BE1021456B1 - Apparaat voor het behandelen van vloeistoffen met gebruik van een regelbare zuigeraccu met doorstroming - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een apparaat en methode voor het behandelen van vloeistoffen door middel van filtratietechnieken waarbij een vloeistofstroom wordt opgedeeld in een permeaat en een retentaat. Met name is de uitvinding geschikt voor Inverse Osmose waarbij het retentaat circuit voorzien is van een regelbare "zuigeraccu" met doorstroming, welke een soepele regeling garandeert van de werking van de inverse osmose installatie. De zuiger-accu bevat een cilinder, een zuiger voorzien om in de cilinder heen en weer te bewegen, en een zuigerstang vast verbonden met de zuiger, zodat de cilinder verdeeld wordt in een deel aan stangzijde en een deel aan zuigerzijde, waarbij een doorstroomkanaal voorzien is doorheen de stang en de zuiger, zodat het retentaat doorheen de zuigerstang en de zuiger kan stromen naar het deel van de cilinder aan zuigerzijde. De zuigeraccu garandeert een eenvoudige regeling van de gewenste werkdruk , een stabiele voeding onafhankelijk van het gewenst cross-flow debiet, met een belangrijke energiebesparing ten overstaan van bestaande systemen.

Description

APPARAAT VOOR HET BEHANDELEN VAN VLOEISTOFFEN MET GEBRUIK VAN EEN REGELBARE ZUIGERACCU MET DOORSTROMING

Domein van de uitvinding [0001] De uitvinding betreft een apparaat of installatie voor het behandelen van vloeistoffen door middel van inverse osmose.

Stand van de techniek [0002] De techniek met de Engelse benaming 'Reversed Osmosis' of Omgekeerde of Inverse Osmose (verder RO genoemd), maakt gebruik van een membraan dat semipermeabel is voor ionen, voornamelijk deze van water en vloeistoffen met laag moleculair gewicht. Het membraan laat vooral het water door dat een te behandelen vloeistof bevat en houdt de overblijvende elementen, meestal onzuiverheden, tegen. Voornamelijk dus gebruikt voor het zuiveren van water, laat RO ook toe om water uit een vloeistof te onttrekken en deze vloeistof dus op te concentreren, of te reinigen (in geval van solventen bvb). RO maakt gebruik van een technologie die "cross-flow" heet: de te behandelen vloeistof stroomt continu aan grote snelheid en turbulentie langs één zijde van het membraan. Dit zorgt ervoor dat het membraan zichzelf continu schoon spoelt, waardoor de uiterst fijne poriën van het membraan niet verstopt raken, behalve bij abnormale situatie ("fauling" genoemd). Door het osmotisch effect stroomt een deel van de vloeistof (voornamelijk dus het water dat het bevat) door het membraan. Deze flux noemt men het permeaat, terwijl de hoofdflux, die van de op te concentreren vloeistof bvb, retentaat wordt genoemd. De transferhoeveelheid van permeaat is een functie van de eigenschappen van de vloeistof, het type membraan en wordt beïnvloed door o.m. het cross-flow debiet, de werkdruk in het retentaat circuit en de temperatuur van de vloeistof. Meestal is er een gesloten circuit met een circulatiepomp op hoog debiet en lage differentieeldruk (de drukval vindt vooral plaats over de membranen om de cross-flow te realiseren) en wordt de vloeistof die als permeaat verdwijnt, continu aangevuld door een voedingspomp bij laag debiet en hoge werkdruk. Dergelijke opstelling vergt dus 2 pompen, maar de beide functies (voeding en circuleren) worden, vooral voor lage druktoepassingen en/of open systemen, soms in één pomp gecombineerd.

[0003] De voeding van de basisvloeistof vanuit een voorraadtank aan de RO apparatuur moet afgestemd zijn op de hoeveelheid permeaat dat het RO membraan verlaat. Omdat dit permeaat-debiet gedurende het proces sterk kan variëren, ondermeer afhankelijk van de graad van fauling van de membranen, is er nood aan een specifieke regeling voor de voedingspomp. Aangezien bovendien het proces voor het sterk opconcentreren meestal ook hoge werkdrukken vraagt, wordt er daarbij vooral gebruik gemaakt van volumetrische voedingspompen. Toerentalregelingen bvb kunnen het debiet van deze types pompen regelen, doch ze zijn echter zeer gevoelig aan discordantie tussen gevraagd en gegeven debiet, waardoor overdruk en mogelijk breuk optreedt.

[0004] Het zeer lage permeaat debiet, vooral bij het einde van het concentrâtieproces, is moeilijk te meten. Nauwkeurige debietmeters voor voedselveilige toepassingen zijn zeer duur. Daardoor wordt een nauwkeurige regeltechnische sturing van de voedingspomp ernstig bemoeilijkt. Bovendien is een klassieke toerentalregeling van een volumetrische pomp beperkt in regelbereik (klassiek 1/5 à 1/8) en geeft ze onvoldoende zekerheid voor een degelijke regeltechnische sturing. Daarom worden meestal andere oplossingen gezocht, zoals het gebruik van overstortventielen na de voedingspomp, of het afspuien van de exces voeding over een reduceerventiel naar de vertrektank of naar een speciale circulatietank.

[0005] Dit continu afspuien of rondcirculeren vanuit de hoge druk voedingspomp naar een tank gaat gepaard met een belangrijk energieverlies en een ongewenste opwarming van de basisvloeistof. Hierdoor moeten dan voor sommige vloeistoffen sterke koelers worden ingezet, wat op zijn beurt een extra energieverlies betekent. Anderzijds kunnen bepaalde vloeistoffen aanleiding geven tot sterke schuimvorming in de circulatietank. Bovendien zijn de voornoemde overstort- of reduceerventielen niet of moeilijk beschikbaar voor voedselveilige toepassingen bij hoge drukken (24 bar en meer). Toepassingen waarbij de druk tijdens het proces moet worden gevarieerd, omdat de osmotische druk met het opconcentreren toeneemt, compliceren de regelcircuits nog meer.

[0006] Aangezien de circulatietank in klassieke RO installaties, waarnaar de hoge druk voedingspomp terugstuurt, een vaste grootte heeft, is, voor een gegeven concentratie, de batchgrootte van het geconcentreerd eindproduct rechtstreeks afhankelijk van de inhoud van deze tank. Bovendien moet er meestal een derde lage druk voedingspomp en extra voedingstank worden voorzien om basisvloeistof in het gesloten systeem aan te vullen, wil men toch enigszins batchonafhankelijk kunnen werken. Daar de hoge druk voedingspomp uit deze tank aanzuigt, moet een minimum hoeveelheid vloeistof in de tank overblijven, om drooglopen van de voedingspomp te vermijden op het einde van het concentratieproces. Dit laatste heeft een rechtstreekse invloed op de minimum batchgrootte.

[0007] Meestal staan deze tanks onder lichte overdruk, met navenante kostprijs naargelang hun grootte. In het geval van gevaarlijke vloeistoffen, zoals solventen, moeten zij voldoen aan de ATEX richtlijn en wordt het niet door vloeistof ingenomen gedeelte van deze tank door inerte gassen ingenomen, wat een strengere keuring van de apparatuur vraagt, zeker in het geval van grotere tanks.

