إن مشاريع التنظيف والتطهير والصرف الصحي للمعدات وخطوط الأنابيب والبيئة في مصانع تخمير البيرة الحرفية أمر بالغ الأهمية وهي العوامل الحاسمة المتعلقة بجودة المنتج. بغض النظر عن مدى جودة الشعير والقفزات والخميرة والماء، فمن المستحيل إنتاج بيرة ذات مذاق نقي في مجموعة من المعدات وخطوط الأنابيب الملوثة. خاصة مع تحسن الأتمتة في إنتاج البيرة الحرفية، يوجد عدد كبير من الصمامات الأوتوماتيكية وأجهزة الكشف والأنابيب الثابتة وغير القابلة للفصل في المعدات، مما يطرح متطلبات أعلى لتكوين نظام التنظيف في المكان. يعد تنظيف وتطهير CIP مشروعًا منهجيًا. ليس من الممكن تكوين محطة تنظيف في المكان جيدة لإكمال تنظيف وتطهير المعدات وخطوط الأنابيب. كما يتطلب الأمر تعاونًا وثيقًا مع المعدات وخطوط الأنابيب المراد تنظيفها لتحقيق أفضل تأثير للتنظيف والتطهير. في الوقت نفسه، يكون استهلاك المياه والطاقة (بما في ذلك الكهرباء والحرارة) ومواد التنظيف والتطهير ضئيلة. هذا هو نظام التنظيف في المكان المثالي لمصانع البيرة الحرفية. تشرح هذه المقالة بشكل أساسي متطلبات التكوين الأساسية لنظام التنظيف في المكان (CIP) في عملية التحلل السكري استنادًا إلى تقنيات وطرق التنظيف في المكان (CIP) الحديثة.
1 تكنولوجيا ومتطلبات تنظيف معدات السكاريد
نظام التسكير هو منطقة ساخنة في مصنع تخمير البيرة الحرفية، وتعمل المواد بشكل أساسي بين 50 و100 درجة. لذلك، فإن نظام التسكير في المكان يأخذ في الاعتبار التنظيف بشكل أساسي. هناك أيضًا أجزاء صغيرة مثل أنابيب نقيع الشعير البارد التي تحتاج إلى مراعاة التنظيف والتعقيم في نفس الوقت. المتطلب الأساسي لنظام التسكير في المكان هو توصيل سائل التنظيف بدرجة الحرارة والضغط الأمثل إلى الحاويات وخطوط الأنابيب وإكمال عملية التنظيف وفقًا للخطوات والوقت المحددين. يجب تنظيف حاويات المواد والمياه وخطوط الأنابيب الخاصة بعملية التسكير في دورات منفصلة.
1.1 محلول التنظيف: نعتمد بشكل أساسي على محلول قلوي بنسبة 2-3% (NaOH) للتنظيف الساخن ومحلول تنظيف حمض الفوسفوريك بنسبة 2.5% للتنظيف البارد.
1.2 خطوات التنظيف والوقت: الشطف المسبق: 10-20 دقيقة، 2-3 مرة من التنظيف المتقطع (يمكن استخدام المياه المعاد تدويرها)
التنظيف: دورة طويلة 40-60 دقيقة، دورة قصيرة 20-30 دقيقة
الشطف: 10-20 دقيقة باستخدام الماء الساخن أولاً ثم الماء بدرجة حرارة عادية (يتم إعادة تدوير ماء الشطف لاحقًا كماء شطف مسبق للتنظيف التالي)
الاختبار: لا يوجد بقايا قلوية أو حمضية
1.3 درجة حرارة التنظيف: بالنسبة لمعدات التخمير وخطوط الأنابيب، تكون درجة حرارة القلوية في مكان ما 82 درجة (انتبه إلى متطلبات درجة حرارة الماء العائد للوصول إلى 82 درجة أثناء تنظيف الدورة)، والتخليل مناسب لدرجة حرارة الغرفة.
2. تكوين محطة CIP للتحلل السكري
تتكون محطة التحلل المائي في المكان (CIP) من خزانات ومضخات ومبادلات حرارية ومرشحات وموزعات وصمامات خطوط الأنابيب والأجهزة؛
2.1 الخزان: عادة ما يكون مكوّنًا من خزانين بما في ذلك خزان المياه المعاد تدويرها وخزان القلويات أو أربعة خزانات بما في ذلك المياه المعاد تدويرها وخزان القلويات 1 وخزان القلويات 2 وخزان الأحماض. يرتبط تصميم حجم الخزان بحجم خطوط أنابيب إمداد وعودة سائل التنظيف في المكان. يمكن لخزان التنظيف في المكان المصمم بشكل صحيح أن يقلل من تكاليف المعدات واستهلاك البخار وعوامل التنظيف؛ يلزم أن تحتوي خزانات التنظيف في المكان على وظيفة التنظيف الذاتي.
