用于在CIP应用中控制电解的浓度的控制系统和方法

申请号 CN201410642985.8 申请日 2011-06-27 公开(公告)号 CN104491891A 公开(公告)日 2015-04-08
申请人 艺康美国股份有限公司; 发明人 B·赫特; R·赖瑟;
摘要 用于将 电解 溶液用于自动再循环或一次通过清洁系统如原位清洁(CIP)应用的控制系统被公开。用于将自动氯输出溶液用于各种清洁应用的控制系统和方法是在宽的pH范围内可测量的。所述控制系统产生一致的和可预测的电解溶液,并且包括在宽的pH范围内确定氯 氧 阴离子浓度的测量系统,克服了氯监测器对pH的敏感性并允许使用所述控制系统控制清洁系统。
权利要求

1.用于与利用电解产生的氯阴离子溶液的自动再循环或一次通过清洁应用一起使用的控制系统,该系统包括:
(a)电解溶液;
(b)与氯传感器流体连通地连接的所述电解溶液的第一部分;
(c)与电解溶液的所述第一部分流体连通地连接的pH改性剂,以保持电解溶液的所述第一部分的pH稳定在5.5-7.5之间,从而使得能够精确测量10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度;
(d)流体连通地连接到电解溶液的所述第一部分的流量控制,以提供所述pH改性剂;
(e)与所述流量控制阀流体连通地连接的反馈控制回路,从而允许再循环或添加另外的电解溶液、和/或pH改性剂到所述电解溶液中以从所述系统获得目标氯氧阴离子浓度;和
(f)到所述清洁应用的输出;
其中所述系统产生具有在10ppm-1000ppm的控制的氯氧阴离子浓度的电解溶液,而不需要连续调节所述溶液或其它化学添加剂的流量,结果导致与所述氯传感器流体连通地连接的所述电解溶液的第一部分的所述稳定的pH范围;和其中用于氯氧阴离子浓度测量的电解溶液的所述第一部分从所述系统中被弃去或在所述系统中循环。
2.权利要求1所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理食物或饮料加工设备。
3.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理纺织品或衣物加工设备。
4.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理公共机构的盘子,玻璃杯,餐具或其它食物制备和处理设备。
5.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液是任何电解产生的氯氧阴离子源。
6.权利要求5所述的控制系统,其中所述氯氧阴离子浓度为10ppm-200ppm。
7.权利要求5所述的控制系统,其中所述电解溶液具有5-11的初始pH。
8.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂被以固定速率添加到与所述氯传感器连通的电解溶液的所述第一部分,从而将电解溶液的所述第一部分的pH调节至在5.5-7.5之间。
9.权利要求8所述的控制系统,其中所述pH改性剂是二氧化气体。
10.权利要求8所述的控制系统,其中所述pH改性剂是性pH缓冲溶液。
11.权利要求8所述的控制系统,其中所述pH改性剂是酸性pH缓冲溶液。
12.权利要求8所述的控制系统,其中所述pH改性剂是pH中性的缓冲溶液。
13.权利要求8所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.75pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
14.权利要求8所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.5pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
15.权利要求8所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.25pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
16.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其还包括能够产生所述电解溶液的电化学电池
17.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其还包括与电解溶液的所述第一部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
18.权利要求1-2中任一项所述的控制系统,其中所述反馈控制回路添加另外的pH改性剂到电解溶液的所述第一部分中以达到在5.5和6.5之间的pH。
19.用在利用电解产生的氯氧阴离子溶液的自动再循环或一次通过清洁系统中的控制系统,该系统包括:
(a)用于原位产生电解溶液的电化学电池,其中所述电解溶液的第一部分与氯传感器流体连通;
(b)用于电解溶液的所述第一部分的pH改变的、与电解溶液的所述第一部分流体连通的二氧化碳源,以保持电解溶液的所述第一部分的pH稳定在5.5-7.5之间,从而使得能够精确测量10ppm-1000pm的氯氧阴离子浓度;
(c)流体连通地连接到电解溶液的所述第一部分的流量控制阀,以提供所述二氧化碳源所述pH改变;
(d)与所述流量控制阀流体连通地连接的反馈控制回路,从而允许添加另外的电解溶液、水和/或二氧化碳到所述系统的所述电解溶液中,以从所述系统中获得目标氯氧阴离子浓度,其中所述系统产生具有在10ppm-1000ppm的控制的氯氧阴离子浓度的电解溶液,而不需要连续调节所述溶液或其它化学添加剂的流量,结果导致与所述氯传感器流体连通地连接的所述电解溶液的第一部分的所述稳定的pH范围;和
(e)用于递送电解溶液到所述清洁系统的系统输出;
其中用于氯氧阴离子浓度测量的电解溶液的所述第一部分从所述系统中被弃去。
20.权利要求19所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理食物或饮料加工设备。
21.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理公共机构的盘子,玻璃杯,银餐具或其它食物制备、处理和服务设备。
22.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理纺织品或衣物加工设备。
23.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有
10ppm-200ppm的氯含量。
24.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有5-11的初始pH。
25.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中电解溶液的所述第一部分被调节至5.5-6.5的pH。
26.权利要求25所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.75pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
27.权利要求25所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.5pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
28.权利要求25所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.25pH单位范围内的所述pH范围内,而不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
