BRPI0615774A2

BRPI0615774A2 - métodos para limpeza de equipamentos industriais com pré-tratamento

Info

Publication number: BRPI0615774A2
Application number: BRPI0615774-2A
Authority: BR
Inventors: Peter J Fernholz; Brandon L Herdt
Original assignee: Ecolab Inc
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2011-05-24
Also published as: CA2619007A1; DK1948774T4; US20080105282A1; JP4927858B2; BRPI0615774B1; PL1948774T3; CN102794278A; WO2007050291A1; US20080121250A1; US20060042665A1; CA2619007C; EP1948774A1; JP2009513339A; NZ565897A; US8114222B2; AU2006306652B2; CN102794278B; CN101283082A; EP1948774B1; PL1948774T5

Abstract

MéTODOS PARA LIMPEZA DE EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS COM PRé-TRATAMENTO. Um método de limpeza de equipamento, tal corno trocadores de calor, evaporadores, tanques e outros equipamentos industriais empregando procedimentos de limpeza no lugar e uma solução de pré-tratamento antes do processo de limpeza de CIP convencional. A etapa de pré-tratamento melhora o grau de amolecimento da sujeira, e desse modo facilita sua remoção. A solução de pré-tratamento pode ser uma solução ácida forte, uma solução alcalina forte, ou pode compreender um penetrante. Uma solução ácida forte preferida é uma solução de peróxído de ácido. Em algumas modalidades, o pré-tratamento pode incluir nenhum ingrediente de álcali ou ácido forte; de preferência, o penetrante fornece níveis aceitáveis de pré-tratamento.

Description

"MÉTODOS PARA LIMPEZA DE EQUIPAMENTOS INDUSTRIAISCOM PRÉ-TRATAMENTO"

CAMPO

A invenção se refere a limpeza de equipamento in-dustrial, tal como evaporadores, trocadores de calor e ou-tros tais equipamentos que são convencionalmente limpos em-pregando um processo de CIP (limpeza no lugar) .

ANTECEDENTES

Em muitas aplicações industriais, tal como a fa-bricação de alimentos e bebidas, as superfícies duras geral-mente ficam contaminadas com sujeiras tal como carboidratos,proteináceos e sujeiras de mais duras, sujeiras de óleo decomida e outras sujeiras. Tais sujeiras podem surgir da fa-bricação de ambos gêneros alimentícios líquidos e sólidos.As sujeiras de carboidrato, tal com celulósicos, monossaca-rídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos, amidos, gomas e ou-tros materiais complexos, quando secas, podem formar sujei-ras rijas, duras para remover, particularmente quando combi-nadas com outros componentes de sujeira tal como proteínas,gorduras, óleos e outros. A remoção de tais sujeiras decarboidrato pode ser um problema significante. Similarmen-te, outros materiais, tal como proteínas, gorduras e óleospodem também formar sujeiras e resíduos duros de remover.

As sujeiras de comida e bebida são particularmentetenazes quando são aquecidas durante o processamento. Ascomidas e bebidas são aquecidas por uma variedade de razõesdurante o processamento. Por exemplo, em usinas de leiteri-a, os produtos de leiteria são aquecidos em um pasteurizador(por exemplo, HTST - pasteurizador de tempo curto em tempe-ratura elevada ou UHT - pasteurizador de temperatura ultraelevada) para pasteurizar o produto de leiteria. Além dis-so, muitos produtos de comida e bebida são concentrados oucriados como um resultado de evaporação

Os exemplos específicos de produtos de comida ebebida que são concentrados empregando evaporadores, incluemprodutos de leiteria tal como soro e leite desnatado, leitecondensado, soro e derivados do soro, soro de leite, proteí-nas, soluções de lactose, e ácido láctico; soluções de pro-teína, tal como soro de soja, levedura de nutriente e leve-dura de alimentos de animais, e ovo inteiro; sucos de frutatal como, laranja e outros sucos cítricos, suco de maçã eoutros sucos de maçã, suco de baga vermelha, leite de coco,e sucos de frutas tropicais; sucos de vegetais, tal como su-co de tomate, suco de raiz de beterraba, suco de cenoura, esuco de grama; produtos de amido, tal como glicose, dextro-se, frutose, isomerose, maltose, xarope de amido, e dextri-na; açúcares tal como açúcar líquido, açúcar refinado bran-co, água doce, e inulina; extratos, tal como extratos de ca-fé e chá, extrato de lúpulo, extrato de malte, extrato delevedura, pectina, e extrato de carne e osso; hidrolisados,tal como hidrolisado de soro, temperos de sopa, hidrolisadode leite, e hidrolisado de proteína; cerveja, tal como cer-veja sem álcool e wort; e comida de bebê, claras de ovo, ó-leos de grão, e líquidos fermentados.

Há, geralmente pelo menos, dois lados para um eva-porador. Um lado mantém a fonte de calor de vapor ou cor-rente (tipicamente IOO0C a 176,66°C). O outro lado mantém oliquido do processo a ser concentrado. Durante o processode evaporação, o liquido a ser concentrado é introduzido noevaporador. A troca de calor através dos tubos ou placasevapora a água da corrente do processo concentrando os sóli-dos do liquido. O liquido a ser concentrado pode ser execu-tado, através de um evaporador várias vezes, até que fiquesuficientemente concentrado.

Existem muitos tipos diferentes de evaporadoresincluindo evaporadores de película descendente, evaporadoresevaporados de circulação forçada, evaporadores de placa, e-vaporadores de circulação, evaporadores de leito fluidizado,evaporadores de trajeto curto de película descendente, eva-poradores de película ascendente, evaporadores de escoamen-to contracorrente, evaporadores agitadores, e evaporadoresde tubo em espiral. Além dos evaporadores, existem váriasoutras partes do equipamento em uma usina de evaporação in-cluindo pré-aquecedores e aquecedores, separadores, conden-sadores, sistemas de desaeração/vácuo, bombas, sistemas delimpeza, limpadores a vapor, sistemas de recompressão a va-por, e sistemas de polimento condensados. Todos os equipa-mentos da usina de evaporação devem ser limpos, entretanto,o evaporador atual tipicamente tem os problemas de sujeiramais difíceis.

Quando um produto de comida ou bebida contataqualquer superfície, a sujeira ocorre onde alguma parte doproduto de comida ou bebida é deixada para trás naquela su-perfície. Quando aquela superfície é uma superfície de tro-ca de calor, a sujeira é degradada de modo térmico tornando-a ainda mais difícil de remover. Com o passar do tempo, acamada de sujeira aumenta em densidades quando mais produtode comida ou bebida é passado sobre a superfície de troca decalor. A camada de sujeira age como um isolador entre o ca-lor e o produto sendo aquecido, desse modo reduzindo a efi-ciência da superfície de troca de calor e exigindo mais e-nergia para criar o mesmo efeito se a superfície de troca decalor estivesse limpa. Quando a superfície de troca de ca-Lor é um evaporador, a diferença entre uma superfície detroca de calor limpa e uma superfície de troca de calor sujapode significar a diferença em milhões de dólares em custosde energia para uma usina de evaporador. Com o custo de e-nergia aumentando significantemente, como também uma consci-ência aumentada de proteger o ambiente preservando recursosnaturais, permanece uma necessidade por programas de limpezaque podem limpar as superfícies de troca de calor e criaruma transferência eficiente de calor.

