CN109562309B - 过滤方法、助滤剂和过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制预涂过滤器的滤饼的孔隙率的方法，该预涂过滤器具有用于原料流体的至少一个入口和用于滤液的至少一个出口，该方法包括以下步骤：经由预涂过滤器的入口供应添加有助滤剂的原料流体的流；以及从预涂过滤器的出口排出滤液的流；其中，排出的滤液的浊度被测量并借助于控制单元与浊度的至少一个阈值比较；并且通过使用控制单元根据测量的浊度与该至少一个阈值的比较结果来调节供应的流的体积流以对预涂过滤器的原料流体侧与滤液侧之间的压力差进行控制。本发明还涉及用于液体食品或其原材料和中间产物的过滤的预涂过滤器用的助滤剂，特别地，液体食品是啤酒，该助滤剂包括纤维素纤维和纤维胶纤维两者；并且本发明还涉及借助于这种助滤剂过滤或稳定啤酒的方法。

Description

过滤方法、助滤剂和过滤器

技术领域

本发明涉及用于调整预涂过滤器(pre-coat filter)的滤饼的孔隙率的方法以及用于流体的过滤和/或稳定的预涂过滤器，流体特别地是啤酒，本发明还涉及用于预涂过滤器的助滤剂，预涂过滤器用于过滤流体(诸如液体食品和饮料，特别地是啤酒)以及它们的原材料和中间物。另外，本发明涉及用于使用这种助滤剂过滤和/或稳定(浑浊或不稳定的)啤酒的方法。

背景技术

在熟化过程(maturing process)的最后，啤酒包含各种酵母和浑浊颗粒，特别地，以消费者的期望(例如光亮的光泽)为目的和以保存为目的，通过过滤移除各种酵母和浑浊颗粒。为此，借助于过滤装置将浑浊的啤酒(即未滤液)分离为光亮的滤液和剩余的过滤残留物(过滤层)。

已知使用预涂过滤器(例如预涂烛式过滤器)来过滤或稳定啤酒。位于预涂烛式过滤器的过滤罐中的是多个过滤烛，多个过滤烛从顶板附接(例如悬挂)或附接于所谓的寄存器(register)。过滤烛通常具有过滤主体，过滤主体能够包括例如细线，线圈之间的间隙用作用于滤液的通道。线圈自支撑或者被与线圈相关联的支撑件保持。助滤剂被添加到待过滤的啤酒。助滤剂在过滤操作的开始预涂于过滤主体的外表面，使得预涂层被形成为由主要预涂层和安全层组成；这被称为基本预涂。主要预涂(阶段1)和安全层(阶段2)还能够被称为基本预涂的阶段1和阶段2。还可以想到的是，仅在一个阶段或多于两个阶段进行基本预涂。在过滤处理期间，助滤剂被有规律地添加到待过滤的啤酒，这被称为连续的剂量。用于啤酒的过滤的主要助滤剂是煅烧过的硅藻石(硅藻土)。然而，煅烧过的硅藻石包含方晶石。方晶石的吸入能够引起尘肺病。粉尘形式的方晶石还被分类为危险物质。因此，必须遵守严格且复杂的安全措施来处理硅藻土粉尘。另外，硅藻土成为相对昂贵的助滤剂，尤其是出于处置的原因，这是因为在一些国家在过滤期间产生的硅藻土沉淀物必须作为需要监管的废物进行处置。

在EP 1 243 302 B1中提到了其它助滤剂。特别地，存在使用纤维素作为助滤剂的实验。DE 10 2004 062 617 A1公开了用于过滤的市售的天然纤维素纤维。所使用的纤维素的形式是维持自身的天然状态下的纤维。天然纤维素纤维典型地为平坦的中空纤维。当干燥时，这些纤维为带状并且部分地扭曲。这种类型的典型纤维还例如为用于织物行业的棉纤维或者用于纸张生产的纸浆纤维。然而，这种纤维素的澄清效果和经济可行性不令人满意并且通常不能可靠地获得期望的浊度。另外，纤维素作为助滤剂的使用能够引起相对快速的滤饼阻塞。

WO 2015/036372 A1公开了一种再生纤维素纤维的使用，再生纤维素纤维可选择地混合有硅藻土。然而，啤酒的过滤中再生纤维素纤维的使用能够引起与获得的浊度相关的问题。特别地，在滤液中浊度高于所期望的浊度或者过低的过滤器性能能够引起问题。

因此，本发明基于如下目的：提供一种作为硅藻土的替代物的助滤剂，其具有类似的良好过滤性质，但是生产便宜且不具有任何健康问题。

在过滤元件的滤液侧，局部流率随着靠近出口而增加。滤液流在过滤元件的未滤液侧创建抽吸效果，从而助滤剂固定于元件的表面，即固定在最高流的位置。如果过滤元件的该位置被覆盖，则最高流的局部位置迁移并且还引起在新位置处的抽吸效果以及助滤剂的积聚。归因于该效果，过滤元件的整个表面逐渐覆盖有助滤剂，因而形成均匀的预涂层。在可压缩助滤剂的情况下，在预涂层的收集期间很难如利用之前使用的助滤剂的通常惯例那样建立任何背压(counter-pressure)。结果，流不像在具有覆盖的过滤元件的位置常见的那样减少并且在过滤元件的自由表面处增加，使得没有均匀的过滤层收集于过滤元件。

在过滤期间使用可压缩助滤剂的一个困难来自预涂层以及过滤层(即滤饼的过滤层)两者的压缩率。如上所述，由于可压缩助滤剂难以引起背压，所以滤饼的特定压缩必须通过选择性地增加流率而创建。仅当获得了特定压力差时，可压缩滤饼显示过滤性质。当流率进一步增加时，即当通过滤饼的流较高时，滤饼被过度压缩，引起未滤液侧与滤液侧之间的压力差过高。结果，过滤层可能变得阻塞，使得不再能获得足够的过滤器性能。如果压力差进一步增加，则最终能够迫使浊度颗粒通过过滤层或者在过滤层中产生穿孔，使得不再可能进行有效的过滤。

典型地，以获得均匀的滤液输出(即每单位时间恒定的滤液量)的方式控制未滤液在过滤期间的流入量(inflow)。然而，这引起在过滤处理期间遍及过滤层的压力差由于连续增大的滤饼而增加的结果。尽管这种压力差的增加在使用硅藻土时通常没有问题，但是当使用可压缩助滤剂时，导致滤饼的进一步压缩超过所需的基本压缩(参照上文)，由此滤饼的孔隙率或渗透率可能受到影响，因而持水度(retention capacity)或者过滤的选择度可能受到影响。根据未滤液中的固体含量，当调整到恒定滤液输出时引起滤饼中不受控制的阻力，这导致过少或过多的压缩。于是过滤结果(即滤液的品质)不是可控的。

