Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Устройство, очищенное на месте, демонстрируется в World of Coca-Cola в Атланте.

Очистка на месте ( CIP ) - это метод автоматической очистки внутренних поверхностей труб, резервуаров, оборудования, фильтров и связанных с ними фитингов без серьезной разборки. CIP обычно используется для такого оборудования, как трубопроводы, резервуары и наполнители. CIP использует турбулентный поток через трубопровод или распылительные шары для больших поверхностей. В некоторых случаях CIP также может выполняться путем заполнения, замачивания и перемешивания. [1]

Вплоть до 1950-х годов закрытые системы разбирались и чистились вручную. (Lydersen et al., 1994, стр. 487). Появление CIP стало благом для отраслей, которым требовалась частая внутренняя очистка своих процессов. Отрасли, которые в значительной степени зависят от CIP, - это отрасли, требующие высокого уровня гигиены, и включают: молочные продукты , напитки , пивоварение , пищевые продукты , фармацевтика и косметика . [2]

Преимущества для отраслей, которые используют CIP в качестве методологии очистки, включают следующее: [3]

  • свести к минимуму ошибки в процессе очистки
  • повышенная безопасность сотрудников
  • повышенная производительность (меньше времени, затрачиваемого на процесс очистки)
  • улучшенное качество продукции (более надежная и повторяемая очистка)
  • снижение эксплуатационных расходов (меньшее потребление воды и энергии в процессе очистки)

С 1950-х годов система CIP превратилась в полностью автоматизированные системы с программируемыми логическими контроллерами , несколькими балансировочными баками, датчиками , клапанами , теплообменниками , системой сбора данных и специально разработанными системами распылительных форсунок. Простые системы CIP с ручным управлением можно найти и сегодня.

В зависимости от нагрузки на почву и геометрии технологического процесса принцип проектирования CIP может быть одним из следующих:

  • подавать сильно турбулентный раствор с высокой скоростью потока для обеспечения хорошей очистки (относится к трубопроводным контурам и некоторому заполненному оборудованию).
  • доставить раствор в виде распылителя с низким энергопотреблением для полного увлажнения поверхности (относится к слабозагрязненным сосудам, где можно использовать статический аэрозольный шар).
  • подавать падающую струю с высокой энергией (относится к сильно загрязненным сосудам или сосудам большого диаметра, где можно использовать динамическое распылительное устройство). [2]

Для повышения эффективности очистки часто используются химические моющие средства при повышенной температуре.

Факторы, влияющие на эффективность чистящих средств [ править ]

Температура моющего раствора . Повышение температуры чистящего раствора увеличивает его эффективность удаления грязи. Молекулы с высокой кинетической энергией вытесняют грязь быстрее, чем медленно движущиеся молекулы холодного раствора.

Концентрация чистящего средства . Концентрированный чистящий раствор очистит грязную поверхность намного лучше, чем разбавленный, из-за повышенной связывающей способности поверхности.

Время контакта чистящего раствора . Чем дольше период контакта с моющим средством, тем выше эффективность очистки. Через некоторое время моющее средство со временем растворяет твердые пятна / загрязнения с грязной поверхности.

Давление моющего раствора (или турбулентность) . Турбулентность создает абразивную силу, которая удаляет твердую почву с грязной поверхности. [2] [4]

Источники подземных вод [ править ]

Первоначально разработанная для очистки закрытых систем, как описано выше, CIP в последнее время применялась для скважин источников грунтовых вод, используемых для конечных целей, таких как природные минеральные / родниковые воды, производство продуктов питания и газированные безалкогольные напитки (CSD).

Скважины, открытые для атмосферы, подвержены ряду химических и микробиологических проблем, поэтому источники для конечного потребления часто закрываются на поверхности ( головные сооружения ). В головную часть встроен воздушный фильтр, позволяющий стволу скважины вдыхать и выдыхать, когда уровень воды быстро поднимается и опускается (обычно из-за включения и выключения насоса) без попадания переносимых по воздуху частиц или загрязняющих веществ (спор, плесень, грибок, бактерии и др.).

Кроме того, системы CIP могут быть встроены в головные части ствола скважины, чтобы обеспечить закачку чистящих растворов (таких как гипохлорит натрия или другие дезинфицирующие средства ) и последующую рециркуляцию смеси этих химикатов и грунтовых вод. Этот процесс очищает внутреннюю часть скважины и оборудование без какого-либо инвазивного обслуживания.

