CIP清洗设计分析课件.ppt

1、Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的目的 清洗是通过物理或化学作用去除被清洗表面上可见与不可见的杂质。在中药生产环节，清洗是最为关键的工艺操作之一 清洗所要达到的验收标准就是被清洁表面所需达到的洁净程度，主要分为以下几类：p 物理清洁：去除表面上肉眼可见的污物 p 化学清洁：不仅去除被清洗表面上肉眼可见的污物，还能去除肉眼不 可见的微小沉积物p 微生物清洁：附着在被清洗表面的大部分细菌或致病菌被杀灭p 无菌清洁：附着在被清洗表面的所有微生物均被杀灭Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理清洗系统组成p 清洗介质

2、p 污物p 被清洗物 饮用水、纯化水、注射水、碱液、酸液 有机物、无机物、微生物 设备本体、输送泵、管阀件等 清洗原理：向被清洗物的表面污物施加热能、机械能、化学能，通过溶解作用、热作用、机械作用、界面活性作用和化学作用等机制的相互作用，在一定时间内实现被清洗物的有效清洗Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理清洗四要素p 温度 清洗溶剂温度，跟污物的类型和粘固度有关p 机械作用 主要通过压力、流量、流速来体现p 化学作用 主要与清洗剂类型和浓度有关p 时间 主要是与被清

3、洗表面接触、作用的时间Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理清洗理论公式及模型(TACT)机械作用占据50%以上TACT四因素相互影响互为补充，当某一个要素不足时，可通过增强其他要素的形式加以补充Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理清洗温度的选择研究数据：在一定温度范围内温度每升高10，化学反应速度提高1.5-2倍，清洗速度、溶解速度都会随着提高，如果温度过高，残留的蛋白质成分发生变性，导致设备更难清洗。 从上图看出来，当温度达到80后，温度再升高，清洗时间基本无变化，所以清洗液温度一般控制在6080Te

4、chnology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理机械作用的选择p 罐体 清洗液带压喷淋作用p 阀门、管道、弯头、管件等 清洗液湍流作用流体状态p 层流（Re2000）p 过渡流（2000Re4000）p 湍流（Re4000）Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理层流和湍流对比本质区别是有无径向脉动雷诺数与流速有一定关系：不同管径在同样的流速下，雷诺数不同，设计流速过低，湍流无法实现，清洗效果得不到保证，运行流速过高，管网发生震颤，存在安全隐患Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原

5、理清洗流体流速的选择u 工程上，对于易于清洗的水溶性杂质，清洗流速和压力确定方法p 雷诺数计算法 管道管件清洗：Re30000 容器内壁清洗，沿壁流下的清洗液：Re200 矩形缸体，清洗液：Re7500 p 经验流速计算法 ASME BPE 建议管网的清洗流速为1.51m/s 清洗流速设计值为1.52m/s 工程上不建议清洗流速超过3m/sp 经验流量计算法 罐内表面积计算法：412L/（min.m2） 罐体周长计算法：1.53.5m3/（h.m） 矩形缸体，清洗液：Re7500 p 经验压力计算法 极易清洗罐体：13bar 较易清洗罐体：26bar 较难清洗罐体：610bar 极难清洗罐体：

6、10barTechnology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理化学作用的选择u 常用化学清洗剂：酸性、碱性、中性p 油脂类污物 表面活性剂（渗透与乳化） 碱液（分散作用） 强碱（皂化作用） p 蛋白质类污物 碱液溶解作用 酸液溶解作用清洗的化学作用：通过清洗剂与污物产生的化学作用来改变污物的溶解特性，使污物变成易溶于水的物质，p 糖类碳水化合物 高温水溶解作用p 淀粉类碳水化合物 碱液溶解作用 酸液溶解作用 淀粉酶的分解作用Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理化学剂的性能对比Technology changes lif