因此，本发明的目的是提供一种用于调整滤饼的孔隙率的方法以及能够调整滤饼的孔隙率的预涂过滤器，特别地，滤饼具有可压缩助滤剂。通过调整孔隙率，将在整个可能最长的过滤循环获得足够良好的滤液品质。一般来说，本发明基于如下目的：延长预涂过滤器的使用寿命和能够有效地使用可压缩助滤剂。

发明内容

过滤方法和过滤器

通过用于调整预涂过滤器的滤饼的孔隙率的方法来实现以上目的，其中预涂过滤器包括用于未滤液的至少一个入口和用于滤液的至少一个出口，该方法包括以下步骤：经由预涂过滤器的入口供应添加有助滤剂的未滤液的流，并且从预涂过滤器的出口排出滤液的流，其中排出的滤液的浊度被测量并且借助于控制单元与浊度的至少一个阈值比较，并且以如下方式借助于控制单元调整预涂过滤器的未滤液侧与滤液侧之间的压力差：根据测量的浊度与至少一个阈值的比较结果来调节供应的流的体积流(volumetric flow)，例如以便获得浊度的目标值。

因此，该方法借助于根据在滤液侧测量的浊度通过改变供应的未滤液的体积流而改变的压力差来调整滤饼的孔隙率或渗透率，供应的未滤液还能够包含返回的滤液或由这种返回的滤液组成。在现有技术中熟知预涂过滤器，因此在这里将不进一步说明预涂过滤器。特别地，预涂烛式过滤器能够被用作预涂过滤器，而预涂盘式过滤器或预涂层式过滤器也能够被用作预涂过滤器。根据过滤元件(即过滤烛、盘或层)的配置能够竖直或水平地完成预涂。在实际过滤之前通过基本预涂(basic pre-coating)创建位于过滤元件的(位于未滤液侧的)表面的预涂层。在过滤期间，通过助滤剂的连续添加在基本预涂上连续创建滤饼。在过滤期间，除了助滤剂之外，过滤的浑浊物质也形成滤饼。在这里或以下，术语预涂层和过滤层可以与术语滤饼同义地使用。这通常指的是助滤剂和/或浑浊物质积聚于未滤液侧。

待过滤的流体能够为浑浊的或不稳定的啤酒、红酒或果汁(例如苹果汁)以及糖溶液。因此，在这里或以下，术语滤液及其衍生物通常还包括流体的(附加)稳定的可能性。因此，代替助滤剂和/或除了助滤剂之外，还可以将稳定剂添加到流体，特别地添加到啤酒。

如在预涂过滤中典型地，经由位于预涂过滤器的过滤元件的一侧(未滤液侧)和位于过滤元件的另一侧(滤液侧)的至少一个入口供应添加有助滤剂的未滤液的流，滤液的流在通过滤饼之后经由预涂过滤器的至少一个出口排出。排出的滤液能够被传递例如以被填充到容器(诸如饮料瓶或桶)中，或者如下所述，至少部分地返回到未滤液侧。因此，在这里和以下，术语未滤液通常还包括浑浊流体和返回的滤液的混合物。当讨论稳定时，术语未滤液则指待稳定的流体(例如啤酒)。

根据本方法，例如在预涂过滤器的出口处立即测量滤液的浊度并且滤液的浊度被控制单元用作控制参数以借助于预涂过滤器来调整压力差。能够例如利用散射光传感器或透明度传感器来光学地测量滤液的浊度。例如在DE 197 51 180 C1中说明的，借助散射光测量，能够基于散射回的光强度来估算滤液中浊度物质的量。所测量的浊度值通过相应的传感器被连续地或以有规律的限定时间间隔转递到预涂过滤器的控制单元。能够根据浊度曲线自动地适配时间间隔。另外，可以从测量的浊度值确定浊度曲线，特别地确定浊度的时间导数(time derivative)。于是，控制单元能够将测量的浊度值和/或特定的衍生物(derivative)与浊度或衍生物的至少一个阈值进行自动比较。

控制单元能够被形成为配备有显示器(例如触摸屏)和/或输入单元的处理单元，该控制单元还可以包括能够储存流体-特定阈值的存储器单元。例如，能够以各种管理的形式储存用于不同类型的啤酒的最大容忍浊度的不同阈值。然而，还能够使阈值缩小以提供对于超过可接受水平的浊度的安全裕度。特别地借助于上阈值和下阈值(在上阈值和下阈值内压力差不发生改变)能够绕着浊度的选点值限定间隔。控制单元从存储器单元读取对应的阈值并且将测量的浊度值与这些阈值进行比较。根据结果，控制单元例如通过致动用于未滤液的可控泵来调节所供应的未滤液的体积流，这对于未滤液侧与滤液侧之间的压力差具有直接影响。如果体积流增加，则通过滤饼的流体的流率自动增加，这是因为预涂过滤器通常在死端式过滤中进行操作。增加的流率引起较大的压力差，从而使滤饼紧凑，由此过滤层的孔隙率相应地减小，因而渗透率(达西值)相应地减小。结果，引起滤液中浊度的降低。

相反地，体积流的减小引起流率的减小，从而引起压力差的减小和滤饼的松弛或松散，由此孔隙率增加因而渗透率增加。结果，滤液中的浊度增加。因此，能够通过调节体积流直接影响遍及滤饼的压力差。特别地，能够调节体积流直到达到压力差的预定目标值。能够借助于控制单元自动进行该调节，其中一个或多个压力传感器被用于确定压力差，并且如下更详细地说明的，通过控制单元使可控泵和/或可控阀被相应地致动用于调节体积流。

因此，根据本发明的方法能够通过调整压力差来直接影响滤液中的浊度。特别地，能够以使滤液中的浊度总是低于最大可接受浊度值的方式调整预涂过滤器的使用寿命期间的压力差。在以90°散射光测量时，这种阈值能够例如对于淡啤酒为1.0EBC。根据啤酒或者待过滤的流体的相应类型，最大可允许浊度值能够不同。与传统预涂过滤不同，未滤液的流入量不根据每单位时间期望的滤液量进行调整，而是根据测量的剩余浊度进行调整。这能够确保滤液总是以可接受的浊度进行排出。上述方法在使用可压缩助滤剂(例如包括纤维胶和/或纤维素或者由纤维胶和/或纤维素组成的助滤剂)时特别成功。与硅藻土相反，在使用可压缩助滤剂时整个滤饼是可压缩的，而不仅是滤出的浑浊物质是可压缩的。结果，由可压缩助滤剂制成的过滤层的孔隙率能够更多地受到体积流的上述调整的影响。