As técnicas de limpeza de limpeza no lugar são umregime de limpeza específico adaptado para remover sujeirasdos componentes internos de tanques, forros, bombas e outroequipamento de processo empregado para processar tipicamentecorrentes de produto líquido, tal como bebidas, leite, su-cos, etc. A limpeza de limpeza no lugar envolve passar assoluções de limpeza pelo sistema sem desmantelar qualquercomponente do sistema. A técnica de limpeza no lugar mínimaenvolve passar a solução de limpeza pelo equipamento e emseguida retomar o processamento normal. Qualquer produtocontaminado por resíduo do limpador pode ser descartado.Freqüentemente os métodos de limpeza no lugar envolvem umprimeiro enxágüe, a aplicação das soluções de limpeza, umsegundo enxágüe com água potável seguido por operações reto-madas. 0 processo também pode incluir qualquer outra etapade contatando, na qual um enxágüe, fluido funcional ácido oubásico, solvente ou outro componente de limpeza, tal comoágua quente, água fria, etc., possa ser contatado com o e-quipamento em qualquer etapa durante o processo. Freqüente-mente o enxágüe com água potável final é pulado para preve-nir a contaminação do equipamento com bactérias seguinte aetapa de limpeza e/ou sanitização. O processamento de lim-peza no lugar requer uma paralisação completa ou parcial doequipamento sendo limpo, que resulta em tempo de produçãoperdido. Muitas vezes, o equipamento não é limpo completa-mente, devido ao grande tempo fora de operação necessário.O que é necessário é um método melhorado para limpar esteequipamento, empregando o processo de limpeza no lugar queusa menos tempo para remover as sujeiras completamente.

É contra este fundamento que a presente invençãofoi feita.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO

Surpreendentemente, descobriu-se que as sujeirasde comida e bebida, e especialmente as sujeiras de comidaassada e bebida, podem ser removidas de superfícies empre-gando um método de duas etapas onde a sujeira é contatadacom uma composição de pré-tratamento em uma etapa de pré-tratamento, seguida por um processo de limpeza no lugar con-vencional. A invenção se refere aos métodos de limpeza deequipamento tal como trocadores de calor, evaporadores, tan-ques e outro equipamento industrial empregando procedimentosde limpeza no lugar. 0 método é adequado para remoção desujeira orgânica ou, mais particularmente, para remoção desujeira de comida ou bebida. Além disso, o método se refereaos processos de limpeza para remover sujeiras de carboidra-to e proteináceos de locais de fabricação de comida e bebidaempregando um método de limpeza no lugar.

Em um aspecto, a invenção está voltada a ura métodoque inclui pré-tratar as superfícies sujas com uma soluçãoácida forte. Um processo de limpeza no lugar convencionalsegue esta etapa de pré-tratamento. Uma solução ácida pre-ferida é uma solução de peróxido ácida. Descobriu-se que umprocesso de limpeza no lugar convencional empregando um de-tergente alcalino após a etapa de pré-tratamento ácido for-nece resultados particularmente efetivos. A concentraçãodos ingredientes ativos em uma solução de pré-tratamento á-cida para algumas aplicações é pelo menos 0,1% e normalmentepelo menos 0,6%.

Em outro aspecto, a invenção está voltada a um mé-todo que inclui pré-tratar as superfícies sujas com uma so-lução alcalina forte. Um processo de limpeza no lugar con-vencional segue esta etapa de pré-tratamento. Descobriu-seque um processo de limpeza no lugar convencional empregandoum detergente ácido após a etapa de pré-tratamento alcalinoforte fornece resultados particularmente efetivos.

Qualquer um dos pré-tratamentos, ácido ou alcali-no, pode incluir um penetrante. A adição de um penetrantemelhora o grau de amolecimento da sujeira, e desse modo fa-cilita a remoção da sujeira. A concentração de penetranteem uma solução de pré-tratamento é pelo menos 0,01 e normal-mente pelo menos 0,15%. Uma concentração de cerca de 1% éaceitável.

Em outro aspecto, a invenção está voltada a um mé-todo que inclui pré-tratar as superfícies sujas com um pene-trante, sem a presença de quantidades apreciáveis de ácidoou alcalino. Um processo de limpeza no lugar convencionalsegue esta etapa de pré-tratamento penetrante. Aqui, a con-centração de penetrante na solução de pré-tratamento (semácido ou alcalinidade) é pelo menos 0,01% e normalmente épelo menos 0.,5%. Em uma modalidade particular, a soluçãode pré-tratamento penetrante compreende aproximadamente 0,9%de solventes; outros níveis de solventes como penetrantessão adequados.

Em uma modalidade particular, a invenção é um mé-todo de limpeza de sujeiras de equipamento industrial queusa um processo de CIP. O método inclui aplicar uma soluçãode pré-tratamento à sujeira, a solução compreendendo pelomenos 0,25% em peso de ingredientes ativos, com os ingredi-entes ativos incluindo quaisquer de uma fonte alcalina, umafonte ácida, um penetrante, um oxidante, e um construtor. 0método também inclui recircular uma primeira solução de CIPpelo equipamento após a solução de pré-tratamento, a soluçãode CIP compreendendo um detergente diluído, e em seguida en-xaguar o equipamento. A solução de pré-tratamento pode ter0,25 a 1,5% em peso de ácido e/ou 0,01 a 1% em peso de oxi-dante, tal como um peróxido. Um penetrante, tal como glicoléter, pode estar' presente em 0,4 a 10% em peso.

Em outra modalidade particular, o método incluipré-tratar a sujeira com uma solução de pré-tratamento quecompreende pelo menos 0,5% em peso de ingredientes ativos,os ingredientes ativos incluindo quaisquer de uma fonte al-calina, uma fonte ácida, um penetrante, um oxidante, um ten-soativo, e um construtor, removendo pelo menos uma porção dasujeira penetrada com uma solução detergente diluida, e en-xaguando o equipamento. Em algumas modalidades, a soluçãode pré-tratamento inclui uma fonte alcalina e o detergentediluído inclui um ácido. Em outras modalidades, a soluçãode pré-tratamento inclui uma fonte ácida e o detergente di-luido é alcalino.

A presente invenção inclui usar duas soluções deCIP diferentes.

Estas e outras modalidades serão evidentes paraaqueles de experiência na técnica e outros devido à seguintedescrição detalhada. Deveria ser entendido, entretanto, queeste sumário e a descrição detalhada ilustram somente algunsexemplos, e não é pretendido estar limitando à invenção comoreivindicado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

FIG. 1 é um diagrama esquemático de um processoindustrial que inclui o equipamento a ser limpo, o equipa-mento de processo de CIP, e o equipamento de pré-tratamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOA presente invenção está voltada à limpeza de e-quipamento industrial empregando uma etapa de pré-tratamentoem combinação com procedimentos de limpeza no lugar. 0 usode uma etapa de pré-tratamento, em combinação com as solu-ções e processos de limpeza no lugar convencionais, fornecea remoção de sujeira aumentada do que o processo convencio-nal sozinho. Adicionalmente, o uso de uma etapa de pré-tratamento, seguida por um enxágüe com água, forneceu quan-tidades inesperadas de remoção de sujeira. 0 uso de uma e-tapa de pré-tratamento permite o uso de substâncias químicastradicionalmente incompatíveis e a concentrações mais eleva-das então aplicadas em programas de limpeza convencionais.

