清洗理论及应用.ppt

清洗原理及应用 高万东 清洗的定义和目的 所谓清洗就是通过物理和化学的方法去除被清洗表面上可见和不可见的杂质的过程，其目的是：物理清洁、化学清洁、微生物清洁、无菌清洁。 受热表面 当牛乳加热到60℃以上时，“乳石”开始形成。乳石就是磷酸钙（和镁）、蛋白质，脂肪等等的沉积物。经过一较长时间的生产运行之后，在加热段和热回收第一部分的板式热交器的板片上，你就很容易看到，沉淀物紧紧地附着在设备表面上，运行时间超过8 小时，你就可以看到沉淀物的颜色从稍带白色变成褐色。在受热表面上，能看到的污物如图21.1 所示。 乳石的表现 冷表面 一层牛乳膜会粘附在管、泵、缸等等的壁面上（“冷”表面）。当系统排空时，要尽可能快地进行清洗，否则，这层牛乳膜将会干固而难于除去。 清洗要求 物理清洁度——除去表面上所有可见污物； 化学清洁度——不仅除去全部可见污物，而且还除去了肉眼不可见的，但通过尝味或嗅觉能探测出的残留物； 细菌清洁度——通过消毒获得； 无菌清洁度——杀灭所有的微生物。 清洗的作用机理 水的溶解作用 热的作用 机械作用 界面的活性作用 化学作用 酶的作用 清洗原理 100%的干净的表面是可以得到的 99% clean is still 1% dirty!! 99%干净,1%不干净 1% may cause you to fail!! 1%却会引起大麻烦 水的溶解作用 水是极性化合物，对于油脂性污垢几乎没有溶解作用，对于碳水化合物（如糖）、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用，而对于电解质及有机或无机盐类的溶解作用较强。 热的作用 加速污垢的物理与化学反应速度，提高清洗效果，缩短清洗时间。 机械作用 由于运动而产生的反作用，如搅拌、喷射清洗液而产生的压力和摩擦力。 界面的活性作用 指清洗液与污垢，污垢与被清洗物体，被清洗物体与清洗液之间的交界面，界面的活性作用是指这些界面之间有选择的物理或化学作用的总称，包括湿润、乳化、分散、溶解、起泡等具有这种界面活性作用的化学物质称为表面活性剂。 化学作用 是指清洗剂成分的化学反应，例如NaOH与油脂的皂化反应（CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH），与脂肪酸的中和反应，对蛋白质的分解反应，以及HNO3等酸性清洗剂对无机盐性污垢的溶解反应以及过氧化物，氧化物类清洁剂对有机性污垢的氧化还原反应，有机螯合剂对金属离子的螯合作用等。 酶的作用 酶所具有的分解作用 BETTER RESULTS!更好的清洁效果 SURFACTANTS + BUILDERS表面活性剂+主洗剂 ? 影响清洗的五个要素 清洗剂 清洗液的浓度 清洗时间 清洗温度 清洗流量（清洗强度） 清洗剂 乳品车间常用的是NaOH和HNO3 清洗液的浓度 提高清洗液浓度后可适当缩短清洗时间或弥补清洗温度的不足。但清洗液费用增加，而且浓度的提高并不是一定能有效地提高清洗效果，有时甚至会导致清洗时间的延长。有关作用机理，目前尚不清楚，下图是清洗时间和清洗液浓度的关系。另外在清洗过程尽量保持清洗液浓度的均匀和稳定。 实 际 所 需 时 间 低 浓度 高 清洗时间 此时间受诸多因素影响，如清洗液种类、清洗液浓度、清洗温度、产品类型、生产管线布置及设备的设计等。 清洗温度 清洗温度应保持稳定，测点应在回流管线上，清洗温度的升高会缩短清洗时间，但能源消耗增加，但对乳品厂来说，清洗温度一般不低于60℃，若用NaOH，温度为80—90℃，若用HNO3，温度为60—80℃，但清洗UHT设备时温度将有明显提高。 清洗流量（清洗强度） 一般的清洗原则中，清洗液流速至少符合管路内1.5m/s，垂直罐中200—250L/(m2·h)卧式罐中250—300L/ m2·h)的要求，另外管路的设计也影响到清洗效果，尽量减少管路末端的设计，内壁保证镜面。 清洗程序 乳品厂中的清洗循环包括以下几个步骤： 通过刮落、排出、用水置换或者用压缩空气排除等方法来回收残留的产品； 用水预冲掉松散的污物； 用洗涤剂清洗； 用清水漂洗 用加热法或用化学药剂进行消毒（任选的）；在后一种情况下，应再加一次最后清洗，假设水的质量是好的。 残留产品的回收 生产结束时，应从生产线中回收所有残留产品，它的重要性有三方面： 减少产品损失 有利于清洗 减轻废水处理系统的负担，即可以显著地节约废水处理费用。 清洗之前，要先用水将生产线中的残乳冲出，如果有条件，也可将管线中的乳吹入或用水冲入收集罐中。 用水预洗 生产结束后，要立即进行预冲洗。否则牛乳残留物会变干粘附在设备表面上，更难清洗。如用温水进行预冲洗，乳脂肪残留物很容易被冲走，但其温度不