能够例如使用作为根据如下等式的固体按压(solid pressing)的函数的过滤阻力的数学说明来限定助滤剂的压缩率，在Luckert,K的“Handbuchs der mechanischenFest-Flüssig-Trennung(机械固液分离手册)”的章节8.2.5(2004；Essen：Vulkan出版社，第160页，公式8.62)中，该等式通常被说明为用于滤饼：

其中r₀是在压力p₀下的过滤阻力，p_s是固体材料骨架上的压力负荷，r是滤饼的过滤阻力，因此，是饼渗透率β的倒数值。指数n分别说明了滤饼或助滤剂的压缩率(在滤饼仅由助滤剂组成的情况下)。对于该等式及其衍生物的细节，参照该手册的上述章节。

在这里和以下，可压缩助滤剂应当被理解为意味着压缩率n在从0.025至1.5的范围、优选地在从0.4至0.96的范围中的可压缩助滤剂。特别地，压缩率n(即未分离浑浊物质)在0.025至1.5的范围中、优选地在0.4至0.96的范围中的可压缩助滤剂包括由纤维胶和/或纤维素制成的可压缩助滤剂以及包含纤维胶和/或纤维素的可压缩助滤剂。

例如在WO 2015/036372 A1说明了一种可压缩助滤剂。例如由天然产生的纤维素或者纸浆制成的再生纤维素纤维能够被用作可压缩助滤剂。再生纤维素纤维能够包含超过98％的纤维素，特别地纤维素是α-纤维素。基于相应的制造过程的清楚限定的条件，能够选择性地调节再生纤维素纤维的诸如厚度(纤度)、长度或截面形状的性质。

再生纤维素纤维能够特别地为纤度范围为0.1dtex至30dtex(例如0.5dtex至2dtex)的纤维胶纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维。再生纤维素纤维的长度能够小于1mm，特别地为0.01mm至0.9mm，优选地为0.03mm至0.1mm。莫代尔纤维与纤维胶纤维相比具有较高的强度。通过纺织处理获得莱赛尔纤维，在该纺织处理中，纸浆溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中。

再生纤维素纤维能够具有例如可以通过纺织喷嘴孔的几何形状限定的不同截面。可压缩助滤剂能够呈两种或更多种不同助滤剂的混合物(例如不同类型的纤维的再生纤维素纤维)的形式。还可以将具有不同纤度或不同截面形状或不同长度的相同纤维进行混合。

特别地，纤维胶纤维(即在纤维胶处理中产生的纤维)能够用作可压缩助滤剂。特别地，助滤剂能够仅由纤维胶组成。纤维胶纤维由特殊的纸浆(即纸浆纤维)制成。为此，在化学处理(黄原酸盐法(xanthogenate method))中将纸浆的纤维素转换为在氢氧化钠中可溶解的形式。最终，溶解的纤维素通过限定的喷嘴(纺织孔或通道)纺粘出到沉淀池。为每个喷嘴孔创建环状的纤维素纱线，并且如果必要，则该环状的纤维素纱线能够随后被伸展、清洗、后处理、裁切和干燥。结果，能够在纺织处理中直接影响纤维直径、纤维长度、截面形状和表面结构。

助滤剂能够包括例如其它纤维的其它材料或者整个由再生纤维素纤维组成。在助滤剂中再生纤维素纤维(例如纤维胶)的比例能够在20％至100％之间，特别地在50％至100％之间。为了过滤，从预涂纤维形成具有第二结构的由纤维制成的滤饼。还可以想到如下助滤剂：该助滤剂包含纤维素或全部由纤维素制成或附加包含不可压缩的部分。

当使用可压缩助滤剂时，能够(例如通过再循环)利用极大地增加的体积流来完成基本预涂，使得滤饼已经被预压缩以获得足够低的孔隙率。该初始体积流与实际过滤期间的体积流的比可以为大约2：1至10：1，特别地为大约2：1至5：1。然而，上述方法还使得可以以初始的体积流继续进行实际过滤(再循环)，该初始体积流仅在过滤的过程中根据过滤层中的浑浊物质的沉积或包结(inclusion)而逐渐减小或增加。

特别地，能够借助于控制单元调节体积流，以使过滤元件的滤液侧与未滤液侧之间的压力差大于或等于压力差的不等于零的下阈值。

所述阈值能够取决于待过滤的流体的类型,特别地取决于啤酒的类型，并且能够为各过滤单独确定所述阈值，并且所述阈值能够以各种管理的形式储存于存储器单元，控制单元从该存储器单元读取相应的值。对于啤酒，下阈值能够在例如从0.5bar至2bar的范围中，优选地，在从0.8bar至1.5bar的范围中。为了调整压力差，预涂过滤器能够在未滤液侧和滤液侧包括压力传感器，压力传感器将测量的值传递到控制单元。实质上能够在不具有压力的情况下或者例如对于碳酸饮料以预定压力来操作滤液侧。为此，能够在滤液侧例如借助于(压力)控制的阀通过控制排出的滤液来实现主动压力调整。于是，用于供应的体积流的泵能力被相应地构造大，以便能够设定所期望的压力差。

设定最小压力差保证了过滤层的最小压缩，因而保证了最大孔隙率，结果保证了最大的剩余浊度。归因于上述取决于浊度的压力差的调整，能够将最小压力差选择为小到如下程度：过滤层尚未完全形成但能够保证足够用于过滤，这尚未满足剩余浊度的目标值的严格要求。这在开始过滤时特别有利，其中必须首先建立位于预涂层的过滤层(与滤饼一起)。

根据另一实施方式，当测量的浊度大于上阈值时，控制单元能够增大压力差的目标值。于是，通过如下方式实现了实际上应用于(新)目标值的压力差的调整：控制单元例如借助于入口中的泵的适当调整使得所供应的流的体积流增加。如已经多次提到的，上阈值取决于流体，特别地取决于待过滤的啤酒的类型，并且能够以各种管理的形式存储于控制单元的存储器单元。在最终产品中能够朝向最大可允许浊度传动上阈值，或者上阈值能够比最大可允许浊度低安全裕度，以便总是保证可接受的产品品质。如果浊度传感器测量到比上阈值大的浊度值，则控制单元使体积流增加，从而遍及过滤层的压力差增加，并且获得过滤层的增加的压缩度，因而获得过滤层的减小的孔隙率。结果，浊度再次下降到小于上阈值。如果是这样的情况，则体积流(和压力差)优选地不进一步增加，以便防止过滤层由于过度压缩而阻塞。啤酒的最大可允许浊度的上阈值可以例如对于90°散射光测量为1.0EBC，或者对于25°散射光测量为0.2EBC。包括所述安全裕度的上阈值能够例如对于90°散射光测量为0.7EBC。

