有预处理的清洗工业设备的方法

专利名称：有预处理的清洗工业设备的方法
领域本发明涉及清洗诸如蒸发器、热交换器和其它传统采用CIP(现场清洗)法清洗的工业设备的方法。
背景在许多工业应用如食品和饮料的生产中，硬表面常常会被碳水化合物、蛋白质类、硬垢和其它污垢所污染。这类污垢可因生产液体和固体食物而产生。碳水化合物污垢如纤维素类、单糖类、二糖类、低聚糖类、淀粉类、胶质和其它复合物在干后，特别是在与其它污垢成分如蛋白质类、酶类、脂肪类、油类等混合时会形成坚硬的难以除去的污垢。如何脱除这些碳水化合物污垢可能是一个很大问题。类似地，其它物质如蛋白质类、酶类、脂肪类和油类也会形成难以除去的污垢和残垢。
现场清洗技术是一种适合于脱除加工典型液体产品物流如饮料、牛奶、果汁等所用罐、管线、泵和其它工艺设备内部部件的污垢的具体清洗方法。现场清洗技术包括在不拆卸任何系统部件的条件下使清洗液通过系统。最小化现场清洗技术包括将清洗液通过系统且随后重新开始加工。可将任何被洗涤剂残留物所污染的产品弃去。其它现场清洗方法包括第一步用清洗液漂洗，第二步用可饮用水漂洗，然后重新开始操作。该方法还可包括任何其它接触步骤，其中在工艺过程的任何步骤中将酸性或碱性功能液、溶剂或其它清洗组分如热水、冷水等的漂洗液与设备进行接触。为避免清洗消毒步骤之后设备被细菌污染，最终的饮用水漂洗步骤通常被省略。
现场清洗法需要将欲清洗设备完全停工，这样会导致生产时间的损失。许多时候，因所需的设备停工期很长，故设备不能被彻底清洗。这就需要采用一种只用更短时间就彻底脱除污垢的现场清洗法来清洗此类设备的改进方法。
发明概述本发明涉及采用现场清洗方式清洗诸如热交换器、蒸发器、罐和其它工业设备的方法。本方法适用于脱除有机污垢，或者更具体地说适用于脱除食物污垢。并且，本方法涉及采用现场清洗法从饮料生产场所脱除碳水化合物和蛋白质类污垢的清洗方法。该方法包括在传统清洗过程之前使用预处理剂或预处理步骤。
一方面，本发明针对一种包括用强酸性溶液对脏污表面进行预进行的方法。在此预处理步骤后进行传统的现场清洗过程。优选的强酸性溶液是酸过氧化物溶液。已发现在强酸预处理步骤后再进行传统的使用碱性洗涤剂的现场清洗过程能提供特别好的效果。酸性预处理溶液中活性成分的浓度为至少0.3％且通常至少0.6％。
另一方面，本发明针对一种包括用强碱性溶液对脏污表面进行预处理的方法。在此预处理步骤后进行传统的现场清洗过程。已发现在强碱预处理步骤后再进行传统的使用酸性洗涤剂的现场清洗过程能提供特别好的效果。
无论是酸性还是碱性，这两种预处理方法中任何一种可包括渗透剂。加入渗透剂能改进污垢的软化程度，以便于脱除污垢。预处理溶液中酸+过氧化物的浓度为至少0.5％且通常至少0.7％。典型浓度为约1％。
另一方面，本发明针对一种包括在无明显量酸或碱存在的条件下将脏污表面用渗透剂进行预处理的方法。在此渗透剂预处理步骤后进行传统的现场清洗过程。预处理溶液中渗透剂的浓度为至少0.25％且通常至少0.5％。在一个具体实施方案中，渗透剂预处理溶液包含约0.9％的二醇醚溶剂混合物。其它浓度的乙二醇醚也适合作为渗透剂。
