Brevet FR2353300A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne un procédé de stérilisation d'une installation constituée par une enceinte destinée a contenir un produit stérile et munie d'une conduite d'arrivée de produit, d'une conduite dedsnihition de produit et d'un circuit fermé du type circuit de lavage comportant en particulier une arrivée de liquide située de préférence a la partie supérieure de ltenceinte, un moyen de pulvérisation dudit liquide, une sortie de liquide située a la base de l'enceinte, une canalisation de raccordement de ladite sortie à ladite arrivée et un moyen assurant la circulation du liquide dans la canalisation de la base de l'enceinte vers son sosiset. Les procédés connus à ce jour, utilisés pour la stérilisation par la chaleur d'installations telles que définies ci-dessus, mettent généralement en oeuvre un fluide de stérilisation constitué uniquement par de la vapeur d'eau. Ces procédés ne permettent que très difficilement de porter toutes les parties de l'installation a la température de stérilisation. Il en découle qu'a certains endroits, la stérilisation risque d'hêtre imparfaite avec tous les dangers que cela suppose. Par ailleurs, le refroidissement de l'enceinte stérile stérilisée par mise en oeuvre de ces procédés se fait habituellement parcineulation d'un fluide froid autour de ladite enceinte (double enveloppe ou arrosage exterieur). Avec de tels yens, il est toutefois difficile de refroidir uniformément l'enceinte et les tuyauteries y afférentes. De plus, il est difficile de contrôler la vitesse de refroidissement, ce qui a pour inconvénient de provoquer au sein de I'installation, qui ne contient pratiquement plus que de la vapeur d'eau, une dépression brusque et importante, c 'est-a-dire un appel d'air (stérile), qu'il est impossible de compenser par le débit d'air stérile disponible et cette situation met en péril la stérilité de l'installation toute entière. La présente invention a pour but de remedier a ces inconvénients et pour ce faire, elle propose un procédé qui est caractérisé en ce qu'il consiste à remplir l'enceinte partiellement d'eau, à pulvériser cette eau dans I'enceinte, à envoyer de la vapeur dans l'installation ce qui conduit a la formation d'eau surchauffée, a faire circuler cette dernière dans l'installation, à arrêter l'arrivée de vapeur, a refroidir l'installation ainsi stérilisée et à évacuer l'eau. Dans ce procédé, le fluide de stérilisation est constitué par de l'eau surchauffée. On en déduit aisément qu'il est possible dans ces conditions d'obtenir un transfert de chaleur meilleur et plus important du fluide de stérilisation à l'installation, une température plus uniforme, et partant, une stérilisation de meilleure qualité. Ce procédé permet donc d'aboutir à une meilleure stérilisation sans grever le prix de l'installation. Selon une variante, on effectue un dégazage de l'installation lors de l'admission de la vapeur pour obtenir la tempErature correspondant à la pression de vapeur saturée. Il est par ailleurs avantageux de réaliser les étapes de refroidissement et d'évacuation de l'eau tout en introduisant un gaz stérile dans ltenceinte, ceci ayant pour but d'éviter qu'en fin de stérilisation l'installation se trouve en dépression. Il est possible par ailleurs d'envoyer la vapeur soit dans I'enceinte, soit à un niveau quelconque du circuit ferme. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le refroidissement de l'installation est réalisé en refroidissant l'eau chaude en circulation, en disposant un réfrigérant à un endroit quelconque du circuit fermé. Cette disposition particulière évite l'utilisation de dispositifs onéreux (double enveloppe) et-permet en outre un refroidissement contrôlé de toutes les parties de l'installation. L'appel d'air provoqué par la condensation de la vapeur, l'installation ayant été dégazée, peut donc lui aussi etre contrôlé et, par conséquent, une surpressiondésirée peut aisément être maintenue par introduction dans l'enceinte de gaz stérile à débit contrôlé, ce qui exclut tout risque de mise en dépression. De préférence, la conduite strib'iion du produit