长时发酵产品生产中如果与上下游设备CIP系统共站清洗,发酵罐会带来以下问题:
1、由于长时发酵产品发酵罐发酵时间长,污垢较重,清洗难度大,导致清洗液浓度要求高,若使用CIP系统清洗,将带来连锁效应,导致其他设备清洗浓度的上升,拉高整体清洗成本;
2、使用CIP系统清洗,若洗其他设备后,再清洗发酵罐,将存在二次污染可能性,从而带来产品质量风险;
3、若使用CIP系统清洗,增加员工酸碱调配次数,将增加员工操作压力;
4、若使用CIP系统清洗,发酵罐清洗后,同时将带来酸碱的污染,污染后的CIP清洗液使用期限缩短,同时存在污染其他设备的风险;
5、使用CIP系统清洗长时发酵产品发酵罐,由于碱循环使用,不可避免的会出现碱罐内产生碱垢,碱垢存在堵塞发酵罐洗罐器的可能性。
为解决上述5个方面带来的问题,在工艺设计中不可避免的要考虑进行规避。具体方案如下:
二、方案设计:
1、传统清洗方式,采用集中清洗站循环清洗,将发酵罐编入清洗站清洗目标,清洗液循环清洗;工艺流程见图一:
三、按照优化工艺进行清洗,优化成本对比分析
1、碱洗成本对照
1、CIP清洗(以工业碱为例)
计算依据:
CIP供应泵流速:14吨/小时
液碱使用浓度:2.0%
液碱含量:30%
碱循环时间:1800秒
碱损耗值:15%(带压清洗)
复合剂与碱添加比例:1比23
碱损耗量计算:
14吨/小时×1800秒÷3600秒/小时×1000KG/吨×15%×2.0%÷30%=70KG
碱成本:70KG×0.72元/KG=50.40元
复合剂损耗量计算:
70÷23=3.04KG
复合剂成本:3.04KG×15.21元/KG=46.23元
合计:50.40元+46.23元=96.63元
2、独立在线清洗
计算依据:
清洗一次,需要液碱45KG
碱成本:45KG×0.72元/KG=32.40元
复合剂损耗量计算:
45÷23=1.96KG
复合机成本:1.96KG×15.21元/KG=29.81元
合计:32.40元+29.81元=53.81元
2、酸洗成本对照
1、CIP清洗(以复合酸剂为例)
计算依据:
CIP供应泵流速:16吨/小时
复合酸剂使用浓度:1.5%(产品浓度)
含量:100%
酸循环时间:1800秒
酸损耗值:15%(带压清洗)
酸损耗量计算:
16吨/小时×1800秒÷3600秒/小时×1000KG/吨×15%×1.5%=18KG
酸成本:18KG×6.07元/KG=109.26元
2、独立在线清洗
计算依据:
清洗一次,需要复合酸剂12KG
成本:12KG×6.07元/KG=72.84元
四、结论:
以上CIP清洗成本是以CIP理论损耗计算而得,与实际使用有一定差异,但是差异波动在5~10%之间,因此,分析而得,独立在线清洗成本低于总站循环清洗成本。鉴于长时发酵产品发酵罐清洗难度大、要求高,长时发酵罐的生产中清洗建议采用在线清洗,酸碱不回收,可以保证发酵罐清洗效果,同时,最关键的保证其他上下游设备清洗独立性,不受污染。
论文作者:何江宏 吴志东 董成
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/5
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