2.2 المضخة: تعتمد مضخة إمداد CIP على مضخة طرد مركزي. يرتبط تصميم تدفق المضخة بمعدل التدفق المطلوب بواسطة كرة الغسيل أو غسالة العلب لتنظيف الحاوية ومعدل التدفق المطلوب لسائل الغسيل في خط الأنابيب. يرتبط تصميم الرفع للمضخة بمعدل التدفق المطلوب بواسطة كرة الغسيل أو غسالة العلب لتنظيف الحاوية. يرتبط الضغط المطلوب بواسطة الخزان وطول وارتفاع خط أنابيب إمداد CIP بعدد التركيبات والصمامات الموجودة على خط الأنابيب. تعتمد مضخة إرجاع CIP على مضخة ذاتية التحضير، والتي يمكنها تحضير سائل CIP ونقله ذاتيًا في الحاوية وأنبوب إرجاع CIP، بحيث لا يبقى أي سائل في الحاوية.
2.3 المبادل الحراري: لتسخين سائل التنظيف في المكان (بما في ذلك تسخين الماء الساخن والسائل القلوي)، يمكن استخدام المبادلات الحرارية الأنبوبية أو الصفائحية. يتميز النوع الأنبوبي بميزة كونه أقل عرضة للانسداد ولكنه يتمتع بكفاءة حرارية منخفضة. في الوقت الحاضر، تُستخدم المبادلات الحرارية الصفائحية في الغالب.
2.4 الفلتر: استخدم فلترًا مع غسيل عكسي وقم بتثبيته على خط العودة CIP. بعض أجزاء نظام التحلل السكري، مثل وعاء الجلاتين ووعاء الغليان، قد تحتوي على جزيئات كبيرة من مادة التنظيف، والتي يمكن أن تسد الفلتر بسهولة. عندما ينخفض معدل التدفق، يجب إجراء الاستجابة في الوقت المناسب. اغسل الفلتر.
2.5 يمكن أن يكون الموزع على شكل لوحة استلام يدوية أو مجموعة صمامات أوتوماتيكية. يقوم الموزع بتوزيع سائل CIP على الحاويات والأنابيب التي تحتاج إلى التنظيف. تجدر الإشارة هنا إلى أن موقع موزع CIP يجب أن يكون قريبًا نسبيًا من الحاويات والأنابيب التي تحتاج إلى التنظيف. ، يتم وضعه عمومًا في المنطقة المركزية للورشة، والتي يمكن أن تكون أبعد عن محطة CIP.
2.6 الأجهزة: تم تجهيز كل خزان وعاء بمفتاح باب فتحة التفتيش ومصباح مؤشر تنظيف CIP ؛ تم تجهيز خزان القلوي CIP وخزان المياه المعاد تدويرها بأجهزة استشعار درجة الحرارة ومستوى السائل ؛ تم تجهيز خزان حمض CIP بمستشعر مستوى السائل ؛ تم تجهيز مخرج مضخة إمداد CIP بمستشعر ضغط ومستشعر كهرومغناطيسي مقياس التدفق ؛ تم تجهيز خط أنابيب إرجاع CIP بموصلية ومقياس PH ومفتاح تدفق ومستشعر درجة الحرارة ؛ تم تجهيز مدخل ومخرج الفلتر بشاشة عرض للضغط.
3. تنظيف وتكرار استخدام معدات التحلل السكري
إن تأثير التنظيف لمعدات التكسير يرتبط ارتباطًا وثيقًا باختيار أجهزة التنظيف. بشكل عام، هناك غسالات كروية وغسالات خزان للاختيار من بينها. تستخدم غسالة الخزان طريقة تنظيف التأثير: فهي تستخدم مزيجًا من دورتين غير متزامنتين في الاتجاهين المحوري والقطري لتشكيل وضع تنظيف عالي الضغط كروي بزاوية 360- درجة، والذي يمكنه تنظيف كل نقطة على السطح الداخلي للحاوية بأكملها المراد تنظيفها بسرعة، مع كفاءة عالية وتنظيف الوقت قصير ويتم التحكم في ضغط مدخل غسالة الخزان بين 4 و 8 بار. كرة التنظيف هي طريقة تنظيف التدفق: يتم رش السائل على الجزء العلوي من الحاوية والأسطوانة ويتدفق لأسفل على طول جدار الخزان مثل الفيلم المتساقط، ويتم غسل جزيئات الأوساخ المذابة في المنظف بواسطة الفيلم المتساقط. يجب التحكم في ضغط كرة التنظيف بين 1.5 و 2.5 بار، وأكبر ميزة لها هي أنها خالية من الصيانة. في الوقت الحالي، يتم تجهيز أوعية التخمير الصغيرة القطر بشكل عام بكرات غسيل لأداء التنظيف المكاني لكل خزان. ومع ذلك، يتجاهل العديد من مصنعي المعدات نوع وكمية وتركيب كرات الغسيل. يؤدي اختيار الموقع إلى تنظيف غير كامل للأجزاء، وخاصة تلك التي تحتوي على أجهزة ميكانيكية بداخلها. إذا أمكن، يوصى بتكوين غسالة علب، والتي ستوفر تأثيرات تنظيف مختلفة وتقلل من استهلاك الطاقة وعامل التنظيف.
