SIP工艺的洁净蒸汽系统设计

SIP工艺的洁净蒸汽系统设计 食品饮料企业在一批产品生产后,使用生物药剂杀或在蒸汽在线杀菌(SIP)系统对工艺设备进行杀。这些系统是必要的,因为在新的生产周期开始前,必须对设备(如生物反应釜、发酵管及连换管道)进行清洁和杀菌。这些系统材质应使用通过FDA成USP认证的高等级不锈钢和柔性材质(例如特氟龙衬里管道)。 这些系统的蒸汽压力通常为1到2barg(15到30psig),对应的温度为121到135℃,压力和温度的关系是可预测的，杀菌时间取决于温度和被杀菌部件的特性。一般说来,温度越低,杀需要的时间越长。典型SIP工艺杀菌时间/温度的关系为121℃时,杀菌时间为30到40分钟，对于蒸汽难以到达的组件系统,杀蔺的时间可能更长。 蒸汽的品质是非常重要的,通常,瓦特专用洁净蒸汽装置会提供必须的蒸汽量，蒸汽的温度和压力应使每个系统都能杀菌。为了保证每个组件和所有的管道都能彻底杀菌,应在关键位置和蒸汽难以到达的区域安装温度传感器,以测量组件和管道是否在要求的时间内达到杀菌温度。在整个过程中使用调节阀使洁净蒸汽保持要求的压力温度和流量。 在SIP工艺中,蒸汽冷凝产生的冷凝水必须迅速从系统中排除。通过合理布置瓦特洁净疏水阀就可以有效排放冷凝水,同时也保持杀菌循环需要的高温。 设计SIP系统的关键要素很多，包含被杀菌的工艺容器和管道,必须能完全承受蒸汽的温度和压力。必须采取措施以便充分的排除冷凝水。工艺系统应妥善排除冷凝液,其设计应易于排放冷凝水。应提供足够长的冷却以防止冷凝水回流到容器内,导致潜在的冷点。 在S|P应用中,制程工艺流体和杂质很可能随冷凝水一起进入洁净疏水阀,特别是在起机阶段,为了降低疏水阀堵塞的风险,其表面应光滑,其粗糙度通常为0.4微米Ra到0.8微米Ra,且阀门喉口直径应足够大,允许流体在正常的蒸汽操作前自由通过。 工艺系统应充分排除空气以防止气窝的形成，导致出现冷点。倒置的热静力疏水阀或经过特殊设计的洁净排空阀，最适合应用于这种情况。 包含SIP的工艺系统的设计应保证蒸汽可以通过整个系统，例如避免狭窄限制流动的通道。此外，所有潜在的冷点都要标志出来，如果有必要，应在SIP制程工艺中监测这些区域的温度。 与制程容器连接的钢结构，如支撑结构，会从容器吸收热量，经常成为冷点。可能需要补偿蒸汽加热这些区域，以克服不利影响.

大多数容器都有盲管，例如，连接压力表或阀门的管道。蒸汽不会很容易的流进这些死区因而可能就没有足够的热量进行杀。因此盲管长度应尽可能缩短。在食品饮料或生物制药行业中，一个通用的标准就是通常盲管的长度不得超过管道直径的3倍。 SIP工艺中，灭菌系统的设计与蒸汽品质具备同样的重要性，但是灭菌系统的验证往往可以检查和预测。洁净蒸汽的品质往往被忽略。 瓦特洁净蒸汽装置可以提供满足标准的洁净蒸汽，包含冷凝液纯度、蒸汽本身的干度（冷凝水含量）、不凝性气体含量、过热度、合适的蒸汽压力和温度、以及足够的流量。也包含冷凝液总有机碳含量、菌落总数、PH值等要求和参数。