Como empregado aqui, "percentual em peso", "% empeso", "porcentagem em peso", e variações disto se referem aconcentração de uma substância como o peso desta substânciadividido pelo peso total da composição e multiplicado por100. É entendido que, como empregado aqui, "percentual","%", e outros são pretendidos serem sinônimos com "percentu-al em peso", "% em peso", etc.'

Como empregado aqui, o termo "cerca de" se referea variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por e-xemplo, através de procedimentos de manipulação de líquidose medição típicos empregados para fabricar concentrados ousoluções de uso no mundo real; por erro inadvertido nestesprocedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte,ou pureza dos ingredientes empregados para fabricar as com-posições ou realizar os métodos; e outros. 0 termo "cercade" também abrange quantidades que diferem devido às condi-ções de equilíbrio diferentes para uma composição que é oresultado de uma mistura inicial particular. Se ou não mo-dificou pelo termo "cerca de", as reivindicações incluem e-quivalentes às quantidades.

Deveria ser notado que, como empregado nesta espe-cificação e nas reivindicações anexas, as formas singulares"um", "uma" e "o", "a", incluem referentes plurais a menosque o conteúdo dite claramente o contrário. Desse modo, porexemplo, referência a uma composição que contém "um compos-to" inclui tendo dois ou mais compostos. Também deveria sernotado que o termo "ou" geralmente é empregado em seu senti-do incluindo "e/ou" a menos que o conteúdo dite claramente ocontrário.

O método da presente invenção se aplica ao equipa-mento geralmente limpo empregando os procedimentos de limpe-za de limpeza no lugar (isto é, CIP) . Os exemplos de talequipamento incluem evaporadores, trocadores de calor (in-cluindo, trocadores de tubo em tubo, injeção a vapor direta,e trocadores placa na estrutura), serpentinas de aquecimen-to (incluindo, fluido de transferência de vapor, chama oucalor aquecido), re-cristalizadores, cristalizadores de pa-nela, secadores por pulverização, secadores de tambor, etanques. Este método pode ser empregado em geralmente qual-quer aplicação onde massa dura sobre a sujeira ou queimadosobre sujeira, tal como proteínas ou carboidratos, precisemser removidos; as aplicações incluem a indústria de comida ebebida (especialmente leiteria), fermentação, processamentode óleo, agricultura industrial e processamento de etanol.O processamento de CIP é geralmente bem conhecido.O processo inclui aplicar uma solução diluída (tipicamentecerca de 0,5-3%) sobre a superfície a ser limpa. A soluçãoflui pela superfície (3 a 6 pés/segundo), removendo a sujei-ra lentamente. Qualquer nova solução é re-aplicada à super-fície, ou a mesma solução é novamente circulada e re-aplicada à superfície.

Um processo de CIP típico para remover uma sujeira(incluindo orgânica, inorgânica ou uma mistura dos dois com-ponentes) inclui pelo menos três etapas: uma lavagem com so-lução de alcalina, uma lavagem com solução ácida, e em se-guida um enxágüe com água potável. A solução alcalina amo-lece as sujeiras e remove as sujeiras solúveis alcalinas or-gânicas. A solução ácida subseqüente remove as sujeiras mi-nerais deixadas para trás pela etapa de limpeza alcalina. Aforça das soluções alcalinas e ácidas e a duração das etapasde limpeza são tipicamente dependentes da durabilidade dasujeira. O enxágüe com água remove qualquer sujeira e solu-ção residual, e limpa a superfície antes do equipamento serdevolvido on-line. A presente invenção fornece uma etapa depré-tratamento, antes do processo de CIP, que penetra na su-jeira. Os materiais penetrantes amolecem a sujeira, agemcomo um catalisador, ou de outro modo realçam a atividade dasolução de CIP convencional quando contata a sujeira. Dessemodo, o pré-tratamento facilita a remoção de sujeira.

Referindo-se agora a FIG. 1, um diagrama esquemá-tico de equipamento de processo é ilustrado em numerai dereferência 10. O processe 10 inclui um tanque 20 que é oequipamento a ser limpo. Uma linha de alimentação 25 forne-ce as várias soluções de limpeza para o tanque 20, e uma li-nha de drenagem 27 remove a solução do tanque 20. Operavel-mente conectado por tubos, válvulas, bombas apropriados,etc., está o equipamento para um processo de CIP, designadocomo numerai de referência 30. 0 processo de CIP 30 incluium tanque 35 para reter a substância química de CIP diluída.A linha de drenagem 27 do tanque 20 é empregada para recir-cular a solução do tanque 20 de volta para o processo 30 etanque 35. 0 processo de CIP 30 também inclui equipamentopara o processo de pré-tratamento, designado como numerai dereferência 40. O equipamento de pré-tratamento 40 inclui umprimeiro tanque 42 e um segundo tanque 44. Quando os doistanques são empregados, geralmente um tanque, por exemplo,tanque 42, conterá um pré-tratamento alcalino e o outro tan-que, por exemplo, tanque 44, conterá um pré-tratamento áci-do. Os tubos, válvulas, bombas apropriados, etc. estão nolugar de tanques operavelmente conectados 42, 44 com a linhade alimentação 25 no tanque 20. Esta configuração do pro-cesso 10 permite um pré-tratamento ser aplicado ao tanque 20sem o uso de quantidades grandes de equipamento adicional,tal como tubulação. Os detalhes adicionais relativos ao mé-todo de limpeza do tanque 20 são descritos abaixo.

A Solução de Pré-Tratamento

Como descrito acima, a solução de pré-tratamentoou etapa de pré-tratamento, é aplicada à sujeira antes daaplicação de substâncias químicas de CIP convencionais. Assubstâncias químicas da solução de pré-tratamento são sele-cionadas para facilitar a remoção das sujeiras nas superfí-cies a serem limpas. A solução de pré-tratamento pré-reveste e penetra na sujeira, amolecendo a sujeira. Asubstância química específica empregada pode ser selecionadacom base na sujeira a ser removida. A substância químicaempregada pode ser compatível com a substância química deCIP. Em algumas modalidades, é desejado ter um pré-tratamento que seja incompatível com a substância química deCIP; em tais exemplos, o pré-tratamento reage com a substân-cia química de CIP. Descobriu-se que o uso de substânciasquímicas incompatíveis também aumenta a eficácia de remoção de sujeira.

A solução de pré-tratamento compreende 0,25% deingredientes ativos, em alguns casos pelo menos 0,5%, prefe-rivelmente pelo menos 2% e mais preferivelmente pelo menos3%. Pelo uso do termo "ingredientes ativos" o que é enten-dido são os ingredientes não inertes que facilitam o amole-cimento, dissolução e remoção de sujeira. Estes ingredien-tes ativos incluem qualquer alcalino/base, ácido, penetrante(incluindo tensoativo), construtor, oxidante, catalisador equelante ou agente de quelação. Na maioria das modalidades,a água é o resto da solução. Tipicamente, a solução tem nãomais do que cerca de 15% de ingredientes ativos, preferivel-mente não mais do que cerca de 10%. Para a maioria das a-plicações, é preferida uma concentração de cerca de 1-10%;uma concentração de cerca de 1-3% é adequada para a maioriadas aplicações.

