[发明专利]用于在CIP应用中控制电解水的浓度的控制系统和方法

说明书

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。

本申请是申请号为201410642985.8申请的分案申请。

发明领域

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。

发明背景

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、泵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。

CIP操作通常包括化学品(例如洗涤剂、抗微生物剂等)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、酸性或碱性功能流体，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。

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氧化钠(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力的氯基洗涤剂和消毒剂源。这些含氯氧化剂是杀生物剂，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。

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。

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。

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。

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。

发明概述