Samenvatting van de uitvinding [0008] De uitvinding heeft de bedoeling tegemoet te komen aan één of meer van bovenstaande problemen van bestaande installaties. De uitvinding betreft een apparaat en methode zoals beschreven in de aangehechte conclusies, voor het behandelen van vloeistoffen door middel van filtratietechnieken, zoals micro -of nanofiltratie of inverse osmose, waarbij een vloeistofstroom wordt opgedeeld in een permeaat en een retentaat. Met name is de uitvinding geschikt voor Inverse Osmose waarbij het retentaat circuit voorzien is van een regelbare "zuigeraccu" met doorstroming, welke een soepele regeling garandeert van de werking van de inverse osmose installatie. De zuiger-accu bevat een cilinder, een zuiger voorzien om in de cilinder heen en weer te bewegen, en een zuigerstang vast verbonden met de zuiger, zodat de cilinder verdeeld wordt in een deel aan stangzijde en een deel aan zuigerzijde, waarbij een doorstroomkanaal voorzien is doorheen de stang en de zuiger, zodat het retentaat doorheen de zuigerstang en de zuiger kan stromen naar het deel van de cilinder aan zuigerzijde. De zuigeraccu garandeert een eenvoudige regeling van de gewenste werkdruk een stabiele voeding onafhankelijk van het gewenst cross-flow debiet, met een belangrijke energiebesparing ten overstaan van bestaande systemen.

[0009] De zuigeraccu garandeert een eenvoudige regeling van de gewenste werkdruk, een stabiele voeding onafhankelijk van het gewenst cross-flow debiet, met een belangrijke energiebesparing ten overstaan van bestaande systemen. Bovendien kunnen in vergelijking met klassieke Inverse Osmose installaties, onderdelen, zoals overdrukventielen, vermeden worden die voor voedselveilige toepassingen niet toegelaten of moeilijk te reinigen zijn. De nieuwe toepassing kan bij alle drukken, maar is vooral interessant in Inverse Osmose processen bij hoge werkdruk en waarbij de hoeveelheid van het te behandelen product regelbaar moet zijn en niet gebonden aan een vaste batchgrootte. Aangezien de bijkomende apparatuur in een volledig gesloten systeem kan worden opgesteld kunnen oxydatiegevoelige of hoogvluchtige vloeistoffen eenvoudiger en ook veiliger behandeld worden.

Korte beschrijving van de figuren [0010] Figuur 1 illustreert een apparaat volgens de uitvinding voor industriële toepassingen, voorzien van een zuiger-accu, een circulatiepomp, een RO-membraan en een flexibele verbinding tussen beide en verder een tegendrukregeling voorzien van een batterij persluchtf lessen en één of meer lege flessen om terugstromend drukgas op te vangen.

[0011] Figuur 2 toont een detail van de zuiger-accu gebruikt in de opstelling van figuur 1.

[0012] Figuur 3 toont een alternatieve uitvoering van de zuiger-accu.

[0013] Figuur 4 illustreert een manier om de beweging van de zuigerstang in de zuiger-accu te geleiden.

[0014] Figuur 5 toont een uitvoering van de zuiger-accu waarbij geen flexibele verbinding nodig is met het RO-membraan.

[0015] Figuur 6 een versie waarbij geen lege flessen aanwezig zijn.

[0016] Figuur 7 toont een versie waarbij de batterij persluchtflessen vervangen is door een compressor.

[0017] Figuren 8a en 8b tonen twee uitvoeringen van de zuiger-accu waarbij de tegendruk aan de stangzijde van de zuiger-accu wordt geleverd door een mechanische veer en spindel-of wormvijzel (voor 8a) of hydraulische cilinder (voor 8b).

[0018] Figuur 9 toont een uitvoering voorzien van twee RO-membranen en twee circulatiepompen.

[0019] Figuur 10 toont een uitvoering waarbij de voedingspomp vervangen is door een drukvat.

[0020] Figuur 11 toont een uitvoering waarbij de regeling van de voedingspomp bijkomend gebeurt op basis van een weging van de permeaat-tank en de retentaat-tank.

Eveneens illustreert deze uitvoering de mogelijkheid om extra tanks in de inverse osmose kring op te nemen (niet noodzakelijk in combinatie met de weging van permeaat -en retentaat tanks).

[0021] Figuur 12 toont een uitvoering met een terugvoerverbinding tussen het inverse osmosecircuit en de voorraadtank.

[0022] Figuur 13a/13b toont een uitvoering van een apparaat volgens de uitvinding, geschikt voor het maken van een compacte versie van het apparaat.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding [0023] De huidige uitvinding zal worden beschreven aan de hand van enkele voorbeelden en refererend naar bepaalde figuren zonder enig beperkend karakter. De figuren zijn enkele schematisch en niet limiterend. In de figuren kunnen de dimensies van bepaalde elementen overdreven zijn of niet in ware verhouding. Dit is echter omwille van illustratieve overwegingen. De dimensies en relatieve dimensies komen daarom niet noodzakelijk overeen met de werkelijkheid. De hiernavolgende beschrijving is van toepassing zowel op het apparaat als op de methode volgens de uitvinding. De beschrijving omvat niet alleen apparaten en methodes zoals beschreven in de conclusies maar ook alle andere fysisch mogelijke combinaties van elementen beschreven in de huidige beschrijving.

[0024] Een installatie volgens de uitvinding die geschikt is voor het produceren van grote hoeveelheden retentaat is getoond in figuur 1 en wordt hierna in detail beschreven. De uitvinding is echter niet beperkt tot dit type installatie. Varianten van bepaalde componenten kunnen leiden tot verschillende uitvoeringsvormen zoals verder beschreven. De installatie van figuur 1 geeft echter een goede basis om enkele basisconcepten uiteen te zetten.

