01CIP清洗系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成

CIP清洗系統(tǒng)是根據(jù)清洗點的數(shù)量確定，CIP清洗系統(tǒng)主要由酸罐、堿罐、水罐、濃酸濃堿桶、加熱系統(tǒng)、隔膜泵、高低液位、在線酸堿濃度檢測儀及PLC觸摸屏控制系統(tǒng)組成。其中酸罐、堿罐、水罐為保溫罐，此外酸堿罐還設(shè)有攪拌系統(tǒng)。

CIP清洗系統(tǒng)的核心是CIP清洗站，清洗站通常有兩罐式、三罐式、四罐式和五罐式，目前四罐式（酸罐、堿罐、水罐和回收罐）和五罐（堿罐、酸罐、熱水罐、回收水罐（中和罐）、清水罐）式居多。各個清洗罐貯存的溶液各不相同，會根據(jù)清洗需要，設(shè)計不同的清洗流程，使用不同洗滌劑。

02CIP清洗的工藝流程

清洗工藝的通常原則：

· 一般工藝都是采用3步法清洗（水沖洗-堿洗-終淋）

· 無菌配液工藝采用5步法清洗（水沖洗-堿洗-水沖洗-酸洗-終淋）

· 水沖洗常采用飲用水或回收回來的終淋水，水溫根據(jù)不同殘留物可調(diào)節(jié)，一般控制水的溫度在60~80℃

· 堿洗常采用1.0~2.5%NAOH溶液，在不存在交叉污染的前提下堿洗回收液可循環(huán)利用

· 酸洗常采用1.0~2.0%硝酸

· 終淋采用純化水，無菌配液采用注射水

CIP清洗五步法示例

03CIP清洗常用洗滌劑

對于清洗劑的要求有以下幾點：

· 濕潤功能

· 溶解并清除污垢

· 防止水垢的形成

· 易溶于水

· 易沖洗

· 對設(shè)備表面不腐蝕

· 無毒

· 有效

· 生物可降解

常用的洗滌劑有酸、堿洗滌劑和滅菌洗滌劑。其優(yōu)缺點如下：

· 酸、堿洗滌劑的優(yōu)點：酸洗能通過化學(xué)反應(yīng)去除鈣鹽和礦物油等殘留；堿洗能通過皂化反應(yīng)去除脂肪和蛋白等殘留。

· 酸、堿洗滌劑的缺點：對皮膚有較強的刺激性；水洗性差。

· 滅菌劑的優(yōu)點：殺菌效果迅速，對所有微生物有效；稀釋后一般無毒；不受水硬度影響；在設(shè)備表面形成薄膜；濃度易測定；易計量；可去除惡臭。

· 滅菌劑的缺點：有特殊味道；需要一定的儲存條件；不同濃度殺菌效果區(qū)別大；氣溫低時易凍結(jié)；用法不當(dāng)會產(chǎn)生副作用；混入污物殺菌效果明顯下降；灑落時易沾污環(huán)境并留有痕跡。

04CIP清洗的影響因素

對于CIP清洗的影響因素，我們可以從清洗理論模型-TACT模型，也即清洗效果四要素模型來進(jìn)行考慮。

C_R=T_i+A+C+T_c

C_R：清洗效果，%；

T_i：時間，%，主要是與被清洗表面接觸、作用的時間；

A：機械作用，%，一般占到50%以上，主要是壓力、流速等；

C：化學(xué)作用，%，主要是清洗劑類型與濃度等；

T_c：溫度作用，%；主要是清洗劑的溫度，跟污物的類型與粘度有關(guān)。

時間T_i

一般來說，清洗的時間越長，效果則越好。但在工業(yè)化生產(chǎn)中必須保證生產(chǎn)的速率，通常清洗時間為2～3倍的完全覆蓋時間。整個在位清洗流程的每一步，都以清洗時間為運行時間。需要注意的是，堿液的清洗時間一般大于酸液，但最長一般也不超過一小時。

機械作用A

機械作用占據(jù)整個清洗效果的50%以上，故需要重點對待，常關(guān)注流速、流量、壓力這幾個因素，從而保證清洗清洗效果。

對于設(shè)備罐體需要采用噴淋球，管道閥門等需要保證流體處于湍流狀態(tài)。

一般保證清洗流速可達(dá)到1.5m/s，不要超過3m/s。1.5m/s基本上屬于流體的經(jīng)濟流速，優(yōu)先采用。

化學(xué)作用C

對于化學(xué)作用，主要關(guān)注清洗劑的選擇和濃度兩個方面。可根據(jù)洗滌劑的去污能力以及其殘余漂洗的難易程度選擇合適的洗滌劑。

洗滌劑的七個基本選擇原則

（1）高效清洗，具有廣譜性；

（2）不提倡使用家用洗滌劑，因其成分、質(zhì)量、微生物等不明確；

（3）選擇組分簡單、成分含量確定的洗滌劑；

（4）容易檢查；

（5）穩(wěn)定性好、毒性低，使用安全；

（6）與設(shè)備或環(huán)境材料的相容性；

（7）費用較低。

酸性洗滌會采用溫和的、低濃度的酸溶液，如HNO3、H3PO4和檸檬酸，不采用HCl（對不銹鋼腐蝕嚴(yán)重）；堿液，一般采用NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4、Na2SiO3,需要注意的是Na2SiO3清洗不干凈易導(dǎo)致產(chǎn)品加熱時產(chǎn)生Ca3(PO4)2的白色沉淀。

酸的濃度一般定為1.0~2.0%，堿的濃度一般定為1.0~2.5%。

溫度Tc

這里以常見的HNO3和NaOH為例，建立了HNO3和NaOH隨著清洗溫度變化，其腐蝕能力和清洗效果的趨勢圖。

由圖可知，硝酸隨溫度的升高，腐蝕能力加大，而清洗效果趨于平緩，可見硝酸的清洗溫度不宜過高，60-105℃即可；氫氧化鈉則隨著溫度的升高，腐蝕能力趨于平緩，而清洗效果加大，可見NaOH的清洗溫度在一定條件下是越高越好。

對于大多數(shù)清洗劑來說，我們可以以在一定溫度范圍內(nèi)溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速度提高1.5-2倍來判斷，需注意的是，雖然溫度提高，清洗速度、溶解速度都會隨著提高，但溫度過高，殘留的蛋白質(zhì)成分可能發(fā)生變性，導(dǎo)致設(shè)備更難清洗。所以并不是溫度越高越好。一般情況下：當(dāng)溫度達(dá)到80℃后，溫度再升高，清洗時間基本無變化，所以清洗液溫度一般控制在60~80℃。

其他因素

除了上面說的四點外，水的質(zhì)量和管路的設(shè)計也對CIP清洗有一定的影響。