تردد التنظيف الموصى به: في حالة الإنتاج المستمر
التنظيف اليومي (أو كل 8 أواني): وعاء الهريس، وعاء الغليان، وعاء تبريد نقيع الشعير
قم بالتنظيف كل أسبوع (أو كل 56 وعاء): وعاء الهريس، وخزان الفلتر
التنظيف الشهري (أو كل 240 وعاء): خزان التخزين المؤقت، خزان الترسيب الدوامي
بالنسبة للإنتاج المتقطع، يجب أن يتم التنظيف بعد إيقاف التشغيل وقبل بدء التشغيل.
4. تنظيف وتكرار خطوط الأنابيب المستخدمة في عملية التحلل السكري
تتطلب عملية تنظيف خطوط الأنابيب أن يقوم سائل التنظيف في المكان (CIP) بالشطف والتنظيف بتدفق مضطرب في خط الأنابيب بمعدل تدفق معين. لذلك، هناك عاملان مهمان لتنظيف خطوط الأنابيب: أولاً، يحافظ سائل التنظيف في المكان (CIP) على سرعة تدفق معينة في خط الأنابيب، وثانيًا، يحتاج سائل التنظيف في المكان (CIP) إلى إحداث اضطراب عند التدفق في خط الأنابيب. متطلبات معدل تدفق سائل التنظيف في المكان (CIP) في خط الأنابيب هي: 1 متر/ثانية للأنابيب التي يزيد قطرها عن 150 ملم؛ 2 متر/ثانية للأنابيب التي يقل قطرها عن 100 ملم؛ 3 متر/ثانية للأنابيب التي يقل قطرها عن 100 ملم. بهذه الطريقة فقط يمكن لسائل التنظيف في المكان (CIP) الحفاظ على حالة تدفق مضطربة وتحقيق تأثير تنظيف جيد.
تردد التنظيف الموصى به: في حالة الإنتاج المستمر
التنظيف والتعقيم يوميًا (أو كل 8 أواني): أنبوب نقيع بارد
التنظيف الشهري (أو كل 240 وعاء): خطوط الهريس والنقيع الساخن
بالنسبة للإنتاج المتقطع، يجب إجراء التنظيف بعد إيقاف التشغيل وقبل بدء التشغيل.
تردد التنظيف الموصى به: في حالة الإنتاج المستمر
التنظيف اليومي (أو كل 8 أواني): وعاء الهريس، وعاء الغليان، وعاء تبريد نقيع الشعير
قم بالتنظيف كل أسبوع (أو كل 56 وعاء): وعاء الهريس، وخزان الفلتر
التنظيف الشهري (أو كل 240 وعاء): خزان التخزين المؤقت، خزان الترسيب الدوامي
بالنسبة للإنتاج المتقطع، يجب أن يتم التنظيف بعد إيقاف التشغيل وقبل بدء التشغيل.
5 تنظيف أجزاء خاصة من عملية التكسير
5.1 تنظيف السخان في وعاء الغليان: يعتمد السخان في وعاء الغليان على نوع أنبوبي. يمر نقيع الشعير من خلال جانب الأنبوب ويمر البخار من خلال جانب القشرة. إذا لم يكن هناك نظام تسخين مسبق لنقيع الشعير، فسيكون نقيع الشعير حوالي 74 درجة عندما يبدأ التسخين لأول مرة، وسيخرج البخار. تبلغ درجة الحرارة حوالي 130 درجة. يكون فرق درجة الحرارة كبيرًا ويتدفق نقيع الشعير ببطء في الأنبوب. من السهل إنتاج حرق والالتصاق بالسطح الداخلي للسخان، مما يؤثر على كفاءة التسخين ويتطلب التنظيف المنتظم. يرتبط تواتر التنظيف بفرق درجة الحرارة وطول تصميم أنبوب التسخين الداخلي واللمسة النهائية للسطح. هناك طريقتان لتنظيف السخان الداخلي. إحداهما هي استخدام طريقة غسل الكرة: قم بتثبيت كرات غسيل متعددة في الأجزاء العلوية والسفلية من السخان الداخلي وفقًا لقطر السخان، وشطف السخان من الأجزاء العلوية والسفلية على التوالي. يجب أيضًا تثبيت كرات الغسيل على أنبوب التوجيه ومظلة التوزيع للتنظيف؛ الطريقة الثانية هي استخدام طريقة الغليان القلوي، وإضافة محلول قلوي لم يمر عبر السخان الداخلي إلى وعاء الغليان، ثم تشغيل التسخين بالبخار لصنع محلول قلوي داخل السخان، وتتطلب هذه الطريقة كمية كبيرة من السائل القلوي وخزان قلوي كبير الحجم، وتتميز هذه الطريقة بوقت تنظيف قصير وتأثير تنظيف جيد.