29.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述二氧化碳被以固定速率提供,以调节电解溶液的所述第一部分的pH至在5.5-7.5之间。
30.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其还包括与电解溶液的所述第一部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
31.权利要求19-20中任一项所述的控制系统,其中所述反馈控制回路添加另外的电解溶液到所述系统中以达到所述氯氧阴离子浓度的目标设定点。
32.权利要求31所述的控制系统,其中所述流量控制阀可以被操作,以达到用在所述清洁系统中的电解溶液中氧氯阴离子的目标浓度在10ppm到200ppm。
33.用于将电解产生的氯氧阴离子用于自动再循环或一次通过清洁系统以进行清洁或卫生处理的方法,该方法包括:
(a)由权利要求1所述的控制系统获得电解溶液;和
(b)施加所述电解溶液到所述清洁系统。
34.权利要求33所述的方法,其还包括现场产生用作所述电解溶液的电解溶液。
35.权利要求33-34中任一项所述的方法,其中所述电解溶液是任何电解产生的氯氧阴离子源。
36.权利要求33-34中任一项所述的方法,其还包括用水源稀释所述电解溶液。
37.权利要求33-34中任一项所述的方法,其还包括在与所述电解溶液接触后漂洗所述清洁系统。
38.在自动再循环或一次通过清洁系统中使用电解产生的氯氧阴离子的抗生物处理的方法,该方法包括:
(a)在水中稀释电解浓缩物以产生电解溶液,其中所述电解溶液中的氯氧阴离子的浓度被用权利要求1所述的控制系统测量;和
(b)施加所述电解溶液到需要抗微生物处理的所述清洁系统。
39.权利要求38所述的抗微生物处理的方法,其中所述电解溶液具有在5-11范围内的pH范围。
40.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.75pH单位的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
41.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.5pH单位的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
42.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.25pH单位的所述pH范围内,而不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
43.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述pH改性剂被以固定速率提供,以调节电解溶液的所述被测量部分的pH。
44.权利要求43所述的抗微生物处理的方法,其中所述pH改性剂是二氧化碳气体源。
45.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统还包括与电解溶液的所述被测量部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
46.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统还包括与回路控制连通地连接的反馈控制回路机构,其中所述回路控制由所述氯氧阴离子浓度触发。
47.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其还包括由电解池原位产生电解溶液。
48.权利要求38-39中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述清洁系统选自食物或饮料加工设备,纺织品或衣物加工设备,众多的盘子、玻璃杯、银餐具和其它食物制备、处理或服务设备,和它们的组合。

说明书全文

用于在CIP应用中控制电解的浓度的控制系统和方法

[0001] 本申请是申请号为201180030350.7申请的分案申请。发明领域
[0002] 本发明涉及包括电解水溶液在内的电解技术用于自动再循环或一次通过清洁系统如原位清洗(CIP)应用的用途。特别地,本发明提供了用于产生用在清洁系统中的、具有可测量的氯含量的、一致的和可预测的电解溶液的控制系统和方法。控制系统被公开,用于在宽pH范围内的自动化的氯输出和测量,以用在清洁系统如CIP系统和清洁系统如CIP系统的控制。
[0003] 发明背景
[0004] 原位清洗(CIP)技术使用化学和机械作用的组合来清洁系统的内部,不要求消耗时间和劳动强度大的系统的拆卸和人工清洁。CIP清洁方式适合于从槽、管线、和其它工艺设备的内部元件除去污垢。用于CIP清洁的方法和系统经常被用于例如清洁具有液体产物物流的加工设备,例如用在食物和饮料,药物,纺织品和衣物工业的那些。CIP操作的进一步的讨论可以见例如美国专利号6,197,739,6,953,507和6,991,685,所述专利的全部公开内容通过引用完全结合在本文中。
[0005] CIP操作通常包括化学品(例如洗涤剂、抗生物剂等)的循环以定期清洁系统。经常地,CIP方法包括第一次漂洗,即清洁溶液的应用,用饮用水(portable water)的第二次漂洗,接着重复操作。所述方法可以还包括任何其它接触步骤,其中漂洗、酸性或性功能流体溶剂或其它清洁组分如热水、冷水等可以与所述设备在所述方法的过程中在任何步骤接触。另外,最终的饮用水漂洗步骤可以被省略,以便防止在所述清洁和/或卫生处理步骤之后所述设备被细菌污染。在重新开始正常的加工之前,从所述系统中除去化学残余物,和/或弃去被所述清洁化学品接触的任何产物。
[0006] 对开发包括可用于清洁、卫生处理和消毒的化学品在内的用于CIP应用的合适组合物有越来越多的需求。也越来越多地需要现场生产清洁化学品。现场化学品生产可以通过水和电解质的电解以产生用作洗涤剂、漂白剂、表面卫生处理剂和其它消毒剂目的的氢化钠(NaOH)的碱性洗涤剂溶液、次氯酸盐溶液或氯来实现。使用此方法的水和盐的电解已被良好地建立。氢氧化钠(或“苛性”或“碱”)的碱性溶液以及次氯酸的酸性溶液被形成。取决于电化学电池的结构,各种流出物可以被产生。例如,被一个或多个膜分开的电池产生次氯酸和氢氧化钠二者。或者,不被膜分开的电化学电池产生次氯酸钠盐(通常被称为漂白剂)。由水和盐溶液的电解得到的产物提供了具有许多清洁和卫生处理能的氯基洗涤剂和消毒剂源。这些含氯氧化剂杀生物剂,它们有效杀灭细菌、病毒、寄生物、原生动物、霉菌、孢子和其它病原体。
[0007] 电解溶液用于CIP应用的用途产生高和可变浓度的氯,要求氯测量以维持足以用于清洁和卫生处理的浓度而不会达到腐蚀CIP系统的水平。结果,对于电解CIP溶液,精确的氯测量是必须的。然而,市售的氯监控器被设计用于探测较小浓度的氯水平,例如与水处理方法相关的那些浓度(约0.5ppm-约3ppm)。参见例如描述了氯监控器的pH极限的美国专利号5,422,014,该专利的全部公开内容通过引用完全结合在本文中。结果,由电解溶液实现的氯含量、供给到电解溶液中的水和/或用于稀释电解溶液的水的pH可变性使得将电解溶液用于CIP应用所要求的氯测量不可能。
[0008] 因此,所要求保护的发明的一个目的是开发用于自动再循环或一次通过清洁系统如CIP应用用可测量的自动化氯输出的控制系统和方法。
[0009] 本发明的另一个目的是开发用于基于具有测量的正确氯氧阴离子浓度使用电解溶液的系统和方法。
[0010] 本发明的另一个目的包括用于在宽的pH范围内氯测量的自动控制的系统和方法。
[0011] 发明概述
[0012] 本发明提供了控制系统,其包括在宽的pH范围内确定氯氧阴离子浓度的测量系统,克服了氯监控器对pH的敏感性,并允许所述控制系统和相关的方法用于在各种清洁应用如原位清洗(CIP)应用中的电解溶液。使用测量了氯氧阴离子浓度的电解溶液的自动化方法被提供给CIP和其它清洁应用。