Биореакторы, ферментеры и сосуды для смешивания [ править ]

CIP обычно используется для очистки биореакторов, ферментеров, сосудов для смешивания и другого оборудования, используемого в биотехнологическом производстве, фармацевтическом производстве и производстве продуктов питания и напитков. CIP выполняется для удаления или уничтожения предыдущих компонентов партии культуры клеток млекопитающих . Он используется для удаления остатков в процессе производства, контроля бионагрузки и снижения уровня эндотоксинов в технологическом оборудовании и системах. Удаление остатков осуществляется во время CIP за счет сочетания тепла, химического воздействия и турбулентного потока . [2] [5] [6]

Пищевые продукты и медикаменты США опубликовали постановление CIP в 1978 году , применимого к фармацевтической промышленности. Регламент гласит: «Оборудование и посуда должны очищаться, обслуживаться и дезинфицироваться через соответствующие промежутки времени, чтобы предотвратить неисправности или загрязнение, которые могут повлиять на безопасность, идентичность, прочность, качество или чистоту лекарственного препарата сверх официальных или других установленных требований». [7]

Повторяемая, надежная и эффективная очистка имеет первостепенное значение на производственном предприятии. Процедуры очистки проходят валидацию, чтобы продемонстрировать их эффективность, воспроизводимость и контроль. Для надлежащей очистки технологического оборудования оно должно быть спроектировано с гладкими поверхностями из нержавеющей стали и соединительными трубами с очищаемыми соединениями. [8] Химические свойства чистящих средств должны правильно взаимодействовать с химическими и физическими свойствами удаляемых остатков. [6]

Типичный цикл CIP состоит из множества этапов, которые часто включают (по порядку):

  • Предварительная промывка WFI (вода для инъекций) или PW ( очищенная вода ) выполняется для увлажнения внутренней поверхности резервуара и удаления остатков. Он также обеспечивает нехимическое испытание под давлением проточного тракта CIP.
  • Едкий раствор однократно промывают через сосуд до слива. Каустик - это основной чистящий раствор.
  • Рециркуляция щелочного раствора через сосуд.
  • Промежуточное ополаскивание WFI или PW
  • Промывка кислотным раствором - используется для удаления минеральных осадков и остатков белка.
  • Заключительное полоскание WFI или PW - полоскание для смывания остатков чистящих средств.
  • Окончательный обдув - используется для удаления влаги, оставшейся после цикла CIP. [6]

Критические параметры должны соблюдаться и оставаться в пределах спецификации в течение всего цикла. Если спецификация не достигается или не соблюдается, очистка не будет обеспечена и ее придется повторить. Критические параметры включают температуру, скорость потока / давление подачи, концентрацию химикатов, время контакта с химикатами и проводимость при окончательном ополаскивании (что показывает, что все чистящие химикаты удалены).

См. Также [ править ]

  • Сбросы (правила сточных вод США)
  • Ограничение сточных вод
  • Надлежащая производственная практика
  • Ледяной скребок
  • Смывать
  • Сточные Воды

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Brewer / ISPE & Quality Executive Partners, R. (21 сентября 2020 г.). Утверждение очистки: День 1 - Правила, определения, процессы очистки [PDF]. Международное общество фармацевтической инженерии. https://www.dropbox.com/s/iu5c31em6c2juze/ISPE%20Cleaning%20Validation.pdf?dl=0
  2. ^ a b c d Лидерсен, Б.К., Д'Элия, Н.А., и Нельсон, К.Л. (1994). Очистка технологического оборудования: конструкция и практика. В биотехнологической инженерии: системы, оборудование и сооружения . Wiley-Interscience.
  3. ^ «Очистка на месте: 5 шагов в общей CIP-мойке продуктов питания, молочных продуктов и напитков…» . Центральные Штаты Промышленное . Проверено 23 апреля 2021 .
  4. ^ Чисти, Ю., Му-Янг, М. Системы очистки на месте для промышленных биореакторов: проектирование, проверка и эксплуатация. Журнал промышленной микробиологии 13, 201–207 (1994).
  5. ^ Geigert J., Клинок, Р. Картер, К., & Vahratian, А. (1994). Роль контроля качества в валидации биофармацевтических процессов: практический пример процедуры очистки на месте (CIP) для биореактора. КПК, журнал фармацевтической науки и техники , 48 (5), 236-240.
  6. ^ a b c Остров, Стив (2016). Как проверить фармацевтический процесс . Лондон, Великобритания: Academic Press. ISBN 978-0-12-809653-6. OCLC  951712418 .
  7. ^ Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (1978). «Текущая надлежащая производственная практика готовой фармацевтической продукции: очистка и обслуживание оборудования». Свод федеральных правил, 21 CFR 211.67
  8. ^ Чисти, Юсуф, и Мюррей Moo-Young. «Конструкция биореактора». Базовая биотехнология (2001): 151-72.

Внешние ссылки [ править ]

  • Чистое логическое программирование
  • Очистка на месте в картинках и схемах
  • Датчики очистки на месте
  • Очистка на месте