stérile est commune à une partie du circuit fermé, ceci permettant la stérilisation simultanée de ladite conduite de distlwltion de produit stérile. La présente invention a également pour objet une installation dans laquelle est mis en oeuvre le procédé de stérilisation selon l'invention. On conçoit aisément que grâce à cette disposition, le circuit fermé sert à la fois de circuit de lavage, de stérilisation et de refroidissement, différence fondamentale avec les installations existant à ce jour qui sont munies d'un circuit de lavage, d'un circuit de stérilisation et d'un circuit de refroidissement tout à fait indépendants. En plus d'une meilleure stérilisation, l'invention permet donc une simplification des installations et par conséquent une économie non négligeable. Pour illustrer-l'invention, on a représenté sur les dessins annexés - à la figure 1, une enceinte stérile en utilisation ; - à la figure 2, le trajet du fluide de lavage lors du lavage de l'enceinte ; - à la figure 3, le trajet du fluide de stérilisation lors de la stérilisation de l'enceinte ; et - à la figure 4, le trajet du fluide de stérilisation lors du refroidissement de l'enceinte. Comme il ressort des figures, l'installation schématisée comprend une enceinte A, une arrivée de liquide B terminée par une pomme d'arrosage C, une sortie de liquide D, une pompe E, une canalisation F reliant la sortie de la pompe E à l'arrivée B et un réfrigérant G. L'enceinte A peut être constituée par exemple par un tank stérile destiné au stockage d'un produit stérilisé tel que du lait UHT (cas représenté par les figures) ou encore par un bac relais tampon qui peut être disposé entre une conditionneuse et un sterilisateur, son rôle étant d'absorber l'excédent de produit stérilisé délivré par le stérilisateur sur la quantité consommée par la conditionneuse. Sur les figures, la circulation est assurée par la pompe E, mais il va de soi bien entendu qu'il est possible de remplacer cette pompe par tous autres moyens pouvant assurer la circulation. Le réfrigérant G est généralement constitué par un échangeur. L'arrivée de liquide B, la pomme d'arrosage C > la sortie de liquide D et la canalisation F forment un circuit fermé, généralement utilisé comme circuit de lavage. Il est certain qu'il s'agit là du circuit le plus simple réalisable et qu'il est parfaitement possible, sans pour autant sortir du cadre de l'inventison, d'insérer en série dans ce circuit, tous dispositifs appropriés et désirés (stérilisateur, conditionneuse .....). L'enceinte A est en outre munie d'une part, d'une alimentation I de produit stérilisé destiné à etre stocké de manière stérile dans ladite enceinte A, d'une alimentation J en vapeur et d'une alimentation K en gaz stérile, par exemple de l'air stérile, et d'autre part, d'un échappement J' de vapeur. Dans le cas représenté par les figures, l'alimentation J en vapeur est partiellement commune avec l'alimentation I ; il est toutefois possible de prévoir une alimentation en vapeur directement sur l'enceinte ou encore à un niveau quelconque du circuit ferme. L'installation comporte également une conduite de ditdbudon L du produit stérilisé stocké dans l'enceinte A, des vannes ou des systèmes de vannes i, 2 et 3 permettant d'imposer aux fluides les circuits voulus dans l-'installation, ainsi qu'un filtre 4. Ce dernier est généralement constitué d'une matière poreuse assurant la filtration de l'air, les pores de cette matière étant suffisamment fins pour permettre liobtention d'air stérile. Le filtre 4 est placé sur la portion de circuit commune à l'arrivée d'air stérile et à l'échappement de vapeur. L'intérêt de ce positionnement particulier est de pouvoir utiliser la vapeur s'échappant de l'enceinte pour assurer la stérilisation du filtre luime. Il faut encore noter que le circuit d'alimentation K d'air stérile est muni d'un système régulateur de la pression régnant dans l'installation (non représenté), et que l'échappement J' de vapeur est pourvu d'un organe limiteur de débit (par exemple un orifice calibré) dont le but est de pouvoir maintenir la vapeur sous pression dans l'enceinte. En se