Ingredientes Alcalinos ou ÁcidosA solução de pré-tratamento opcionalmente e prefe-rivelmente inclui ingredientes alcalinos ou ácidos. Os e-xemplos de fontes alcalinas adequadas incluem sais básicos,aminas, alcanol aminas, carbonatos e silicatos. As fontesalcalinas particularmente preferidas incluem NaOH (hidróxidode sódio), KOH (hidróxido de potássio), TEA (trietanol ami-na) , DEA (dietanol amina), MEA (monoetanolamina), carbonatode sódio, e morfolina, metassilicato de sódio e silicato depotássio.

Os exemplos de fontes ácidas adequadas incluem á-cidos minerais (tal como, ácido fosfórico, ácido nitrico,ácido sulfúrico), e ácidos orgânicos (tal como, ácido lácti-co, ácido acético, ácido hidroxiacético, ácido citrico, áci-do glutâmico, ácido glutárico, e ácido glicônico).

A quantidade de alcalino ou ácido na solução depré-tratamento em alguns casos é pelo menos 0,25% em peso enão maior do que 10% em peso. Os níveis adequados de alca-lino ou ácido, incluem 2 a 5% em peso e 0,5 a 1,5% em peso.

Penetrantes

Um penetrante pode estar presente na solução depré-tratamento. 0 penetrante pode ser combinado com umafonte alcalina ou ácida na solução, ou, o penetrante podeser empregado sem uma fonte alcalina ou ácida. . Preferivel-mente, o penetrante é miscível em água.

Os exemplos de penetrantes adequados incluem álco-ois, álcoois etoxilados de cadeia curta e fenol (tendo 1-6grupos etoxilados). Os solventes orgânicos também são pene-trantes adequados. Os exemplos de solventes orgânicos ade-quados, para uso como um penetrante, incluem ésteres, éte-res, cetonas, aminas, e hidrocarbonetos nitrado e clorado.

Outra classe preferida de penetrantes é de álcooisetoxilados. Os exemplos de álcoois etoxilados incluem al-quila, arila, e alcoxilados de alquilarila. Estes alcoxila-dos podem ser também modificados por tamponamento com gruposcloro, bromo, benzila, metila, etila, propila, butila e al-quila. Um nivel preferido de álcoois etoxilados na soluçãoé 1 a 20% em peso.

Outra classe de penetrantes é de ácidos graxos.

Alguns exemplos não limitantes de ácidos graxos são ácidosgraxos Cê a C12 retos ou ramificados. Os ácidos graxos pre-feridos são líquidos a temperatura ambiente.

Outra classe de solventes preferidos para uso comopenetrantes, são glicol éteres que são solúveis em água. Osexemplos de glicol éteres incluem éter de metila de dipropi-leno glicol (disponibilizado sob a designação comercialD0WAN0L DPM de Dow Chemical Cia.), éter de metila de dieti-leno glicol (disponibilizado sob a designação comercial deDOWANOL DM de Dow Chemical Cia.), éter de metila de propile-no glicol (disponibilizado sob a designação comercial deDOWANOL PM de Dow Chemical Cia.), e éter de monobutila deetileno glicol (disponibilizado sob a designação comercialDOWANOL EB de Dow Chemical Cia.). Um nível preferido deglicol éter na solução é 0,5 a 20% em peso.

Os tensoativos também são um penetrante adequadopara uso na solução de pré-tratamento. Os exemplos de ten-soativos adequados incluem tensoativos não iônico, catiôni-co, e aniônico. Os tensoativos não iônicos são preferidos.Os tensoativos não iônicos melhoram a remoção de sujeira epodem reduzir o ângulo de contato da solução na superficiesendo tratada. Os exemplos de tensoativos não iônicos ade-quados incluem alquil-, aril-, e arilalquil-, alcoxilados,alquilpoliglicosideos e os seus derivados, aminas e os seusderivado, e amidas e os seus derivados. Os tensoativos nãoiônicos úteis adicionais incluem aqueles tendo um polímerode óxido de polialquileno como uma porção da molécula detensoativo. Tais tensoativos não iônicos incluem, por exem-plo, cloro-, benzila-, metil-, etila-, propil-, butil- e ou-tros como éteres de polioxietileno e/ou polioxipropilenoglicol tamponados por alquila de álcoois graxos; não iônicoslivres de óxido de polialquileno, tal como poliglicosídeosde alquila; ésteres de sorbitan e sacarose e seus etoxila-dos; diamina de etileno alcoxilada; ésteres ácidos carboxí-lico, tal como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietile-no, éteres etoxilados e glicol ésteres de ácidos graxos, eoutros; amidas carboxílicas, tal como condensados de dieta-nolamina, condensados de monoalcanolamina, amidas de ácidograxo de polioxietileno, e outros; e aminas etoxiladas e a-minas de éter e outros tipos de compostos não iônicos. Ostensoativos de silicone também podem ser empregados.

Os tensoativos não iônicos adequados adicionaisque têm uma porção de polímero de óxido de polialquileno in-cluem tensoativos não iônicos de etoxilados de álcool C6-C24que têm 1 a cerca de 20 grupos de óxido de etileno; etoxila-dos de alquilfenol C6-C24 que têm 1 a cerca de 100 grupos deóxido de etileno; alquilpoliglicosideos C6-C24 que têm 1 acerca de 20 grupos de glicosídeo; etoxilados de éster de á-cido graxo C6-C24, propoxilados e glicerídeos; e mono ou di-alcanolamidas C4-C24.

Se um tensoativo é empregado como um penetrante, aquantidade de tensoativo na solução de pré-tratamento é ti-picamente pelo menos 0,25%. Os níveis aceitáveis de tensoa-tivo incluem 0,4 a 8% em peso, e 1 a 4% em peso.

Em geral, quando uma fonte alcalina ou ácida esti-ver presente, a quantidade de penetrante na solução de pré-tratamento é pelo menos 0,2% em peso e não mais do que 2,5%em peso. Os níveis aceitáveis de penetrante, quando umafonte alcalina ou ácida estiver presente, incluem 0,4-2% empeso; 1-2% em peso é preferido. A quantidade de penetrante,em relação a qualquer fonte alcalina ou ácida quando presen-te, geralmente é 1:1 a 1:5.

Para soluções de pré-tratamento sem uma fonte al-calina ou ácida, a quantidade de penetrante na solução é pe-lo menos 0,05% em peso e não mais do que 50%. Geralmente, onível é 0,1 a 25% em peso. Os níveis aceitáveis de pene-trante incluem 0,5 a 10% em peso, e 1 a 5% em peso.

Oxidantes

As soluções de pré-tratamento podem incluir agenteoxidante ou um oxidante, tal como um peróxido ou peroxiáci-do. A solução resultante é muito efetiva contra sujeiras deproteína e amido. Além disso, a reação destes compostos deoxigênio com a sujeira, especialmente quando combinados comuma fonte alcalina, cria ação mecânica vigorosa sobre e den-tro da sujeira, o que realça a remoção da sujeira além da-quela causada pela ação alvejante e de substância química.