7、e-科技改变生活科技改变生活清洗的原理化学剂的性能对比Technology changes life-科技改变生活科技改变生活清洗的原理化学剂的性能对比Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）概念 在线清洗（Clean in place，CIP）也称原位清洗，是指不拆卸设备且在密闭的条件下采用循环清洗模式将设备清洗干净的方法清洗原理 根据设置好的程序，由CIP系统自动配置清洗液，经气动控制阀与CIP供给泵、CIP回流泵组件来完成清洗液的输送及回流，通过流量、压力、电导率、温度和酸碱浓度等参数的设定实现自动在线清洗。Technology ch

8、anges life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP站设计 清洗溶剂选择 清洗设备设计 输送泵的选择 换热器p CIP管网设计 管道材质（304/316L） CIP分配设计 清洗阀门的选择及安装 回流泵的选择p 清洗标准设计 电导率Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP站设计 清洗溶剂选择u 一般工艺都是采用3步法清洗（水冲洗-碱洗-终淋）u 无菌配液工艺采用5步法清洗（水冲洗-碱洗-水冲洗-酸洗-终淋）u 水冲洗采用饮用水或回收回来的终淋水，水温根据不同残留物可调节，一般控

9、制水的温度在6080。u 碱洗采用2%NAOH溶液，在不存在交叉污染的前提下碱洗回收液可循环利用u 酸洗采用2%硝酸u 终淋采用纯化水，无菌配液采用注射水Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP站设计 清洗设备设计u 清洗站储罐类型：纯化水罐、饮用水罐、稀碱罐、稀酸罐、酸碱加药装置u 各类型储罐数量：根据同时被清洗设备的数量以及每台被清洗设备的用水量计算进行一次CIP清洗的最小用水量、用碱量，根据用水量和用碱量设计不同类型储罐的容积及数量，储罐容积最好不超过8Tu 输送泵设计：输送泵一般选择卫生型卧式离心泵，接液材质

10、选择316L，扬程3050m 根据设计的管网流速和管径计算出瞬时流量，作为泵的流量参数u 换热器一般选择板式换热器，换热面积根据实际换热效率计算Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP管网设计u 按设备布置分配主管/按生产流程分配主管（原则：节省管道、错峰清洗） 主管设计：水、酸、碱公用主管 优点：节省管道，容易布置 缺点：容易交叉污染，每进行一种溶剂清洗后，换溶剂时需用洁净水冲洗主管，浪费 时间和溶剂 主管设计：水、酸、碱分别走主管 优点：不同溶剂互不干扰，清洗效率高 缺点：车间管道多，不宜布置，自控阀门多，增大投

11、资 u 每条主管均单独配置供给泵，流量、压力、温度检测，为了防止供给泵之间抢水，最好每条主管都单独从设备取水。u 管网设计流速1.52.0m/S，清洗管径38u 回流泵一般选择带自吸功能的离心泵，回流泵流量选择应较供给泵大15%25%。回流泵安装位置应在管网的最低点，可布置在车间现场，也可在CIP站内集中布置Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP管网设计u 阀门的选择及安装u 清洗阀门原则上选择隔膜阀，且需安装阀位反馈，防止阀门误动作，清洗溶剂泄露至储罐中，造成生产事故u 管道坡度，CIP供给及回流管道坡度需达到A

12、SME BPE GSD2级（相当于1%）Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP管网设计u 阀门管道设计避免产生死角、产生残留ASME BPE对死角有具体量化定义，L/D3L:流动侧主管网内壁到支路盲板（阀门中心）的距离D:非流动侧支路管道的内径Technology changes life-科技改变生活科技改变生活在线清洗技术（CIP）CIP系统设计p CIP清洗标准定义u 电导率u 设计值：00.8S/cmu 正常工作范围：01S/cmu 极限值：01.2S/cmp CIP系统常规功能u 供给泵变频控制，使管网恒压恒速u CIP系统的水温控制，换热器加热的自动控制，使水温根据需求可调节u CIP系统检测供水温度、供水压力、清洗剂浓度、回收电导率、储罐液位。u CIP自身的清洗u 储罐液位自动控制和报警功能u 不同浓度溶剂自动调配