在一个具体实施方案中，本发明是一种采用CIP法对工业设备的污垢进行清洗的方法。该方法包括将预处理溶液施用于污垢，该溶液包括至少0.25wt％活性成分，所述活性成分包括碱性源、酸性源、渗透剂、氧化剂和助洗剂当中的任何物质。该方法还包括在所述预处理溶液后将第一CIP溶液通过设备进行循环，所述CIP溶液包括稀洗涤剂且随后对设备进行漂洗。预处理溶液可含0.25-1.5wt％酸和0.01-1wt％氧化剂如过氧化物。渗透剂如二醇醚的存在量可以为0.4-10wt％。
在另一个具体实施方案中，该方法包括用含至少0.5wt％活性成分的预处理溶液对污垢进行预处理(该活性成分包括碱性源、酸性源、渗透剂、氧化剂、表面活性剂和助洗剂当中任何物质)用稀洗涤剂溶液脱除至少一部分已渗透污垢以及漂洗设备。在一些实施方案中，预处理溶液包括碱性源且稀洗涤剂包括酸。在另一些实施方案中，预处理溶液包括酸性源且稀洗涤剂溶液是碱性的。
本发明包括使用两种不同的CIP溶液。
下面提供有关预处理溶液和使用预处理溶液的方法的其它详情。
附图简述

图1是包括待清洗设备、CIP处理设备和预处理设备的工业过程的示意图。
发明详述本发明针对采用预处理步骤与现场清洗方式相结合的清洗工业设备的方法。将预处理步骤与传统现场清洗溶液和方法相结合使得污垢脱除量较单用传统方法有所增加。另外，采用预处理步骤后再用水漂洗的方法会提供意想不到的污垢脱除量。采用预处理步骤能使传统上不相容的化学剂得以应用。
本文所用的“重量百分数”、“wt％”、“重量百分比”、“％重量”及其变换说法都是指按某一物质重量除以组合物总重量并乘以100计算出的该物质浓度。应当明白本文所用的“百分数”、“％”等是与“重量百分数”、“wt％”等同义。
本文所用术语“约”是指例如因制备浓缩液或实际使用溶液所采用的典型测量和液体处理工序缘故，因这些工序中的偶然失误缘故，或因制备组合物或实施方法所用成分的厂家、来源或纯度的差异缘故等可能在数量上有一些变动。术语“约”还包括因由具体初始混合物所得到的组合物在平衡条件上不同而有所不同的量。无论是否用术语“约”修饰，权利要求书包括与所述量等同的量。
应注意的是，说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一种”和“该”包括复数对象在内，除非内容中另有明确说明。例如，提及含“一种化合物”的组合物时包括有两种或更多种化合物。还应注意的是，术语“或”取其一般含义使用，包括“和/或”，除非内容中另有明确说明。
本发明方法适用于通常采用现场清洗(即CIP)清洗方式进行清洗的设备。这类设备的实例包括蒸发器、热交换器(包括套管式交换器和板框式交换器)、加热盘管(包括蒸气、火焰或传热流体加热的)、再结晶器、结晶盘、喷雾干燥器、鼓式干燥器和罐。本方法通常可用于任何需要脱除饼垢和焦垢如蛋白质或碳水化合物的应用场合；应用领域包括食品工业(尤其是乳品业)、酿造业、油加工业、产业化农业和酒精加工业。
CIP处理法通常是众所周知的。方法包括将稀溶液(一般约0.5-3％)施用于要清洗表面上。溶液瀑布状流过表面(一般为向下排出)，慢慢脱除污垢。或是将新溶液再施用于表面，或是将同一溶液循环回来再施用于表面。