因此，控制单元能够在测量的浊度小于下阈值时减小压力差的目标值。于是，通过如下方式实现了实际上应用于(新)目标值的压力差的调整：控制单元减小了供应的流的体积流。另外，下阈值取决于流体的类型并且能够以各种管理的形式储存于存储器单元。通过降低体积流，滤饼由于低的压力差而再次松弛，使得孔隙率再次增加，从而滤液中的浊度增加。下阈值能够为例如上阈值的60％至90％，优选地为70％至80％。例如，对于90°散射光测量为0.4EBC的下阈值能够被设置用于0.7EBC的上阈值。通过在剩余浊度过低时减小体积流，能够与上阈值结合而在最终产品中获得大致恒定的浊度。为了防止剩余浊度在下阈值与上阈值之间的振动，能够利用阻尼因子来进行压力差的调节。于是，能够实现稳定的调整。

在同样取决于多样性的滞变(hysteresis)内，即在浊度的下阈值与上阈值之间的区间内，压力差的目标点未被调节而保持不变。测量的浊度与阈值和/或浊度值(浊度曲线)的时间导数的距离能够用于限定调节压力差的目标值的步长。如果极大地超出或下冲阈值，和/或如果浊度快速增加或减小，则目标值的改变能够对应地更大。当超出上阈值时，通过体积流极大地增加，压力差能够附加地突然增加。如果浊度相应地再次下降到小于上阈值，则体积流和压力差能够再次部分减小，但是仍然维持大于初始值。可选地，压力差能够通过体积流的逐渐增加而缓慢增加，以便相应地维持于下冲上阈值时的最后值。

根据另一实施方式，能够完全地通过增加或减小待过滤的流体的体积流实现压力差的调整，特别地，待过滤的流体是啤酒。在该情况下，当要增加压力差时，从存储罐经由供应管线将较多待过滤的流体供应或泵送到预涂过滤器的入口，或者当要减小压力差时，供应对应较少的待过滤的流体。从预涂过滤器的出口排出的滤液相应地增加或减少。结果，特别地最初能够获得非常高的过滤器性能，即能够获得排出的滤液的大体积流。供应的待过滤的流体的体积流的变化能够伴随着添加的助滤剂的量的对应变化。

可选地，压力差的调整能够至少部分地(特别是完全地)通过使滤液返回到预涂过滤器的入口来实现。以该方式，能够同样实现供应的未滤液的流的体积流的增加和/或减少，其中，如以上提到的，术语未滤液还包括返回的滤液。为此，能够在出口中(特别地在上述浊度传感器的下游)设置例如可控的三通阀形式的分叉，其中用于滤液的返回管线从上述浊度传感器分叉到预涂过滤器的入口。因此，通过调整到预涂过滤器的供应管线中的三通阀和/或可控泵，控制单元能够确定在入口处混合到待过滤的流体的返回的滤液的量。能够在将助滤剂添加到待过滤的流体的下游或上游完成混合。在返回管线的分叉中的相应三通阀能够允许两个变型之间的切换。

如上所述，能够部分地借助于滤液的返回以及部分地通过待过滤的流体的体积流的调节，或者完全地通过使滤液返回来实现未滤液的体积流的调节。在两种情况下，滤液均能够部分地返回。完全地通过使滤液返回而完成的体积流的调节具有如下优点：在不提高过滤器性能(即每单位时间排出的滤液的量)的情况下，允许滤饼的改善的压缩。例如，当滤液(例如啤酒)随后被碳酸化、混合、巴氏灭菌或直接装瓶时，滤液的恒定的体积流是有利的。

能够完全地通过使滤液返回特别地直到测量的浊度小于浊度的上阈值来实现压力差的调整。上阈值取决于流体，特别地取决于待过滤的啤酒的类型，并且上阈值以各种管理的形式储存于控制单元的存储器单元。上阈值能够基于最终产品中的最大可允许浊度或者能够被降低安全裕度。在该情况下，没有滤液被排出直到测量的浊度再次可以被接受。这防止了过滤不足的滤液的排出。如果浊度下降到小于上阈值，则能够增加排出滤液，如果必要，则待过滤的流体的体积流能够被增加，以便确保足够高的压缩。

根据另一实施方式，预涂过滤器还能够包括具有未滤液空间、配置于未滤液空间的多个过滤元件(特别地为过滤烛)、用于未滤液的至少一个上入口和一个下入口的过滤罐，其中添加有助滤剂的未滤液的流至少暂时地经由下入口以及上入口供应。可选地，未滤液的流能够暂时地仅经由上入口供应，特别可选地，经由下入口和上入口供应。过滤罐还能够包括滤液空间，滤液能够从该滤液空间排出。在该情况下，用于未滤液的上入口配置于未滤液空间的上区域。

过滤烛能够配置于预涂过滤器，例如配置于具有用于滤液的寄存器出口的寄存器。在经由上入口和下入口供应未滤液的情况下，能够实现预涂层的较均匀预涂。其中，能够使用控制单元调节分别经由上入口和下入口的体积流的比。然而，归因于可压缩助滤剂的较高浮力，至少大部分地经由下入口的供应是有利的。在这里和以下，术语“上”和“下”总是应当被理解为与预涂过滤器的足迹(footprint)相关，因而与重力的影响相关。

根据另一实施方式，仅能够在压力差小于预定的最大压力值的情况下进行供应的流的体积流的增加。如上所述，能够为此目的在未滤液和滤液中设置压力传感器，并且未滤液和滤液中的压力传感器将它们的测量值发送到控制单元，控制单元从它们的测量值确定预涂过滤器的滤液侧与未滤液侧之间的压力差。能够通过限制实现的压力差来防止将使过滤失效的前述迫使颗粒通过过滤层和局部贯穿过滤层。

上述目的还能够通过用于特别是啤酒的流体的过滤和/或稳定的具有过滤罐的预涂过滤系统来实现，该过滤罐具有用于未滤液的至少一个入口、未滤液空间、配置于未滤液空间的多个过滤元件和用于滤液的至少一个出口，其中预涂过滤系统还包括适于测量滤液的浊度的测量装置，并且设置有控制单元，该控制单元适于将测量的浊度与浊度的至少一个阈值进行比较并且通过如下方式调整预涂过滤器的未滤液侧与滤液侧之间的压力差：根据测量的浊度与至少一个阈值的比较结果来调节经由入口(114a、114b)供应的添加有特别是可压缩助滤剂的助滤剂的未滤液的流的体积流。