[0025] De installatie getoond in figuur 1 bevat volgende componenten : ' - een voorraadtank 8 (bijvoorbeeld onder atmosferische druk, en mogelijk onder lichte overdruk, al of niet met een beschermgas) voor de basisvloeistof, i.e. het startproduct, - een voedingspomp 7 die vanuit de voedingstank 8 de vloeistof 23 pompt in een inverse osmose circuit 6, - een inverse osmose circuit 6, met een circulâtiepomp 5, het RO membraan 2 (of eventueel meerdere membranen, in serie of parallelopstelling) en een "zuigeraccu met doorstroming" 1. Een detail van deze component is getoond in figuur 2. Deze bevat een cilinder 100, een zuiger 99 geconfigureerd om in de cilinder 100 op en neer te bewegen (met de nodige afdichtingen 101 tussen de zuiger en de cilinderwand en al of niet voorzien van een lekdetectie tussen de afdichtingen in) en een zuigerstang 102 vast verbonden met de zuiger. De zuiger verdeelt de cilinder in een deel 103 aan stangzijde en een deel 104 aan zuigerzijde. In de getoonde uitvoering zijn de zuigerstang en de zuiger massieve onderdelen (al of niet uit één enkel stuk) voorzien van een boring 105 (of meerdere) die evenals het cilinderdeel 104 aan zuigerzijde deel uitmaakt van het inverse osmose circuit 6 (m.a.w. de vloeistof stroomt doorheen de boring 105 naar het cilinderdeel 104 aan zuigerzijde). Afdichtingen 106 dichten het cilinderdeel 103 aan stangzijde af zodat in deze ruimte een gasdruk kan ontwikkeld worden door een gas toegevoerd via de toevoerleiding 107, vanuit een extern regelcircuit (zie verder). Onderaan de cilinder is een uitstroom-opening 108 voorzien waarlangs de vloeistof naar de circulatiepomp 5 terugstroomt. - Een flexibele voedingsslang 33 aangesloten op een aansluitstuk 109, om de aansluiting op de boring 105 van de zuigeraccu 1 mogelijk te maken, - Een nauwkeurige meetsensor 9 voor de positiebepaling van de zuiger 99 binnenin de zuigeraccu 1, gemeten ten opzichte van de cilinder (bvb een "Magnetostrictive Position Sensor" of een LDT, een "Linear Displacement Transducer"). - optioneel wordt ook een koeler voorzien in het inverse osmose circuit 6 (niet voorgesteld op de tekening) - een permeaat tank 10, voorzien om het permeaat op te vangen en te verzamelen, - een retentaat tank 11, verbonden met de zuiger-accu via kraan 26 en debietregelaar 27, - een tegendruk regelcircuit 30 met een schakelventiel 22 en regelventielen 14 en 15 hetwelk via een batterij van volle flessen 12 en lege flessen 13, optioneel aangevuld met een compressor 28 aan stangzijde een tegendruk kan realiseren, om het inverse osmose circuit 6 op een bepaalde druk te brengen of te houden. Deze tegendruk aan stangzijde van de cilinder kan ook via een ander mechanisme (bvb veer) op de zuiger worden gerealiseerd (zie verder), - Een drukmeter 19 voor meting van de druk in het osmose circuit 6, die het gevolg is van de kracht ontwikkeld op de zuiger, hetzij door de tegendruk aan stangenzi j de, hetzij door een veer (zie verder), - Regelapparatuur (niet getoond in figuren maar schematisch weergegeven via de stippellijnen in figuur 1) voor de sturing van de voedingspomp 7 en eventueel het schakelventiel 22 (zie verder) op basis van de gemeten positie van de zuiger 99 binnenin de zuigeraccu 1 en voor de sturing van de regelventielen 14/15 op basis van de door de voedingspomp geleverde druk gemeten door drukmeter 19.

[0026] De uitvoering in figuur 1 is voorzien voor werking in zgn. 'batch'' modus, i.e. het opconcentreren van een bepaalde hoeveelheid vloeistof die in het circuit 6 wordt gepompt door de voedingspomp, waarbij de vloeistof wordt gescheiden in een permeaat en een retentaat door het RO-membraan 2 en het retentaat wordt rondgepompt in het inverse osmose circuit 6 waarbij het opnieuw meerdere keren langs het RO membraan stroomt. De voedingspomp 7 voegt verse vloeistof toe afhankelijk van het permeaat dat wordt afgevoerd, zodat het circuit 6 op een vooraf bepaalde hoge druk blijft werken. Dit proces gaat door tot de 'batch' verse vloeistof uit de voorraadtank 8 is opgebruikt. Het proces gaat dan door met dichtgedraaide kraan 26. Op het einde van het proces wordt via deze kraan dan het retentaat verzameld. Tijdens het opconcentreren wordt de voedingspomp 7 gestuurd op basis van de meting van de positie van de zuigerstang via meettoestel 9 (zie verder). Het rondcirculeren van het retentaat in het inverse osmose circuit vindt plaats bij een vooropgestelde vloeistof druk, die wordt in stand gehouden met behulp van de zuiger accu, zoals hierna beschreven.

[0027] Het debiet van de circulatiepomp 5 is afgestemd op de maximum cross-flow 6 die de gekozen membranen kunnen verwerken. Bij voorkeur is de circulatiepomp 5 een traditionele centrifugaalpomp. De opvoerhoogte van de circulatiepomp 5 moet de drukval in de leidingen van het gesloten circuit 6 en de zuigeraccu 1 bij maximum debiet, plus de maximum toegelaten differentieeldruk over het RO membraan kunnen leveren. De circulatiepomp 5 wordt afgeremd naarmate de toegelaten differentieeldruk over het membraan 2 wordt overschreden. Er is dus bij voorkeur een regeling voorzien (zie stippellijn tussen membraan 2 en pomp 5) voor sturing van de circulatiepomp op basis van een meting van de differentieeldruk over het membraan. Bij voorkeur wordt bij overschrijden van de maximaal toelaatbare differentieeldruk over het membraan het toerental van de circulatiepomp en dus het crossflow debiet veiligheidshalve verminderd totdat de max. differentieeldruk terug wordt onderschreden. De circulatiepomp 5, de leidingen van het circuit 6, de flexibel 33 en de zuigeraccu 1 moeten wel zodanig ontworpen zijn dat ze de hoge werkdruk 19 kunnen verdragen.

[0028] In het inverse osmose circuit 6 wordt dus een "zuigeraccu met doorstroming" 1 gemonteerd. Dit is een soort hydraulische cilinder met bewegende zuigerstang en zonder gebruik van een hydraulische krachtontwikkeling. De plaats van de zuiger 99 binnenin de cilinder wordt gemeten door de uitgeschoven lengte van de zuigerstang te meten aan de hand van een lineair meetinstrument 9.

[0029] Aan stangzijde wordt een tegendruk ingesteld via een regelventiel 14, vanuit een batterij van persluchtflessen 12, gevuld met al of niet food-grade lucht of een ander gas, naargelang de toepassing, op een bepaalde persluchtdruk (de batterij druk, bvb tussen 120 en 300bar) . De grootte van de persluchtdruk na de drukregelaar 14 hangt onder meer af van de zuigerzijde/stangzijde verhouding, het gewicht van de zuigerstang en zuiger en van de gevraagde werkingsdruk in het osmose circuit. Deze gevraagde druk van het vloeistofcircuit aan zuigerzijde wordt gemeten door een drukmeter 19.

[0030] De "persluchtbatterij" 12 wordt voorgevuld via een compressor 28 of de flessen worden geleverd als voorgevulde vervangbare flessen. Het gas kan van de batterij 12 naar de cilinder 1 via het regelventiel 14, met dalende zuigerstang, doch kan, afhankelijk van de optredende druk terugstromen via terugslagklep 20 naar de volle batterij 12 of via regelventiel 15 naar de lege flessen 13 bij stijgende zuigerstang. De ventielen 14 en 15 worden gestuurd door gepaste regelapparatuur op basis van de vloeistofdruk gemeten door de meter 19 om ervoor te zorgen dat de vooropgestelde werkdruk behouden blijft in het inverse osmose circuit 6. Regelventiel 15 wordt steeds iets hoger ingesteld dan regelventiel 14 en dat bepaalt de spreiding op de gevraagde werkdruk 19. Bijvoorbeeld bij een tegendruk van 80bar aan stangzijde, opent ventiel 14 wanneer deze druk daalt (wegens het dalen van de zuiger) tot 79bar, en opent ventiel 15 wanneer deze druk stijgt (wanneer door stijgen van de zuiger het gas aan stangzijde wordt gecomprimeerd) tot 82bar. Hierdoor is een eenvoudige en brede regeling van deze werkdruk in het inverse osmose circuit 6 mogelijk. Wanneer het permeaat-debiet zodanig sterk stijgt dat de drukdaling in het inverse osmose circuit niet kan worden gecompenseerd door bijsturing van de voedingspomp 7, kan men met behulp van de tegendruk-regeling er toch voor zorgen dat druk in het osmose circuit op peil blijft. De compressor 28 is optioneel en kan worden toegevoegd om na het batchproces de batterij 12 weer op druk te brengen. Dit is voornamelijk milieutechnisch en energetisch interessant wanneer men met inert gas wenst te werken, een gas dat men omwille van de kostprijs bvb niet wil laten verloren gaan. Het proces volgens de uitvinding kan werken bij constante vooropgestelde druk in het inverse osmose circuit of bij variabele druk. Bijvoorbeeld als men de werkdruk (i.e. druk in het circuit 6) in het begin van het batchproces wil houden op bvb 30 bar en op het einde pas naar 60 bar wil gaan omdat de osmotische druk door het opconcentreren is gestegen en de permeaatflow daardoor daalt. Opdrijven van de druk kan dan de flow verhogen.

