目前, 在灭菌方法上采用最广泛的是高压蒸汽灭菌法[1]。由于其产生的蒸汽容易进入微生物的细胞而引起微生物的蛋白质变性或者凝固, 进而造成微生物的死亡, 以达到杀死微生物的目的[2]。上海博迅实业有限公司YXQ-75SII立式压力蒸汽灭菌器高压蒸汽灭菌不仅可以杀死一般的细菌、真菌等微生物, 对芽胞、孢子也有明显的杀灭[3]。随着生产研究过程中的要求日益增长, 为此对大型自动高压蒸汽灭菌器也提出了更高的要求[4]。而高压蒸气灭菌工作时, 高压蒸汽灭菌器排放的高温气体和液体温度高达80℃～135℃[5], 一般设施排水管路材质为PVC材料最高耐热温度为80℃, 排放液体温度过高极易造成排水管路的损坏, 存在较大安全隐患[6]。本研究拟通过采用热交换器元件对排放的高温气体和液体进行高效热交换, 并通过在关键控制节点布置温度传感器[7]的方法对交换过程中的温度进行精密控制, 最终实现高温排放气体和液体安全排放, 并实现能源的高效利用。

在生物制药、医院、生命科学领域对高压蒸汽灭菌消毒是常用消毒方式[16], 多篇研究表明, 随着我国对节能减排需求的提高, 对余热的回收已然成为发展趋势[17,18]。本研究通过对高压蒸汽灭菌器余热回收系统的工作原理的介绍, 并对系统中的关键输入输出控制节点, 控制系统及温度传感器选择, 控制系统流程图等进行了详细阐述。建立余热回收系统, 并对余热回收系统的热回收效率通过实验进行测试与分析。通过余热回收系统的建立, 实现了高压蒸汽灭菌器排放无污染, 回收了部分热能量, 并加以利用, 降低了设施和设备能耗, 达到了节能减排的目的, 在生物制药、医院、生命科学研究等灭菌消毒领域, 具备较好的应用前景。