Stofftransport bei der CIP-Reinigung von Lebensmittelablagerungen

Die Reinigung von Anlagen in der Lebensmittelindustrie wird meist durch ein Cleaning-in-Place realisiert. Dabei sind drei Stofftransportmechanismen relevant: die Diffusion des Reinigungsmittels in die Verschmutzung, das Ablösen der Verschmutzungspartikel und der Transport dieser in die Kernströmung. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Stofftransportprozesse experimentell und theoretisch für partikulär abreinigende Modellverschmutzungen untersucht und es wird diskutiert, unter welchen Bedingungen welcher Transportprozess geschwindigkeitslimitierend für die gesamte Reinigung sein kann. Insbesondere wurde dabei der Frage nachgegangen, in welchem Umfang der Transport der Verschmutzungspartikel in Richtung Kernströmung eher diffusiv oder konvektiv erfolgt. Dazu wurde neben Reinigungsuntersuchungen mit online Partikelgrößenmessung auch die Diffusion von Verschmutzungspartikeln sowie des Reinigungsmittels in die Verschmutzungsschicht experimentell untersucht. Durch die Entwicklung eines Transportmodells aus dem Kräftegleichgewicht an einem Einzelpartikel in Wandnähe konnte gezeigt werden, dass Partikel der beiden verwendeten Modellsysteme Eigelb und Stärke meist konvektiv transportiert werden.