用于脱除污垢(包括有机的、无机的或是两组分混合物)的典型CIP方法包括至少三步碱性溶液漂洗、酸性溶液漂洗和之后的水洗。碱性溶液将污垢软化并脱除有机的碱溶性污垢。随后的酸溶液将碱清洗步骤后剩下的无机污垢除去。碱和酸溶液的强度以及清洗步骤的持续时间一般取决于污垢的顽固性。水漂洗步骤要在设备返回线上作业前脱除任何残留溶液和污垢并清洁表面。本发明在CIP过程之前提供一个能渗透入污垢的预处理步骤。渗透物质将污垢软化，起催化剂作用，或者提高传统CIP溶液接触污垢时的活性。因此，预处理步骤有利于污垢的脱除。
现在参看图1，在附图标记10处例示出工艺设备的示意图。工艺过程10包括罐20，即要清洗的设备。进料管线25向罐20提供各种清洗液，排料管线27将溶液从罐20移出。用于CIP方法的设备，标为附图标记30，借助适当管线、阀、泵等可操作性连接起来。CIP工艺过程30包括盛稀CIP化学剂的罐35。罐20的排料管线27用来将溶液从罐20循环回CIP工艺过程30和罐35。工艺过程10还包括标为附图标记40的预处理方法用设备。预处理设备40包括第一罐42和第二罐44。当使用两个罐时，通常一个罐如罐42将装有碱性预处理剂而另一罐如罐44将装有酸性预处理剂。适当的管线、阀、泵等各就各位将罐42、44与送入罐20的进料管线25可操作性连接起来。此工艺过程10的布置使得预处理剂不用大量的附加设备如管线就可施用于罐20。下面描述有关罐20清洗方法的其它细节。
预处理溶液如上所述，在使用传统CIP化学剂之前将预处理溶液或预处理步骤施用于污垢。选择预处理溶液的化学剂来帮助脱除欲清洗表面上的污垢。预处理溶液预先涂敷并渗入污垢，使污垢软化。可根据要脱除的污垢来选择所用的具体化学剂。所用化学剂可与CIP化学剂相容。在某些实施方案中，最好是有与CIP化学剂不相容的预处理剂，在此情况下，预处理剂与CIP化学剂反应。已发现使用不相容化学剂能进一步提高污垢脱除效果。
预处理溶液包括至少0.25％的活性成分，一般至少0.5％、优选至少2％且更优选至少4％。所用术语“活性成分”的意思是有助于软化、溶解和脱除污垢的非惰性成分。这些活性成分包括任何碱性/碱、酸、渗透剂(包括表面活性剂)、助洗剂、氧化剂、催化剂和螯合剂或称螯合试剂。在大多数实施方案中，溶液的其余部分是水。一般来说，溶液的活性成分不超过约15％、优选不超过约10％。对大多数应用而言，优选浓度约为1-10％，约2-5％的浓度适合于大多数应用。
碱性或酸性成分预处理溶液任选和优选包括碱性或酸性成分。适用碱性源的实例包括碱式盐、胺、吗啉、碳酸盐和硅酸盐。特别优选的碱性源包括NaOH(氢氧化钠)、KOH(氢氧化钾)、TEA(三乙醇胺)、DEA(二乙醇胺)和MEA(一乙醇胺)、偏硅酸钠和硅酸钾。
适用酸性源的实例包括无机酸(如磷酸、硝酸、硫酸)和有机酸(如乳酸、乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、谷氨酸，戊二酸)。
预处理溶液中碱或酸的量一般至少为0.25wt％且不高于10wt％。碱或酸的常用水平包括2-5wt％和0.5-1.5wt％。
渗透剂在预处理溶液中可存在渗透剂。渗透剂可与碱或酸性源在溶液中组合使用，或者可在无碱或酸性源的条件下使用渗透剂。优选渗透剂为水溶性的。
适用的渗透剂的实例包括醇类、短链乙氧基化醇和苯酚(有1-6个乙氧基)。有机溶剂也是适用的渗透剂。用作渗透剂的适用有机溶剂的实例包括酯类、醚类、酮类、胺类和硝化及氯化烃类。
