食品工廠介紹及影響因素

食品工廠介紹及影響因素CIP:(原位清洗,定位清洗)cleaninplace/cleaninginplace

cop:(外部清洗)cleanoutplace設(shè)備外部泡沫清洗系統(tǒng)COP

sip:(內(nèi)部消毒)sterlizeinplace

sop:(外部消毒)sterlizeoutplace

AIC:(無菌中間清洗)asepticinmiddleclean

第2頁,共67頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容CIP/COP/SIP/SOP介紹CIP/COP/SIP/SOP系統(tǒng)組成、工作機(jī)制及影響因素SidelCAFLine清洗工藝介紹及分析第3頁,共67頁，2024年2月25日，星期天4CIP與COP介紹第4頁,共67頁，2024年2月25日，星期天CIP的定義CIP：CleanInPlace,原位清洗/就地清洗。CIP是一種清洗方法，無需拆卸及打開設(shè)備，且?guī)缀趸蛲耆恍枰僮鲉T參與，對(duì)工廠所有設(shè)備或管道進(jìn)行清潔。在一定流量/壓力的條件下，將清潔劑溶液噴射或噴灑到設(shè)備表面或在設(shè)備中循環(huán)。整個(gè)清潔過程通常由多個(gè)獨(dú)立清洗步驟組成。COP：CleanOutofPlace.把設(shè)備拆開來進(jìn)行清洗的方法。一般指手工清洗、泡沫清洗等清洗方法。第5頁,共67頁，2024年2月25日，星期天CIP的發(fā)展歷史20世紀(jì)40年代后期最先用于乳品行業(yè)CIP沒有發(fā)明前，乳品工廠的清洗程序?qū)⑺械脑O(shè)備全部拆開手工清洗：清水沖洗、刷子刷洗、清水沖洗組裝設(shè)備非常耗時(shí)及耗人力直到20世紀(jì)60年代中期，乳品工廠才正式開始使用全自動(dòng)的CIP清洗系統(tǒng)藝康化工是最早發(fā)明CIP并應(yīng)用的公司之一。第6頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COP的作用CIP只能完成80~90%的清洗任務(wù)，10~20%的清洗任務(wù)要靠COP來完成。COP清洗泡沫清洗：小罐，罐外表面等。內(nèi)部噴淋系統(tǒng)供應(yīng)排空排空泡沫發(fā)生器被清洗設(shè)備第7頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COP的作用COP清洗零部件的清洗：取樣閥、人孔、軟管、過濾網(wǎng)、墊圈、呼吸閥、進(jìn)料管、轉(zhuǎn)換件等。泡沫主站衛(wèi)星站PLC控制的泡沫主站第8頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COP清洗COP清洗槽第9頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COP清洗刷子清洗管道內(nèi)部管道外部貯罐表面刷子使用要求不易掉毛易自清洗顏色區(qū)別第10頁,共67頁，2024年2月25日，星期天SOP的作用SOP：SanitationOutofPlace.SOP槽：浸泡消毒槽零配件浸泡前必須清洗干凈。必須全部浸泡在消毒液中。氯類消毒液不能長時(shí)間浸泡。第11頁,共67頁，2024年2月25日，星期天12CIP的優(yōu)點(diǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)高人工流程減少不需要員工進(jìn)入缸或其它處理設(shè)備不需要員工直接接觸化學(xué)品溶液衛(wèi)生質(zhì)量提高結(jié)果重復(fù)性好消除人為錯(cuò)誤成本控制更加合理生產(chǎn)效率提高人力開支減少水、能源、清潔劑、消毒劑等輔助資源控制得到提高第12頁,共67頁，2024年2月25日，星期天13CIP系統(tǒng)組成、工作機(jī)制及影響因素第13頁,共67頁，2024年2月25日，星期天14在清潔過程中向污垢施加的能量污垢熱能（溶液溫度）機(jī)械能（湍流）化學(xué)能(化學(xué)品，[%])污垢覆蓋表面第14頁,共67頁，2024年2月25日，星期天15去污機(jī)制除上述三種能量外，時(shí)間因素也非常重要如三種能量有一種不足，可通過增強(qiáng)其它能量的形式加以彌補(bǔ)但要注意的是，三種能量在清潔流程中的作用都非常重要

