blog

Temperatur, Kondensationspunkt und maximal erreichbare vH2O2-ppm bei der Biodekontamination

Auswirkungen von Temperatur auf Kondensation bei der VHP-Biodekontamination
Joni Partanen
Joni Partanen
Produktmanager
Published: Jan. 13, 2022
Life-Science

Dieser Blog ist der dritte in einer Reihe mit vier Beiträgen, in der wir beschreiben, wie Prozessparameter die Anwendungen zur Biodekontamination mit verdampftem Wasserstoffperoxid beeinflussen.

In dieser Serie schlagen wir vier grundlegende Prozessparameterregeln vor.  In diesem Blog geht es um die dritte Regel: 

Eine Steigerung der Temperatur erhöht die Menge an Wasser- und Wasserstoffperoxiddampf, die die Luft halten kann, wodurch das maximal erreichbare vH2O2 zunimmt.

In unseren vorherigen Blogs in dieser Serie wurde die Temperatur des Biodekontaminationszyklus für alle beispielhaften Zyklen bei 23 °C gehalten.  Bei einer bestimmten Temperatur kann Luft nur eine bestimmte Menge Dampf aufnehmen, ganz gleich, ob H2O oder H2O2. Wir zeigen nun, wie durch Änderung der Temperatur sowohl der Kondensationspunkt als auch die maximal erreichbare Wasserstoffperoxiddampfkonzentration geändert werden kann.

In den Abbildungen 3a und 3b (unten) werden zwei Biodekontaminationszyklen dargestellt. Der durch schwarze Linien dargestellte Zyklus zeigt eine Prozesstemperatur von 40 °C, und die blauen Linien repräsentieren eine Temperatur von 23 °C. In beiden Fällen wird eine Entfeuchtung durchgeführt, um Feuchte vor der Konditionierung auf 10 % zu senken, und bei beiden wird dieselbe H2O2-Lösungskonzentration (59 %-m) eingesetzt. Die schwarze Linie in Abbildung 3b zeigt, dass die Temperatur von 40 °C einen höheren vH2O2-ppm-Wert zulässt als die Temperatur von 23 °C.

Image
The effect of temperature on condensation in VHP bio-decontamination

Wir können den Einfluss von Temperatur weiter untersuchen, indem wir Feuchte betrachten, sowohl die relativen Feuchte- als auch die relativen Sättigungswerte. (Erfahren Sie mehr über die relative Sättigung.)

In der Abbildung 4 unten sehen Sie die vH2O2-ppm mit einer Temperatur von 5 °C. Die relative Sättigung liegt auf der x-Achse und die relative Feuchte auf der y-Achse. Die Koordinatenlinien innerhalb der x- und y-Achsen repräsentieren die H2O2-Dampfkonzentration von 0 bis etwa 500 ppm. Die 0-ppm-Linie stellt Dampf dar, der nur mit reinem Wasser erzeugt wurde. Wenn die H2O2-Lösungskonzentration erhöht wird, nimmt auch vH2O2 zu. Theoretisch repräsentiert die Linie entlang der x-Achse einen Dampfgehalt, der durch eine 100-%-H2O2-Flüssigkeit erzeugt wurde. Kondensation tritt auf, sobald die relative Sättigung 100 %rS beträgt und die vH2O2-ppm danach nicht mehr erhöht werden können. Bei einer Temperatur von 5 °C, einer anfänglichen relativen Feuchte von 0 %rF und der Verdampfung einer 100-%-m-H2O2-Lösung beträgt der theoretisch maximal erreichbare vH2O2-ppm-Wert demnach 548 ppm.

Image
temperature effect on humidity and condensation in VHP biodecontamination

 

Alle Bedingungen in Abbildung 5 sind dieselben wie in Abbildung 4 (0 %rF, 100-%-m-Lösung), und nur die Temperatur wurde auf 50 °C geändert. Der theoretisch maximal erreichbare vH2O2-ppm-Wert beträgt nun 13 019.

Image
Relative Saturation and Relative humidity in vH2O2 biodecontamination

Abbildung 6 zeigt die maximalen vH2O2-ppm bei verschiedenen Temperaturen und unter Verwendung unterschiedlicher H2O2-Lösungskonzentrationen. Wir vergleichen zwei häufig verwendete H2O2-Lösungskonzentrationen: 35 % und 59 %. Die blaue Trendlinie repräsentiert eine 35-%-H2O2-Lösung. Bei einer Temperatur von 40 °C beträgt der maximal erreichbare vH2O2-ppm-Wert 4 210. Bei gleicher Temperatur (40 °C) ergibt eine 59-%-H2O2-Lösung einen maximal erreichbaren vH2O2-ppm-Wert von 5 461.

Image
Maximum ppm vH2O2 at various temperatures produced with 35% and 59 vol-% H2O2

Erfahren Sie mehr über alle vier Regeln im Whitepaper: Berücksichtigung von Kondensation: Einflüsse auf die Biodekontamination mit Wasserstoffperoxiddampf

Sehen Sie sich auch eine Webinar-Aufzeichnung (auf Englisch) zu diesem Thema an.  

Sie können gerne Kommentare und Fragen in die Felder unten eingeben, oder kontaktieren Sie uns.
 

Neuen Kommentar absenden