另一优选类型的渗透剂是乙氧基化醇。乙氧基化醇的实例包括烷基、芳基和烷芳基烷氧化物。这些烷氧化物可通过用氯、溴、苄基、甲基、乙基、丙基、丁基和烷基加帽来进一步改性。溶液中乙氧基化醇的优选水平为1-20wt％。
另一类用作渗透剂的优选溶剂是水溶性二醇醚。二醇醚的实例包括二丙二醇甲醚(自DOW化学公司得到的商品名为DOWANOL DPM)、二乙二醇甲醚(自DOW化学公司得到的商品名为DOWANOL DM)和丙二醇甲醚(自DOW化学公司得到的商品名为DOWANOL PM)。溶液中二醇醚的优选水平为0.5-20wt％。
表面活性剂也是适合用于预处理溶液中的渗透剂。适用表面活性剂的实例包括非离子型、阳离子型和阴离子型表面活性剂。优选是非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂改进了污垢脱除效果且可减小溶液在欲处理表面上的接触角。适用的非离子型表面活性剂的实例包括烷基-、芳基-和芳烷基-烷氧化物类，烷基多糖苷类及其衍生物，胺类及其衍生物，和酰胺类及其衍生物。另外适用的非离子型表面活性剂包括具有聚环氧烷聚合物作为表面活性剂分子的一部分的那些。这类非离子型表面活性剂包括例如脂肪醇的氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-、丁基-和其它类似烷基加帽的聚氧乙烯和/或聚氧丙烯二醇醚；无聚环氧烷的非离子型表面活性剂如烷基聚糖苷；脱水山梨糖醇和蔗糖酯以及它们的乙氧基化物；烷氧基化乙二胺；羧酸酯如脂肪酸的甘油酯、聚氧乙烯酯、乙氧基化的和二醇酯等；羧酸酰胺如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺等；以及乙氧基化胺和醚胺及其它类似非离子型化合物。也可使用有机硅表面活性剂。
另外适用的具有聚环氧烷聚合物部分的非离子型表面活性剂包括如下非离子型表面活性剂有1到约20个氧化乙烯基的C6-C24醇乙氧化物、有1到约100个氧化乙烯基的C6-C24烷基酚乙氧化物、有1到约20个糖苷基的C6-C24烷基聚糖苷、C6-C24脂肪酸酯乙氧化物、丙氧化物或甘油酯；和C4-C24单或二烷醇酰胺。
若使用表面活性剂作为渗透剂，则预处理溶液中表面活性剂的量一般至少为0.25wt％且不大于10wt％。表面活性剂的常用水平包括0.4-8wt％和1-4wt％。
总体而言，当存在碱或酸性源时，预处理溶液中渗透剂的量一般至少为0.2wt％且不大于2.5wt％。当存在碱或酸性源时，渗透剂的常用水平包括0.4-2wt％，优选为1-2wt％。相对于任何碱性源或酸性源(存在时)渗透剂的量通常为1∶1-1∶5。
对于无碱或酸性源的预处理溶液而言，溶液中渗透剂的存在量至少为0.05wt％且不大于50wt％。含量一般为0.1-25wt％。渗透剂的常用水平包括0.5-10wt％和1-5wt％。
氧化剂酸性溶液可包括氧化试剂或称氧化剂如过氧化物或过氧酸。得到的溶液对蛋白质污垢非常有效。并且，这些氧化合物与污垢的反应，特别是与碱性源组合时，能在污垢上面和内部产生剧烈的机械作用，污垢脱除效果高过化学作用所产生的效果。
适用的成分是氧化剂如亚氯酸盐、溴、溴酸盐、一氯化溴、碘、一氯化碘、碘酸盐、高锰酸盐、硝酸盐、硼酸盐、过硼酸盐和气态氧化剂如臭氧、氧气、二氧化氯、氯气、二氧化硫。包括过氧化物和各种过羧酸(包括过碳酸盐在内)的过氧化合物是适用的。典型的过氧化合物包括过氧化氢(H2O2)、过乙酸、过硫酸盐或过碳酸盐。