reportant à la figure 1, on voit que pendant l'alimentation en produit stérile de l'enceinte A, la vanne 1 est placée de manière à faire régner dans l'enceinte A une légère surpression en air stérile, la vanne 2 de manière à permettre l'introduction du produit stérile et la vanne 3 de manière à alimenter la conduite L. La figure 2, pour sa part, indique que pendant le lavage de l'installation, la vanne 3 est réglée de manière à avoir le circuit : soumet de ltenceinte, base de l'enceinte, pompe, sommet de l'enceinte. La vanne I permet l'introduction d'air stérile mais elle est-tout à fait faeultative. Le fluide de lavage provient d'un bac de lancement et peut être introduit à un niveau quelconque de l'installation et en particulier en empruntant le circuit d'alimentation I en produit (introduction non représentée). L'évacuation du fluide de lavage peut se faire à n'importe quel endroit du circuit de lavage (évacuation non représentée). La conduite L peut être lavée séparément. La figure 3, quant à elle, montre que le circuit de stérilisation est identique au circuit de lavage. L'eau nécessaire à la stérilisation et provenant du bac de lancement alimente la pomme d'arrosage C et l'eau pulvérisée ainsi produite vient en contact intime avec la vapeur d'eau introduite sous pression par J. L'eau surchauffée formée se rassemble à la base de l'enceinte A d'où elle est renvoyée vers le sommet de celle-ci. Il est bien évideiiient possible d'utiliser d'autres liquides que l'eau et une vapeur différentes de la vapeur d'eau. La conduite L et la conduite I précèdant la vann jpeuvent être stérilisées indépendamment. Il est encore à noter que l'on peut avantageusement réaliser le dégazage préalable de l'enceinte par introduction de vapeur. Enfin, il ressort de la figure 4 que le circuit de refroidissem nt est identique aux circuits de lavage et de stérilisation. La vanne 2 est positionnée de manière à arrêter 11 arrivée de vapeur, la vanne I est réglée de manière à permettre l'introduction d'air stérile dans l'enceinte A et le réfrigérant G est mis en fonctionnement. Le refroidissement une fois terminé, on procède à l'évacuation de l'eau restant dans l'installation vers les égouts (non représentée). REVENDICATIONS 1.- Procédé de stérilisation d'une installation constituée par une enceinte destinée à contenir un produit stérile et munie d'une conduite d'arrivée de produit, d'une conduite de distiiHm de produit et d'un circuit fermé du type circuit de lavage comportant en particulier une arrivée de liquide située de préférence à la partie supérieure de l'enceinte, un moyen de pulvérisation dudit liquide, une sortie de liquide située à la base de l'enceinte, une canalisation de raccordement de ladite sortie à ladite arrivée et un moyen assurant la circulation du liquide dans la canalisation de la base de l'enceinte vers son sommet, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir l'enceinte partiellement d'eau, à pulvériser cette eau dans l'enceinte, à envoyer de la vapeur dans l'installation ce qui conduit à la formation d'eau surchauffée, à faire circuler cette dernière dans l'installation, à arreter l'arrivée de vapeur, à refroidir l'installation ainsi stérilisée et à évacuer l'eau. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue un dégazage de l'installation lors de l'admission de la vapeur. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les étapes de refroidissement et d'évacuation de l'eau sont réalisée tout en introduisant un gaz stérile dans l'enceinte. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérise en ce que la vapeur est envoyée soit dans l'enceinte, soit à un niveau quelconque du circuit ferme. 5.- Procédé sélon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le refroidissement de l'installation est réalisé en refroidissant liteau chaude en circulation en disposant un réfrigérant à un endroit quelconque du circuit fermé. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite de disttim du produit stérile est commune à une partie du circuit fermé. 7.-- Installation dans laquelle est mis en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.