[0013] 在本发明的一个实施方案中,用于自动再循环或一次通过清洁应用的所述控制系统使用包括例如次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根和高氯酸根阴离子在内的电解产生的氯氧阴离子的溶液,包括电解溶液,其中第一部分与氯传感器流体连通。另外,pH改性剂与电解溶液的所述第一部分流体连通以使得能够精确测量大约10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度,并且到所述清洁应用的输出物被提供。所述控制系统适合用在各种清洁应用中,包括例如用于食物或饮料加工设备、纺织品或衣物加工设备和包括盘子、玻璃杯、餐具在内的表面以及需要清洁或卫生处理的其它食物制备、处理和服务设备的CIP清洁或卫生处理应用。
[0014] 在本发明的另一个实施方案中,描述了用在利用电解产生的氯氧阴离子溶液的自动再循环或一次通过清洁系统的控制系统。按照所述实施方案,所述控制系统包括用于原位产生电解溶液的电化学电池,其中所述电解溶液的第一部分与氯传感器流体连通。另外,二氧化源与所述电解溶液的被氯传感器测定的部分流体连通,其改变所述电解的所述部分的pH,以使得能够精确测量大约10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度,并且系统输出递送所述电解溶液到所述清洁系统。
[0015] 按照本发明的另一个实施方案,所述电解溶液的被改变以便进行氯氧阴离子浓度测量的部分然后可以被弃去或递送回所述控制系统,以用于另外的循环。另外,氯传感器输出可以被用于控制所述系统本身。例如,按照一个实施方案,反馈信号可以调节所述电解溶液水平或泵送通过所述系统的体积。另外,所述反馈信号可以控制所述电解溶液本身。例如,按照另一个实施方案,所述反馈信号可以调节所述电解溶液浓度。
[0016] 按照本发明的另一个实施方案,用于测量用在自动再循环或一次通过清洁系统中的电解溶液的氯氧阴离子浓度的控制系统包括用于产生电解溶液的电解溶液浓缩物源和稀释水源,与所述电解溶液的第一部分流体连通的氯传感器,能够控制电解溶液的所述第一部分的pH在约5.5-7.5以确保大约10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度的精确测量的pH改性剂,和基于所述氯传感器测量值启动以调节所述电解溶液中的氯氧阴离子浓度的反馈回路机构。
[0017] 另一个实施方案包括用于自动再循环或一次通过清洁系统的、使用电解产生的氯氧阴离子的清洁或卫生处理方法,包括由控制系统得到电解溶液,和施加所述电解溶液到需要清洁或卫生处理的清洁系统。本发明的另一个实施方案包括在自动再循环或一次通过清洁系统中使用电解产生的氯氧阴离子的抗微生物处理方法,包括在水中稀释电解浓缩物以产生电解溶液,其中用本发明的控制系统测定氯氧阴离子浓度,和施加所述电解溶液到需要抗微生物处理的清洁系统。
[0018] 本发明的这些和其它实施方案被在本文中公开。
[0019] 附图简要说明
[0020] 图1显示了用于由电解溶液的一部分得到氯氧阴离子浓度测量值的本发明控制系统的一个实施方案的示意图。
[0021] 图2显示了用于由电解溶液的一部分得到氯氧阴离子浓度测量值的本发明控制系统的另一个实施方案的另一个示意图。
[0022] 图3显示了作为有效的氯氧阴离子浓度测量的结果的、采用控制的CIP系统的本发明一个实施方案的示意图。
[0023] 图4显示了作为有效的氯氧阴离子浓度测量的结果的、采用控制的CIP系统的本发明另一个实施方案的示意图。
[0024] 图5显示了电解溶液对水源的pH的影响。
[0025] 图6显示了电解溶液对水源的pH的影响。
[0026] 优选实施方案的详细描述
[0027] 本发明的实施方案不限于具体的用于将电解产生的氯氧阴离子用于包括原位清洗(CIP)应用在内的清洁应用的控制系统和方法,其可以改变,并且技术人员能够明白。还应该明白,本文中使用的所有术语仅是为了描述具体实施方案的目的,不意图在任何方式或范围方面是限制性的。例如,在本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一个”,“一种”和“所述”可以包括复数指示物,除非内容清楚地另外指示。而且,所有单位、前缀和符号可以被以其SI接受的形式表示。在本说明书中提到的数值范围包括定义所述范围的数,并且包括在所定义的范围内的每个整数。
[0028] 除非另外定义,本文中使用的所有技术和科学术语具有本发明实施方案所属领域普通技术人员通常所理解的含义。与本文中描述的那些方法和材料类似的、改性的或等价的许多方法和材料可以被用于本发明实施方案的实践中而不用过多的实验,本文中描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护本发明的实施方案时,以下术语将被按照下面给出的定义使用。
[0029] 本文中使用的术语“约”是指可能发生的数字量的变化,例如通过用于制备浓缩物或在真实世界使用溶液的典型的测量和液体处理程序;通过在这些程序中的不注意的误差;通过用于制备所述组合物或进行所述方法的成分的制造、来源或纯度方面的差异;等等。术语“约”还涵盖由于得自特定初始混合物的组合物的不同平衡条件所导致的不同量。无论是否被术语“约”修饰,权利要求包括数量的等价物是指可能发生的数字量的变化,例如通过用于制备浓缩物或在真实世界使用溶液的典型的测量和液体处理程序;通过在这些程序中的不注意的误差;通过用于制备所述组合物或进行所述方法的成分的制造、来源或纯度方面的差异;等等。
[0030] 本文中使用的术语“氯”是指存在在电解产生的溶液(即电解溶液)中的氯化合物和氯氧阴离子。按照本发明,氯氧阴离子可以包括例如次氯酸根、亚氯酸根、氯酸根和高氯酸根阴离子。氯还应被理解为包括术语“游离氯”,其中次氯酸和次氯酸根离子的总浓度被测量。本领域普通技术人员将明白,由于氯的反应性与pH值的关系,在不同的pH值下不同的氯物种占优势。
[0031] 本文中使用的术语“原位清洗”和“CIP”是指各种清洁应用,包括例如一个系统的任何内部和/或外部组件的清洁。按照本发明,CIP还应该被理解为包括循环和/或自立的或一次通过清洁方法。系统组件经常包括需要通过循环或喷洒清洁组合物清洁的管线、容器、槽、泵和其它工艺设备。系统组件被用在各种工业应用中,包括例如食物和饮料、药物、纺织品和衣物加工设备。这样的加工设备在例如用于工业制造食物和饮料的食物和饮料工业中的使用,导致表面由于与食物或饮料产物接触和这样的产物保留在表面上而被污垢污染。污垢可以包括碳水化合物、蛋白质污垢、硬污垢、食物油污垢和/或其它污垢和残余物,它们起因于液体和固体食材的制造。CIP应用除去、清洁、卫生处理和/或消毒被处理的表面和经常难以除去的污垢。对加工设备污垢的进一步解释被描述在美国专利申请序列号10/928,774中,该申请的全部公开内容通过引用完全结合在本文中。
[0032] 本文中使用的术语“电解溶液”,“电解产生的氯氧阴离子”,“含氯氧阴离子的电解溶液”,“电解浓缩物”等,是指具有氯氧阴离子源的任何电解溶液源。电化学电池的输出物可以变化,取决于所述电池的结构和加到所述系统中的组分。然而,含氯电解溶液应被理解为包括相同的化学品,即氯(Cl2),亚氯酸盐(ClO2),氯酸盐(ClO3),次氯酸(HOC1),次氯酸根离子(OC1-),高氯酸根阴离子和次氯酸钠(NaOCl)(如可以被称为“漂白剂”产物那样,可以被称为阳极液、ECA、EO水、MOS等)。本领域技术人员将理解,任何含氯物种的电解溶液可以被包括在本发明的范围内,用于提供将电解产生的氯氧阴离子用于CIP应用的控制系统。