[0031] Hierna wordt de werking van het apparaat uiteengezet van bij de opstart, in batch modus. Bij het starten van het proces staat de zuiger 99 beneden. Alle circuits zijn drukloos, met inbegrip van de stangzijde van de zuigeraccu 1. Bij het starten van de voedingspomp 7 vullen de leidingen en de zuigeraccu 1 zich op met de basisvloeistof vanuit de voorraadtank 8 over de afsluiter 31 en de terugslagklep 17. Naarmate voedingspomp 7 meer en meer vloeistof in het osmosecircuit pompt, stijgt de zuiger in de zuigeraccu. De voedingspomp 7 wordt gestopt als de gewenste positie van de zuiger 99 bereikt is. Het in de cilinder aanwezige gas aan stangzijde kan tijdens het stijgen van de zuiger ontsnappen via de ontluchting 21. De initiële positie van de zuiger 99 bij vertrek van een batchproces is maatgevend voor de inhoud van het circuit 6 en dus de grootte van de batch en bepaalt bijgevolg de concentratiefactor(*) die men wil bereiken en de hoeveelheid die men wenst te behandelen. De circulatiepomp wordt gestart en het debiet wordt op de gewenste cross flow gebracht. Via het schakelventiel 22 en het regelventiel 14 wordt de stangzijde langzaam op druk gebracht, waardoor het circuit 6 eveneens op de vooropgestelde druk wordt gebracht. Naarmate deze druk oploopt, komt het osmoseproces meer en meer op gang. Bij het opstarten zal permeaat beginnen lopen van zodra een minimum inverse osmosedruk wordt bereikt (bvb 5 bar) . Permeaat zal naar maximum flow gaan naarmate druk naar maximum waarde gaat. (*) Met concentratiefactor wordt bedoeld de mate waarin permeaat 3 aan de basisvloeistof 23 is onttrokken. De concentratiefactor wordt berekend als volgt: CF = HB/(HB -HP)

Daarbij is - CF: Concentratiefactor - HB: basishoeveelheid te behandelen vloeistof - HP: hoeveelheid geproduceerd permeaat uit deze hoeveelheid te behandelen vloeistof [0032] Bij het vullen van het osmose circuit en dus ook de zuigeraccu met voedingspomp 7, is er geen tegendruk aan stangzijde, waardoor de zuiger 99 naar omhoog wordt gedrukt tot aan een positie die overeenkomt met een gewenst "set point". Dit "set point" hangt af van de gewenste concentratief actor. Bij het bereiken van dit set point wordt de voedingspomp gestopt. Daarop wordt de circulatiepomp 5 gestart en ingesteld op het cross-flow debiet dat de toelaatbare differentieeldruk niet overschrijdt. Vervolgens wordt regelklep 14 open gestuurd. Druk aan stangenzijde en dus ook aan zuigerzijde zal toenemen in de zuigeraccu. "Set point" van regelklep 14 wordt bepaald door de gewenste druk in het osmose circuit. Regelklep 14 zal dus geopend worden tot de gevraagde druk, gemeten door 19, bereikt wordt. Door het effect van de uitgevoerde inverse osmose druk start de inverse osmose werking, waardoor permeaat 3 verdwijnt uit het osmose circuit. Als gevolg hiervan zal de zuiger dalen, weg van zijn set point positie. Dit wordt door meetinstrument 9 vastgesteld, die de voedingspomp daarop zodanig aanstuurt dat het originele setpoint van de zuiger weer wordt bereikt. De druk aan stangenzijde wordt ondertussen door regelaar 14 minstens op het ingestelde peil gehouden. Als de zuiger echter zodanig stijgt dat de druk aan stangenzijde boven de gevraagde waarde komt, dan blaast stangzijde de overdruk weg via regelaar 15 naar de lege flessen 13. Het toerental van voedingspomp 7 wordt uiteindelijk via een PID regeling zodanig gestuurd, dat het door de pomp geleverde debiet overeenkomt met het geproduceerde permeaat, waardoor de zuiger op zijn setpoint blij ft.

[0033] Bij het rondcirculeren in het circuit 6 loopt het retentaat 4 vanaf circulatiepomp 5 doorheen het RO membraan 2 en de flexibel 33, verder via de boring 105 doorheen de stang 102 en de zuiger 99 naar de opening 108 in de bodem van de cilinder van de zuigeraccu 1, waar het door de circulatiepomp 5 weer wordt aangezogen. In de zuigleiding van de circulatiepomp 5 voegt de voedingspomp 7 de vloeistof toe die als permeaat 3 in het RO membraan 2 verdwijnt. Mocht de voedingspomp 7 onvoldoende verse vloeistof leveren, dan zal de zuiger 99 in de cilinder 1 zakken. Mocht de voedingspomp 7 teveel debiet geven, dan zal de zuiger 99 stijgen. Door de positie van de zuigerstang te meten via het meetinstrument 9, kan men dus nauwkeurig de voedingspomp 7 aansturen en regelen. Kleine verschillen tussen de verdwenen hoeveelheid permeaat 3 en geleverde hoeveelheid basisvloeistof 23 via de voedingspomp 7 zullen de zuiger 99 licht verplaatsen waardoor er geen overdruk meer kan optreden op het vloeistofcircuit. Aldus vereenvoudigt de aanwezigheid van de zuigeraccu 1 de debietregeling van de voedingspomp 7. Toch worden bij voorkeur een breekplaat 24 en overdrukventiel 29 op het gascircuit en een breekplaat 25 op het vloeistofcircuit als ultieme veiligheden ingebouwd. Een ultiem hoge of ultiem lage positie van de zuigerstang kunnen bijkomende stuursignalen geven om de pomp 7 te stoppen of te starten.