第15頁,共67頁，2024年2月25日，星期天16CIP組件

基本部分：CIP罐：配置沖洗水、清洗液及消毒液的罐管道：連接CIP罐與待洗設(shè)備的管道泵：供應(yīng)泵與回流泵閥熱交換器液位控制洗球(CIP罐及產(chǎn)品罐）附件：化學(xué)品添加及監(jiān)控設(shè)施CIP控制器第16頁,共67頁，2024年2月25日，星期天不同的CIP系統(tǒng)單用途單用途+回收多用途第17頁,共67頁，2024年2月25日，星期天18單用途CIP系統(tǒng)CIP緩沖罐提供足以維持循環(huán)的清洗溶液，通過設(shè)備后回到緩沖罐清潔完成后，清潔溶液被排放

清水供應(yīng)CIP回流泵分配板DP

第18頁,共67頁，2024年2月25日，星期天19多用途CIP系統(tǒng)清水消毒劑

清潔劑預(yù)沖洗水 待清潔對(duì)象CIP-回流

CIP-供給第19頁,共67頁，2024年2月25日，星期天20單用途與多用途CIP系統(tǒng)特點(diǎn)單用途避免交叉污染風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)待清潔對(duì)象具體需要調(diào)節(jié)清洗液濃度/溫度設(shè)備數(shù)量多結(jié)構(gòu)緊湊多用途排放物更少清潔溶液隨時(shí)可用（存儲(chǔ)在罐中）水和化學(xué)品可重復(fù)使用，更加經(jīng)濟(jì)（在很大程度上取決于實(shí)際情況、水和能源成本……）第20頁,共67頁，2024年2月25日，星期天清洗劑清洗對(duì)象清洗劑1清洗劑2新鮮水RTDFlowFilter/Chkv/vPresssensorOption!CIP系統(tǒng)供應(yīng)端設(shè)置第21頁,共67頁，2024年2月25日，星期天清洗劑清洗對(duì)象清洗劑1清洗劑2新鮮水溫度探頭流量感應(yīng)開關(guān)電導(dǎo)率儀CIP系統(tǒng)回流端設(shè)置第22頁,共67頁，2024年2月25日，星期天23CIP罐設(shè)計(jì)基本要求自清洗功能安裝有洗球（多用途系統(tǒng)）能完全排空符合3A標(biāo)準(zhǔn)體積為總循環(huán)量的1.5倍第23頁,共67頁，2024年2月25日，星期天24預(yù)清洗罐HLA=高液位警報(bào)HL=高液位到達(dá)此液位時(shí)，關(guān)閉回流閥，將液流轉(zhuǎn)到排水管LL=低液位液面低于此液位時(shí)，切換到新鮮水罐供水給供應(yīng)泵回流管位于LL下以避免湍流（泡沫）可徹底排空（錐形底）溢流到排水管中（無濺射）清洗用洗球LLHLAHL第24頁,共67頁，2024年2月25日，星期天25CIP清潔劑罐MLLLLLAHLAHLHLA=高液位警報(bào)HL=高液位到達(dá)此液位時(shí)，關(guān)閉回流閥，將液流轉(zhuǎn)到回收水罐和排水管LL=低液位液面低于此液位時(shí)，補(bǔ)水到中液位（循環(huán)中）回流管位于LL下以避免湍流（泡沫）LLA=低液位警報(bào)，供應(yīng)泵停止可徹底排空（錐形底）溢流到排水管中（無濺射）清洗用洗球外置熱交換系統(tǒng)（4m3以上)第25頁,共67頁，2024年2月25日，星期天26CIP罐正確設(shè)計(jì)：