用于预涂过滤器的过滤罐熟知于现有技术，因此在这里不进一步讨论。通常，用于未滤液的入口布置于过滤罐的下端部处，在该下端部处，引入的未滤液在上升的流中流过多个过滤元件的外表面。因此，在一个过滤处理中，未滤液空间填充有未滤液。预涂过滤器能够包括通过顶板与未滤液空间分离的滤液空间，过滤元件通向滤液空间，并且滤液从过滤元件进入滤液空间。可选地，预涂过滤器能够包括所谓的寄存器出口，该寄存器出口例如从EP 1 243 300 B1中已知。在该情况下，特别地，未设置过滤罐的顶部空间形式的分离的滤液空间。

与根据本发明的方法相关联的上述相同的实施方式和延续同样适用于预涂过滤系统。特别地，测量装置能够包括浊度传感器，该浊度传感器能够被构造为光学传感器，例如透明度传感器或散射光传感器。控制单元能够被构造为具有存储器单元、显示器和/或输入装置(例如触摸屏)的处理器单元。如以上详细说明的，控制单元适于通过根据测量的滤液中的浊度来调节未滤液的体积流来调整压力差。

预涂过滤系统还能够在入口中包括可控泵，其中控制装置适于在测量的浊度大于浊度的上阈值时提高泵的性能。如上所述，通过提高泵的性能，除了待过滤的流体之外也能够包含返回的滤液的较多未滤液因而被引入未滤液空间，从而未滤液空间中的压力增加，因而遍及滤饼的压力差增加，这引起浊度的减小。

预涂过滤系统还能够包括到入口的用于滤液的返回管线和适于使至少一部分滤液能够经由返回管线返回到入口的可控阀，其中如果测量的浊度大于上阈值，则控制单元还适于增加返回的滤液的体积流。能够通过致动可控阀使一部分滤液分叉和/或致动入口中的可控泵来实现返回的滤液的体积流的调节。

根据另一实施方式，如上所述的过滤罐能够具有用于未滤液的至少一个上入口和一个下入口，其中控制单元还被构造为使添加有助滤剂的未滤液的流至少暂时地经由下入口且经由上入口或者暂时地仅经由上入口传递。为此，具有可控阀的分叉能够设置于供应管线以及到上入口或下入口的对应的连接管线。此外，通过设置可控泵，上入口还能够用作用于未滤液的出口，该可控泵从上入口排出未滤液。结果，从下入口到上入口的基流能够被施加于未滤液，这实现了位于过滤元件表面的预涂层的厚度的均匀化。这在使用可压缩助滤剂时是特别有利的，其中可压缩助滤剂在未滤液中受到较高的浮力。

最后，过滤元件能够为均具有过滤主体、配置于过滤主体的内部空间的内部主体以及形成于过滤主体与内部主体之间的至少一个滤液通道的过滤烛，其中内部主体被形成为大致管状并且包括至少一个滤液出口，并且内部主体还包括沿着内部主体的纵轴线的至少两个位置布置的两个周向配置的孔(aperture)，该两个周向配置的孔被形成为使来自滤液通道的滤液能够进入内部主体的内部空间。

具有过滤主体和配置于过滤主体的内部空间的内部主体的用于预涂过滤器的过滤烛自身在现有技术中已知。过滤主体能够包括螺旋线圈，其中线圈之间的间隙用作流体通道。线圈能够自支撑或者被与线圈相关联的支撑件保持。这种支撑件能够被设置为例如一个或多个间隔件的形式，该一个或多个间隔件配置于过滤主体和内部主体之间，使得包括线圈的过滤主体与内部主体间隔开。可选地，能够例如通过内部主体的星形截面使内部主体被形成为具有突起，其中线圈被配置为与内部主体的突起接触。大量可选构造是可以想到的。关键仅在于，一个或多个滤液通道形成于过滤主体的内表面与内部主体的外表面之间，其中滤液在通过预涂层和过滤主体之后进入一个或多个滤液通道，并且滤液能够通过一个或多个滤液出口从一个或多个滤液通道排出。

归因于过滤烛的能够在二分之一米至例如六米的范围中的大长度，过滤主体和内部主体两者被形成为沿着纵轴线延伸，其中沿着该纵轴线过滤主体完全包围内部主体。

归因于滤液从未滤液空间传递到形成于过滤主体与内部主体之间的至少一个滤液通道中，并且归因于经由至少一个滤液出口从滤液通道排出滤液，在滤液通道中形成具有流量剖面的滤液流，其中流量剖面由滤液通道的形状、具有预涂滤饼的过滤主体的过滤性质以及沿着过滤烛的未滤液流的流量剖面确定。在内部主体以及过滤主体两者被形成为具有沿着纵轴线同心的圆形均匀截面的管状的传统的过滤烛中，朝向滤液出口增加的滤液的体积流总是具有截面相同的例如环形间隙的形状的滤液通道可用。为此，在传统过滤烛的情况下，朝向滤液出口的滤液流率增加，然而，特别地，在仅具有一个滤液出口的过滤烛的情况下，滤液流的停滞(stagnation)点能够在过滤烛的与滤液出口相反的一侧出现。然而，根据伯努利压力原理，增加的流率造成水动力流的减小的液体静压力，从而遍及具有预涂层(即使是完全均匀的预涂层)的过滤主体的压力差沿着过滤烛的纵轴线变化，这进而引起了助滤剂的不规律预涂。利用具有过滤烛的预涂过滤器，过滤烛的滤液出口通常设置于过滤烛的上端处，其中未滤液通常从下方引入过滤罐，这使得未滤液流易于随着在过滤罐中的高度增加而停滞。在该情况下，在相反方向上增加或减少的过滤烛内部的滤液流和过滤烛外部的未滤液流的流量剖面在该情况下彼此相反，这附加地放大了压力差的改变。归因于在过滤烛的不同区域中的不同抽吸效果，涂层的形成(即滤饼的形成)在过滤主体的不同端处以变化的程度不同。

归因于过滤烛内部的滤液流而形成不同程度的预涂层的现象在使用具有大颗粒的可压缩助滤剂时特别显著，该可压缩助滤剂通常具有低密度。当根据本发明为了调整滤饼的孔隙率而使流率增加时，由于在过滤烛的滤液通道中的较高流率，预涂层的不规律进一步增加，直到预涂层局部穿孔。