[0034] Wanneer de voorraadtank 8 van de basisvloeistof leeg is, wordt de voedingspomp 7 gestopt. Dit kan vastgesteld worden door bvb een weging van de voorraadtank met een weegschaal 55 (geïllustreerd in figuur 11) of via een droogloopbeveiliging 32 (figuur 1). Aangezien nog steeds permeaat verdwijnt, zal de zuiger 99 verder zakken wegens de aanwezige druk aan stangzijde, tot de gewenste stand, overeenkomende met de gewenste concentratiefactor bereikt is. Daarop wordt ook de circulatiepomp 5 stilgelegd. Het batchproces is dan beëindigd. Vooraleer het circuit 6 te ledigen via kraan 26 naar de retentaat tank 11 moet het circuit 6 eerst drukloos worden gesteld. De 2 pompen 7 en 5 zijn vooraf stilgelegd. Schakelventiel 22 laat het gas in de cilinderruimte aan stangzijde langzaam via ontluchting 21 naar atmosfeer ontsnappen. De restdruk in het vloeistofcircuit 6 zal bepaald worden door het gewicht van zuiger 99 en zuigerstang 102, voldoende om de retentaat tank 11 via de debietregeling 27 te vullen. Het weinige gas dat verloren gaat op het einde van de batchbehandeling, kan worden aangevuld in de batterij 12, voor de volgende batch. De compressor 28 kan bvb dit gas recupereren vanuit de ondertussen min of meer gevulde "lege" batterij 13.

[0035] In voorgaande is meerdere malen melding gemaakt van het schakelventiel 22. Dit is bij voorkeur een direct gestuurd electroventiel, meer bepaald een 3/3 wegventiel met gesloten middenstand. In de lste positie "rechtdoor" wordt stangenzijde van de zuigeraccu verbonden met de flessenbatterijen en zal afhankelijk van de druk aan stangenzijde perslucht van volle flessen naar zuigeraccu of van de zuigeraccu naar de lege flessen stromen (i.e. normale proceswerking). In 2de stand "middenstand" wordt de zuigeraccu geïsoleerd van de flessenbatterij . In 3de stand "gekruist" kan stangenzijde afblazen via regelaar 21.

[0036] In de versie getoond in de figuren is dit schakelventiel 22 aangestuurd op basis van de positiemeting van de zuiger, bvb in het begin van het proces staat het ventiel in de 3e stand zodat de lucht aan stangenzijde kan worden af geblazen als de zuiger weer- omhoog wordt gebracht. Eens de zuiger zijn gewenste positie heeft bereikt schakelt het ventiel op de Ie stand voor normale werking van het proces.

[0037] Zoals gezegd is de uitvoering van figuur 1 slechts een voorbeeld van een apparaat volgens de uitvinding. Mogelijke alternatieven voor bepaalde componenten of onderdelen ervan worden hierna beschreven.

[0038] In plaats van een massieve zuigerstang met centrale boring kan men ook gebruik maken van een zuigerstang die zelf als een holle buis 200 is uitgevoerd en waarin een tweede buis 201 is gemonteerd die eveneens doorheen de zuiger loopt, zie figuur 3. Het meettoestel 9 voor de meting van de zuigerpositie kan dan eventueel eveneens in de holle zuigerstang worden gemonteerd, zie eveneens figuur 3.

[0039] Gezien de flexibel 33 door zijn gewicht en stijfheid een zekere dwarskracht uitoefent op de zuigerstang en daardoor ook op de dichtingen van de zuiger, kan een afzonderlijke uitwendige geleiding 41 worden voorzien om deze dwarskracht op te vangen (zie figuur 4) . Om het gebruik van de flexibele verbinding 33 in zijn geheel te vermijden kan gebruik gemaakt worden van de uitvoering van figuur 5 waarbij een vaste toevoerbuis 53 voorzien is waarover de zuiger 99 glijdt via aangepaste dichtingen 54. De buis 53 is bij voorkeur concentrisch geplaatst met betrekking tot de zuiger en de zuigerstang. De zuigerstang 200 is bij voorkeur hol en beweegt mee op en neer met de zuiger ten opzichte van de vaste toevoerbuis 53.

[0040] Volgens een uitvoering, geïllustreerd in figuur 6 werkt men enkel met de persluchtbatterij 12 en regelventiel 14, maar zonder de lege flessen 13. Dit is bijvoorbeeld bruikbaar wanneer de flessenbatterij op een batterijdruk staat die overeenkomt met 1 specifieke werkdruk, waardoor via terugslagklep 20 het samengeperst gas aan stangzijde bij stijgende zuiger direct in de flessenbatterij kan geperst worden.

[0041] Men kan ook de f lessenbatteri j 12 vervangen door een compressor 38, zoals getoond in figuur 7. Volgens een andere uitvoeringsvorm (niet getoond), wordt de tegendruk aan de stangzijde geleverd door een extern hydraulisch circuit in plaats van een pneumatisch circuit (i.e. door een hydraulische druk op te bouwen in het deel van de cilinder aan stangzijde).

[0042] In plaats van een pneumatisch circuit 30 kan de tegendruk aan de stangzijde eveneens worden uitgeoefend door een regelbare veer of veerpakket 300, zoals geïllustreerd in figuur 8a/8b. In de versie van figuur 8a is de veer gemonteerd die onder een gewenste voorspanning kan worden gebracht via een mechanische wormvijzel 301. Alternatief kan deze mechanische vijzel worden vervangen door een hydraulische of elektrische vijzel 302, zie figuur 8b. In beide gevallen wordt de veerkracht geregeld via de vijzel 301/302 op basis van de meting van de druk door druksensor 19, om op die manier de druk in het inverse osmose circuit op een bepaalde waarde te brengen of te houden, analoog zoals beschreven in het geval van een pneumatische drukregeling 30 (figuur 1).

[0043] Volgens bepaalde uitvoeringsvormen kan men werken met meerdere RO membranen in serie of in parallel. Men kan ook werken met meer dan één circulatiepomp of met meer dan één voedingspomp. Figuur 9 toont een uitvoering met twee membranen in parallel, elk voorzien van hun eigen circulatiepomp.

[0044] Aangezien de kleine bewegingen van de zuiger 99, veroorzaakt door de pulsaties van de volumetrische voedingspomp aanleiding kunnen geven tot vroegtijdige slijtage van de dichtingen, kan de voedingspomp 7 vervangen worden door een voeding via een drukvat 50 van waaruit de basisvloeistof onder gasdruk wordt weggedrukt in functie van de positie van de zuiger 99 in de zuigeraccu 1, zie figuur 10. Het gas dat deze druk levert, bvb. lucht, stikstof of CO2, wordt voorzien in een drukfles 51, gekoppeld aan het drukvat 50 via een regelventiel 56 dat wordt gestuurd op basis van de meting van de zuigerpositie met meettoestel 9. In deze laatste uitvoering kan het drukvat 50 eventueel worden vervangen door een hydraulische cilinder.

[0045] Volgens een andere uitvoering getoond in figuur 11 kunnen in het inverse osmose circuit één of meerdere tanks 45 met vaste inhoud worden toegevoegd om de batchgrootte te kunnen aanpassen. Met behulp van kranen 57 kunnen deze vaten dan wel of niet in het circuit worden opgenomen. Eventueel plaatst men meerdere tanks 45 in parallel of in serie om zo de batchgrootte flexibel te kunnen aanpassen door in -of uitschakeling van een bepaald aantal van deze tanks.

