[发明专利]蒸发装置和蒸发装置的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于容器灭菌的蒸发装置（apparatus），包括蒸发室，该蒸发室具有外壳，具有用于给蒸发室供给气体媒介的供应设备，具有用于将液态过氧化氢溶液注入蒸发室的注入设备（device），具有用于在蒸发室内蒸发液态过氧化氢溶液的加热设备，具有用于清除由气体媒介和液态过氧化氢溶液构成的灭菌混合物的清除设备，还具有用于至少将未蒸发的液态过氧化氢溶液排出蒸发室的排水设备。其中，清除设备具有导自蒸发室的清除管，以便使灭菌设备获得灭菌混合物。排水设备具有从蒸发室导出的排水管，以便更进一步的利用未蒸发的液态过氧化氢溶液。 

另外，本发明还涉及一种饮料填充设施（plant）和/或一种饮料容器生产设施，具有用于将塑料材料预制件（pre-form）塑形为塑料材料容器的吹塑成型机，还具有用于提供无菌工艺条件的清洁室。 

另外，本发明还涉及一种用于容器灭菌的蒸发装置的操作方法，其中，将测定体积的气体媒介气体流和液态过氧化氢溶液提供给蒸发室，液态过氧化氢溶液在蒸发室中蒸发，形成灭菌混合物，通过清除设备将灭菌混合物从测定体积的气体流中清除，排出蒸发室，通过灭菌设备上的清除设备的清除管以实现进一步利用，通过排水设备将未蒸发的液态过氧化氢溶液排出蒸发室，以避免未蒸发的液态过氧化氢溶液在蒸发室内引爆的风险。 

另外，本发明还涉及蒸发装置的灭菌混合物清除设备的使用，通过清除设备，可以将包含过氧化氢的气雾状灭菌混合物排出蒸发装置的蒸发室，以便更进一步利用。 

背景技术

在现有技术中已知很多种形式的过氧化氢蒸发装置（简称H₂O₂蒸发器），尤其优选地用于容器（例如由塑料材料预制件膨胀得到的塑料材料容器）以及与后者相关的封盖（closure）的灭菌目的，另一方面，用于饮料容器生产设施和/或饮料容器填充设施的彻底的清洁室的目的。 

容器可以是塑料材料容器，例如塑料瓶或塑料材料预制件，还可以是其它材料诸如玻璃或合成材料制成的容器。 

为此，供应给蒸发装置的液态过氧化氢溶液（H₂O₂）在蒸发装置的蒸发室内蒸发。将蒸发的过氧化氢与同样导入蒸发室的气体媒介（例如大气）混合，在此期间，形成H₂O₂/空气灭菌混合物，供给蒸发装置上的清除设备以便更进一步利用。为了产生这种类型的H₂O₂/空气灭菌混合物，将商业用的35%的液态过氧化氢溶液喷射到加热至大约180℃的加热设备的蒸发面上。液态过氧化氢溶液与高温蒸发面接触后，液态过氧化氢溶液得到所需的能量，使其在很短时间内变成气相。然后可以在输入的测定体积的大气流的帮助下将其清除出蒸发室。液态过氧化氢溶液本质上包括两种相，即纯过氧化氢和水。此例中，液态过氧化氢溶液的沸点大大地依赖于纯粹过氧化氢的比例，在上文提到的商业用35%的液态过氧化氢溶液的例子中，沸点大约为108℃。液态过氧化氢溶液的沸点随着纯粹过氧化氢浓度的增加而逐渐升高。当是纯粹过氧化氢时，沸点大约为150℃，即通常明显低于普通操作下加热设备的表面温度。 

在液态过氧化氢溶液滴落（metered）到蒸发面上之前，只要加热设备的高温蒸发面处于所需的表面温度，液态过氧化氢溶液通常能够被完全蒸发，且能够通过清除设备以常用方式将其作为灭菌混合物清除出蒸发室。 

但是，在常见过氧化氢蒸发器中，一定条件下可能达到过氧化氢的危险浓度。例如，若液态过氧化氢溶液滴落到冷却的或不够热的加热设备蒸发面上，可能存在液态过氧化氢溶液在蒸发室内积累至危险量的风险。 

若现在启动加热设备或将蒸发面的温度直接提升到180℃，液态过氧化氢溶液很快地加热至水的沸点以上，使得溶液浓缩为过氧化氢。由于设置了相当高的加热管，该加热步骤将非常迅速的发生，完全蒸发1kg液态过氧化氢溶液（相当于5kg过氧化氢克朗标准蒸发器）需要约4.5分钟，过氧化氢容易中不 发生分解。一般来说，这将导致溶液中的过氧化氢能够浓缩至浓度超过90%。 

然而，以这种方式浓缩的过氧化氢比例超过90%的过氧化氢溶液在能量（例如来自蒸发面的能量）作用下可能急速爆炸或引爆。由于现有的安全设备通常不再能完全地控制由此导致的骤增的压力，可能存在整个蒸发装置崩裂从而被损坏的风险。