预处理溶液中氧化剂的量一般至少为0.01wt％且不大于1wt％。氧化剂的常用水平为0.01-0.25wt％，0.05wt％特别合适且为常用水平。相对于任何酸性源，氧化剂的适合水平通常为2∶1-1∶2000。常用水平为1∶2-1∶100、更常用为1∶20-1∶50。0.25-10wt％磷酸与50-5000ppm(0.005-0.5wt％)过氧化氢的溶液特别合适。实例性预处理溶液包括0.75wt％磷酸和500ppm(0.05wt％)过氧化氢，氧化剂∶酸的比例为1∶15。
助洗剂预处理溶液优选包括助洗剂。助洗剂包括螯合试剂(螯合剂)、多价螯合试剂(多价螯合剂)、洗涤助洗剂等类似物。助洗剂通常能稳定组合物或溶液。助洗剂的实例包括膦酸和膦酸盐、磷酸盐、氨基羧酸盐及其衍生物、焦磷酸盐、多磷酸盐、乙二胺和亚乙基三胺衍生物、羟基酸和一、二和三羧酸盐及其相应的酸。其它助洗剂包括铝硅酸盐、nitroloacetates及其衍生物，和它们的混合物。另一些助洗剂包括氨基羧酸盐，包括乙二胺四乙酸(EDTA)、羟基乙二胺四乙酸(HEDTA)和二亚乙基三胺五乙酸的盐在内。优选的助洗剂为水溶性的。
特别优选的助洗剂包括EDTA(包括EDTA四钠)、TKPP(多磷酸三钾)、PAA(聚丙烯酸)及其盐、膦酰丁烷羧酸和葡糖酸钠。
在预处理溶液中助洗剂(如果有的话)的量，通常为至少0.25wt％且不大于5wt％。助洗剂的常用量包括0.5wt％到1.0wt％和1wt％到2.5wt％。
预处理方法本发明的方法针对在传统CIP过程之前将预处理溶液施用于欲清洗表面。得以使CIP过程所需步骤和每步所需时间减少。例如，传统CIP过程在初始水漂洗之后包括五步传统碱(NaOH)洗来脱除污垢、中间漂洗、传统酸洗来脱除无机物和水垢、水漂洗和传统消毒步骤。该方法可用初始水漂洗后的三步法替代酸性预处理步骤、传统碱洗和水漂洗。或者，三步法可以是碱性预处理步骤、传统酸洗和水漂洗。通过采用这一方法，就不需要中间漂洗步骤，因为在不同步骤中酸与碱之间的反应是所希望的。
无论采用上文刚刚描述过的两种预处理方法中的哪一种，有预处理的整个清洗过程中所用水量比传统五步法减少约30％。有预处理的整个过程所用时长比传统五步法减少约30％。具体所减少的步骤数、水量或时长取决于预处理溶液的浓度和化学性质。
再参看图1，预处理溶液存放在标为40的设备处。在此工艺过程10中，罐42装有碱性预处理溶液且罐44装有包括过氧化物的酸性预处理溶液。
为清洗20，要将罐20及其连接管线中的存在可能任何产品排空。可包括水漂洗步骤来除去任何残留产品。在一个实施方案中，碱性预处理溶液从罐42借助管路和进料管线25泵送入罐20。传统CIP用途设备如喷嘴将预处理溶液施用于罐20的内表面上。预处理溶液以瀑流或其它流动方式流下罐20表面，软化污垢。可采用二次施用预处理溶液的方法，尽管通常不必如此。
施用并排空预处理溶液后，使用来自过程30和罐35的洗涤剂进行传统CIP过程。CIP洗涤剂可以是酸性或碱性的。来自罐35的洗涤剂借助进料管线25、返回管线27和其它适当管路通过罐20循环。