[0046] Volgens een uitvoering kan men de sturing van de voedingspomp extra afhankelijk maken van het gemeten permeaat debiet, bvb aan de hand van nauwkeurige debietmeters of via een weging met weegschaal 47 van de hoeveelheid van het geproduceerde permeaat 3, zie figuur 11. ' [0047] In een andere uitvoering, eveneens geïllustreerd in figuur 11, maakt men gebruik van een meetsignaal door weging van het geproduceerd permeaat, via een weegschaal 47. Ditzelfde signaal laat ook toe om gecombineerd met de weging van het geproduceerd retentaat via meting op weegschaal 48 en de gewenste concentratiefactor een regelcircuit te bouwen dat via debietregeling 27 een continu aftappen van concentraat mogelijk maakt. Immers : eens de gewenste concentratiefactor is bereikt, omdat de geproduceerde hoeveelheid permeaat overeenkomt met de in het osmose circuit aanwezige hoeveelheid retentaat, vermenigvuldigd met de gewenste concentratiefactor min één, kan continu een debiet retentaat worden afgetapt gelijk aan het voedingsdebiet via de voedingspomp min extra geproduceerd permeaat.

[0048] Figuur 11 toont dus een combinatie van een aantal uitvoeringsvormen die ook apart kunnen worden gebruikt. Met name : de versie met extra tanks 45 kan worden gebruikt zonder de weegschalen 47 en 48. De versie met weegschaal 47 voor het permeaat kan worden gebruikt zonder de extra tanks 45 en de weegschaal 48, maar met de nodige regelapparatuur voor sturing van de voedingspomp 7 op basis van de weging met weegschaal 47 van de permeaat-tank. De versie met beide weegschalen 47/48 kan worden gebruikt zonder de extra tanks 45.

[0049] Figuur 12 toont een uitvoering van het apparaat van figuur 1 waarbij een gestuurde afsluiter 62 met debietregeling 61 is toegevoegd. Deze uitvoering kan met ieder van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen worden gecombineerd, en is bijvoorbeeld van belang wanneer men hoge concentratiefactoren wenst te bekomen bij het behandelen van bepaalde vloeistoffen. Met deze uitvoering kan, tijdens de behandeling, het retentaat binnenin de zuigeraccu geheel of gedeeltelijk teruggestuurd worden naar de voorraadtank 8 via debietregelaar 61, door het openen van gestuurde klep 62. Dit is vooral van belang als de productiviteit van de installatie is gedaald wegens lager permeaatdebiet, ten gevolge van de reeds bereikte concentratiefactor binnenin het inverse osmosecircuit. Door de menging van het reeds bekomen retentaat met de basisvloeistof, kan de zuigeraccu daarop terug worden gevuld met een vloeistof die een lagere concentratiegraad heeft dan voordien. Door de lagere concentratiegraad binnenin de zuigeraccu en dus het inverse osmosecircuit zal de TDS waarde (Total Dissolved Solids) van de vloeistof dalen en navenant de osmotische druk waardoor het permeaatdebiet terug zal toenemen. Mogelijk kan met behulp van een TDS meting, de sturing van klep 62 worden geautomatiseerd.

[0050] De installatie kan eenvoudig met CIP ('Cleaning In Place') reiniging worden uitgerust (niet voorgesteld op de tekening). Er kan zelfs voor gekozen worden dat men het reinigen uitvoert op 1 membraan, terwijl men produceert met een 2de membraan dat in serie of parallel werd gemonteerd. Anderzijds bevat de installatie geen componenten die een goede reiniging verhinderen.

[0051] In een apparaat volgens de uitvinding kan de zuiger 99 bij het vullen en dus de start van het batchproces worden ingesteld op gelijk welke plaats binnen de cilinder, waardoor de vrije cilinderinhoud aan zuigerzijde kan worden ingesteld met een regelbereik tussen 0 en 100% van de maximum inhoud. Hierdoor kan de gewenste inhoud van het gesloten retentaat circuit 6 en dus de uiteindelijke batchgrootte van het retentaat in een breed bereik worden geregeld, van een minimumwaarde, de gezamenlijke inhoud van de leidingen van het circuit, tot de maximum inhoud, zijnde de leidingen plus de maximum inhoud van de uitgeschoven cilinder. In het geval van volumetrische pompen die geen constant debiet geven, zoals plunjerpompen, werkt de zuigeraccu 1 bovendien gedeeltelijk als demper voor de optredende pulsaties.

[0052] De componenten van een apparaat volgens de uitvinding, met name dan de zuigeraccu en de membranen, kunnen zowel horizontaal als verticaal opgesteld zijn.

[0053] Wanneer in bovenstaande tekst wordt gesproken over 'regelapparatuur' , kan dit slaan op elke geschikte en aan de vakman bekende apparatuur voor regeling en sturen van een variabele in een proces, bvb een PI of PID regelaar.

[0054] Een apparaat en methode volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd als een industriële installatie voor het verwerken van grote hoeveelheden vloeistof. Voor het bekomen van een retentaat op basis van bier kan men bijvoorbeeld batches behandelen van 1000 of 2000 liter met concentratiefactoren van 5 tot 12 of hoger, bij werkdrukken van 20 to 80 bar of hoger. Vele vloeistoffen zijn geschikt voor behandeling met een apparaat en met de methode volgens de uitvinding, bijvoorbeeld voedingsstoffen zoals bier, wijn, fruit -en groentesappen, melk, maar ook chemische stoffen zoals solventen, restproducten uit de farmaceutische of cosmetische industrie, afvalwater, kortom alle vloeistoffen waaruit om een of andere reden water of andere vloeistoffen met laag moleculair gewicht moeten worden verwijderd.

[0055] De voorraadtank 8, retentaat tank 11 en permeaat tank 10 kunnen wel of niet deel uitmaken van het apparaat op zich. Hetzelfde geldt voor de debietregelaar 27, flessenbatterijen 12 en 13. Deze componenten kunnen dus deel uitmaken van een apparaat van de uitvinding, of het apparaat kan aansluitbaar zijn op deze componenten.

[0056] De uitvinding betreft echter ook apparaten op kleinere schaal, bijvoorbeeld voor gebruik in bakkerijen of andere voedselverwerkende bedrijven, alsook apparaten bestemd voor huishoudelijk gebruik. Ongeacht de schaal bevatten deze apparaten de componenten die karakteristiek zijn voor de uitvinding, met name dan de zuigeraccu. Naargelang de schaal en toepassingen kunnen dan één of meer van de hierboven beschreven varianten van bepaalde componenten beter geschikt zijn. Bijvoorbeeld zal voor apparaten op kleine schaal de oplossing met de veer of veerpakket getoond in figuur 8 meer aangewezen zijn dan de oplossing met pneumatische drukcircuit 30.

[0057] Een specifieke compacte uitvoering betreft een kleine batch-toepassing (1 à 10 liter), geïllustreerd in figuur 13a en 13b. Men ziet hierin het inverse osmose membraan 2, de flexibele verbinding 33 naar de zuiger-accu 1, de circulatiepomp 5. De afvoer voor het permeaat 3 en de voorraadtank 8 zijn eveneens getekend. De zuigeraccu 1 is gemaakt in een specifieke uitvoering die in meer detail getoond is in figuur 13b. De cilinder 100, zuiger 99, zijn aangeduid. De vloeistof stroomt door een holle buis 400 die excentrisch staat ten opzichte van de zuiger en de cilinder en is aangesloten op een excentrisch kanaal 401 in de zuiger. In dit geval bestaat de zuiger uit 2 helften en tussen deze 2 is een ringvormige kamer 331 en diverse (bijvoorbeeld radiale) boringen 332 langs waar de vloeistof in de zuigerruimte komt. Door deze opstelling kan de reinigingsvloeistof van de CIP alle moeilijk bereikbare holtes van de zuiger bereiken voor een goede reiniging. Deze uitvoering van de zuiger kan ook worden gebruikt in een grotere installatie zoals getoond in figuur 1. De tegendruk aan stangzijde wordt geleverd door een veer 300, die wordt geregeld door een wormvijzel 301 aangedreven door een elektromotor 310 en gestuurd door druksensor 19. De positie van de zuiger wordt gemeten door positiemeter 9.