本发明通过进行滤液侧的流的水动力优化而寻求解决程度变化地形成预涂层的问题。根据本发明，过滤主体和/或内部主体被构造为使滤液通道中的滤液流在过滤烛的操作期间被赋予引起位于过滤主体的外表面的助滤剂的预涂均匀化的流量剖面。在这里和以下，助滤剂的预涂的均匀化应当被理解为意味着与具有均匀截面的滤液通道和完全封闭的内部主体的传统过滤烛相比，在预涂层的厚度的均匀性上有所改善。特别地，过滤主体和/或内部主体能够被形成为使得滤液的流率和/或体积流遍及整个过滤主体地平衡，并且/或者在通过过滤主体时的压力损失或未滤液沿着过滤烛的纵轴线时的滤液流的抽吸效果至少部分地相等。在特殊情况下，过滤主体和/或内部主体能够被构造为使得在形成的滤液通道中出现滤液的大致恒定的流量剖面。术语“大致”包括通过过滤烛的滤液的操作波动。可选地，滤液流的流量剖面适配于沿着过滤烛的纵轴线的未滤液的流量剖面。特别地，能够通过过滤主体和/或内部主体的合适构造来防止在滤液流中产生停滞点。

为了获得滤液通道中的滤液流的期望的流量剖面，特别地，过滤主体和/或内部主体的沿着过滤烛的纵轴线的形状能够变化以便实现用于所需体积流的所需要的滤液通道的截面。可选地或附加地，内部主体能够设置有凹部，如以下详细地说明的，滤液通过凹部传递到内部主体的内部空间，能够经由至少一个滤液出口从该内部空间排出滤液。能够借助于这种孔对滤液通道中的滤液赋予期望的流。内部主体中的变化的截面和局部设置的孔的组合也是可以想到的。有孔的内部主体必须至少部分地中空，用于内部滤液流的形成。

如上所述，内部主体能够被形成为大致管状并且包括至少一个滤液出口，其中内部主体包括沿着内部主体的纵轴线的至少两个位置处的周向配置的孔，该周向配置的孔被形成为使得滤液能够从滤液通道进入内部主体的内部空间。因此，根据该另一实施方式，内部主体至少部分地被形成为中空体，其中术语“大致管状”在这里应当被理解为意味着内部主体包括沿着其纵轴线周向封闭的夹套，该夹套的截面事实上能够沿着纵轴线变化。特别地，作为大致中空的锥形的内部主体的构造是可以想到的。内部主体还能够至少部分地被形成为使得其截面朝向滤液出口变宽，以便获得在内部主体的内部空间中的滤液流的均匀的流量剖面。在这里大致中空意味着内部主体具有腔，该腔使沿着内部主体的纵轴线配置的孔连接到一个或多个滤液出口，能够经由该一个或多个滤液出口排出已经进入内部主体的内部空间的滤液。过滤烛能够被形成为例如在过滤烛的上端或下端处仅具有一个滤液出口，或者被形成为具有两个滤液出口，即在过滤烛的上端以及下端处被形成为具有两个滤液出口。不是直接地从滤液通道排出滤液，而是间接地从通过腔形成的内部主体的内部空间排出滤液。为此，能够特别地在过滤烛的两端处封闭滤液通道。

根据该另一实施方式，原本封闭的内部主体的夹套在沿着内部主体的纵轴线的至少两个位置处包括周向配置的孔。这些孔能够被形成为例如孔形或缝形。能够沿着内部主体的周缘以相等的间隔配置孔或者能够使孔不规律地分布。关键的是，孔仅配置于沿着内部主体的纵轴线的两个或更多个预定位置的区域中，其中滤液能够从至少一个滤液通道通过孔进入内部主体的内部空间。于是，在滤液通道中形成流量剖面，利用该滤液通道，通过过滤主体的滤液从通过过滤主体的位置流向内部主体的夹套中的孔。

孔能够设置于沿着内部主体的纵轴线的特定位置，特别地能够防止由于从过滤烛到一侧排出滤液而引起的滤液通道中的滤液流的停滞。此外，孔的数量和/或尺寸能够以如下方式沿着内部主体的纵轴线变化：在滤液通道中形成使预涂均匀化的流量剖面。例如，缝、椭圆形、圆形、矩形等是可以想到的孔。此外，该位置距至少一个滤液出口越远，在沿着内部主体的纵轴线在该位置处的孔的总面积越大。此外，内部主体在其内部空间中能够包括以如下方式构造的一个或多个锥形元件和/或不同截面：它们在孔的区域中或者孔的紧上游使内部主体的截面渐缩。这些锥形元件的紧上游配置在这里应当被理解为与内部主体的内部空间中的滤液的相应局部流动方向相关。通过设置锥形元件，内部主体的截面能够在孔的区域中或者孔的紧上游被减小，使得滤液流的液体静压力在该区域中减小。因此，能够由于在内部主体的内部空间中创建的滤液流中的阻力而获得文丘里效应，由此在相应的孔处产生抽吸效果，通过该相应的孔，从滤液通道通过孔将滤液抽吸到内部空间。因此，锥形元件促进滤液从滤液通道传输到内部主体的内部空间的指定位置。通过分别适当地规定锥形元件或内部主体的截面的尺寸，能够按期望地影响滤液通道中的滤液的流量剖面。

说明的过滤烛的其它实施方式使在过滤烛中创建有优势的滤液流成为可能，该有优势的滤液流根据伯努利原理引起沿着过滤烛的未滤液与滤液之间的大致恒定的压力差。结果，能够不受限制地使用用于通过控制未滤液的体积流来调整过滤层的孔隙率的上述方法，引起过滤结果的显著改善。

说明的方法和预涂过滤器允许根据滤液浊度选择性地调整滤饼的孔隙率，因此有效地防止超过最大可允许剩余浊度。因此，在剩余浑浊物质方面，最终产品遍及整个过滤循环地具有均匀品质。此外，滤液的体积流能够被选择性地调节到所要求的滤饼的压缩，由此能够实现过滤器的长使用寿命和高的过滤器性能。能够与可压缩助滤剂组合而特别有效地使用说明的方法和过滤器，这是因为由可压缩助滤剂制成的滤饼的厚度特别灵敏地对遍及滤饼的压力差的改变做出反应。特殊成形的过滤烛即使在极大变化的过滤速率时也允许使用可压缩助滤剂。

利用助滤剂的预涂过滤

通过包括纤维素纤维以及纤维胶纤维的助滤剂满足以上目的。由天然产生的纤维素制成的纤维在这里被称为纤维素纤维。使用选择性的物理和化学改性加工从天然产生的纤维素生产纤维胶纤维，以变成再生纤维，因此与天然纤维素纤维显著不同。纤维胶纤维除了杂质(例如小量的半纤维素和剩余木质素)之外能够完全地由纤维素组成。因此，纤维胶纤维能够包含多于98％、特别地多于99％、更特别地多于99.5％的纤维素，纤维素特别地是α-纤维素。纤维胶纤维能够包括纤度范围在0.1dtex至30dtex中的纤维。