[0033] 本文中使用的术语“进料水”,“稀释水”和“水”,是指可以与本发明的方法和系统一起使用的任何水源。适合用在本发明中的水源包括宽范围的质量和pH,并且包括但不限于自来水,井水,由市政水系统供给的水,由私营水系统供给的水,和/或直接来自所述系统或井的水。水也可以包括来自使用的蓄水池如用于储存循环水的循环水池、储存罐或它们的任何组合的水。应该明白,不管用于本发明的系统和方法的引入水的来源如何,所述水源可以被在制造装置内进一步处理。例如,可以添加石灰以进行矿物质沉淀,碳过滤可以除去散发气味的污染物,另外的氯或二氧化氯可以被用于消毒,或者水可以被通过反渗透纯化,呈现类似于蒸馏水的性能。由于水源和随后的处理方式的多样性,在进料到本发明的CIP系统的水质量方面有很宽的可变性。
[0034] 本文中使用的术语“重量百分数”、“wt%”、“百分重量”、“%重量”和其变例是指物质的浓度,其为被组合物的总重量除并乘以100的该物质重量。应该明白,在本文中使用时,“百分数”,“%”等意图与“重量百分数”,“wt%”等同义。
[0035] 按照本发明的实施方案,提供了具有用于自动再循环或一次通过清洁系统如CIP应用的电解溶液的控制系统和使用所述控制系统的方法。所述系统和方法允许将控制的氯溶液用于各种CIP应用,并通过在宽的pH范围内提供氯浓度控制系统以便将电解水溶液用于CIP应用而在CIP应用中提供显著的益处。本发明的系统和方法适合许多CIP应用,包括例如食物和饮料制造装置,其中通常使用各种清洁、消毒或卫生处理化学品。本发明提供了将不含任何附加的化学洗涤剂的电解溶液用于CIP清洁的手段,而不是改变CIP清洁组合物的已知参数,例如洗涤剂或清洁组合物的量或浓度。
[0036] 按照本发明,提供了用于在电解溶液中产生自动化的氯水平的系统。为了用在清洁应用如CIP应用中,电解溶液要求一致的、精确的和可重现的氯浓度,而不需要连续调节所述溶液或其它化学添加剂的流量。含氯电解溶液通常在约10-1000ppm氯的范围内,优选在约10-200ppm氯的范围内,pH范围为约5-11,其中氯的变化显著影响电解溶液的pH。另外,进料到电解池和/或用于稀释电解溶液的水的pH值的变化影响所述溶液的pH值并对氯传感器的敏感性和精确性有负面影响。
[0037] 本发明的控制系统和方法提供了(a)被氯传感器测量的电解溶液的一部分和(b)用在特定清洁系统的氯氧阴离子浓度的一致的、精确的和可重现的使用者pH控制,在使得能够将含氯氧阴离子的电解溶液用于各种清洁应用方面提供了显著益处。按照本发明的一个实施方案,对于CIP应用,用于用氯探针或传感器测量氯氧阴离子的电解溶液部分的最终pH为约5.5-7.5,优选为约5.5-7.0,最优选为约5.5-6.5,并且被保持在希望的pH范围的小于或等于0.75pH单位的范围内,更优选在希望的pH范围的小于或等于0.5pH单位的范围内,最优选在希望的pH范围的小于或等于0.25pH单位的范围内,而不要求调节电解溶液和/或pH改性剂的流量。按照本发明,由氯传感器测量的电解溶液部分的被稳定化的pH范围消除了氯传感器误差,并允许使用具有高度可变质量和pH的、被供给到电解池和/或用于稀释电解溶液的水。
[0038] 除用于维持电解溶液的一部分的控制的pH以使得能够使用氯氧阴离子探针的控制系统外,本文中描述的控制系统提供了所述氯氧阴离子含量到所述控制系统的反馈,用于所述系统的自动化的控制。本发明的控制系统还允许通过响应所述氯传感器浓度测量值控制所述电解溶液氯氧阴离子浓度。
[0039] 控制系统
[0040] 图1和2图示了使用控制系统由电解溶液的一部分得到氯氧阴离子浓度测量值的本发明一个实施方案。如所描述的,本发明的一个实施方案包括用于使用电解溶液的清洁系统的自动化控制的氯氧阴离子测量系统。如图1中显示的,本发明的一个实施方案包括控制系统8,其包括以下部分、由以下部分组成或基本上由以下部分组成:电解溶液(任何电解产生的氯氧阴离子源)10,pH改性剂12,传感池14,在电解溶液的第一部分、pH改性剂和传感池间的用于提供流体连通的分布系统11,和用于提供电解溶液的第二部分与CIP溶液槽16的流体连通的分布系统17。按照本发明,所述电解系统的第二部分17不要求与所述pH改性剂12和/或用于氯氧阴离子浓度测量的传感池14流体连通。本发明的控制系统提供了对所述电解溶液的第一部分的pH调节,提供了从至少大约10ppm至1000ppm的氯氧阴离子浓度的精确测量。
[0041] 图2图示了本发明一个实施方案的另一个示意图,其中氯氧阴离子浓度的测量值由电解溶液的一部分得到。本发明的一个实施方案包括用于CIP应用的使用者控制的氯浓度的控制系统8,其包括以下部分、由以下部分组成或基本上由以下部分组成:电解溶液10,pH改性剂12,混合室13,传感池14,在所述电解溶液的第一部分和到传感池的pH改性剂间提供流体连通的分布系统11,和用于被提供给本发明的CIP溶液槽16的电解溶液第二部分的分布系统17。所述混合室13提供了用于混合pH改性剂12与所述电解溶液10的另一段液体连通。例如,混合室13可以被包括,以确保按照本发明适当混合电解产生的氯溶液10与pH改性剂12。
[0042] 所述控制系统8可以任选地包含用于所述系统的反馈控制机构15,例如图2中描绘的反馈回路,或者由用于所述系统的反馈控制机构15,例如图2中描绘的反馈回路组成,或者基本上由用于所述系统的反馈控制机构15,例如图2中描绘的反馈回路组成。按照所述控制系统的该任选的实施方案,pH探针被另外容纳在所述传感池14内并被用于确定被所述氯探针测定的电解溶液的所述第一部分11的pH。所述pH探针信号启动所述pH改性剂12(本发明描述的酸和/或碱性改性剂)和/或电解溶液10的反馈机构。所述反馈机构15优选调节所述pH改性剂12进至电解溶液的所述第一部分11的进料速率,以便调节pH和实现电解溶液的所述侧物流的希望的pH。一旦所述侧物流的pH达到所希望的水平(由所述pH探针确定),所述氯探针然后可以被用于测定用于所述系统控制的氯氧阴离子浓度。按照本发明的一个优选的实施方案,所述控制系统通过调节所述控制系统的pH改性剂12的流量的反馈回路机构15实现了希望的pH浓度范围。
[0043] 图3和4显示了本发明的另外的实施方案,其中所述清洁系统如CIP系统由于具有通过氯探针的有效的氯氧阴离子浓度测量而被控制。按照本发明的另外的实施方案,所述氯氧阴离子浓度的正确测量(用于该测量的系统被公开在图1和2中)允许控制所述CIP系统本身,例如要求希望的CIP系统变化的性能。
[0044] 图3显示了所述控制系统8的一个实施方案的图,该实施方案包括以下部分、由以下部分组成或基本上由以下部分组成:电解溶液浓缩物10,用于在CIP溶液槽16的一部分和混合室13之间提供流体连通的分布系统11,pH改性剂12,传感池14,和与传感池14和CIP环路控制20通讯的传感池信号反馈18,其中所述CIP环路控制20与所述CIP环路22连通。按照本发明的所述实施方案,所述控制系统提供了由传感池14测定的氯氧阴离子含量到所述CIP环路控制20和CIP环路22的反馈,以便提供所述清洁系统的机械型控制。结果,本发明的所述实施方案允许所述CIP系统响应所述氯探针测量值。例如,由所述氯探针获得的氯浓度测量值可以启动所述CIP环路控制20的再循环模式。或者,一旦到达目标氯氧阴离子浓度,由所述氯探针获得的氯浓度测量值可以启动所述CIP环路控制20的打开/关闭模式。
[0045] 图4显示了本发明的一个实施方案的另一个图,其中所述CIP系统由于具有通过传感池14的有效的氯氧阴离子浓度测量而被进一步控制。图4中显示的本发明的控制系统8包括以下部分、由以下部分组成或基本上由以下部分组成:CIP环路22,用于在所述CIP溶液槽16的一部分和混合室13之间提供流体连通的分布系统11,pH改性剂12,传感池14,和与传感池14和电解浓缩物控制24和/或稀释水控制26通讯的传感池信号反馈18,其中所述控制24、26各自与电解溶液浓缩物10和稀释水28连通。