[0058] Deze uitvoering bevat geen aparte voedingspomp. Via terugslagklep 17 kan verse vloeistof door de zuigeraccu met opgaande zuiger aangezogen worden vanuit voorraadtank 8, door aandrijving van de zuiger via de wormvijzel 301 en motor 310. De grootte van een batch is dan bepaald door de inhoud van de cilinder met de zuiger in hoogste stand. Eens de cilinder gevuld is, start men het proces zoals hierboven beschreven. Tijdens het proces daalt de zuigerstand naarmate permeaat wordt afgevoerd. De veerkracht wordt geregeld op basis van drukmeting 19 om de druk in het circuit constant te houden, maar dus niet bij constante zuigerpositie. De veerdruk duwt in deze uitvoering de zuiger naar beneden naarmate meer vloeistof uit het circuit verdwijnt. De meting van de zuigerpositie is in deze uitvoering dus niet bedoeld als input van de sturing van een voedingspomp, maar eerder om vast te stellen dat de zuiger zijn laagste positie heeft bereikt, waarna hij opnieuw kan worden gevuld door de zuiger weer te laten stijgen naar de hoogste positie. De positiemeting 9 is in deze uitvoering in feite optioneel : zij kan worden vervangen door een andere manier om te detecteren dat de zuiger de laagste stand heeft bereikt, of men kan dit zuiver visueel detecteren en op dat moment de machine uitschakelen. Mogelijk (maar niet noodzakelijk) kan ook hier een stuurklep 62 en debietregelaar 61 aanwezig zijn tussen het inverse osmose circuit en de voorraadtank 8. Het retentaat kan teruggestuurd worden naar de voorraadtank via klep 62 en debietregelaar 61. Het geheel wordt gestuurd door een kleine voorgeprogrammeerde PLC.

[0059] Verder is er mogelijk ook een ingewerkte compacte stoomgenerator (zoals in een cappuccinomachine) voor sterilisatie. Het geheel kan in een compact toestel met kleine display en enkele druktoetsen voor de automatische bediening worden ingebouwd. Het toestel heeft de grootte van een grote microgolfoven of grote foodprocessor.

[0060] Alle bovenvermelde uitvoeringsvormen zijn eveneens toepasbaar op andere cross-flow filtratietechnologieën dan inverse osmose, zoals bvb nanofiltratie of ultrafiltratie, die eveneens de vloeistofstroom scheiden in een permeaat en een retentaat.

Claims (31)