在这里和以下，术语助滤剂包括用于过滤的助滤剂和用于稳定流体的助滤剂，特别地，流体是啤酒。对于过滤，从预涂纤维形成滤饼。滤饼能够作为普通的家庭垃圾被安全地处置，或者能够特别地在污水处理厂的消化塔或者用于能量回收的沼气发电厂中使用。

例如，助滤剂能够用于预涂烛式过滤器、预涂盘式过滤器、预涂框架过滤器或水平过滤器以进行饮料的过滤或稳定，例如进行啤酒的过滤或稳定。能够水平或竖直地配置盘、烛或框架。

助滤剂能够至少90％或95％或98％或实质上(除了杂质之外)完全地由纤维素纤维和纤维胶纤维组成。对于本发明关键的是，这两种纤维类型确定了助滤剂的过滤表现。

实验表明(还参照以下详细说明)使用纤维素纤维和纤维胶纤维作为助滤剂的构成，在稳定控制浊度的程度的情况下可以有效地过滤啤酒，其中该助滤剂能够特别地代替硅藻土被用于利用传统预涂层的过滤。在原料品质上与年份相关的波动(例如蛋白质分段或葡聚糖含量)能够引起所产生的啤酒的不同的滤过率，这能够在滤液的浊度或过滤器性能(hl/h)上证明。通过使用根据本发明的助滤剂，该不同的滤过率能够被容易地补偿，并且能够在未滤液中获得同样用于很多种类的酵母细胞数(典型的酵母数为最大每毫升2百万个，增加的酵母数高达每毫升5百万个，极大地增加的酵母数为每毫升6百万个至1千8百万个，极高的酵母数为2千万个至2千4百万个及以上)的滤液中的稳定的期望浊度。例如，特别地在实验中证明了一个或多个以下参数范围是有利的，本领域技术人员能够根据具体的任务从中进行选择。助滤剂中纤维素纤维的比例被选择为60％至95％，特别地被选择为75％至85％。纤维素纤维的平均纤维长度小于20μm，特别地在15μm至20μm之间。使用的纤维素纤维能够具有1μm至15μm或者45μm的直径。纤维胶纤维具有50μm至300μm之间的平均纤维长度。使用的纤维胶纤维能够具有1μm至20μm或者45μm的直径。

与在本申请中提到的纤维长度相关，以下应当被注意。纤维素纤维和纤维胶纤维能够均为混合组分的混合物。根据颗粒分布，各混合组分自身通常具有不同纤维长度的纤维。能够从该颗粒分布确定该混合组分的标称平均纤维长度(nominal mean fiberlength)。例如，能够确定数量分布Q₀、体积分布Q₃或者质量分布Q₄的标称平均纤维长度。特别地，能够基于从混合组分的相应纤维的数量分布Q₀确定的标称平均纤维长度来确定在本申请中提到的平均纤维长度。

从纤维胶混合组分(纤维素混合组分)的标称平均纤维长度和相应纤维胶混合组分(纤维素混合组分)的混合比例确定在这里提到的纤维胶纤维(纤维素纤维)的平均纤维长度。例如，如果两种纤维胶混合组分x和y的混合物(具有混合比例1：1，并且对于纤维胶纤维混合组份x，标称平均纤维长度为lx，对于纤维素混合组分y，标称平均纤维长度为ly)用于助滤剂的纤维胶纤维，则对于助滤剂产生纤维胶纤维的平均纤维长度(lx+ly)/2。例如，如果三种纤维素混合组份a、b和c(具有混合比例3：2：1，并且对于纤维素混合组分a，标称平均纤维长度为la，对于纤维素混合组份b，标称平均纤维长度为lb，对于纤维素混合组分c，标称平均纤维长度为lc)用于助滤剂的纤维素纤维，则对于助滤剂产生纤维素纤维的平均纤维长度(3la+2lb+lc)/3。如果仅一个组分用于纤维胶纤维(纤维素纤维)，则纤维胶纤维(纤维素纤维)的平均纤维长度是该组分的标称平均纤维长度。

根据具体的应用，特别地在所实现的过滤器性能和/或浊度方面所提到的纤维胶纤维的比例或者所提到的纤维长度中的一个纤维长度已经被证明为有利的。用于助滤剂的纤维素纤维能够全部为相同的长度，或者用于助滤剂的纤维素纤维能够是不同长度(例如两种或三种不同长度)的纤维的混合物。这同样适用于纤维胶纤维。例如，比为1：1至5：1的不同纤维长度的两种类型的纤维素纤维能够形成助滤剂的纤维素纤维。同样，比为1：1至5：1的不同纤维长度的两种类型的纤维胶纤维能够形成助滤剂的纤维胶纤维。上述参数的组合也能够是有利的。还可以想到的是，将多于两种类型的纤维素纤维和纤维胶纤维混合。

此外，特别地用于过滤和/或稳定啤酒的预涂烛式过滤器设置有过滤罐的未滤液空间、至少一个过滤烛(通常具有多个过滤烛)以及形成于过滤烛的滤饼，其中滤饼包括根据上述示例中的一者的助滤剂或者由该助滤剂制成。还可以提供具有不同的过滤元件的不同的预涂过滤器(例如水平过滤器)来取代预涂烛式过滤器。预涂过滤器能够包括用于未滤液的入口和用于来自未滤液空间的未滤液的一部分的出口，其中出口能够连接到用于未滤液的入口，使得使用相应的泵装置能够进行循环操作。特别地，预涂过滤器能够包括多个过滤烛，在该多个过滤烛中的每个过滤烛上均形成有由所述助滤剂制成的滤饼，并且过滤烛能够通向分别设置的寄存器，其中借助于管系统使过滤烛的多个过滤元件出口成为歧管，并且能够使滤液经由分别设置的寄存器从过滤烛排出。

为了满足以上目的，提供了具有以下步骤的用于过滤和/或稳定(浑浊或不稳定的)啤酒(或其它未滤液)的方法：设置预涂过滤器(例如上述预涂过滤器)，将根据上述示例中的一者的助滤剂预涂于预涂过滤器的过滤主体(诸如过滤烛或过滤框架的过滤元件)以形成过滤层，并且使啤酒(或其它未滤液)通过所形成的预涂过滤层。能够如上所述地选择助滤剂的参数。啤酒的过滤能够涉及将助滤剂添加到啤酒。该剂量能够在过滤处理期间被连续地调节。能够动态地改变助滤剂的量和助滤剂的组成两者。

该方法能够包括以500g/m²至2100g/m²(特别地为1700g/m²至1900g/m²)的总基本预涂量进行助滤剂的基本预涂的步骤。该基本预涂量能够被总体地(用于整个过滤罐)用于例如过滤烛以及具有多个过滤烛的过滤器两者。特别地，当存在多个过滤烛时，能够减少每个过滤器表面的预涂量，这是由于在未滤液空间中较均匀的助滤剂分布因而变得可能。