錐形底，CIP出口位置較高CIP出口CIP供應(yīng)管錐形底罐排水管第26頁,共67頁，2024年2月25日，星期天27清水罐無回流管與噴球的連接采用分配板（安全功能）離供應(yīng)泵最遠(yuǎn)LLLLAHLAHL所有罐體第27頁,共67頁，2024年2月25日，星期天28CIP加熱系統(tǒng)蒸汽噴射直接加熱間接加熱罐內(nèi)盤管加熱在線加熱（經(jīng)過供應(yīng)泵）CIP罐外部循環(huán)加熱（不經(jīng)過供應(yīng)泵）第28頁,共67頁，2024年2月25日，星期天29蒸汽噴射直接加熱速度快，傳熱效率高溫度難以控制冷凝水可能造成溶液稀釋，無法控制形成泡沫設(shè)備可能受到機(jī)械沖擊（蒸汽管道產(chǎn)生水錘效應(yīng)）第29頁,共67頁，2024年2月25日，星期天30使用罐內(nèi)加熱盤管進(jìn)行間接加熱靜態(tài)熱量傳輸罐內(nèi)障礙(易結(jié)垢）難以維護(hù)無攪拌功能第30頁,共67頁，2024年2月25日，星期天31在線加熱動(dòng)態(tài)熱交換（速度快，效果好）易于維護(hù)溫度控制精確CIP在合適的溫度啟動(dòng)使罐內(nèi)物質(zhì)充分混合可在加熱回路中非常方便地安裝清洗液濃度測量及添加儀表CIP罐作為熱緩沖器第31頁,共67頁，2024年2月25日，星期天32CIP罐專用外置熱交換器動(dòng)態(tài)熱交換（速度快，效果好）易于維護(hù)溫度控制精確CIP在合適的溫度啟動(dòng)CIP罐作為熱緩沖器使罐內(nèi)物質(zhì)充分混合可在加熱回路中非常方便地安裝清洗液濃度測量及添加儀表減輕供應(yīng)泵運(yùn)行負(fù)擔(dān)（循環(huán)泵功率相對(duì)較?。┑?2頁,共67頁，2024年2月25日，星期天33濃度檢測與電導(dǎo)率儀安裝這樣可能造成投料過多，因?yàn)樗_(dá)到混勻所需時(shí)間較長，直到溶液濃度均勻后才能測得代表值探頭處濃度增大的速度高于罐內(nèi)其它部分電導(dǎo)率儀控制的投料泵會(huì)頻繁關(guān)閉、啟動(dòng)。達(dá)到正確濃度的時(shí)間較長直接穿過罐壁安裝，或安裝在CIP罐液面下管道末端：TT探頭探頭第33頁,共67頁，2024年2月25日，星期天34電導(dǎo)率儀的安裝LC化學(xué)品HLHHLHLRLLLHLHLAHLLLLLA添加系統(tǒng)添加控制電導(dǎo)率儀0/4-20mA第34頁,共67頁，2024年2月25日，星期天35CIP系統(tǒng)中的電導(dǎo)應(yīng)用QIC1QIC2QIC3QIC1/2=監(jiān)控濃度QIC3=界面分離第35頁,共67頁，2024年2月25日，星期天36食品行業(yè)用液體介質(zhì)電導(dǎo)率范圍示意圖電導(dǎo)率

水

產(chǎn)品

酸性清潔劑堿性清潔劑第36頁,共67頁，2024年2月25日，星期天37使用壓縮空氣排空管道使用此方法時(shí)即假設(shè)殘余產(chǎn)品可通過干凈的壓縮空氣排出系統(tǒng)：

