CIP(Cleaning-in-Place,原位(wei)清(qing)洗(xi))系統是壹(yi)種通(tong)過(guo)自動化(hua)程(cheng)序(xu)對生(sheng)產(chan)設備內部進行高(gao)效清(qing)潔的(de)技術(shu),其(qi)核(he)心在於(yu)無需(xu)拆卸設備即(ji)可(ke)完成管(guan)道、罐體(ti)等復(fu)雜(za)結(jie)構(gou)的(de)清(qing)洗(xi)。這(zhe)壹(yi)技術(shu)最(zui)早於(yu)20世(shi)紀(ji)50年代由乳制(zhi)品行業提出(chu),用於(yu)解(jie)決(jue)傳統(tong)人工(gong)清(qing)洗(xi)效率(lv)低(di)、衛(wei)生風(feng)險高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。現代(dai)CIP系(xi)統(tong)通過(guo)循(xun)環(huan)泵送(song)清(qing)洗(xi)介(jie)質(如(ru)酸堿(jian)溶液、熱水、滅(mie)菌(jun)劑(ji)等),結(jie)合(he)溫度、流速(su)、化(hua)學(xue)反(fan)應的(de)協同作(zuo)用(yong),有效去(qu)除(chu)殘(can)留(liu)物(wu)及(ji)微生物(wu),清(qing)洗(xi)效率(lv)可(ke)達(da)99%以上(shang)。
隨著(zhe)工(gong)業需(xu)求(qiu)的(de)升級(ji),CIP技(ji)術(shu)已從食(shi)品(pin)飲料(liao)領(ling)域擴展(zhan)至制(zhi)藥、生物(wu)工(gong)程(cheng)、化(hua)工(gong)等行業。例如(ru),制(zhi)藥行業要(yao)求(qiu)清(qing)洗(xi)後微生物(wu)殘(can)留(liu)量低(di)於(yu)1CFU/100cm²,推(tui)動CIP系(xi)統向(xiang)更(geng)高(gao)精度發(fa)展。
系(xi)統組成與關(guan)鍵工藝(yi)參數
1. 核(he)心組件(jian)
•清(qing)洗(xi)介(jie)質單(dan)元:通(tong)常(chang)包括堿(jian)液(ye)罐(NaOH)、酸液(ye)罐(HNO₃)、熱水罐及(ji)純水(shui)儲(chu)備系(xi)統(tong),配備電(dian)導率(lv)儀和(he)溫(wen)度傳感器實(shi)時(shi)監控濃(nong)度與溫度;
•循(xun)環(huan)動(dong)力系統(tong):由(you)離心泵、管(guan)道網絡和(he)旋(xuan)轉噴(pen)球(qiu)組成,確(que)保清(qing)洗(xi)液覆(fu)蓋(gai)所有內表面,流速(su)需(xu)≥1.5m/s以形成湍(tuan)流沖刷效果;
•控制(zhi)系統(tong):PLC或SCADA系統預設清(qing)洗(xi)程(cheng)序(xu),自動調節時間、溫度(常(chang)為70-90℃)及(ji)介(jie)質切(qie)換(huan)邏(luo)輯。
2. 標(biao)準(zhun)化(hua)清(qing)洗(xi)流程(cheng)
典型五步(bu)法包括:
•預(yu)沖(chong)洗:用常(chang)溫水(shui)沖(chong)去(qu)松散殘(can)留(liu)物(wu);
•堿(jian)洗(xi)階段:1-2%NaOH溶液循環(huan)15-30分鐘(zhong),分解(jie)脂肪(fang)和(he)蛋(dan)白(bai)質;
•酸洗(xi)階段:0.5-1%硝(xiao)酸中和(he)堿(jian)液(ye)並(bing)溶(rong)解(jie)礦(kuang)物(wu)質沈(chen)澱(dian);
•終(zhong)末漂(piao)洗:采(cai)用(yong)純水(shui)或註射用水(shui)(WFI)清(qing)除(chu)化(hua)學(xue)殘(can)留(liu);
•消(xiao)毒(du):通(tong)入85℃熱水或臭(chou)氧完成微生物(wu)滅(mie)活。
行業應用(yong)與未(wei)來趨(qu)勢(shi)
1. 跨領(ling)域適配
•食(shi)品(pin)工業:乳品(pin)生產(chan)線(xian)需(xu)每(mei)日(ri)清(qing)洗(xi),CIP可縮短停機(ji)時間至1小時內;
•制(zhi)藥行業:符合GMP規(gui)範(fan),需(xu)驗(yan)證清(qing)洗(xi)效果並留(liu)存(cun)數據日(ri)誌(zhi);
•生物反(fan)應器(qi):避免交叉汙(wu)染,清(qing)洗(xi)後ATP檢測值需(xu)<50RLU。
2. 創(chuang)新方向(xiang)
•智能化(hua)升(sheng)級:物(wu)聯(lian)網傳感器實(shi)時(shi)監測濁度、TOC(總(zong)有機碳(tan))等參數,動態調整(zheng)程(cheng)序(xu);
•綠(lv)色技(ji)術:電(dian)解(jie)水(shui)替代(dai)化(hua)學(xue)清(qing)洗(xi)劑(ji),降低(di)廢(fei)水處理(li)成本(ben);
•模(mo)塊化(hua)設計(ji):針(zhen)對小型企業推(tui)出緊(jin)湊型CIP單(dan)元,投(tou)資成本(ben)降(jiang)低30%。