Os ingredientes adequados são oxidantes tal comocloritos, bromo, bromato, monocloreto de bromo, iodo, mono-cloreto de iodo, iodatos, permanganatos, nitrato, ácido ní-trico, borato, perboratos, e oxidantes gasosos tal como ozô-nio, oxigênio, dióxido de cloro, cloro, dióxido de enxofre ederivados destes. Os compostos de peroxigênio, que incluemperóxidos e vários ácidos percarboxilicos, incluindo percar-bonatos, são adequados.

Os ácidos peroxicarboxílicos (ou percarboxílico)geralmente têm a fórmula R(CO3H)n onde, por exemplo, R é umgrupo alquila, arilalquila, cicloalquila, aromático, ou he-terocíclico, e n é um, dois, ou três, e nomeado pelo prefixodo ácido parente com peróxi. O grupo R pode ser saturado ounão saturado como também substituído ou não substituído. Osácidos peroxicarboxílicos de cadeia média (ou percarboxili-cos) podem ter a fórmula R(CO3H)n, onde R é um grupo alquilaC5-C11, um grupo cicloalquila C5-Cn, um grupo arilalquila C5-Cn, grupo arila C5-C11, ou um grup11 heterocíclico C5-C11; e ηé um, dois, ou três. Os ácidos graxos de cadeia curta podemter a fórmula R(CO3H)n onde R é C1-C4 e n é um, dois, outrês.

Alguns ácidos peroxicarboxílicos incluem ácido pe-roxipentanóico, peroxiexanóico, peroxieptanóico, peroxiocta-nóico, peroxinonanóico, peroxiisononanóico, peroxidecanóico,peroxiundecanóico, peroxidodecanóico, peroxiascórbico, pero-xiadípico, peroxicítrico, peroxipimélico, ou peroxissubéri-co, misturas destes, ou outros.

O ácido peroxicarboxilico de cadeia ramificada in-clui peroxiisopentanóico, peroxiisononanóico, peroxiisoexa-nóico, peroxiisoeptanóico, peroxiisooctanóico, peroxiisona-nanóico, peroxiisodecanóico, peroxiisoundecanóico, peroxii-sododecanóico, peroxineopentanóico, peroxineoexanóico, pero-xineoeptanóico, peroxineooctanóico, peroxineononanóico, pe-roxineodecanóico, peroxineoundecanóico, peroxineododecanói-co, misturas destes, ou outros.

Os compostos de peroxigênio típicos incluem peró-xido de hidrogênio (H2O2) , ácido peracético, ácido perocta-nóico, um persulfato, um perborato, ou um percarbonato.

A quantidade de oxidante na solução de pré-tratamento é pelo menos 0,01% em peso e não maior do que 1%em peso. Os níveis aceitáveis de oxidante são 0,01 a 0,50%em peso; 0,3% em peso é um nível particularmente adequado.Os níveis adequados de oxidante, em relação a qualquer fonteácida, geralmente são 1:1 a 1:10, 1:3 a 1:7, ou 1:20 a 1:50.As soluções de 0,25% em peso a 10% em peso de ácido fosfóri-co com 50-5000 ppm de (0,005% em peso a 0,5% em peso) peró-xido de hidrogênio são particularmente adequadas. Um exem-plo de solução de pré-tratamento inclui 0,75% em peso de á-cido fosfórico e 500 ppm de (0,05% em peso) peróxido de hi-drogênio que é uma relação de oxidante: ácido de 1:15.

Construtores

A solução de pré-tratamento preferivelmente incluium construtor. Os construtores incluem os agentes de quela-ção (queladores) , agentes sequestrantes (sequestrantes),construtores detergentee, e outros. O construtor freqüente-mente estabiliza a composição ou solução. Os exemplos deconstrutores incluem ácidos fosfônicos e fosfonatos, fosfa-to, aminocarboxilatos e seus derivados, pirofosfatos, poli-fosfatos, derivados de etilenodiamina e etilenotriameno, hi-droxiácidos, e mono-, di-, e tri-carboxilados e os seus áci-dos correspondentes. Outros construtores incluem aluminos-silicatos, nitroloacetatos e os seus derivados, e misturasdestes. Ainda outros construtores incluem aminocarboxila-dos, incluindo sais de ácido etilenodiaminotetraacético(EDTA), ácido hidroxietilenodiaminatetraacético (HEDTA), eácido dietilenotriaminapentaacético. Os construtores prefe-ridos são solúveis em água.

Os construtores particularmente preferidos incluemEDTA (incluindo EDTA de tetra sódio), TKPP (polifosfato detripotássio), PAA (ácido poliacrilico) e seus sais, ácidocarboxilico de fosfonobutano, e gliconato de sódio.

A quantidade de construtor na solução de pré-tratamento, se presente, é tipicamente pelo menos 0,25% empeso e não mais do que 5% em peso. Os níveis aceitáveis deconstrutor incluem 0,5 a 1,0% em peso e 1% em peso a 2,5% empeso.

Métodos de Pré-Tratamento

O método da presente invenção é voltado à aplica-ção da solução de pré-tratamento à superfície a ser limpa,antes de um processo de CIP convencional. O processo de CIPresultante requer menos etapas e/ou menos tempo para cadaetapa. Por exemplo, um processo de CIP convencional incluicinco passos após um enxágüe com água inicial: uma lavagemalcalina convencional (NaOH) para remover a sujeira, um en-xágüe ínterim, uma lavagem ácida convencional para removerminerais e escamas, um enxágüe com água, e uma etapa de sa-nitização convencional. Este processo pode ser substituídocom um processo de três etapas após o enxágüe com água ini-cial: uma etapa de pré-tratamento, uma lavagem convencional,e um enxágüe com água.

Empregando-se qualquer um dos dois processos depré-tratamento descrito imediatamente acima, a quantidade deágua empregada no processo de limpeza total com pré-tratamento é reduzida em cerca de 30% ou mais comparado aoprocesso de cinco etapas convencional. A quantidade de tem-po para o processo total com pré-tratamento é reduzida emcerca de 30% ou mais comparado ao processo de cinco etapasconvencional. 0 número específico de etapas, o uso de água,ou o tempo de processamento reduzido dependerá da concentra-ção e da substância química da solução de pré- tratamento.

Referindo-se novamente a FIG. 1, a solução de pré-tratamento é armazenada no equipamento designado como 40.Neste processo 10, o tanque 42 mantém uma solução de pré-tratamento alcalina e o tanque 44 mantém uma solução de pré-tratamento ácida que inclui peróxido.

Para limpar 20, o tanque 20 e suas linhas de cone-xão são drenados de qualquer produto que possa estar presen-te. Um enxágüe com água pode ser incluído para removerqualquer produto residual. Em uma modalidade, a solução depré-tratamento alcalina do tanque 42 é bombeada através detubulação e linha de alimentação 25 no tanque 20. O equipa-mento de aplicação de CIP convencional, tal como uma cabeçade pulverização, aplica a solução de pré-tratamento sobre asuperfície interna do tanque 20. A solução de pré-tratamento cai em cascata ou de outro modo flui descendente-mente da superfície de tanque 20, amolecendo a sujeira. Umasegunda aplicação de solução de pré-tratamento pode ser a-plicada, embora isto geralmente não seja necessário.