壓縮空氣液體然而，在實(shí)際使用中，這種方法的效果并不佳。最后，液體未充滿管道橫截面時(shí)，大部分空氣會(huì)從液面上方排掉，起不到任何作用：此外，使用壓縮空氣的成本也相當(dāng)可觀。應(yīng)特別注意，避免壓縮機(jī)油通過壓縮空氣被帶入管道系統(tǒng)該技術(shù)未被普遍接受！第37頁,共67頁，2024年2月25日，星期天38溫度測量與監(jiān)控CIP系統(tǒng)溫度測量設(shè)備要求CIP罐溫度CIP供應(yīng)、回流溫度精度反應(yīng)度防震、可靠耐化學(xué)品腐蝕衛(wèi)生級(jí)安裝第38頁,共67頁，2024年2月25日，星期天39管道中的層流（v=流速） 不同液層經(jīng)過管道流向中心時(shí)速度不同，各液層之間無明顯交流管道中的湍流 流動(dòng)液體中發(fā)生的充分交流CIP流程中的機(jī)械能來源v1v2v3v4v3v2v1第39頁,共67頁，2024年2月25日，星期天40如何制造湍流流動(dòng)模式部分取決于管道性質(zhì)、直徑及流速經(jīng)驗(yàn)證明（假設(shè)管道為光滑的不銹鋼管道，直徑1“-6”，水溶性清洗溶液）：產(chǎn)生湍流的最低流速為1.5–2米/秒學(xué)術(shù)上一般以雷諾數(shù)對(duì)其進(jìn)行描述：Re=液體密度x管道半徑x流速液體粘度密度[g/cm3]半徑[cm]流速[cm/sec]粘度[cm2/sec]理想情況下，光滑不銹鋼管道的雷諾數(shù)（改變層/湍流）應(yīng)為2300實(shí)際應(yīng)用中，一般在3000-9000范圍內(nèi)第40頁,共67頁，2024年2月25日，星期天41管道及其它封閉回路CIP清潔狀況只有在管道完全充滿，并產(chǎn)生湍流時(shí)才能達(dá)到理想的清潔效果必須避免產(chǎn)生氣泡這一要求同樣適用于通過循環(huán)清洗液進(jìn)行清洗的其它封閉回路對(duì)于板式熱交換器建議使用較低的流速，以避免板面遭到腐蝕。清潔此類設(shè)備時(shí)，流率應(yīng)控制在1.2-1.4米/秒?？稍诎宓谋砻娈a(chǎn)生湍流第41頁,共67頁，2024年2月25日，星期天42管道橫截面變化對(duì)流動(dòng)特征產(chǎn)生的影響直徑： 80mm 65mm 容積流量： 36000L/h 36000L/h流速： 2m/sec 3m/sec壓損： 0.55bar/100m 1.6bar/100m直徑：

80mm 100mm 容積流量：

36000L/h 流速：

2m/sec 1.2m/sec壓損：

0.55bar/100m 合格不合格第42頁,共67頁，2024年2月25日，星期天43罐清洗中的機(jī)械清洗效果30–45升/分鐘/每米罐周長在罐清潔中，清洗液從罐壁留下，形成薄膜，達(dá)到機(jī)械清潔效果膜的厚度通常為0.4-0.6mm最重要的因素為容積流量容積流量應(yīng)在每米罐周長30-45L/分鐘之間，視污垢數(shù)量和性質(zhì)而定使用回流泵將清洗液泵固CIP站對(duì)于離心式回流泵使用排氣閥將清洗液中的空氣除去第43頁,共67頁，2024年2月25日，星期天44洗球（清洗模式）它通過泵，以1.5-3bar的壓力將清潔劑溶液噴灑到罐壁上洗球可根據(jù)具體需求，實(shí)現(xiàn)不同的噴灑范圍可根據(jù)具體要求調(diào)節(jié)大小和流量第44頁,共67頁，2024年2月25日，星期天45洗球的安裝洗球供應(yīng)管長度：1/4~1/5罐直徑(計(jì)算公式）洗球與供應(yīng)管連接處間隙：0.1mm洗球與供應(yīng)管之間為衛(wèi)生連接洗球的布置不能產(chǎn)生噴灑陰影人孔的清洗呼吸孔的清洗第45頁,共67頁，2024年2月25日，星期天46洗球的不當(dāng)連接第46頁,共67頁，2024年2月25日，星期天47旋轉(zhuǎn)洗球（水壓驅(qū)動(dòng)）Rota-Jet 25 50 75 直徑[mm]： 24 34 54容積流量[m3/h]： 2–4 4-7

7-14建議壓力[巴]： 2.5（最大6）清潔半徑[米]： 1.0 1.4 2.5衛(wèi)生型設(shè)計(jì)低價(jià)更易處理最安全，精度最高減少水的用量第47頁,共67頁，2024年2月25日，星期天48洗球的連接衛(wèi)生連接：插梢式螺紋不能外露絕對(duì)不能堵塞第48頁,共67頁，2024年2月25日，星期天49噴球與旋轉(zhuǎn)噴嘴通過沖洗而非噴射進(jìn)行清潔流量大（15-18m3/h）壓力相對(duì)較低（1.5-2.5bar）成本低廉、簡單、高效無移動(dòng)部件，所需維護(hù)少不受高溫影響自清潔、自排放連續(xù)接觸污垢（如未使用間歇噴霧）單孔堵塞時(shí)，產(chǎn)生的不利影響較小噴射力強(qiáng)，機(jī)械效應(yīng)更大流量低(10-15m3/h)，大型罐中所需設(shè)備更少所需工作壓力最低(4-8bar)價(jià)格更高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜可靠性問題，某些型號(hào)維護(hù)較為復(fù)雜不能保證可以高溫下使用（這一點(diǎn)在使用熱水消毒時(shí)非常重要）并非總是能夠?qū)崿F(xiàn)自清潔、自排間歇接觸污垢（每個(gè)循環(huán)一次）噴嘴堵塞時(shí)影響大，污垢顆粒可能導(dǎo)致無法準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)第49頁,共67頁，2024年2月25日，星期天50CIP閥自動(dòng)控制快速響應(yīng)，氣動(dòng)控制“安全閥門”位置（故障時(shí)閥必須位于安全位置，如避免罐排放、液體混合等）耐腐蝕性介質(zhì)高密封性能密封墊、墊圈可耐100-120℃衛(wèi)生型第50頁,共67頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)品添加添加方法時(shí)間控制：連續(xù)/脈沖