[0046] 按照本发明的该实施方案,所述反馈18能够控制所述电解溶液浓缩物10、稀释水28和/或制备所述电解溶液浓缩物的电解池(其输入源如盐水或水中的任何一种),以便响应由所述氯传感器得到的氯氧阴离子浓度测量值和调节来自本发明控制系统的氯氧阴离子浓度输出。按照所述控制系统的该实施方案,电解浓缩物控制24传达添加电解溶液浓缩物10至CIP溶液槽16的需要,并且稀释水控制26传达添加稀释水28至CIP溶液槽16的需要。结果,本发明的控制系统提供了测量的氯氧阴离子浓度至所述CIP系统的反馈,以允许所述CIP系统通过调节被提供给所述CIP溶液槽16的电解溶液浓缩物10和/或稀释水28的量的再循环回路响应氯探针测量值,以便达到希望的氯氧阴离子浓度。
[0047] 本发明的控制系统8包含任何电解产生的氯氧阴离子源10,即含氯电解溶液,用于提供用于CIP应用的一步清洁、卫生处理和抗微生物效果。所述电解产生的氯氧阴离子源可以是任何电解溶液和/或电解溶液浓缩物。按照本发明的一个实施方案,电化学电池原位产生所述电解溶液和/或电解溶液浓缩物。按照另一个实施方案,电解溶液浓缩物被用稀释水稀释,以形成电解溶液。按照一个备选的实施方案,电解产生的氯的侧物流流体连通地连接到所述控制系统,其中目标氯浓度被确认。按照另一个实施方案,电解产生的氯的侧物流的、被确认的氯浓度发出添加所述氯溶液和任选地另外的水源到CIP溶液槽16中的信号,以用在本发明的CIP应用中。
[0048] 通过本发明的控制系统可以认识到,电解溶液10或电解溶液浓缩物10的pH最初可以为约5-约11,并且与所述传感池14流体连通的所述电解溶液的第一部分11的pH被按照本发明的控制系统调节到约5.5-7.5的范围内,优选约5.5-7.0的范围内,最优选约5.5-6.5的范围内,以得到精确的氯氧阴离子浓度测量。
[0049] 按照本发明,所述电解溶液10提供了用于抗微生物功效、卫生处理和清洁的最小浓度的氯氧阴离子。本发明的一个实施方案包括具有约20ppm-约1000ppm氯的氯源。按照另一个实施方案,所述源是具有约10ppm-约200ppm氯,优选约30ppm-约200ppm,更优选约50ppm-约200ppm氯的电解溶液。按照一个优选的实施方案,所述电解产生的氯氧阴离子在约10ppm-约200ppm的范围内,并且提供清洁、卫生处理和抗微生物功效,而不会引起典型地由不锈部件组成的CIP系统的腐蚀。
[0050] 本发明的控制系统8包含氯传感器,基本上由氯传感器组成和/或由氯传感器组成,以测定容纳在传感池14内的所述电解溶液的第一部分的氯氧阴离子浓度。所述电解溶液的第一部分11流动通过用于氯浓度探测和测量的所述传感池。如本领域技术人员明白的,本发明不被所选择的氯传感器或监控器的类型限制。例如,任何电流监控器、比色监控器、选择性离子电极监控器或极谱膜探针可以被按照本发明的系统和方法使用,以提供氯和pH水平的一致的控制。
[0051] 按照本发明的一个任选的实施方案,所述包含氯传感器的传感池14可以另外包含多个传感元件,包括例如pH传感器。按照其中氯和pH传感器都被容纳在控制系统8的传感池14中的本发明的实施方案,电解产生的氯溶液10通过氯传感器和pH传感器都被容纳在其中的传感池14,并得到氯物种和pH的测量值。包含反馈机构以控制电解溶液的pH以便精确测量氯浓度的本发明的某些实施方案包含pH传感器。
[0052] 按照所述控制系统8的另一个实施方案,所述传感池14和容纳在其中的任何多个传感器或探针可以被使用者监控。例如,本发明的一个实施方案包括通讯手段,以报告工艺控制参数给使用者,以便确认所述电解溶液已经实现目标的氯和/或pH浓度。
[0053] 按照本发明的另一个实施方案,用于提供所述控制系统8内的流体连通的分布系统可以是任何流体连通或连接手段,包括例如循环系统和/或泵系统。任何流体连通或连接可以还包含用于添加电解溶液10、pH改性剂12和/或稀释水28的引入T形物。所述用于提供流体连通的分布系统可以进一步包含至少一个流量控制,用于建立所述电解溶液10、pH改性剂12和/或稀释水28的可调节的流量。
[0054] 本发明的控制系统8包含与在传感池14内的所述电解溶液的第一部分流体连通11的pH改性剂12,基本上由与在传感池14内的所述电解溶液的第一部分流体连通11的pH改性剂12组成,和/或由与在传感池14内的所述电解溶液的第一部分流体连通11的pH改性剂12组成。按照本发明,合适的pH改性剂可以包括例如气态和/或液体酸化剂和碱性缓冲剂,包括例如二氧化碳气体,氢氧化钠,氢氧化,氢氧化,钠或钾的碳酸盐或碳酸氢盐,和/或单、二或三质子的无机酸,例如氯化氢。按照一个实施方案,由于由在具有大约8以上的pH值的水系统中氯测量系统所得到的测量误差,所述pH改性剂是被引入到所述电解溶液中的酸化剂缓冲剂,以降低pH,从而改善氯传感器敏感性。按照一个优选的实施方案,可以在所述流体连通机构11内的引入T形物处添加酸化剂缓冲剂,以调节被在传感池14中测定的所述电解溶液的第一部分的pH值。优选地,二氧化碳气体被作为酸化剂以固定流量添加,以缓冲所述电解溶液的第一部分,从而将所述溶液的pH调节到适合使用氯传感器的范围。如技术人员将理解的,缓冲剂如二氧化碳气体的使用通过当溶解在溶液中时形成碳酸来调节pH,以降低溶液pH至大约5-7,优选5.5-6.5,基于加到所述电解溶液的第一部分的二氧化碳的量。
[0055] 按照一个优选的实施方案,所述二氧化碳酸化缓冲剂的流量是恒定的,并且不要求手动调节来保持所述电解溶液的第一部分的目标pH范围以得到精确的氯浓度测量值。所述控制系统8保持约5.5-7.0,最优选约5.5-6.5的所述电解溶液第一部分的希望的pH范围,在约0.7pH单位内,优选在约0.5pH单位内,最优选距所述希望的pH范围不超过约
0.3pH单位。按照本发明的一个实施方案,当所述电解溶液的第一部分也被以恒定进料速率提供给所述传感池时,建立大约300ml/分钟的二氧化碳流量,以在所述电解溶液的第一部分内宽的氯含量范围即约10ppm-约200ppm内保持约5.5-7.5的所述电解溶液的pH范围。
[0056] 清洁方法
[0057] 按照本发明的一个实施方案,公开了用于在自动再循环或一次通过清洁应用如CIP应用中的清洁、卫生处理、消毒和抗微生物功效的方法。如本领域技术人员将明白的,清洁、卫生处理、消毒和抗微生物功效的方法基于被提供给需要处理的CIP系统的氯的水平实现。按照一个优选的实施方案,实现了用于一步清洁和卫生处理过程的方法。按照另一个优选的实施方案,实现了用于抗微生物处理的方法。
[0058] 在CIP应用中的清洁、卫生处理、消毒和抗微生物功效的方法可以被按照已知的设备用途和结构进行,其中按照本发明的描述修改以结合本发明的控制系统。按照本发明使用电解产生的氯氧阴离子的方法的一个实施方案包括使由本发明控制系统得到的清洁电解溶液与需要处理的表面接触。按照本发明控制系统的使用,按照本发明方法使用的所述电解溶液在宽的pH范围内具有可测量的、希望的氯浓度。
[0059] 本发明的实施方案包括所述电解溶液用于清洁、卫生处理、消毒和抗微生物功效的用途,用于各种CIP应用,包括例如食物或饮料加工设备,纺织品或衣物加工设备,或盘子、玻璃杯、银餐具和其它食物制备、处理和服务设备。本发明的CIP应用可以包括任何循环或非循环清洁系统。
[0060] 按照一个优选的实施方案,通过利用流体连通如具有泵的内部流体回路和提供循环系统的返回回路系统供给溶液,使所述电解水溶液与需要处理的设备接触。按照一个替代的实施方案,通过能够洗涤设备和由此提供非循环系统的喷洒装置,使所述电解水溶液与需要处理的设备接触。按照一个非循环实施方案,所述喷洒装置被用于洗涤系统如容器,其然后被导向排水系统或直接导向所述排水系统的管线,其中不建立再循环。使电解水溶液与设备接触的步骤可以包括引入所述溶液以及未加热的、环境温度的或加热的水。清洁方法可以还包括漂洗所述设备的步骤。
[0061] 清洁、卫生处理、消毒和对CIP系统执行抗微生物功效的方法的某些实施方案可以包括以恒定或可变的流量施加所述使用溶液或将所述使用溶液引入到所述系统内。另外,用于清洁CIP系统的方法可以在从输入水温度至70℃以上的范围内的温度下。另外,用于清洁CIP系统的方法可以包括至少约10秒-约120秒,优选至少30秒的接触时间。