5.2 التنظيف أسفل لوحة الشاشة لخزان الفلتر: لا يمكن لجهاز التنظيف المثبت في خزان الفلتر تنظيف اللوحة السفلية لخزان الفلتر مباشرةً نظرًا لوجود لوحة شاشة للمرشح في المنتصف. المسافة بين لوحة شاشة الفلتر واللوحة السفلية لخزان الفلتر هي 20-30 مم، والمساحة محدودة. ، يمكن تركيب فوهات تنظيف خاصة فقط. تقوم الفوهات عمومًا برش سائل الغسيل بزاوية معينة (150-180 درجة) لغسل قاع خزان الفلتر. تم تصميم الفوهات بصمام أحادي الاتجاه لمنع تدفق نقيع الشعير من الفوهات. يتوافق عدد الفوهات المصممة مع قاع الخزان. عدد منافذ جمع نقيع الشعير هو نفسه ويتوافق واحدًا تلو الآخر. عند تركيب الفوهات، انتبه إلى الاتجاه الذي ترش فيه كل فوهة سائل الغسيل، وشكل تدفقًا دواميًا في اتجاه واحد (عكس اتجاه عقارب الساعة أو في اتجاه عقارب الساعة).
6 تنظيف معدات التكسير الدقيق
بالنسبة لمعدات التسكير الصغيرة التي تحتوي على 2 أو 3 أوعية أقل من 2 طن، يوصى باستخدام محطة CIP مع نظام التخمير. من الممكن أيضًا عدم إنشاء محطة CIP، ويتم تجهيز كل خزان وعاء بخط أنابيب CIP ذاتي الدوران، ويتم استخدام طريقة الدوران الذاتي للقلويات المغلية للتنظيف. الطريقة هي كما يلي: تحضير محلول قلوي بتركيز 2-3٪ في وعاء قابل للتسخين (التسكر أو وعاء الغليان). لأسباب تتعلق بالسلامة، يوصى باستخدام الماء بدرجة حرارة عادية لتحضير القلوي ثم تسخينه إلى 82 درجة، وتشغيل مضخة المواد لتنظيف الدورة الدموية. بعد انتهاء وقت التنظيف، يتم ضخه في الحاوية التالية لمواصلة التنظيف. بعد التنظيف، يتم تصريف السائل القلوي مباشرة في نظام معالجة مياه الصرف الصحي دون إعادة تدوير. بعد اكتمال تنظيف القلوي، قم بتوزيع الماء النظيف حتى لا يتبقى أي قلوي. إذا لم يكن هناك إنتاج مستمر، نظفه بالقلويات الساخنة بعد إيقاف الإنتاج ونظفه بالماء الساخن قبل التغذية.
لا تستطيع مجموعة جيدة من معدات التخمير في البيرة الحرفية إكمال خطوات عملية التخمير فحسب، بل إن تنظيف CIP هو أيضًا عملية رئيسية. تستهلك بعض المعدات الكثير من الكهرباء والطاقة الحرارية والمياه ومواد التنظيف أثناء عملية CIP ولا تزال غير مرضية. يرتبط تأثير التنظيف ارتباطًا وثيقًا بالتصميم الصحي لمعدات التخمير، واللمسة النهائية للسطح الداخلي لمعالجة المعدات، وما إذا كانت هناك زوايا ميتة للتنظيف في تركيب خط الأنابيب، واختيار الصمامات والأجهزة والمبادلات الحرارية والمضخات. في الوقت نفسه، تعد تركيبة عملية تنظيف CIP لمصنع البيرة واختيار المنظفات وعوامل أخرى مهمة جدًا أيضًا. لذلك، يتطلب تحقيق تأثير CIP المثالي الجهود المشتركة لشركات تصميم المعدات والتصنيع والتركيب ومصانع البيرة الحرفية ومصنعي المنظفات.
