Température, point de condensation et vH2O2 ppm maximum réalisable dans les process de bio-décontamination

Ce blog constitue le troisième d'une série de 4 où nous décrivons comment les paramètres de process influencent les applications de bio-décontamination au peroxyde d'hydrogène vaporisé.

• Premier blog : Humidité
• Deuxième blog : Concentration de la solution

Cette série est pour nous l'occasion de proposer quatre règles de paramètres de process de base.  Ce blog concerne la troisième règle : 

L'augmentation de la température accroît la quantité d'eau et de vapeur de peroxyde d'hydrogène que l'air peut contenir, augmentant ainsi la vH₂O₂ max. réalisable.

Dans les blogs précédents de cette série, la température du cycle de bio-décontamination était maintenue à 23 °C pour tous les exemples de cycle. À une température donnée, l'air ne peut contenir qu'une certaine quantité de vapeur, qu'il s'agisse de H₂O ou de H₂O₂. Nous allons maintenant démontrer comment le fait de changer la température peut modifier le point de condensation et la concentration de vapeur de peroxyde d'hydrogène max. réalisable.

Les figures 3a et 3b (ci-dessous) présentent deux cycles de bio-décontamination. Le cycle représenté par des lignes noires indique une température du process de 40 °C et les lignes bleues représentent une température à 23 °C. Dans les deux cas, la déshumidification est effectuée pour réduire l'humidité à 10 % avant le conditionnement et les deux utilisent la même concentration de la solution H₂O₂ (59 m-%). La ligne noire de la figure 3b montre que la température à 40 °C permet une quantité de vH₂O₂ en ppm plus élevée que la température à 23 °C.

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Nous pouvons étudier de manière plus approfondie l'effet de la température en observant l'humidité, à la fois les valeurs d'humidité relative et de saturation relative. (En savoir plus sur la saturation relative.)

La figure 4 ci-dessous indique la quantité de vH₂O₂ en ppm avec une température à 5 °C. La saturation relative apparaît sur l'axe X et l'humidité relative sur l'axe Y. Les lignes de coordonnées dans les axes x et y représentent la concentration de vapeur de H₂O₂ de 0 ppm à environ 500 ppm. La ligne 0 ppm représente une vapeur générée en utilisant uniquement de l'eau pure. Lorsque la concentration de la solution H₂O₂ augmente, la vH₂O₂ augmente également. En théorie, la ligne le long de l'axe X représente une vapeur générée en utilisant un liquide avec 100 % de H₂O₂. La condensation se produit une fois que la saturation relative a atteint 100 % et que la vH₂O₂ en ppm ne peut pas être augmentée par la suite. Ainsi, avec une température à 5 °C, une humidité relative initiale à 0 % HR et la vaporisation d'une solution H₂O₂ de 100 m-%, la vH₂O₂ en ppm max. réalisable en théorie s'élève à 548 ppm.

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Toutes les conditions de la figure 5 sont les mêmes que celles de la figure 4 (0 % HR, solution à 100 m-%) et seule la température change pour passer à 50 °C. La vH₂O₂ en ppm max. réalisable en théorie s'élève maintenant à 13 019.

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La figure 6 montre la vH₂O₂ en ppm max. à différentes températures et en utilisant différentes concentrations de solution H₂O₂. Nous comparons deux concentrations de solution H₂O₂ fréquemment utilisées : 35 % et 59 %. La ligne de tendance bleue représente une solution à 35 % de H₂O₂. Avec une température à 40 °C, la vH₂O₂ en ppm max. réalisable est de 4 210. À la même température (40 °C), une solution à 59 % de H₂O₂ donne une vH₂O₂ en ppm max. réalisable de 5 461.

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Des informations supplémentaires sur les quatre règles sont disponibles dans le livre blanc : La condensation en considération : influences sur la bio-décontamination à la vapeur de peroxyde d'hydrogène

Lire le quatrième blog.

Nous vous invitons à regarder un webinaire enregistré sur ce sujet.  

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