1. CONCLUSIES

   1. Apparaat voor het behandelen van een vloeistof dat volgende componenten bevat : - een filtratiecircuit, het welk circuit de volgende componenten bevat : o Een circulatiepomp (5), o Filtratiemiddelen zodanig geconfigureerd dat deze middelen de vloeistof scheiden in een permeaat (3) dat wordt verwijderd uit het circuit, en een retentaat (4) dat verder door het circuit stroomt, o Een doorstroom-zuiger-accu (1), dewelke een cilinder (100) bevat, een zuiger (99) voorzien om in de cilinder heen en weer te bewegen, en een zuigerstang (102) vast verbonden met de zuiger, zodat de cilinder verdeeld wordt in een deel (103) aan stangzijde en een deel (104) aan zuigerzijde, waarbij een doorstroomkanaal (105,201;331,332) voorzien is doorheen de stang en de zuiger, zodat het retentaat doorheen de zuigerstang en de zuiger kan stromen naar het deel (104) van de cilinder aan zuigerzijde, - toevoermiddelen (7;50,51) om vloeistof in het circuit (6) te brengen, . - middelen om een tegendruk in te stellen aan de stangzijde (103) van de cilinder, - Middelen (26) om het retentaat uit het filtratiecircuit te verzamelen.
2. 2. Apparaat volgens conclusie 1, dat verder bevat : - een druksensor (19), voor meting van de druk in het filtratiecircuit (6), - regelapparatuur voorzien om de tegendruk aan de stangzijde van de cilinder te regelen in functie van de door de druksensor gemeten druk.
3. 3. Apparaat volgens conclusie 1 of 2, waarbij het filtratiecircuit (6) een inverse osmose circuit is en waarbij de filtratiemiddelen bestaan uit één of meer inverse osmosemembranen (2).
4. 4. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 3, dat verder bevat : - Middelen (9) om de positie van de zuigerstang ten opzichte van de cilinder te meten, - Regelapparatuur voorzien om genoemde toevoermiddelen te regelen op basis van de gemeten positie van de zuigerstang.
5. 5. Apparaat volgens één van voorgaande conclusies, waarbij de middelen om een tegendruk te leveren bestaan uit middelen om een pneumatische druk uit te oefenen aan de stangzijde van de cilinder.
6. 6. Apparaat volgens conclusie 5, waarin genoemde middelen om een pneumatische druk uit te oefenen volgende componenten bevatten : - Één of meer drukflessen (12) gevuld met een gas op druk, - Één of meer regelventielen (14) voorzien om de gastoevoer van de drukflessen naar de stangzijde cilinder te regelen, - Regelapparatuur voorzien om de werking van de regelventielen te regelen op basis van de druk die wordt gemeten door de druksensor (19).
7. 7. Apparaat volgens conclusie 6, verder bevattende één of meer lege drukflessen (13) en één of meer bijkomende regelventielen (15) voorzien om een gasdebiet te regelen van de cilinder naar de lege flessen op basis van de druk die wordt gemeten door de druksensor (19).
8. 8. Apparaat volgens conclusie 6 of 7, verder bevattende een compressor (28) voorzien om de drukflessen (12) bij te vullen.
9. 9. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 4, waarbij de middelen om een tegendruk te leveren bestaan uit een regelbare veer of een regelbaar veerpakket (300) die aan de stangzijde is opgesteld en die voorzien is om te worden geregeld op basis van de druk gemeten door de druksensor (19).
10. 10. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 4, waarbij de middelen om een tegendruk te leveren bestaan uit een hydraulisch drukcircuit, gescheiden van het inverse osmose circuit en voorzien om een vloeistofdruk uit te oefenen in het deel (103) van de cilinder aan stangzijde.
11. 11. Apparaat volgens één van voorgaande conclusies, waarbij een flexibele verbinding (33) voorzien is tussen de uitlaat van de filtratiemiddelen (2) en de inlaat van het doorstroomkanaal van de zuigeraccu (1).
12. 12. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 10, waarbij de zuigerstang en de zuiger uit massief materiaal gemaakt zijn, dat doorboord is door een enkel kanaal (105) dat het genoemde doorstroomkanaal vormt.
13. 13. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 10, waarbij de zuigerstang een holle buis (200) is waarbinnen een tweede buis (201) is gemonteerd, dewelke eveneens doorheen de zuiger (99) loopt.
14. 14. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 10, waarbij een vaste verbinding voorzien is tussen de uitlaat van genoemde f iltratiemiddelen__ ( 2 ) en de inlaat van het doorstroomkanaal, en waarbij dit doorstroomkanaal gevormd wordt door een vaste buis (53), die bij voorkeur centraal geplaatst is ten opzichte van de cilinder, en waarbij de zuigerstang en de zuiger rondom deze vaste buis gemonteerd zijn en ten opzichte van deze vaste buis heen en weer kunnen bewegen, met gepaste dichtingen (54) voorzien tussen de zuiger en de vaste buis (53).
15. 15. Apparaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de toevoermiddelen bestaan uit een voedingspomp (7), bij voorkeur een volumetrische voedingspomp.
16. 16. Apparaat volgens conclusie 15, waarbij het apparaat verder een droogloopbeveiliging (32) bevat, voorzien om de voedingspomp tegen drooglopen te beschermen.
17. 17. Apparaat volgens conclusie 15, waarbij het apparaat verder een weegschaal (55) bevat, voorzien om een hoeveelheid vloeistof te wegen van waaruit de voedingspomp vloeistof aanzuigt, evenals middelen om de pomp uit te schakelen wanneer deze hoeveelheid onder een bepaalde waarde zakt.
18. 18. Apparaat volgens één van conclusies 1 tot 14, waarbij de toevoermiddelen bestaan uit een drukvat (50) en een persluchtvat (51), voorzien om de vloeistof met behulp van een gasdruk in het inverse osmose circuit te brengen.
19. 19. Apparaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het filtratiecircuit verder één of meer tanks (45) bevat, evenals de nodige kranen (57) om deze tanks wel of niet in het circuit op te nemen, om daarmee het volume aan vloeistof dat in het circuit circuleert groter of kleiner te maken.
20. 20. Apparaat volgens één van de voorgaande conclusies, dat verder een weegschaal (47) bevat om de hoeveelheid permeaat te wegen, evenals regelapparatuur om op basis van deze weging de toevoermiddelen aan te sturen.
21. 21. Apparaat volgens één van de conclusies 1 tot 18, waarbij de middelen (26,27) om het retentaat uit het filtratie circuit te verzamelen voorzien zijn om continu retentaat te verzamelen tijdens het rondcirculeren van het retentaat in het filtratie circuit, en waarin het apparaat verder een eerste weegschaal (47) bevat om de hoeveelheid permeaat te wegen, en een tweede weegschaal (48) om de hoeveelheid verzameld retentaat te wegen, evenals regelapparatuur voorzien om op basis van deze wegingen de toevoermiddelen (7;50,51) te sturen, en om eveneens de middelen (27) te sturen om het retentaat uit het filtratie circuit te verzamelen.
22. 22. Apparaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de filtratiemiddelen bestaan uit meerdere inverse osmose membranen (2) in serie of parallel, en dat eveneens één of meer reinigingsapparaten bevat, die zo zijn opgesteld dat men één of meer membranen kan reinigen terwijl de andere membranen actief werken in het inverse osmose circuit.
23. 23. Apparaat volgens één van voorgaande conclusies waarin de zuiger een ringvormig kanaal (331) bevat dat is aangesloten op een excentrisch geplaatste toevoeropening (401) voor toegang van de vloeistof die van de filtratiemiddelen komt naar het ringvormig kanaal, en waarbij de zuiger verder één of meer boringen (332) bevat die aansluiten op het ringvormig kanaal, voor doorvoer van de vloeistof van het ringvormig kanaal (331) naar de zuigerzijde van de zuiger-accu.
24. 24. Apparaat volgens één van voorgaande conclusies, waarbij de middelen om vloeistof in het filtratiecircuit te brengen worden gevormd door de zuiger-accu (1) zelf, waarbij deze voorzien is om vloeistof aan te zuigen uit een voorraadvat bij stijgende beweging van de zuiger in de cilinder.
25. 25. Apparaat volgens één van de voorgaande conclusies, verder voorzien van een terugstroomverbinding tussen het filtratiecircuit en een voorraadtank waaruit vloeistof in het circuit wordt aangevoerd, dewelke terugstroomverbinding middelen bevat om een hoeveelheid vloeistof uit het circuit naar de voorraadtank te laten terugstromen.
26. 26. Apparaat volgens conclusie 25, waarbij genoemde middelen bestaan uit een regelkraan (62) en een debietregelaar (61). . 27. Methode voor het behandelen van vloeistoffen door inverse osmose dewelke methode de volgende stappen bevat : - Laten circuleren van de vloeistof in een filtratiecircuit (6) dat volgende onderdelen bevat: o Een circulatiepomp (5), o Filtratiemiddelen zodanig geconfigureerd dat deze middelen de vloeistof scheiden in een permeaat (3) dat wordt verwijderd uit het circuit, en een retentaat (4) dat verder door het circuit stroomt, o Een doorstroom-zuiger-accu (1), dewelke een cilinder (100) bevat, een zuiger (99) voorzien om in de cilinder heen en weer te bewegen, en een zuigerstang (102) vast verbonden met de zuiger, zodat de cilinder verdeeld wordt in een deel (103) aan stangzijde en een deel (104) aan zuigerzijde, waarbij een doorstroomkanaal (105,201) voorzien is doorheen de stang en de zuiger, zodat het retentaat doorheen de zuigerstang en de zuiger kan stromen naar het deel (104) van de cilinder aan zuigerzijde, - Aftappen van een hoeveelheid permeaat uit de membranen (2) en toevoegen van een hoeveelheid verse vloeistof aan het circuit (6) via een voedingspomp (7), waarbij de hoeveelheid toegevoegde vloeistof wordt geregeld op basis van een meting van de positie van de zuiger (99) ten opzichte van de cilinder (100), waarbij de regeling zodanig is dat deze positie constant wordt gehouden aan een vooraf bepaalde positie, - Uitoefenen van een tegendruk aan de stangzijde van de cilinder, om het circuit op een vooraf bepaalde druk te houden.
27. 28. Methode volgens conclusie 27, waarin een bepaalde hoeveelheid vloeistof wordt behandeld in het filtratiecircuit, waarna het retentaat wordt verzameld.
28. 29. Methode volgens conclusie 28, waarbij continu het retentaat wordt verzameld uit het filtratiecircuit, terwijl verse vloeistof wordt toegevoerd naar het circuit.
29. 30. Methode volgens conclusie 29, waarbij het retentaat-debiet dat uit het filtratie circuit stroomt wordt geregeld op basis van een weging van de hoeveelheid verzameld permeaat, een weging van de hoeveelheid verzameld retentaat, en een vooropgestelde concentratiefactor CF = HB/(HB -HP), waarin : - HB gelijk is aan een hoeveelheid behandelde vloeistof - HP gelijk is aan de hoeveelheid geproduceerd ' permeaat uit deze hoeveelheid behandelde vloeistof.
30. 31. Methode volgens één van conclusies 26 tot 29, waarbij het filtratiecircuit (6) een inverse osmose circuit is en waarbij de filtratiemiddelen bestaan uit één of meer inverse osmosemembranen (2).
31. 32. Methode volgens één van conclusies 27 tot 31, ten uitvoer gebracht in een apparaat volgens één van conclusies 1 tot 26.