什么是CIP清洗，CIP清洗系统该如何设计？
一：简介
CIP为CleanInPlace的英文首字母缩写，即在位清洗，不改变设备位置的前提下清洗设备。简单来说就是一种清洗方式。CIP清洗不仅能清洗设备，而且还能控制微生物，广泛应用于食品、饮料及制药等企业。
与CIP对应的清洗方式为COP即CleanOutofPlace，即将设备拆下来之后进行清洗。
CIP清洗站
二：清洗原理
清洗理论模型-TACT模型，也即清洗效果四要素模型（公式表达）：
CR=Ti+A+C+Tc
CR：清洗效果，%为100%；
A：机械作用，%，一般占到50%以上，主要是压力、流速等；
C：化学作用，%，主要是清洗剂类型与浓度等；
Tc：温度作用，%；主要是清洗剂的温度，跟污物的类型与粘度有关。
TACT四个因素相互影响又互为补充，当一个要素不足时，需要通过其它要素来补充。
下面分别介绍清洗效果四要素：
2：机械作用A
机械作用占据整个清洗效果的50%以上，故需要重点对待，一般从以下几个方面来着手，从而保证清洗清洗效果：
（1）流速：
对于设备罐体需要采用喷淋球，管道阀门等需要保证流体处于湍流状态。
一般保证清洗流速1.5m/s左右，不要超过3m/s。1.5m/s基本上属于流体的经济流速，优先采用。
推荐的雷诺数范围：
管道管件清洗：Re＞30000
容器内壁清洗，沿壁流下的清洗液：Re＞200矩形缸体，清洗液：Re＞7500
注：流体的流动状态：
层流（Re＜2000）
过渡流（2000≤Re≤4000）
湍流（Re＞4000）
（2）压力
极易清洗罐体：1~3bar
较易清洗罐体：2~6bar
较难清洗罐体：6~10bar
极难清洗罐体：＞10bar
（3）流量
罐内表面积计算法：0.24~0.72m3/(m2*h)
罐体周长计算法：1.5~3.5m3/（h.m）
矩形缸体，清洗液：Re＞7500
3：化学作用C
常用化学清洗剂有：酸性、碱性、中性。
根据污物的不同有如下几种选择原则
（1）油脂类
表面活性剂（渗透与乳化）
碱液（分散作用）
强碱（皂化作用）
（2）糖类碳水化合物
高温水溶解作用
（3）蛋白质类
碱液溶解作用
酸液溶解作用
（3）淀粉类碳水化合物
淀粉酶的分解作用
化学剂性能对比
4：温度
在一定温度范围内温度每升高10℃，化学反应速度提高1.5-2倍，清洗速度、溶解速度都会随着提高，如果温度过高，残留的蛋白质成分发生变性，导致设备更难清洗。所以并不是温度越高越好。
三：CIP工艺计算
CIP工艺计算主要涉及到：清洗工艺、CIP罐、输送泵、换热器、清洗管径等设备的选型与计算。
1．清洗工艺
(1)三步法
(2)五步法
(3)七步法
CIP清洗工艺
选择清洗工艺的原则：
●一般工艺都是采用3步法清洗（水冲洗-碱洗-终淋）
●无菌配液工艺采用5步法清洗（水冲洗-碱洗-水冲洗-酸洗-终淋）
●水冲洗采用饮用水或回收回来的终淋水，水温根据不同残留物可调节，一般控制水的温度在60~80℃。
●碱洗采用2%NAOH溶液，在不存在交叉污染的前提下碱洗回收液可循环利用
●酸洗采用2%硝酸
●终淋采用纯化水，无菌配液采用注射水
2．输送泵大小确定
有两种计算方法：被清洗罐体周长法与被清洗罐体内表面积法，下面以一个具体的例子来介绍这两种计算方法。
实例：已知被清洗罐的直径为1500mm，筒体高度为1500mm，试确定所需CIP清洗系统的输送泵大小。
(1)按周长法
经验值为：1.5~3.5m3/（h.m）
q=π*D*η
q：泵的清洗流量m3/h
D:待清洗容器的直径m
η：经验值，1.5~3.5m3/(h.m)，小直径为1.5大直径为3.5
q=3.14*(1500/100)*1.5≈7m3/h
(2)按内表面积法
经验值为：0.24~0.72m3/(m2*h)
q=A*η
A：容器内表面积
η：经验值，0.24~0.72m3/(m2*h)，小直径为0.24大直径为0.72
本例中A=12.2m2
q=12.2*0.5≈6.1m3/h
取以上两种计算方法的大值，q=7m3/h，圆整到泵的常用规格则q=10m3/h
3．泵的扬程确定
H=(h1+h2+h3)*100
H：清洗泵扬程m
h1：清洗球所需压力Mpa
h2：待清洗罐高度造成的压力损失Mpa
h3：管道压力损失Mpa
一般清洗球所需压力为0.25Mpa
H=(0.25+0.1*1500/10000+0.05)*100=31.5m
4．清洗罐大小确定
根据清洗罐的数量可分为单罐CIP，双罐CIP，三罐CIP，四罐CIP等，可根据实际需要进行配置。通常根据经验：所配置的CIP罐容积要保证清洗时有10分钟清洗的量，以此来确定CIP罐的大小。
V=q*10/60
q：泵的流量m3
V=7/6=1.2m3
取一定的富裕量，这里取CIP罐大小为1500L。
5．换热器换热面积确定
分为两部分计算，一是将CIP罐内的溶液加热到工艺温度；二是循环过程中因温度下降而需要重新加热。