Após a aplicação e drenagem da solução de pré-tratamento, um processo de CIP convencional, empregando odetergente do processo 30 e tanque 35, é realizado. O de-tergente de CIP pode ser ácido ou alcalino. O detergente dotanque 35 é recirculado para o tanque 20 através da linha dealimentação 25, linha de retorno 27, e outra tubulação apro-priada.

Em outra modalidade, uma solução de pré-tratamentoque contém peróxido de hidrogênio do tanque 44 é bombeadaatravés da tubulação e linha de alimentação 25 no tanque 20.Após a aplicação e drenagem da solução de pré-tratamento deperóxido, um processo de CIP convencional, empregando um de-tergente alcalino, tal como hidróxido de sódio, do processoe tanque 35, é realizado. O hidróxido de sódio ativaqualquer peróxido residual nas paredes do tanque 20.

Ao introduzir a solução de pré-tratamento no pro-cesso de CIP, pode ser benéfico adicionar a solução de pré-tratamento em lugares específicos dependendo da parte do e-quipamento. Por exemplo, ao tratar um pasteurizador deHTST, é preferível para introduzir a solução de pré-tratamento no tanque de equilíbrio de alimento. Alternati-vamente, a solução de pré-tratamento pode ser introduzida nolado de sucção da bomba impulsionadora ou no local T ou deválvula exatamente antes da montagem da placa. Ao tratar umpasteurizador de UHT, é preferível introduzir a solução depré-tratamento no tanque de equilíbrio de água. Alternati-vamente, a solução de pré-tratamento pode ser introduzida notanque de alimentação ou equilíbrio do produto, ou no ladode sucção da bomba impulsionadora. Ao tratar um evaporador,é preferível introduzir a solução de pré-tratamento no ladode sucção da bomba de recirculação de efeito. Alternativa-mente, a solução de pré-tratamento pode ser introduzida notanque de equilíbrio de CIP. Finalmente, ao tratar uma cal-deira de recozimento de destilação de cerveja, é preferívelintroduzir a solução de pré-tratamento no lado de sucção dabomba de recirculação de caldeira. Alternativamente, a so-lução de pré-tratamento pode ser introduzida nas válvulasentre a bomba de recirculação e a coluna de destilação, ouno tanque de equilíbrio de CIP. A solução de pré-tratamentoé preferivelmente injetada mais próxima à superfície a serlimpa. Isto permite concentrações químicas mais elevadasevitando a diluição da substância química de pré-tratamentopelo volume total do tanque de fornecimento de CIP e linhasde distribuição.

Vários exemplos genéricos de etapas de pré-tratamento adequadas são fornecidos abaixo.

Em um exemplo particular, uma solução de pré-tratamento alcalina de 10% em peso de NaOH é pulverizada so-bre as superfícies internas de um tanque de conservação epermitida drenar. Após cerca de 20 minutos, o processo deCIP, tendo uma solução ácida a 1%, é iniciado.

Em um segundo exemplo particular, uma solução depré-tratamento ácida de 1% em peso de ácido fosfórico é cir-culada sobre as superfícies internas de um trocador de calorde placa na estrutura. A solução inclui 0,1% em peso deH2O2. 0 peróxido também é cataliticamente ativado por umasolução de CIP alcalina convencional subseqüente que causaefervescência adicional, formação de espécies potenciais deoxidação elevada, e remoção de sujeira.

Em um terceiro exemplo particular, uma solução depré-tratamento ácida, tendo cerca de 1,0% em peso de ácidosminerais e 1,0% em peso de penetrante solvente, é circuladosobre as superfícies de troca de calor de um evaporador ári-do drenado da superfície. Após cerca de 20 minutos, o pro-cesso de CIP é iniciado. Uma lavagem alcalina convencional,aproximadamente 0,5% em.peso de NaOH ativo, é alimentada noevaporador. 0 alcalino reage com qualquer resíduo ácido,gerando calor e ação mecânica que avançam a remoção da sueira.

Ao mesmo tempo em que a presente invenção foi des-crita principalmente no contexto de limpeza de superfíciesque têm sujeiras de comida e bebida, é compreendido que ainvenção pode ser empregada em aplicações que necessitem delimpeza em geral incluindo membranas, tal como membranas a-marradas em espiral, membranas de cerâmicas com fechamentoplano empregadas para filtração de água ou dessalinização esuperfícies de trocas de calor nas indústrias químicas efarmacêuticas.

Para um entendimento mais completo da invenção, osseguintes exemplos são fornecidos para ilustrar algumas mo-dalidades. Estes exemplos e experimentos serão entendidoscomo ilustrativos e não limitantes. Todas as partes são empeso, exceto onde é indicado contrariamente.

EXEMPLOS

EXEMPLO 1

Procedimento de Teste

Pelotas de leite sólidas foram preparadas mistu-rando-se 3 gramas de leite seco em pó e 3 gramas de sujeira.A mistura resultante foi prensada em uma matriz durante 30segundos a 10.000 lb, e em seguida mais pressão foi adicio-nada para novamente aplicar 10.000 Ib durante 30 segundosadicionais. As pelotas foram colocadas em peneiras e imer-sas nas soluções de pré-tratamento, descritas abaixo, duran-te 5 minutos, removidas, e em seguida escoadas durante 5 mi-nutos. As pelotas secadas e peneiradas foram colocadas emum béquer de 0,5% em peso de NaOH a 48,88°C. (O teste desig-nado como "Nenhum" não teve nenhuma etapa de pré-tratamento;o teste designado como "Nenhum*" não teve nenhuma etapa depré-tratamento e empregou uma limpeza de 3,0% de NaOH a48,88°C, no lugar de NaOH a 0,5%). Os béqueres foram colo-cados em uma placa quente ajustada a 49°C (aproximadamente120°F) com grandes barras de agitação girando a 350 rpm.Após 30 minutos, a peneira e as pelotas foram removidas dasolução de limpeza e suavemente imersas e removidas da águadeionizada cinco vezes, e em seguida secadas durante a noiteem um forno a 50°C. Os resultados do teste estão abaixo.

Pré-tratamento 1

Uma solução a 10% em peso de NaOH ativo foi prepa-rada e empregada como um pré-tratamento. 0 pré-tratamentoteve 100.000 ppm de hidróxido de sódio (um limpador alcali-no) .

Pré-tratamento 2

Uma solução de pré-tratamento foi preparada tendo1360 ppm de EDTA de tetra sódio (um quelante e/ou constru-tor) , 3000 ppm de gliconato de sódio (um quelante e/ou deconstrutor) , 2400 ppm de silicato de potássio (um limpadoralcalino) , 7000 ppm de poliglicosideo de alquila (um tensoa-tivo), e 4200 ppm de hidróxido de potássio (um limpador al-calino) . Este Pré-tratamento 2 teve 3,66% de alcalino,0,43% de construtor/quelante, e 0,7% de tensoativo, forne-cendo 4,79% de ingredientes ativos.

