为什么要用热碱水清洗罐体需要罐压吗

核心提示碱洗塔循环泵是用于碱洗塔装置配套使用的水泵,碱洗塔,中下二段为碱洗段,上段为水洗段,中段为浓碱液,下段碱液为中段流下的稀碱液,并由稀碱循环泵使之循环,新碱液用碱洗塔循环水泵连续送入中段。1、CIP系统简介CIP清洗即原位清洗、在线清洗、就地

碱洗塔循环泵是用于碱洗塔装置配套使用的水泵,碱洗塔,中下二段为碱洗段,上段为水洗段,中段为浓碱液,下段碱液为中段流下的稀碱液,并由稀碱循环泵使之循环,新碱液用碱洗塔循环水泵连续送入中段。

1、CIP系统简介

CIP清洗即原位清洗、在线清洗、就地清洗。

CIP清洗即不分解生产设备,又可用简单操作方法安全自动的清洗系统,几乎被引进到所有的食品,饮料及制药等工厂。CIP清洗不仅能清洗机器,而且还能控制微生物。

CIP清洗装置其有以下的优点:

1、能使生产计划合理化及提高生产能力。

2、驭手洗相比较,不但没有因作业者之差异而影响清洗效果,还能提高其产品质量。

3、能防止清洗作业中的危险,节省劳动力。

4、可节约清洗剂、蒸汽、水及生产成本。

5、能增加机器部件的使用年限。

2、CIP清洗的作用机理

化学能主要是加入其中的化学试剂产生的,它是决定洗涤效果^主要的因素。一般厂家可根据清洗对象污染性质和程度、构成材质、水质、所选清洗方法、成本和安全性等方面来选用洗涤剂。常用的洗涤剂有酸、碱洗涤剂和灭菌洗涤剂。

酸、碱洗涤剂的优点有:能将微生物全部杀死;去除有机物效果较好。缺点有:对皮肤有较强的刺激性;水洗性差。

灭菌剂的优点有:杀菌效果迅速,对所有微生物有效;稀释后一般无毒;不受水硬度影响;在设备表面形成薄膜;浓度易测定;易计量;可去除恶臭。缺点有:有特殊味道;需要一定的储存条件;不同浓度杀菌效果区别大;气温低时易冻结;用法不当会产生副作用;混入污物杀菌效果明显下降;洒落时易玷污环境并留有痕迹。

酸碱洗涤剂中的酸是指1%—2%硝酸溶液,碱指1%—3%氢氧化钠在65℃—80℃使用。灭菌剂为经常使用的氯系杀菌剂,如次亚氯酸钠等。

热能在一定流量下,温度越高,黏度系数越小,雷诺数(Re)越大。温度的上升通常可以改变污物的物理状态,加速化学反应速度,同时增大污物的溶解度,便于清洗时杂质溶液脱落,从而提高清洗效果、缩短清洗时间。

运动能的大小是由Re来衡量的。Re的一般标准为:从壁面流下的薄液,槽类Re>200,管类Re>3000,而Re>30000效果^好。

水的溶解作用水为极性化合物,对油脂性污物几乎无溶解作用,对碳水化合物、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用,对电解质及有机或无机盐的溶解作用较强。

机械作用由运动而产生的作用,如搅拌、喷射清洗液产生的压力和摩擦力等。

3、CIP清洗效果的影响因素

设备污染程度、污染物性质及产品生产工艺等它是决定清洗效果的重要原因,如果清洗时不根据其特性来确定CIP的条件,很难达到理想的目的或因此导致清洗费用过高等缺陷。

清洗剂种类目前食品行业应用的清洗剂种类很多,主要有酸碱类等,其中氢氧化钠和硝酸应用^为广泛。碱类洗涤剂对含蛋白质较高的污物有很好的去除作用,但对食品橡胶垫圈等有一定腐蚀作用。酸类洗涤剂对碱性清洗剂不能去除的顽垢有较好效果,但对金属有一定的腐蚀性,应添加一些抗腐蚀剂或用清水冲洗干净。清洗剂还有表面活性剂、螯合剂等,但只在特殊需要时才使用,如清洗用水硬度较高时可使用螯合剂去除金属离子。

清洗剂浓度提高清洗剂浓度时,可适当缩短清洗时间或弥补清洗温度的不足。清洗剂浓度增高会造成清洗费用的增加,而且浓度的增高并不一定能有效地提高清洗效果,因此厂家有必要根据实际情况确定合适的浓度。