在另一个实施方案中，含过氧化氢的预处理溶液从罐44借助管路和进料管线25泵送入罐20。施用并排空过氧化物预处理溶液后，使用来自过程30和罐35的碱性洗涤剂如氢氧化钠进行传统CIP过程。氢氧化钠会活化任何残留于罐20壁上的过氧化物。
下面提供适用的预处理步骤的各种通例。
在一个具体实施例中，将10wt％NaOH的碱性预处理溶液喷洒到储罐的内表面上并使其排出。约20分钟后，以1％酸性溶液开始CIP过程。
在第二个具体实施方案中，将1wt％磷酸的酸性预处理溶液在板框式热交换器的内表面上循环。该溶液包括0.1wt％H2O2。酸与过氧化物一起提供泡腾效果，提供机械作用来帮助软化和脱除污垢。其后使用的传统碱性CIP溶液也催化活化过氧化物，进一步产生气泡并脱除污垢。
在第三个具体实施方案中，含约1.0wt％无机酸和1.0wt％溶剂渗透剂的酸性预处理溶液在蒸发器的热交换表面上循环并从表面排出。约20分钟后开始CIP过程。将传统的约0.5wt％活性NaOH的碱洗液送入蒸发器。碱与任何酸性残留物反应，产生热量和机械作用来进一步脱除污垢。
实施例实施例1试验方法通过将3g干燥奶粉和3g污垢混合来制备固体奶粒。将得到的混合物在10,000磅下模内压制30秒，然后加更大压力再次施加10000磅又30秒。将奶粒放入网筛并浸入下述的预处理溶液中5分钟，移出，然后控干5分钟。将网筛和干燥奶粒放入装有120的0.5wt％NaOH的烧杯中。(标为“无”的试验没有预处理步骤；标为“无*”的试验无预处理步骤而且使用120的3.0％NaOH而不是0.5％NaOH的清洗)。将烧杯放在一个设定到49℃(约120)的热板上，烧杯内有一个旋转速度为350rpm的大搅拌棒。30分钟后，将网筛和奶粒从清洗液中移出，轻轻浸入去离子水中和从去离子水平移出(五次)，然后在50℃烘箱内干燥过夜。试验结果如下。
预处理剂1制备10wt％的活性NaOH溶液并用作预处理剂。预处理剂含100,000ppm氢氧化钠(碱清净剂)。
预处理剂2制备含1360ppm EDTA四钠(助洗剂和/或螯合剂)、3000ppm葡糖酸钠(助洗剂和/或螯合剂)、2400ppm硅酸钾(碱清净剂)、7000ppm烷基聚糖苷(表面活性剂)和4200ppm氢氧化钾(碱清净剂)的预处理溶液。此预处理剂2含3.66％碱、0.43％助洗剂/螯合剂和0.7％表面活性剂，提供4.79％活性成分。
预处理剂3制备含41550ppm多羧化醇乙氧化物(表面活性剂)、9540ppm辛胺氧化物(表面活性剂)、25500ppm烷基聚糖苷(表面活性剂)和4150ppm 2-乙基己醇乙氧化物(渗透剂)的预处理溶液。此预处理剂3含0.4％渗透剂和7.6％表面活性剂，提供8％活性成分。
预处理剂4制备含1600pm氢氧化钾(碱清净剂)、9465ppm氢氧化钠(碱清净剂)、18500ppm聚丙烯酸(助洗剂和/或螯合剂)和4625ppm膦酰丁烷三羧酸(助洗剂和/或螯合剂)的预处理溶液。此预处理剂4含1.10％碱和2.3％助洗剂/螯合剂，提供2.9％活性成分。
结果示出清洗方法中的一致性和方法对比时的差异。结果表明，低水平NaOH比高水平的要好，预处理溶液3和4要优于预处理溶液1和2。但是，此差异可能是所用试验方法的结果。试验1和2是在一块热板上进行的而试验3和4是在第二块热板上进行的。可能这两块热板在维持120温度操作时是不一样的。
