一個具備工業(yè)使用的 CIP 系統(tǒng)應(yīng)該具備以下特性: 通過消耗最少的水和化學藥劑、消耗最少的電、蒸汽等成本,產(chǎn)生最小量的污水并實現(xiàn)剩余化學藥劑的回收; 最大限度地避免 CIP 系統(tǒng)人為的操作失誤,確保可重復(fù)的生產(chǎn)操作,而使產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生的偏差達到最小; 可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時縮短不同批次間的生產(chǎn)周期以及清洗次數(shù)。可以實現(xiàn)降低成本、提高效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量以及擴大效益的目的。
1、傳統(tǒng)清洗方式的不足
傳統(tǒng)的手工清洗,會造成刷罐周期長,頻率高的現(xiàn)狀,直接導(dǎo)致產(chǎn)量降低。而且還可能導(dǎo)致罐類、換熱器、管路清洗不徹底,留有死角,致使整個液糖化、發(fā)酵工段染菌。當長期清洗效率低下時,對后續(xù)的動力能源消耗、升酸差、殘總糖、成熟醪酒分等指標造成很大負面影響。
2、在線清洗系統(tǒng)介紹
現(xiàn)在工業(yè)給在線清洗這樣的一個定義,所謂的 CIP,就是英文 Clean in place,它的單詞大寫字母的縮寫。主要是指當代大型的生產(chǎn)裝置或者大型的設(shè)備在不拆卸或者正常生產(chǎn)的情況下進行清洗的方法。
3、CIP的優(yōu)點
3.1.清洗徹底
3.2.高效清洗,提高裝置有效運行時間,提高產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì);
3.3.減少了人為操作失誤和不徹底的因素;
3.4.實現(xiàn)清洗液全回收,降低生產(chǎn)成本;
3.5.可以延長裝置的使用壽命。
4、CIP 的組成
4.1清洗劑站: 相關(guān)清洗、消毒劑的調(diào)配、貯存系統(tǒng),就酒精工業(yè)而言,主要是指液堿罐及相關(guān)附屬設(shè)備。
4.2循環(huán)調(diào)節(jié)體系: 輸送泵、清洗泵、回收泵及相關(guān)輸送管路等設(shè)備。
4.3執(zhí)行設(shè)備: 是指在設(shè)備和裝置中預(yù)先安裝好的低壓或高壓的各類噴頭。
各類噴頭
ASME BPE 2012 中對噴淋設(shè)備的分類為靜態(tài)噴淋設(shè)備和動態(tài)噴淋設(shè)備兩大類
所謂靜態(tài)噴淋設(shè)備即固定式清洗球,這種清洗球的軸不能旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)式清洗球
動態(tài)噴淋設(shè)備即為旋轉(zhuǎn)式清洗球。在旋轉(zhuǎn)式清洗球中,又分為單軸旋轉(zhuǎn)式清洗球和多軸旋轉(zhuǎn)式清洗球。單軸旋轉(zhuǎn)式清洗球可旋轉(zhuǎn)軸為中心軸,噴淋過程中清洗球圍繞中心軸單作向圓周運動,一般來說圓周軌跡與水平面平行。多軸旋轉(zhuǎn)式清洗球除了中心轉(zhuǎn)軸外,在噴射器與主軸間加裝轉(zhuǎn)軸(一般加裝一個),這樣清洗時,中心軸和噴射器同時轉(zhuǎn)動,且方向不同(中心軸旋轉(zhuǎn)平行于水平面而噴射器旋轉(zhuǎn)垂直于水平面,見圖2),以期覆蓋儲罐內(nèi)所有部位。旋轉(zhuǎn)式清洗球的驅(qū)動可分為自驅(qū)動和電機驅(qū)動,自驅(qū)動的動力為清洗介質(zhì)。
5、CIP清洗效果的影響因素
1.運動能 清洗劑在高壓的作用下,產(chǎn)生了機械力和流動性。
2.熱能 當清洗液的溫度逐步上升的時候,提高了清洗效果
3.化學能 作用在三者當中最為重要。但是要根據(jù)不同的雜質(zhì)采用不同的清洗劑。
4.其他因素
6、CIP未來發(fā)展方向
1、需要加強在線監(jiān)控方面的研究,進一步完善 CIP 裝置的監(jiān)控及控制,提升自動化水平。
2、使流體動力學與 CIP 清洗工藝相結(jié)合,采用 CFD動態(tài)模擬技術(shù)對過程參數(shù)及裝置結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,進一步提升清洗效率,降低清洗液的用量。
3、加強高效清洗劑的開發(fā),以使其滿足行業(yè)特殊要求。