Fermantasyon tanklarındaki titanyum ısıtma tüplerinin CIP asit-baz alternatifli temizliği için standart işlem özellikleri

Gıda ve farmasötik fermantasyon ekipmanlarına yönelik standart sterilizasyon ve kireç çözme prosedürü, CIP çevrimiçi asit-baz alternatifli temizlemedir. Uygun olmayan temizleme parametreleri, sıvı formülü ve işlem sırası nedeniyle titanyum ısıtma tüpleri üzerindeki titanyum dioksit pasif filminin sürekli hasar görmesi nedeniyle yüzey incelmesi, mikro çatlaklar ve yerel çukurlaşma korozyonu hızlanacaktır. Günlük temizleme döngüleri sırasında titanyum tüplerin korozyon önleyici bariyerini korumak için bu spesifikasyon, standartlaştırılmış temizleme sıvısı oranlarını, sıcaklığı, dolaşım süresini, geçiş geçiş sürecini ve yasaklanmış işlemleri belirler.

1. Standart CIP temizleme sıvılarının sınıflandırılması ve titanyum için ilgili sınırlar
Alkali temizleme solüsyonu (organik yağ, şeker ve karbon birikintilerinin giderilmesi için)
Standart formül, %3 ile %5 arasında değişen, gıdada kullanılabilen-sodyum hidroksitin sulu bir çözeltisidir. Kontrol edilebilecek çalışma sınırları:

Sıcaklık aralığı: 40 derece ila 60 derece

Tek sirkülasyonlu ıslatma süresi: 2–4 saat. İzin verilen mekanizma: TiO₂ filminin gevşek dış tabakası yalnızca seyreltilmiş hafif alkali ile çözülür. Yoğun iç oksit tabakası etkilenmeden kalır ve yıkamadan sonra oksijen-zengin su pasivasyonu yoluyla eski haline getirilebilir. Yasak alkali koşullar arasında %10'luk bir konsantrasyon, 80 derecelik bir sıcaklık ve 6 saatlik bir süre boyunca sürekli daldırma yer alır (bu, geri dönüşü olmayan tek biçimli matris aşındırmasıyla sonuçlanır).

Asidik temizleme solüsyonu (kalsiyum magnezyum tuzlarının ve inorganik mineral tortusunun giderilmesi için)
Birinci öncelik: %2 ila %4 konsantrasyonunda sitrik asit içeren yumuşak bir organik asit çözeltisi. Operasyonun sınırlamaları: Minimum sıcaklık 45 santigrat derece, tek başına sirkülasyon süresi 2 saate eşit veya daha az Avantajı: Düşük hidrojen oluşumu reaksiyonu nedeniyle neredeyse hiç titanyum hidrojen gevrekleşmesi riski yoktur. Büyük ölçeğin inorganik asit gerektirmesi durumunda (seyreltilmiş sülfürik/hidroklorik asit, pH 4'ten büyük veya eşit):

Titanyum temizleme için özel olarak tasarlanmış bir korozyon önleyici ekleyin.

Suyla yıkama aralıkları olan çok sayıda kısa döngüyü benimseyin, sıcaklığı 40 dereceye eşit veya daha düşük bir seviyede tutun ve 1 saatten fazla olmayacak şekilde tek bir ıslatma gerçekleştirin.

Temizleme sonrasında hidrojenin uzaklaştırılması için zorunlu deiyonize su ile tam durulama ve 120~150 derece pişirme. Florür titanyum pasif filmi tamamen çözdüğü için hidroflorik asit ve amonyum florür içeren temizlik maddeleri kesinlikle yasaktır.

Nötr geçişli sıvının yıkanması
Havalandırılmış deiyonize temiz su (çözünmüş oksijen 6mg/L'den büyük veya eşit) standart ortamdır. Fonksiyon: Titanyum tüp yüzeyinde doğrudan karışmayı ve ani pH sıçramalarını önlemek için, alternatif film erozyonu hasarını azaltmak amacıyla asit ve alkali sıvıları ayırın.

2. CIP için standart temizleme sırası (geri döndürülemez) aşağıdaki gibidir:
Ön-durulama: 15 dakikalık bir süre boyunca, tüplerin yüzeylerindeki gevşek fermantasyon et suyu kalıntılarını gidermek için normal sıcaklıkta temiz, havalandırılmış suyu sirküle edin.

Alkali sirkülasyon temizliği: Seyreltik alkali, organik karbon birikintilerini ayrıştırmak için 2-4 saat boyunca 40-60 derecede sirküle edilir.

Nötr ara yıkama: Atık suyun pH'ı, saf suyun 30 dakika boyunca sürekli olarak sirküle edilmesiyle nötr hale getirilir, böylece kalan alkaliler ortadan kaldırılır.

Asit sirkülasyonu kirecinin temizlenmesi: İnorganik mineral kireci, sitrik asit çözeltisinin 1 ila 2 saat boyunca sirküle edilmesiyle ortadan kaldırılır.

Son tam nötr yıkama: Kalan asidi tamamen çıkarmak ve ön pasif film onarımını tamamlamak için 2 saat boyunca ılık, oksijen-zengin suyu (40~50 derece) sirküle edin.