洗液温度通常而言,温度每升高10℃,化学反应速度会提高1.5—2.0倍,清洗速度也相应提高,清洗效果较好。清洗温度一般不低于60℃。

清洗时间清洗时间受许多因素的影响,如清洗剂种类、浓度、清洗温度、产品特性、生产管线布置以及设备设计等。清洗时间必须合适,太短不能对污物进行有效去除,太长则浪费资源。

以饮料行业为例,其清洗程序如下:

1.洗涤3—5分钟,常温或60℃以上的热水;碱洗10—20分钟,1%—2%溶液,60℃—80℃;中间洗涤5—10分钟,60℃以下的清水;^后洗涤3—5分钟,清水。

2.洗涤3—5分钟,常温或60℃以上的热水;碱洗5—10分钟,1%—2%溶液,60℃—80℃,中间洗涤5—10分钟,60℃以下的清水,杀菌10—20分钟,90℃以上的热水。

清洗流量保证流量实际上是为了保证清洗时的清洗液流速,从而产生一定的机械作用,即通过提高流体的湍动性来提高冲击力,取得一定的清洗效果

有人研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。

二氧化氯极其不稳定,不能象次氯酸钠那样可以运输,运输中很容易发生爆炸事故,所以只有依靠现场制备。一般都是通过氯酸盐同酸的反应制备得到,以氯酸钠的成本为最低。但是,氯酸钠与硫酸的反应十分剧烈,所产生二氧化氯几乎是爆炸性分解为氯气和氧气,这当然与硫酸在反应中大量放出热量有关。用化学方程式表达如下:

3NaClO3 + 3H2SO4 → 3NaHSO4 + 3HClO3

3HClO3 → 2ClO2↑ + HClO4 + H2O

2ClO2 → Cl2↑ + 2O2↑

最为温和的方法是草酸与氯酸钠的反应生成二氧化氯气体,但成本更高:

2NaClO3 + 2H2C2O4 → Na2C2O4 + 2H2O + 2CO2↑ +2ClO2↑

国内一些厂家采用盐酸进行定量控制滴加氯酸钠的方法生成二氧化氯,这种设备有的可以获得最高不超过50%的二氧化氯和大于50%的氯气。之所以考虑使用盐酸,当然与原料容易获得和生产成本相对较低有直接关系。

一般来说,氯酸钠与盐酸发生反应过程比较复杂一些。如果使用稀盐酸反应,生成物可以获得二氧化氯和氯气的混合物气体[4],但规模制备还必须设防爆装置,操作也必须十分小心,因为二氧化氯受热很容易爆炸性分解:

NaClO3 + HCl(稀) → NaCl + Cl2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O

实际上,这个反应也是分为两步完成的,氯酸钠先同盐酸反应生成氯酸和氯化钠,氯酸随后分解成二氧化氯、氯气和水。

当使用浓盐酸与氯酸钠反应时,生成物中只有氯气放出,而没有二氧化氯气体[4]:

NaClO3 + 6HCl(浓) → NaCl + 3Cl2↑ + 3H2O

很显然,在某一中间范围的盐酸浓度中,上述两种反应均有发生,可将上两反应方程式相加表述为[4]:

ClO3- + 7Cl- + H+ → 4Cl2↑ + 2ClO2↑ + 5H2O

从上面方程表达式是来看,盐酸同氯酸钠反应生成的二氧化氯含量是很不稳定的,所生成气体主要部分还是氯气,少量为二氧化氯。

由于制取二氧化氯需要使用氯酸钠或者氯酸钾,所以运行成本很高,大约为次氯酸钠运行成本的5倍以上[2]。此外,由于盐酸容易挥发,并具有强烈腐蚀性,因此,在管理上相对比较麻烦,需要较多的安全容器来储存保管。

在工业上,有一种制备二氧化氯水溶液的工艺[1],工艺比较复杂,具体方法是:让二氧化氮由底部向上通过一个填充塔,而氯酸钠溶液由上往下流动,反应方程式表达如下:

ClO3- + NO2 → NO3- + ClO2

通常认为,二氧化氯的消毒原理也是和氯气一样,少量二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸HClO2,亚氯酸是一种相当弱的弱酸,具有氧化漂白作用。

2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3

工业上一般并不直接使用二氧化氯,而是应用亚氯酸钠溶液进行漂白。通过将立时产生的二氧化氯水溶液和过氧化钠混合即可得到单一的亚氯酸钠。

2ClO2 + Na2O2 → 2NaClO2 + O2

 
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