[0062] 如本领域技术人员基于本发明的公开将理解的,本发明的清洁、卫生处理、消毒和抗微生物处理方法可以被按照清洁时间、温度、压力、洗涤剂或清洁组合物的浓度、操作CIP清洁应用的机械和污垢类型方面的变化进一步优化。
[0063] 本说明书中的所有出版物和专利申请表示了本发明所属领域的普通技术水平。所有出版物和专利申请通过引用结合在本文中,至好象各个出版物和专利申请被明确和各自通过引用指明的相同程度。实施例
[0064] 本发明的实施方案被在以下非限制性实施例中进一步定义。应该明白,这些实施例尽管指明了本发明的某些实施方案,仅是为了举例说明的目的而给出它们。本领域技术人员从上述讨论和这些实施例能够确定本发明的根本的特征而不偏离其精神和范围,能够做出对本发明实施方案的各种改变和修改以使得其适合各种用途和条件。因此,除本文中显示和描述的那些外,本发明实施方案的各种修改对本领域技术人员来说是从前述描述可以明显得到的。这样的修改也意图落在所附权利要求书的范围内。
[0065] 实施例1
[0066] 使用Q45H/62型氯监控器(ATI,Analytical Technologies Inc.,Collegeville,PA)作为氯测量系统,并按照本发明将其与pH探针、通过所述探针外壳的流动系统和控制器组合,以将来自Cl2探针上的pH的电信号转换成可测量的信号。所述ATI计具有使用pH测量值对Cl2探针的敏感性随pH变化进行校正的能力。
[0067] 分析此系统在有和没有pH校正的情况下测定Cl2浓度的可能。在试验前将所述pH探针标准化,并且将所述Cl2探针用使用碘滴定法滴定过Cl2浓度的pH 7.0的溶液标准化。
[0068]溶液号 pH 总Cl2
1 5.5 30
2 5.5 50
3 5.5 70
4 7 30
5 7 50
6 7 70
7 8.5 30
8 8.5 50
9 8.5 70
[0069]溶液运行顺序
1
4
7
2
5
8
3
6
9
8
[0070]5
2
7
4
1
9
3
6
[0071]氯滴定 有pH校正的ATI氯 无pH校正的ATI Cl2 ATI pH
30.5 35.2 40.05 5.22
30.5 30 33.1 6.55
30.5 29.6 7.7 7.95
51.3 63 70 5.21
51.3 50.5 56.2 6.35
51.3 50 12.8 7.94
71 82.8 44
71 69 73.8 6.67
71 61.2 13.8 8.07
51.1 35.9 10.9 7.82
51.1 45.2 51.8 6.45
51.5 63.6 70.8 5
30.1 21.5 8.4 7.65
30.1 33.6 37.2 6.36
30.1 40 45.4 4.87
[0072] 实施例2
[0073] 添加电解水到15格令自来水和0格令反渗透水的影响:测定添加EO溶液到水源中的影响,以确定作为浓度函数的不同水类型的pH。使用不同体积的EO溶液,以达到在用于水处理的范围(0.5-3ppm)和CIP应用所预期的范围(10-200ppm)内的有用的氯水平。使用用于测量水溶液中可利用氯的碘滴定法测定氯浓度。
[0074]
[0075]
[0076]
[0077] 所述结果证实了当以在典型地用于水处理的范围(0.5-3ppm)以上的水平添加时EO溶液对pH的影响。随着氯浓度增加(例如大约10-200ppm的EO溶液中的平均氯含量),溶液的pH增加。由于氯传感器因次氯酸(氯)的pKa而对pH变化的敏感性,所述结果是重要的。另外,EO溶液的影响是依水的类型(即硬水对反渗透水)可变的。与硬水源相比,反渗透水源的使用导致随氯的量增加更大的pH变化。
[0078] 作为水源质量和将具有不同氯含量的EO溶液计量比的结果,pH变化(与依赖于恒定的pH范围以传感氯物种的氯传感器的使用不相容)的证实确认了对本发明控制系统的需要。图5和6证实了以相当于含氯EO溶液的量(即10-200ppm)添加氯时所观察到的pH变化的急剧增加,证实为了获得一致和精确的氯检测以便克服氯监控器的缺陷需要控制pH。
[0079] 实施例3
[0080] pH对膜覆盖的极谱传感器和控制器的影响:分析极谱传感器的响应,以确定pH对传感器对氯浓度的响应的影响。Q45H/62型氯监控器(ATI,Analytical Technologies Inc.,Collegeville,PA)被用于测试不同pH范围和确定对所述传感器的响应的影响。
[0081] 通过经过含所述ATI计的氯电极的室的流动,使含固定浓度的EO水(被滴定了平均Cl2)的水溶液循环。所述经过室的流动还含有pH探针,用于监控测试溶液的pH以及所述探针对氯的响应。
[0082] 用在50ppm可利用氯和7.0的pH下的EO溶液校准所述氯探针。所述EO溶液的pH分别用0.1M NaOH或0.1M HC1上下调节。因添加该溶液导致的总体积变化小于1%,确保电极响应方面的任何变化完全是基于pH的变化。所述试验在三个不同浓度,即约30、50和70ppm平均氯浓度下进行。在所述测试开始和结束时使用用于测量水中的平均氯的碘法滴定氯浓度。
[0083] 65.35ppm平均C12开始
[0084] 65.12ppm平均C12结束
[0085]pH 读数 误差
7.78 57.4 -7.95
7.48 61.2 -4.15
7.2 65.4 0.05
6.98 69.8 4.45
6.78 73.2 7.85
6.64 74.4 9.05
6.26 80.9 15.55
5.75 85.4 20.05
[0086] 45.8ppm平均C12开始
[0087] 45.3ppm平均C12结束
[0088]pH 读数 误差
9.15 32.3 -13.5
7.52 39.8 -6
7.12 45 -0.8
6.86 49.3 3.5
6.6 53.2 7.4
6.37 56.3 10.5
6.09 59.1 13.3
5.85 60.7 14.9
[0089] 28.0ppm平均C12开始
[0090] 28.2ppm平均C12结束
[0091]pH 读数 误差
9.54 17.7 -10.3
8.66 20.9 -7.1
7.51 24.4 -3.6
6.9 29.3 1.3
6.39 33.3 5.3
5.86 36.3 8.3
[0092] 所述结果证实,随着EO溶液的pH偏移(向上或向下超出约pH 5-7的优选的范围),市售氯传感器有显著的误差。pH的变化可以基于用于稀释EO溶液的水的质量和/或溶液中氯的量。所述结果还证实,随着平均氯浓度增加,所述氯传感器的误差增加,说明了当电解产生的氯溶液的氯浓度在约10ppm-约200ppm的范围内时对本发明控制系统的需要。
[0093] 实施例4
[0094] 在有和没有添加CO2的各种pH值下氯传感器对EO溶液的响应:由通过配有“Ox-cel l”电解池的MIOX Sa l-80发生器生产的EO浓缩物制备EO水的储备溶液,浓度为40ppm可利用氯。使用用于测量氯的碘量法测定氯浓度。
[0095] 所述40ppm的EO溶液具有7.5的原生pH,并且被泵送通过含有氯传感器和pH探针(事先校准的)的室。将所述40ppm的EO溶液在混合T型管处以600ml/分钟的速率引入所述控制系统。将CO2气体作为酸化剂以使得溶液的pH下降到6.10的速率添加到所述混合T型管,涉及大约300ml/分钟的CO2流量。采用6.10的溶液pH值,所述氯探针被校准以输出被测定为40ppm氯的信号。
[0096] 然后关闭CO2,并且所述EO溶液的pH值返回到pH 7.5。当CO2再打开时,所述pH值又下降到6.1,此时测量由氯探针控制器指示的ppm氯。再次关闭CO2,所述EO溶液的pH返回到7.5。此时,添加小量的5.0%NaOH到所述EO溶液,以增加pH至8.35。将该溶液泵送通过经过池的流路,并且在所述室中记录通过所述探针测量的氯浓度和pH。再次打开CO2,以注射CO2进入所述混合T型管。CO2的流量控制不从使pH 7.5下降至pH 6.1所要求的速率改变。当pH稳定时,记录氯传感器值和pH值。