Pré-tratamento 3

Uma solução de pré-tratamento foi preparada tendo41550 ppm de álcool etoxilado policarboxilado (um tensoati-vo) , 9540 ppm de óxido de amina de octila (um tensoativo) ,25500 ppm de poliglicosideo de alquila (um tensoativo), e4150 ppm de 2-etilexanol etoxilado (um penetrante). EstePré-tratamento 3 teve 0,4% de penetrante e 7,6% de tensoati-vo, fornecendo 8% de ingredientes ativos.

Pré-tratamento 4

Uma solução de pré-tratamento foi preparada tendo1600 ppm de hidróxido de potássio (um limpador alcalino),9465 ppm de hidróxido de sódio (um limpador alcalino), 18500ppm de ácido poliacrilico (um quelante e/ou construtor), e4625 ppm de ácido tricarboxilico de fosfonobutano (um que-lante e/ou construtor). Este Pré-tratamento 4 teve 1,10% dealcalino e 2,3% de construtor/quelante, fornecendo 2,9% deingredientes ativos.

<table>table see original document page 28</column></row><table>

Os resultados mostram tanto a consistência nosprocessos de limpeza quanto as diferenças ao comparar os mé-todos. Os resultados indicam que níveis ma:is baixos de NaOHsão melhores do que níveis mais elevados, e que as soluçõesde pré-tratamento 3 e 4 são superiores às soluções de pré-tratamento 1 e 2. Entretanto, esta diferença pode ser de-vido ao procedimento de teste empregado. Os Testes 1 e 2foram feitos em uma placa quente considerando que os Testes3 e 4 foram feitos em uma segunda placa quente. É possivelque estas duas placas quentes não sejam iguais ao manter atemperatura de 48, 88°C.

Uma diferença drástica foi vista entre os testesduplicados (isto é, 61% e 39% para solução 4); é possivelque uma das pelotas tenha uma fissura nela, fornecendo umlocal fraco para a pelota quebrar. Δ área de superfície ex-posta elevada resultaria em uma taxa de aumento no caso dedesintegração.

Os testes foram novamente executados na mesma pla-ca quente em uma tentativa de determinar se houve qualquerinconsistência entre o controle de temperatura das placasquentes. Os resultados são fornecidos na tabela abaixo, soba coluna designada "% em peso de perda de pelota com pré-tratado".

Como um método alternativo, e comparativo, 1 gramada solução de Pré-tratamento foi adicionado a 315 gramas dasolução de limpeza de NaOH a 0,5%. Desse modo, no lugar deaplicar a substância química de pré-tratamento como uma eta-pa separada, a substância química de pré-tratamento foi adi-cionada à solução de limpeza. Os resultados são fornecidosna tabela abaixo, na coluna designada "% em peso de perda depelota sem pré-tratar"

<table>table see original document page 29</column></row><table><table>table see original document page 30</column></row><table>

Os resultados indicam que a eliminação da etapa depré-tratamento separada e adição das substâncias químicasdiretamente à solução de limpeza aumentaram o desempenho dasduas soluções menos efetivas (1-10% de NaOH; 2-10% de KX-3108) e diminuiu o desempenho das duas soluções mais efeti-vas (3-10% de Quadexx 400; 4-10% de Quadexx 500). Todos es-tes resultados foram melhores do que se nenhum pré-tratamento estivesse presente (que forneceu perda de pelotade cerca de 29%).

EXEMPLO 2

Procedimento de Teste

Os painéis de teste de aço inoxidável sujos, tendosujeira em um lado, foram preparados secando-se uma misturade sólidos de milho triturados sobre um lado do painel em umforno a 120°C durante 4 horas. Os painéis sujos foram entãolimpos como descrito abaixo.

Para Teste (I), com a etapa de pré-tratamento, 800gramas de solução de Pré-tratamento 5 foram colocados em umbéquer de 1000 ml. Foi determinado que aproximadamente 1grama da solução de pré-tratamento contatou e permaneceu nopainel sujo. Após uma breve imersão no pré-tratamento, ospainéis foram pendurados durante 5 minutos em condições am-bientes. Os painéis secados foram colocados então em um bé-quer de 1000 ml que teve 750 g de água a 40°C com o lado su-jo pra baixo. Após 30 minutos, os painéis foram imersos su-avemente e removidos em água deionizada cinco vezes, e ospainéis foram em seguida secados. Os resultados do testeestão abaixo.

Para Teste (II), os painéis de teste não forampré-tratados, porém foram limpos em 750 g de água a 40°C com1g de Pré-tratamento 5 adicionado à água.

Pra Teste (III) os painéis de teste não foram pré-tratados, porém foram limpos em 750 g de água a 40°C.

Pré-Tratamento 5

Uma solução de pré-tratamento foi preparada tendo400 ppm de EDTA de tetra sódio (um quelante e/ou constru-tor) , 4500 ppm de polifosfato de tri potássio (um quelantee/ou construtor), 3852 ppm de hidróxido de potássio (um lim-pador alcalino), 3000 ppm de fosfato de éter de polietilenofenol (um tensoativo), 1000 ppm de metassilicato de sódio(um limpador alcalino), 9000 ppm de éter de monobutila deetileno glicol (um penetrante), e 2400 ppm de sulfonato dexileno de sódio (um tensoativo). Este Pré-tratamento 5 teve0,5% de alcalino, 0,5% de construtor/quelante, 0,5% de ten-soativo, e 0,9% de penetrante, fornecendo 2,4% de ingredien-tes ativos.

<table>table see original document page 31</column></row><table>Os resultados acima mostram que meramente adicio-nando a substância química de pré-tratamento à solução delavagem, não melhore a remoção de sujeira dos painéis deteste. De preferência, a aplicação separada e em etapa dasolução de pré-tratamento e da solução de lavagem forneceremoção de sujeira melhorada.

EXEMPLO 3

0 Exemplo 3 testou a eficácia de várias substân-cias químicas de lavagem principal e de pré-tratamento dife-rentes na remoção de xarope de depósito pequeno de cervejade milho. Para este teste, a sujeira de xarope de depósitopequeno de cerveja de milho foi preparada pesando-se telasde aço inoxidável de 7,62 por 12,7 centímetros. Uma misturade 85% de xarope de depósito pequeno de cerveja de milho e15% de água deionizada foi preparada e as telas foram imer-sas na mistura e fixadas para escoar o excesso durante 10minutos. As telas foram então assadas a 125°C durante 2horas. As telas foram novamente imersas e foram assadas ou-tras 2 vezes por um total de 3 vezes. As telas finais forampesadas novamente. Para limpeza, 1000 mL das soluções delimpeza de substância química na Tabela 1 foram aquecidos a82,22°C. As telas foram inseridas na solução de limpeza.Uma barra de agitação estava na solução de limpeza e ajusta-da a 400 rpm durante todo o teste (30 minutos). Após 30 mi-nutos, as telas foram removidas e permitidas secar antes depesar. O percentual de remoção de sujeira foi calculado em-pregando a seguinte fórmula:

Peso Sujo - % Após χ 100 = % de remoção de sujeiraPeso Sujo - Peso Virgem

A Tabela 1 mostra o percentual de remoção de su-jeira de várias substâncias químicas de pré-tratamento e delavagem principal.

