都是购买生物安全柜时需要考虑的因素。那么生物安全柜中的HEPA 和 ULPA 过滤器有什么区别呢?
  生物安全柜中使用的过滤器,一般为高效微粒空气 (HEPA) 过滤器和超低渗透 (ULPA) 过滤器,HEPA和ULPA过滤器有什么区别呢?
HEPA 和 ULPA 过滤器的结构及其工作原理
从结构和化学角度来说,HEPA 和 ULPA 过滤器非常相似。这些过滤器用于 生物安全柜,其中气流(由电机驱动)携带有害气体和颗粒物。两种类型的过滤器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之间的随机排列的硅酸硼纤维(玻璃纤维)垫。
垫子之间的间隙允许烟雾、化学物质、气体和蒸汽通过过滤器移动到排气口,从当地大气中去除气体。该气流携带的颗粒物不会通过过滤器并卡在过滤器中,从而将其从大气中移除。
两种过滤器之间的主要区别在于 ULPA 使用更高密度的玻璃纤维来捕获颗粒物,而更高密度的 ULPA 过滤器能够捕获比 HEPA 过滤器更小的颗粒物(以及更广泛的颗粒物)。我们需要知道的是生物安全柜中的过滤器不仅仅只是过滤空气中的颗粒物,还需要防止静电吸附微尘颗粒,以免堵塞过滤器中的孔。
去除颗粒物
过滤器的作用是去除颗粒物;不同类型的过滤器会去除空气中不同大小和水平的颗粒物,如果您想要更大程度地去除空气中的颗粒物,有时需要权衡其他特性。HEPA 和 ULPA 过滤器均受 NSF/ANSI 49 标准管辖,不同的过滤器必须具有特定特性并达到特定性能水平才能归类为 HEPA 或 ULPA 过滤器。
标准 NSF/ANSI 49 规定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 过滤器,而对于 ULPA 过滤器,必须使用 F 型和 K 型过滤器。滤波器需要满足使用 IEST-RP-CC001 测试方法制定的测试标准。使用这些方法,C 型 HEPA 过滤器必须以至少 99.99% 的效率去除 0.3 微米大小的颗粒,而 J 型 HEPA 过滤器必须去除 99.99% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的颗粒。所有 HEPA 过滤器都可以去除高于和低于这些粒径范围的颗粒,但超出这些范围的效率会有所不同。
对于 ULPA 过滤器,F 型过滤器必须去除 99.999% 的 0.1 微米至 0.2 微米或 0.2 微米至 0.3 微米的污染物,而 K 型 ULPA 过滤器必须去除 99.995% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的颗粒微米。与 HEPA 过滤器一样,ULPA 过滤器可以去除比测试尺寸更小和更大的颗粒,但 ULPA 过滤器的测试设置了低效率,因此 ULPA 过滤器总是比 HEPA 过滤器从空气中去除更多的颗粒物。根据 EN1822-1,在穿透粒径 (MPPS) 下必须达到 99.9995% 的效率才能归类为 ULPA 过滤器。
成本差异
在选择 生物安全柜 和定制任何附加功能以满足您的需求时,成本也是需要考虑的。总体而言,ULPA 过滤器通常比相同尺寸的 HEPA 过滤器贵 35%。然而,要考虑的不仅仅是过滤器本身的成本。由于ULPA 过滤器的使用寿命通常比 HEPA 过滤器短,HEPA 过滤器的平均使用寿命为 10-15 年,而 ULPA 过滤器的平均使用寿命为 5-8 年,所以与 HEPA 相比,使用 ULPA 过滤器会在维护成本和过滤器更换上花费更多的钱。
ULPA 过滤器的密度越高,意味着机柜的气流动力学产生的阻力越大。这通常通过使用更大的鼓风机或多个鼓风机来克服,与单个标准尺寸的鼓风机相比,安装和维护成本也更高。此外,与 HEPA 过滤器相比,通过 ULPA 过滤器的空气流量减少 20-50%。要使相同体积的空气通过 ULPA 过滤器,与使用 HEPA 过滤器(假设尺寸相同)相比,这样做需要更大的力。
因此,要使用 ULPA 过滤器而不是 HEPA 过滤器来保持相同水平的气流和保护,要么需要增加过滤器深度,要么需要增加过滤面积,要么需要增加电机或鼓风机的功率。在增加过滤器深度/面积时,它会增加可以通过的空气量,但您可能需要增加生物安全柜的尺寸,这可能会增加生物安全柜的购买成本。
HEPA 过滤器
任何设备都应始终考虑应用和科学领域,看似简单的空气过滤器也不例外。HEPA 过滤器是用于生物研究的标准高质量过滤器,如果正在进行的任何研究涉及颗粒物、有害物质或致病物质,那么 HEPA 过滤器对于确保您工作区的安全(保护其免受污染)至关重要以及开放实验室环境的安全性。
HEPA 过滤器是一种高效过滤器,它的有效性主要取决于过滤器的表面积/尺寸以及通过过滤器的空气交换次数。由于它们具有使用寿命长、成本低的特点,目前已成为生物研究实验室、洁净室和制药企业的主要选择。
ULPA过滤器:更适合高科技制造
在处理有害生物物质时,需要更高的效率来去除更多的颗粒物。然而,情况并非如此,因为 ULPA 过滤器去除的额外颗粒比生物学研究中所需的颗粒更小或浓度更低。相反,ULPA 过滤器主要用于去除更小或更分散的颗粒更为关键的行业。一个值得注意的例子是半导体行业,其中少量灰尘会显着影响设备的制造及其性能。
对于生物应用,使用 ULPA 过滤器比使用 HEPA 过滤器的效果并不多。微生物和病毒往往聚集在一起形成大颗粒或附着在空气中的其他颗粒上,因此不需要 ULPA 过滤器的较小颗粒去除功能。如上所述,ULPA 过滤器会影响机柜的流动动力学,需要更大的电机。这会增加机柜内的噪音水平和振动,使其不太适合生物研究和共享工作空间。
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