Цикл мийки: розчини, температури, час
Насос і кулька — це механіка. Але наліт у кубі тримають три різні речі — жир, білок і мінеральний камінь, — і жодна хімія не бере всі три одразу. Тому цикл — це не «залити мийний засіб і поганяти», а послідовність, де кожен крок робить свою роботу, а порядок кроків не змінюється. Переставити кислоту перед лугом — і білок «завариться» на стінці так, що далі його бере лише щітка.
Чотири важелі#
У промисловості це називають колом Зіннера: результат мийки = час × температура × хімія × механіка. Зменшили одне — компенсуйте іншим. Насос слабший, ніж треба (механіка) — тримайте розчин довше й гарячіше. Немає лугу потрібної концентрації — довший цикл. Немає нагріву — цикл удвічі-втричі довший, і бардяний камінь усе одно не візьметься.
Важливе для дому: температура — найдешевший важіль. Підняти розчин із 40 до 70 °C коштує кілька кіловат-годин, а ефект — як у подвоєння концентрації.
П'ять кроків#
| # | Крок | Чим | Температура | Час | Що робить |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Попереднє ополіскування | вода | будь-яка, краще тепла | 5–10 хв, у злив | Змиває все, що відходить водою: барда, дріжджовий осад, залишки продукту. Без цього крок 2 витратить луг на те, що змилося б і так |
| 2 | Луг | NaOH 1–2 % | 60–80 °C | 15–30 хв, по колу | Жир і білок. Це основний крок |
| 3 | Проміжне ополіскування | вода | тепла | до нейтрального pH, у злив | Прибрати луг перед кислотою. Кислота на луг — це тепло, піна й марна витрата обох |
| 4 | Кислота | HNO₃ 0.5–1 % або H₃PO₄ 1–2 %; для дому — лимонна 2–3 % | 50–60 °C | 10–20 хв, по колу | Бардяний камінь (оксалат кальцію), накип, іржаві плями. Заодно пасивує нержавійку |
| 5 | Фінальне ополіскування | чиста вода | холодна або тепла | до pH води, у злив | Щоб хімія не пішла в продукт |
Концентрації — масові. 1 % NaOH на 100 л розчину — це 1 кг лугу. Для домашнього масштабу зручніша готова каустична сода з магазину хімії: вона і є NaOH.
Скільки розчину. Бак має тримати об'єм, який одночасно «в дорозі»: труби, теплообмінник, плівка на стінках куба, шар на дні до зливу. Практично — 50–80 л для куба 300 л із колоною; більше не потрібно, куб при CIP не наповнюється.
Кислотний крок не щоразу. Луг — після кожної перегонки зернової чи фруктової браги. Кислота — коли на ТЕНі чи дні видно білуватий шорсткий наліт, орієнтовно кожні 3–5 перегонок; на цукровій бразі — раз на сезон.
Нагрів розчину#
100 л води з 20 до 70 °C — це 100 × 4187 × 50 = 20.9 МДж. ТЕН на 3 кВт гріє це майже дві години, на 6 кВт — годину. Тому:
- якщо в кубі стоїть свій ТЕН — гріти розчин у кубі, а не в баці: залити 50–80 л на дно, увімкнути ТЕН, і коли розчин дійшов до 70 °C — запустити насос по колу. Бак тоді потрібен лише як приймач зливу;
- якщо куб на парі або на індукції — ТЕН у баці CIP, і гріти починати заздалегідь, поки йде останній відбір.
Гарячий луг на ТЕНі при порожньому кубі — це не мийка, а прогорілий ТЕН і кипляча каустика на підлозі. Спочатку рівень над ТЕНом, потім нагрів. Датчик рівня, який у парогенераторі стереже сухий хід, тут робить ту саму роботу.
Чого не лити в нержавійку#
- Хлор у будь-якому вигляді — білизна, «Domestos», хлорне вапно. Хлориди на гарячій нержавійці дають пітинг — крапкову корозію, яка за сезон робить із дна сито. Дезінфікувати нержавійку хлором можна лише холодною водою, коротко, і змивати відразу; для куба це зайве взагалі.
- Соляна кислота (HCl) — та сама причина, хлориди. Накип нею беруть на чавуні й емалі, не на нержавійці.
- Кислота після хлору без ополіскування — хлор виділяється газом. Це вже не про куб, а про вас.
- Луг на алюмінії — розчиняє. Алюмінієвий дефлегматор чи кран з дюралевим корпусом у контурі NaOH живуть один цикл.
Лимонна кислота — найбезпечніша заміна азотній для дому: слабша й повільніша (звідси 2–3 % і 60 °C замість 0.5 % і 50), зате не потребує спецзберігання й не дає отруйних випарів.
Вакуум після гарячої мийки#
Куб на 300 л після циклу при 70 °C закрили кришкою «щоб не пилилось» і пішли. Повітря всередині охолонуло з 70 до 20 °C, пара сконденсувалась, тиск упав приблизно на 0.15 бар — це 1.5 тонни на квадратний метр кришки. Куб зі стінкою 1.5 мм складається всередину, і назад його не виправити.
Тому під час і після мийки куб відкритий в атмосферу: знятий гідрозатвор, відкритий верхній кламп, або кулька заходить через штуцер з окремим повітряним каналом. Це ж стосується парогенератора й будь-якого бака, який гріли й закрили.
Як зрозуміти, що помито#
- Ополіскувальна вода на виході — pH як у вхідній (7 ± 0.5). Лакмусова смужка за 10 гривень; у промисловості те саме міряють кондуктометром.
- Ліхтарик у куб під кутом: чиста нержавійка дає рівний блиск, наліт — матові плями. Особливо дивитись ТЕН, шов дна й зону під патрубками.
- Наступна перегонка йде без стороннього запаху в головах — це і є фінальний тест.
Суміжні статті#
- CIP-мийка: що це і коли вона окупається — чи потрібен цикл із насосом, чи досить «кип'ятіння з лимонною».
- Розпилювач і насос — механіка з кола Зіннера: витрата, тиск, труби.
- Датчики рівня рідини — щоб ТЕН не увімкнувся на сухому.
- Підключення ТЕНів та регуляторів потужності — нагрів бака розчину від контролера.