可以看到在重复试验之间有巨大差异(即溶液4的61％和39％)，这可能是其中一个奶粒中有裂缝，使奶粒有弱位而破裂。高的暴露表面积将会导致加速崩解。
为确定两块热板的控温之间是否存在任何不一致性，在同一加热板上重做试验。结果提供在下表标为“有预处理步骤的奶粒失重wt％”栏目下。
作为一个替换和对比方法，将1g预处理溶液加入到315g的0.5％NaOH清洗液中。这样，预处理化学剂是加到清洗液中，而不是将施用预处理化学剂作为一个单独步骤。结果提供在下表标为“无预处理步骤的奶粒失重wt％”栏目下。
结果表明，省去单独预处理步骤和将化学剂直接加入清洗液的方法提高了两个低效溶液(1-10％NaOH；2-10％KX-3108)的性能和降低了两个高效溶液(3-10％Quadexx 400；4-10％Quadexx 500)的性能。所有这些结果都好于不存在预处理剂时的情况(所提供的奶粒失重为约29％)。
实施例2试验方法通过将粘在试验面板一侧上的玉米固体泥混合物于120℃的烘箱内干燥4小时制成一块在一侧有污垢的受污的不锈钢试验面板。然后按下述方法清洗受污面板。
对于试验(I)，有预处理步骤，将800g预处理溶液5放入1000ml烧杯中。已确定约1g预处理溶液接触并留在受污面板上。短暂在预处理剂中浸一下后，将面板在环境条件下悬挂5分钟。然后将干后的面板受污侧朝下放入装有750g 40℃水的1000ml烧杯中。30分钟后，将面板轻轻浸入去离子水中和从去离子水中移出(五次)，然后使面板干燥。试验结果如下。
对于试验(II)，试验面板不进行预处理，但在750g 40℃水中进行清洗，水中加有1g预处理剂5。
对于试验(III)，试验面板不进行预处理，但在750g 40℃水中进行清洗。
预处理剂5制备含400ppm EDTA四钠(助洗剂和/或螯合剂)、4500ppm聚磷酸三钾(助洗剂和/或螯合剂)、3852ppm氢氧化钾(碱清净剂)、3000ppm聚亚乙基苯酚醚磷酸酯(表面活性剂)、1000ppm偏硅酸钠(碱清净剂)、9000ppm乙二醇一丁基醚(渗透剂)和2400ppm二甲苯磺酸钠(表面活性剂)。此预处理剂5含0.5％碱、0.5％助洗剂/螯合剂、0.5％表面活性剂和0.9％渗透剂，提供2.4％活性成分。
试验方法平均脱除的污垢％I 99.12％(三次试验平均值)II 14.14％(三次试验平均值)III 14.12％(两次试验平均值)上面的结果示出，仅仅将预处理化学剂加入清洗液中不能改进试验面板污垢的脱除量。相反，单独和分步施用预处理溶液和清洗液使污垢脱除效果得以改进。
已参照各个具体和优选方案和技术描述了本发明。但应当明白，可以作出许多变通和改进方案，仍属于本发明精神和范围内。
权利要求
1.采用CIP法对工业设备的污垢进行清洗的方法，所述方法包括(a)将预处理溶液施用于污垢，所述溶液包括至少0.25wt％活性成分，所述活性成分包括碱性源、酸性源、渗透剂、氧化剂和助洗剂当中的任何物质；(b)在所述预处理溶液后将第一CIP溶液通过设备进行循环，所述CIP溶液包括稀洗涤剂；然后(c)对设备进行漂洗。
2.根据权利要求1的方法，其中预处理溶液包括0.25-1.5wt％的酸。
3.根据权利要求2的方法，其中预处理溶液进一步包括0.01-1wt％的氧化剂。
4.根据权利要求3的方法，其中氧化剂是过氧化物。