電導(dǎo)率控制：濃度控制在線添加

循環(huán)回路旁通無壓添加---添加到清洗劑罐適用于清洗劑,添加劑,消毒劑第51頁,共67頁，2024年2月25日，星期天SidelCAFLine清洗工藝介紹及分析第52頁,共67頁，2024年2月25日，星期天衛(wèi)生中心堿罐酸罐消毒劑罐ABF泵堿泵酸泵消毒劑泵1消毒劑泵2消毒劑泵3第53頁,共67頁，2024年2月25日，星期天堿罐藥劑美普CIP三個(gè)分路堿罐至消毒劑配置罐——泵——建議360小時(shí)對(duì)消毒劑罐進(jìn)行清洗堿罐至灌裝機(jī)CIP管路——虹吸堿罐至灌裝機(jī)COP管路——虹吸

第54頁,共67頁，2024年2月25日，星期天酸罐藥劑浩麗FL兩個(gè)分路酸罐至無菌水系統(tǒng)——泵根據(jù)使用情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗堿罐至灌裝機(jī)CIP管路——虹吸第55頁,共67頁，2024年2月25日，星期天消毒劑罐藥劑OA150三個(gè)分路消毒劑罐至灌裝機(jī)內(nèi)部消毒——泵1消毒劑罐至灌裝機(jī)內(nèi)部COP——泵2——在線添加，出口具齒輪流量計(jì)消毒劑罐至灌裝機(jī)液封系統(tǒng)——泵3——在線添加，出口具齒輪流量計(jì)第56頁,共67頁，2024年2月25日，星期天CIP清洗對(duì)象堿洗酸洗沖洗水溫度℃濃度%流量t/h溫度℃濃度%流量t/hpH電導(dǎo)us/cm感官標(biāo)準(zhǔn)801.5-2.0——601.0-1.5——5.4-7.0——正常灌裝機(jī)82.71.681.8——————6.0228.21正常大無菌罐80.22——61.31.5——5.9730.12正常UHT85.31.522961.51.5296.0129.21正常清洗周期：每次生產(chǎn)結(jié)束后第57頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COP區(qū)域灌裝區(qū)壓蓋區(qū)無菌水沖洗區(qū)PAA噴沖區(qū)步驟PAA水沖堿洗PAA水沖不同之處堿洗替代傳統(tǒng)的泡沫清洗用含PAA的水沖洗，為什么？軟化水節(jié)約無菌水使用成本COP噴嘴COP旋轉(zhuǎn)洗球第58頁,共67頁，2024年2月25日，星期天COPCOP參數(shù)溫度(℃)濃度電導(dǎo)(mS/cm)時(shí)間(s)壓力(bar)設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際水洗PAA4038.1500ppm412ppm--0.12720720--2.2堿洗6060.3--1.12%7559.314401440--2.2水洗PAA4039.8500ppm427ppm--0.12720720--2.2清洗周期：每次生產(chǎn)結(jié)束后第59頁,共67頁，2024年2月25日，星期天SIP大無菌罐UHT灌裝機(jī)溫度(℃)時(shí)間(s)設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際125130.118001800溫度(℃)時(shí)間(s)設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際138138.218001800殺菌部位溫度(℃)時(shí)間（s）設(shè)定實(shí)際設(shè)定實(shí)際主管路134135.512001200