Statik pasifleştirme beklemesi: Fermantasyon ortamını beslemeden önce, tüm TiO₂ koruyucu filmi yeniden oluşturmak için tankı 12-24 saat boyunca havalandırmalı temiz suyla dolu tutun.

3. Pasif film hasarının azaltılması için kritik proses kontrol noktaları
Temizleme işlemi sırasında ısıtma gücü kilidinin sıkı bir şekilde korunduğundan emin olun. Filmin çözünmesini hızlandıran yerel aşırı ısınmayı önlemek için, asit/alkali dolaşımı sırasında ısıtma tüpünün yüzey güç yoğunluğunu %50 azaltın ve temizleme sıvısının tam-güçte ısıtılmasını önleyin.

Sıcaklık artış ve düşüş hızını 5 derece/dakikaya eşit veya daha az bir aralıkta kontrol ederek, kırılgan pasif film üzerinde hızlı termal stres mikro çatlaklarının oluşmasını önleyin. Sıcak titanyum tüplere doğrudan soğuk temizleme suyu enjekte etmeyin.

Tüm tüp yüzeylerinin sürekli sıvıyla tamamen kaplandığından emin olun. Sıvı seviyesi için bir kilitleme koruması oluşturun; sıvı seviyesi tüp bölümlerinin açıkta kalacağı noktaya düşerse, konsantre iyon korozyonunu ve kurumayı- önlemek için ısıtma gücü kesilmelidir.

Üretim yüküne uygun olarak temizleme döngülerinin sıklığını düzenleyin.

Düşük-yüklü aralıklı fermantasyon: Haftalık tek CIP asit-baz döngüsü;

Orta-yükte 16 saatlik günlük üretim için iki haftada bir dönüşümlü asit-baz temizliği uygulanır.

Yüksek-yüklü, 24 saat boyunca sürekli fermantasyon: günlük hafif CIP temizliği, aylık derin kireç çözücü asit döngüsü.

4. Korozyon tehlikeleri ve yaygın yanlış CIP işlemleri
Giriş:

Yetersiz Çalışma Titanyum Isıtma Borusu Hasar Mekanizması
Nötr su temizliğine ihtiyaç duymadan güçlü alkaliden aside doğrudan geçiş Pasif film dönüşümlü olarak çözülür ve keskin pH dalgalanmalarının bir sonucu olarak büyük mikro çatlaklar birikir.
80 dereceyi aşan,-ısıtılmış, konsantre alkalinin uzun süreli dolaşımı Yüzey pürüzlülüğü ve donukluğu, tüm duvarın geri dönüşü olmayan tek biçimli aşınması
Seyreltilmiş bir inorganik asit içinde, yüksek sıcaklıkta, bir inhibitör olmaksızın sürekli ıslatma Matrisin kütlesi atomik hidrojen tarafından delinir, bu da kırılgan bir kırılma riski oluşturan gizli bir hidrojen gevrekleşmesine neden olur.
Tam-güçte ısıtmayla asit temizleme sirkülasyonu Pasif film erozyonu ve oyuk oluşumu, yerel tüp duvarının aşırı ısınması nedeniyle hızlandırılır.
Sıcak oksijen-zengin su pasivasyonu olmadığında asit temizliğinden sonra yıkamayı derhal durdurun. Hasarlı film, oksijen kaynağı eksikliği nedeniyle kendi-onaramaz, bu da sonraki üretim sırasında kusurların derin boşluklara doğru genişlemesine neden olur.
Kirecin giderilmesi için florür-içeren kireç çözücü bileşikler kullanın. TiO₂ filmi tamamen çözülür, bu da hızlı genel titanyum matris korozyonuna neden olur.
5.-CIP sonrası inceleme ve bakım için tamamlayıcı adımlar
CIP döngüsünün tamamını ve pasifleştirme beklemesini geçtikten sonra:

Tek tip gri renk bozulmasını veya lokalize koyu korozyon işaretlerini tespit etmek için yüksek ışık altında görsel inceleme;

Üç ayda bir yapılan büyük bakım: Pasif filmin bütünlüğünü değerlendirmek için bir elektrokimyasal potansiyel testi yapın. Yüzey potansiyeli +150mV'den azsa, hidrojen peroksit kimyasal yeniden-pasivasyonu gerçekleştirin.

Tekrarlanan asit-baz döngülerinden-uzun vadeli korozyon kaybı, kaynak ısısından etkilenen bölgelerdeki duvar kalınlığının yarım-yıllık ölçümüyle-izlenir.

Kısa Özet
Titanyum ısıtma tüplerinin asit-baz alternatifli CIP temizliği için düşük-konsantrasyonlu, düşük-sıcaklıklı yumuşak bir temizleme sıvısı formülü kullanılmalıdır. Ek olarak, alkali ve asit prosedürleri arasına nötr su geçişli yıkama da dahil edilmelidir. Sirkülasyon sırasında sıcaklık değişim hızını ve ısıtma gücünü düzenleyin ve temizliğin ardından havalandırılmış suyun pasifleştirilmesi için yeterli sürenin olmasını sağlayın. Titanyum dioksit pasif filmindeki kümülatif hasarı azaltmak ve ısıtma tüplerinin servis ömrünü uzatmak için, konsantre sıcak alkali, florür reaktifleri ve uzun-yüksek-sıcaklıkta inorganik asitle ıslatma kullanımından kaçınılması önerilir.