[0097] 第三次重复所述测试,其中将另外的5.0%NaOH溶液添加到所述EO溶液以产生9.35的pH。再一次将CO2添加到所述混合室,不改变所述流量。对于所述原始pH条件和CO2添加的pH条件,记录通过所述氯探针测定的氯的浓度。
[0098]
[0099] 作为最终的测试,打开CO2阀,使得其流量为大约1000ml/分钟,采用8.35pH。在这些流量条件下,所述pH下降到5.5,并且测定的氯值为44.0ppm。
[0100] 所述结果证实了本发明控制系统提供具有适合CIP应用目的的希望的pH和氯含量的目标电解溶液的能力。如所证实的,所述控制系统不要求反馈回路或其它调节措施。更合适地,按照本发明提供了用于在CIP应用用电解溶液中提供希望的氯含量的自动控制措施。
[0101] 尽管本发明被如此描述,显而易见的是本发明可以以许多方式改变。这样的变化不应被认为偏离本发明的精神和范围,并且所有这样的修改意图被包括在以下权利要求书的范围内。
[0102] 本发明包括下述技术方案。
[0103] 1.用于与利用电解产生的氯氧阴离子溶液的自动再循环或一次通过清洁应用一起使用的控制系统,该系统包括:
[0104] (a)电解溶液;
[0105] (b)与氯传感器流体连通地连接的所述电解溶液的第一部分;
[0106] (c)与电解溶液的所述第一部分流体连通地连接的pH改性剂,以使得能够精确测量大约10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度;和
[0107] (d)到所述清洁应用的输出。
[0108] 2.上述项目1所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理食物或饮料加工设备。
[0109] 3.上述项目1-2中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理纺织品或衣物加工设备。
[0110] 4.上述项目1-3中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液被用于清洁或卫生处理公共机构的盘子,玻璃杯,银餐具或其它食物制备和处理设备。
[0111] 5.上述项目1-4中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液是任何电解产生的氯氧阴离子源。
[0112] 6.上述项目1-5中任一项所述的控制系统,其中所述氯氧阴离子浓度为大约10ppm-200ppm。
[0113] 7.上述项目1-6中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有约5-约11的初始pH。
[0114] 8.上述项目1-7中任一项所述的控制系统,其还包括流体连通地连接到电解溶液的所述第一部分的流量控制阀,以提供所述pH改性剂。
[0115] 9.上述项目1-8中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂被以固定速率添加到与所述氯传感器连通的电解溶液的所述第一部分,从而将电解溶液的所述第一部分的pH调节至在约5.5-约7.5之间。
[0116] 10.上述项目1-9中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂是二氧化碳气体。
[0117] 11.上述项目1-10中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂是碱性pH缓冲溶液。
[0118] 12.上述项目1-11中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂是酸性pH缓冲溶液。
[0119] 13.上述项目1-12中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂是pH中性的缓冲溶液。
[0120] 14.上述项目1-13中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.75pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0121] 15.上述项目1-14中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.5pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0122] 16.上述项目1-15中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.25pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0123] 17.上述项目1-16中任一项所述的控制系统,其还包括能够产生所述电解溶液的电化学电池。
[0124] 18.上述项目1-17中任一项所述的控制系统,其还包括与电解溶液的所述第一部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
[0125] 19.上述项目1-18中任一项所述的控制系统,其还包括与流量控制装置流体连通地连接的反馈控制回路,该反馈控制回路允许添加另外的电解溶液或水到所述系统以达到目标设定点。
[0126] 20.上述项目1-19中任一项所述的控制系统,其还包括与流量控制装置流体连通地连接的反馈控制回路,该反馈控制回路允许添加另外的pH改性剂到电解溶液的所述第一部分中以达到在约5.5和7.5之间的pH。
[0127] 21.用在利用电解产生的氯氧阴离子溶液的自动再循环或一次通过清洁系统中的控制系统,该系统包括:
[0128] (a)用于原位产生电解溶液的电化学电池,其中所述电解溶液的第一部分与氯传感器流体连通;
[0129] (b)用于电解溶液的所述第一部分的pH改变的、与电解溶液的所述第一部分流体连通的二氧化碳源,以使得能够精确测量大约10ppm-1000pm的氯氧阴离子浓度;和[0130] (c)用于递送电解溶液到所述清洁系统的系统输出。
[0131] 22.上述项目21所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理食物或饮料加工设备。
[0132] 23.上述项目21-22中任一项所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理公共机构的盘子,玻璃杯,银餐具或其它食物制备、处理和服务设备。
[0133] 24.上述项目21-23中任一项所述的控制系统,其中所述系统输出递送电解溶液用于清洁或卫生处理纺织品或衣物加工设备。
[0134] 25.上述项目21-24中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有大约10ppm-约200ppm的氯含量。
[0135] 26.上述项目21-25中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有约5-约11的初始pH。
[0136] 27.上述项目21-26中任一项所述的控制系统,其中电解溶液的所述第一部分被调节至约5.5-约7.5的pH。
[0137] 28.上述项目21-27中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.75pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
[0138] 29.上述项目21-28中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.5pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