Tabela 1 - Efetividade da Solução de Pré-tratamento em Xarope de Depósito Pequeno de Cerveja de Milho

<table>table see original document page 33</column></row><table><table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table>

EXEMPLO 4

Exemplo 4 comparou a capacidade de vários oxidan-

tes para remover de xarope de depósito pequeno de cerveja demilho. Para este exemplo, as telas foram sujas com xaropede depósito pequeno de cerveja de milho e limpas como des-crito no Exemplo 3. A Tabela 2 mostra o impacto de váriosoxidantes na remoção de sujeira.

Tabela 2 - Impacto de Oxidantes na Remoção de Xa-rope de Depósito Pequeno de Cerveja de Milho

<table>table see original document page 36</column></row><table><table>table see original document page 37</column></row><table>

EXEMPLO 5

Exemplo 5 comparou a quantidade de tempo levadopara limpar as telas empregando as soluções de pré-tratamento da presente invenção comparado com o uso somentede hidróxido de sódio. Este exemplo testou o tempo paralimpeza em sujeira de xarope de depósito pequeno de cervejade milho e leite integral. A sujeira de xarope de depósitopequeno de cerveja de milho foi preparada e limpa como des-crito no Exemplo 3.

Para a sujeira de leite integral, a sujeira foipreparada pesando-se discos de aço inoxidável a serem sujose anexando o disco ao fundo de um tubo de aço inoxidável de1,5 pés, 2,62 cm de diâmetro. Um banho de água foi aquecidode 96,11 a 98,88°C e os tubos com os discos foram colocadosno banho de água. Um galão 1/3 de leite integral foi adicio-nado a cada tubo empregado e permitido assentar-se durante 4horas. Após 4 horas, os discos foram removidos e permitidossecar durante pelo menos 48 horas antes de pesar. Ao limpara sujeira de leite integral, o disco foi anexado a um agita-dor suspenso. A solução de limpeza desejada foi aquecida a82,22°C empregando uma placa quente. 0 disco foi inseridoem um béquer de IL de solução de limpeza durante 10 minutose o agitador suspenso foi fixado a 50 rpm. Após 10 minutos,o disco foi removido da solução de limpeza e colocado em umbéquer de água deionizada. O agitador suspenso foi ajustadoa 200 rpm durante 30 segundos. 0 disco foi removido e per-mitido secar pelo menos 48 horas antes de pesar. 0 percen-tual de remoção de sujeira foi calculado empregando a se-guinte fórmula:

Peso Sujo-Peso Após χ 100 =% de Remoção de SujeiraPeso Sujo-Peso Virgem

As Tabelas 3 e 4 mostram o tempo levado para remo-ver 100% da sujeira na tela ou disco ao usar hidróxido desódio somente, pré-tratamento de Stabicip Oxi seguido poruma lavagem de hidróxido de sódio, e Fórmula A (74% de peró-xido de hidrogênio (35%), 9,75% de sulfonato de cumeno desódio (40%), 5,25% de sulfonate de octano de sódio, 3,50% deácido difosfônico de hidroxietileno (60%), 3% de ácido sul-fônico de metano, 1% de etoxilado álcool de n-butila tampo-nado (5E0), e 3,5% de ácido pelargônico) seguido por uma Ia-vagem de hidróxido de sódio. Stabicip Oxi é uma composiçãocom base em peróxido de hidrogênio comercialmente disponibi-lizada por Ecolab Inc. (St. Paul, MN).

Tabela 3 - Tempo para Limpar 'Sujeira de Xarope deDepósito Pequeno de Cerveja de Milho

<table>table see original document page 38</column></row><table>A Tabela 3 mostra que incluir uma composição depré-tratamento com base em peróxido de hidrogênio junto comuma lavagem de hidróxido de sódio, corta o tempo para limparo xarope de depósito pequeno de cerveja de milho pela metadequando comparado a uma lavagem de hidróxido de sódio somente .

Tabela 4 - Tempo para Limpar Sujeira de Leite In-

<table>table see original document page 39</column></row><table>

A Tabela 4 mostra que incluir uma composição depré-tratamento com base em peróxido de hidrogênio junto comuma lavagem de hidróxido de sódio, corta o tempo para limpara sujeira de leite integral pela metade quando comparado auma lavagem de hidróxido de sódio somente. Usar a Fórmula Ajunto com uma lavagem de hidróxido de sódio, corta o tempopara limpar a sujeira de leite integral por mais que meioquando comparado à lavagem de hidróxido de sódio somente.

EXEMPLO 6

Exemplo 6 testou a efetividade de várias substân-cias químicas de lavagem principais e de pré-tratamento di-ferentes na remoção de sujeira de leite integral. Para esteteste, a sujeira de leite integral foi preparada e limpa co-mo descrito no Exemplo 5. A Tabela 5 mostra o percentual deremoção de várias combinações.

Tabela 5 - Eficácia da Solução de Pré-Tratamentoem Leite Integral

<table>table see original document page 40</column></row><table><table>table see original document page 41</column></row><table>

A invenção foi descrita com referência às váriasmodalidades e técnicas especificas e preferidas. Entretan-to, deveria ser entendido que podem ser feitas muitas varia-ções e modificações ao mesmo tempo em que permanecendo den-tro do espirito e escopo da invenção.

Claims

1. Método de limpar sujeiras de equipamento indus-trial empregando um processo de CIP, o método sendoCARACTERIZADO pelo fato de que compreende:(a) aplicar uma solução de pré-tratamento à sujei-ra, a solução compreendendo pelo menos 0,10% em peso de in-gredientes ativos, os ingredientes ativos incluindo um pene-trante tensoativo e um oxidante selecionados do grupo queconsiste em compostos de peróxido de hidrogênio, peroxigênioe misturas destes;(b) recircular uma segunda solução pelo equipamen-to após a solução de pré-tratamento, a segunda solução com-preendendo um detergente diluído; e em seguida(c) enxaguar o equipamento.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentoadicionalmente compreende 0,10 a 1,5% em peso de ácido.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentoadicionalmente compreende 0,01 a 1% em peso de oxidante.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADO pelo fato de que o oxidante é um peróxido.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentocompreende 0,4 a 10% em peso de penetrante.

6. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentocompreende 0,25 a 1,5% em peso de ácido e 0,4 a 8% em pesode penetrante.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentocompreende 0,3 a 10% em peso de uma fonte de alcalinidade.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a solução de pré-tratamentocompreende:(a) 0,25 a 1,5% em peso de ácido, sendo pelo menosum dentre ácido fosfórico, ácido nitrico, ácido sulfúrico,ácido láctico, ácido acético, ácido hidroxiacético e ácidocítrico; e(b) 0,01 a 1% em peso de oxidante, sendo um com-posto de peroxigênio.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o oxidante está presente a umnivel de 0,05 a 0,5% em peso.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:(a) aplicar uma solução de pré-tratamento compre-endendo 0,25 a 1,5% em peso de ácido e 0,01 a 1% em peso deoxidante; e(b) recircular uma segunda solução alcalina peloequipamento após a solução de pré-tratamento.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) o ácido é pelo menos um dentre ácido fosfóri-co, ácido nitrico, ácido sulfúrico, ácido láctico, ácido a-cético, ácido hidroxiacético e ácido cítrico; e(b) o oxidante é um composto de peroxigênio.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda solução compreendehidróxido de sódio.