5.根据权利要求1的方法，其中预处理溶液包括0.4-10wt％的渗透剂。
6.根据权利要求5的方法，其中渗透剂是二醇醚。
7.权利要求1的方法，其中预处理溶液包括0.25-1.5wt％的酸和0.4-8wt％的渗透剂。
8.根据权利要求1的方法，其中预处理溶液包括0.3-10wt％的碱性源。
9.根据权利要求1的方法，其中预处理溶液包括(a)0.25-1.5wt％的酸，为磷酸、硝酸、硫酸、乳酸、乙酸、羟基乙酸和柠檬酸至少之一；(b)0.01-1wt％的氧化剂，是一种过氧化合物。
10.根据权利要求9的方法，其中过氧化合物的存在量为0.05-0.5wt％。
11.根据权利要求1的方法，包括(a)施用包括0.25-1.5wt％酸和0.01-1wt％氧化剂的预处理溶液；和(b)在所述预处理溶液后将碱性CIP溶液通过设备循环。
12.根据权利要求10的方法，其中(a)酸为磷酸、硝酸、硫酸、乳酸、乙酸、羟基乙酸和柠檬酸至少之一；和(b)氧化剂是一种过氧化合物。
13.采用CIP法对工业设备的污垢进行清洗的方法，所述方法包括(a)用包括至少0.5wt％活性成分的预处理溶液对所述污垢进行预处理，所述活性成分包括碱性源、酸性源、渗透剂、氧化剂、表面活性剂和助洗剂当中的任何物质；(b)用稀洗涤剂溶液脱除至少一部分已渗透污垢；和(c)对设备进行漂洗。
14.根据权利要求13的方法，其中(a)预处理溶液包括碱性源；和(b)稀洗涤剂溶液包括酸。
15.根据权利要求13的方法，其中(a)预处理溶液包括酸性源；和(b)稀洗涤剂溶液包括碱。
16.根据权利要求15的方法，其中预处理溶液进一步包括氧化剂。
17.采用CIP法对工业设备的污垢进行清洗的方法，包括方法包括(a)将预处理溶液施用于污垢，所述溶液包括至少0.25wt％活性成分，所述活性成分包括碱性源、酸性源、渗透剂、氧化剂和助洗剂当中的任何物质；(b)在所述预处理溶液后将第一CIP溶液通过设备进行循环，所述CIP溶液包括稀洗涤剂；(c)在第一CIP溶液后将第CIP溶液通过设备进行循环；然后(d)对设备进行漂洗。
18.根据权利要求17的方法，其中施用预处理溶液的步骤包括(a)施用包括0.25-1.5wt％酸和0.01-1wt％氧化剂的预处理溶液。
19.根据权利要求18的方法，其中施用预处理溶液的步骤包括(a)施用包括0.25-1.5wt％酸和0.05-0.5wt％氧化剂的预处理溶液。
20.根据权利要求18的方法，其中氧化剂是过氧化物。
21.根据权利要求17的方法，其中预处理溶液是酸性的且第一CIP溶液是碱性的。
22.根据权利要求17的方法，其中预处理溶液是碱性的且第一CIP溶液是酸性的。
全文摘要
采用现场工序和一种在传统CIP清洗过程之前的预处理溶液清洗诸如热交换器、蒸发器、罐和其它工业设备的方法。预处理步骤改善了污垢软化程度，因而便于其脱除。预处理溶液可以是强酸性溶液、强碱性溶液或包括渗透剂。优选的强酸性溶液是酸过氧化物溶液。在一些实施方案中，预处理剂可能不包括强碱或酸成分；相反，渗透剂提供可接受的预处理水平。
文档编号C11D3/20GK101040039SQ200580028999
公开日2007年9月19日 申请日期2005年8月1日 优先权日2004年8月27日
发明者B·L·赫德特, P·J·佛恩霍尔兹 申请人:埃科莱布有限公司