[0139] 30.上述项目21-29中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.25pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述二氧化碳或电解溶液的流量。
[0140] 31.上述项目21-30中任一项所述的控制系统,其中所述二氧化碳被以固定速率提供,以调节电解溶液的所述第一部分的pH至在约5.5-约7.5之间。
[0141] 32.上述项目21-31中任一项所述的控制系统,其还包括流体连通地连接到电解溶液的所述第一部分的流量控制阀,以提供所述二氧化碳用于pH改变。
[0142] 33.上述项目21-32中任一项所述的控制系统,其还包括与电解溶液的所述第一部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
[0143] 34.上述项目21-33中任一项所述的控制系统,其还包括与流量控制阀流体连通地连接的反馈控制回路,该反馈控制回路允许添加另外的电解溶液或水到所述系统中以达到目标设定点。
[0144] 35.上述项目21-34中任一项所述的控制系统,其中所述流量控制阀可以被操作,以达到用在所述清洁系统中的电解溶液中氧氯物种的目标浓度。
[0145] 36.用于测量用在自动再循环或一次通过清洁系统中的电解溶液的氯氧阴离子浓度的控制系统,该系统包括:
[0146] (a)用于产生电解溶液的电解溶液浓缩物源和稀释水源;
[0147] (b)与所述电解溶液的第一部分流体连通地连接的氯传感器;
[0148] (c)与电解溶液的所述第一部分流体连通地连接的、能够控制电解溶液的所述第一部分的pH在约5.5-7.5之间的pH改性剂,以使得能够精确测量大约10ppm-1000ppm的氯氧阴离子浓度;和
[0149] (d)基于所述氯传感器测量值启动的反馈回路机构,以调节所述电解溶液中的氯氧阴离子浓度。
[0150] 37.上述项目36所述的控制系统,其中用于产生所述电解溶液的所述电解溶液浓缩物源和稀释水源是电解池。
[0151] 38.上述项目36-37中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液浓缩物源是储存容器。
[0152] 39.上述项目36-38中任一项所述的控制系统,其中所述电解溶液具有约5-约11的初始pH。
[0153] 40.上述项目36-39中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.75pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0154] 41.上述项目36-40中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.5pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0155] 42.上述项目36-41中任一项所述的控制系统,其中所述控制系统保持电解溶液的所述第一部分的pH在小于或等于0.25pH单位范围内的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0156] 43.上述项目36-42中任一项所述的控制系统,其中所述pH改性剂是二氧化碳气体源,并且被以固定速率提供,以调节电解溶液的所述第一部分的pH。
[0157] 44.上述项目36-43中任一项所述的控制系统,其还包括与电解溶液的所述第一部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
[0158] 45.上述项目36-44中任一项所述的控制系统,其还包括与流量控制阀流体连通地连接的反馈控制回路,该反馈控制回路允许添加另外的电解溶液、电解溶液浓缩物或稀释水。
[0159] 46.上述项目36-45中任一项所述的控制系统,其中所述流量控制阀被操作,以达到用在所述清洁系统中的所述电解溶液中氧氯物种的目标浓度。
[0160] 47.上述项目36-46中任一项所述的控制系统,其还包括与回路控制连通地连接的反馈控制回路,其中所述回路控制由所述氯氧阴离子浓度触发。
[0161] 48.用于将电解产生的氯氧阴离子用于自动再循环或一次通过清洁系统以进行清洁或卫生处理的方法,该方法包括:
[0162] (a)由上述项目36所述的控制系统获得电解溶液;和
[0163] (b)施加所述电解溶液到所述清洁系统。
[0164] 49.上述项目48所述的CIP清洁或卫生处理方法,其还包括现场产生用作所述电解溶液的电解溶液。
[0165] 50.上述项目48-49中任一项所述的CIP清洁或卫生处理方法,其中所述电解溶液是任何电解产生的氯氧阴离子源。
[0166] 51.上述项目48-50中任一项所述的CIP清洁或卫生处理方法,其还包括用水源稀释所述电解溶液。
[0167] 52.上述项目48-51中任一项所述的CIP清洁或卫生处理方法,其还包括在与所述电解溶液接触后漂洗所述清洁系统。
[0168] 53.在自动再循环或一次通过清洁系统中使用电解产生的氯氧阴离子的抗微生物处理的方法,该方法包括:
[0169] (a)在水中稀释电解浓缩物以产生电解溶液,其中所述电解溶液中的氯氧阴离子的浓度被用上述项目36所述的控制系统测量;和
[0170] (b)施加所述电解溶液到需要抗微生物处理的所述清洁系统。
[0171] 54.上述项目53所述的抗微生物处理的方法,其中所述电解溶液具有在约5-约11范围内的pH范围。
[0172] 55.上述项目53-54中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.75pH单位的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0173] 56.上述项目53-55中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.5pH单位的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0174] 57.上述项目53-56中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述控制系统保持所述电解溶液的被测量部分的pH在小于或等于0.25pH单位的所述pH范围内,不调节所述pH改性剂或电解溶液的流量。
[0175] 58.上述项目53-57中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述pH改性剂被以固定速率提供,以调节电解溶液的所述被测量部分的pH。
[0176] 59.上述项目53-58中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述pH改性剂是二氧化碳气体源。
[0177] 60.上述项目53-59中任一项所述的抗微生物处理的方法,其还包括与电解溶液的所述被测量部分和所述氯传感器流体连通地连接的pH探针。
[0178] 61.上述项目53-60中任一项所述的抗微生物处理的方法,其还包括与流量控制阀流体连通地连接的反馈控制回路机构,该反馈控制回路机构允许再循环或添加电解溶液以得到用在所述清洁系统中的目标氯氧阴离子浓度。
[0179] 62.上述项目53-61中任一项所述的抗微生物处理的方法,其还包括与回路控制连通地连接的反馈控制回路机构,其中所述回路控制由所述氯氧阴离子浓度触发。
[0180] 63.上述项目53-62中任一项所述的抗微生物处理的方法,其还包括由电解池原位产生电解溶液。
[0181] 64.上述项目53-63中任一项所述的抗微生物处理的方法,其中所述清洁系统选自食物或饮料加工设备,纺织品或衣物加工设备,众多的盘子、玻璃杯、银餐具和其它食物制备、处理或服务设备,和它们的组合。
QQ群二维码
意见反馈