通过过滤层的流率(通过过滤器表面(例如过滤烛)的体积流)能够大于5hl/(m²h)，有利地大于10hl/(m²h)，特别地在10hl/(m²h)与30hl/(m²h)之间。然而，作为在开始过滤时的初始条件，流率能够有利地大于180hl/(m²h)，特别地大于200hl/(m²h)，特别地在200hl/(m²h)与260hl/(m²h)之间，更特别地在220hl/(m²h)与240hl/(m²h)之间。假设预涂过滤器被构造为预涂烛式过滤器，在过滤器性能恒定时，在预涂过滤器中使用较多过滤烛时通过滤饼的流率将小于在预涂过滤器中使用较少过滤烛时通过滤饼的流率。

归因于助滤剂的特殊性质，能够在通过滤饼的流率减小时使预涂量减少。在过滤器的未滤液空间中过滤烛的数量较高(或一般而言过滤表面增加)时，该效果进一步增加。

首先通过供应特定体积流的未滤液，或者其次通过使滤液返回到过滤器的未滤液入口，或者通过上述两者的组合能够影响通过烛的过滤层的流率。

当滤饼变得过于可渗透时，在过滤/稳定处理期间能够调节未滤液的入口流率，例如使入口流率增加。可选地，返回到未滤液入口的滤液能够变化，例如增加。提到的处理参数能够彼此组合地选择或者与上述助滤剂参数组合地选择。

在第一阶段能够以小于300g/m²或1000g/m²的助滤剂的预涂量进行基本预涂，在随后的第二阶段，能够以小于400g/m²或1100g/m²的助滤剂的预涂量进行基本预涂。在第一阶段中，助滤剂的纤维胶纤维的平均纤维长度能够大于第二阶段中的助滤剂的纤维胶纤维的平均纤维长度。纤维胶纤维与纤维素纤维的混合比在基本预涂的第一阶段和基本预涂的第二阶段以及在连续剂量添加的过程期间能够相同。

能够使用纤维胶纤维和纤维素纤维的混合物进行根据本发明的过滤和/或稳定啤酒的方法，根据未滤液中的酵母细胞的数量来选择纤维胶纤维和纤维素纤维的混合物。能够根据酵母细胞的数量来选择纤维胶纤维和纤维素纤维的平均纤维长度。在根据本发明的方法的以上示例中，当待过滤或待稳定的啤酒具有小于每毫升5百万个酵母时，纤维胶纤维的平均纤维长度小于100μm。然而，当待过滤或稳定的啤酒具有大于每毫升7百万个酵母细胞时，纤维胶纤维能够具有大于200μm的平均纤维长度。在两种情况下，纤维素纤维能够具有15μm至20μm的平均纤维长度。在助滤剂中纤维素纤维的比例能够为75％至85％。

通常，能够利用浊度和/或被添加且根据性能组成不同的助滤剂来进行过滤/稳定的处理。根据另一实施方式，过滤/稳定的方法包括第一过滤阶段和接着第一过滤阶段的第二过滤阶段，在第一过滤阶段中，使用纤维胶纤维的平均纤维长度小于100μm的助滤剂，在第二过滤阶段中，使用纤维胶纤维的平均纤维长度大于200μm的助滤剂。例如，能够响应于滤饼在第一过滤阶段的过程中受到阻塞(即，当预涂过滤器从内到外的压力差超过特定值或者通过预涂过滤器的流率下降到小于特定值时)而进行第二过滤阶段。添加较长的纤维胶纤维引起在第二过滤阶段中滤饼的松弛。

通常，上述助滤剂、方法和过滤器能够被用于流体(诸如液体食品和饮料，特别是啤酒，以及它们的原材料和中间物)的过滤。液体食品和饮料应当被理解为适合于消费的所有流体(诸如啤酒、红酒、牛奶、苏打水、果汁(例如苹果汁)、茶、烈性酒、番茄酱、食用油等)。原材料和中间物能够被理解为意味着例如水或糖浆。

以下将使用附图说明本发明的其它特征和示例性实施方式以及优点。应当理解的是，实施方式不限制本发明的范围。还应当理解的是，以下说明的一些特征或全部特征还能够以不同方式彼此组合。

附图说明

图1示出了根据本发明的预涂过滤系统的示意图。

图2示出了通过具有过滤烛的预涂过滤器的示意性纵向截面图。

图3示出了通过传统过滤烛的示意性纵向截面图。

图3a示出了沿着图3的线A-A截取的截面图。

图4示出了根据本发明的过滤烛的示例性实施方式的纵向截面图，其中过滤烛在中空内部主体的夹套中具有孔。

图5示出了根据本发明的利用可压缩助滤剂的过滤的测试结果。

图6示出了预涂烛式过滤器，其中能够使用根据本发明的助滤剂。

在以下说明的附图中，相似的附图标记表示相似的元件。为了清楚起见，相似的元件仅在它们首次出现时被说明。然而，应当理解的是，参照附图中的一者说明的元件的变型和实施方式还可以应用于其它附图中的对应元件。

具体实施方式

过滤方法和过滤器

图1示出了根据本发明的预涂过滤系统的示意图。预涂过滤系统包括具有来自上方的入口114a和来自下方的入口114b的过滤罐110。在被过滤罐包围的未滤液空间112中，多个过滤元件116例如以矩阵的形式配置于用于滤液的寄存器出口(register outlet)118。然而，应当理解的是，本发明包括过滤元件116以及入口114a、114b和出口118的其它配置和构造。预涂过滤系统还包括配置于未滤液空间112的压力传感器125、配置在滤液出口处的压力传感器126以及类似地配置在滤液出口处的浊度传感器120。压力传感器125测量在未滤液空间112中存在的压力并且将测量的值传递到控制单元130(由虚线表示)。因此，压力传感器126测量滤液中的压力并且将测量的值发送到控制单元130。可选地，还能够将测量压力差的压差传感器直接设置于预涂过滤器的过滤层上方。如下所述，控制单元130根据在滤液中测量的浊度通过调节未滤液的体积流来调整压力差。流量测量装置166附加地测量从过滤罐110排出的滤液流。另一流量测量装置176测量经由阀178又添加到未滤液流的滤液流。

在基本操作中，例如图1中表示的，以特定体积流(例如300l/h)将诸如啤酒的待过滤的流体从储存罐150经由优选可调节的泵164传递到过滤罐110的下入口114b。在该处向待过滤的流体持续添加来自用于助滤剂的贮存器140的助滤剂，在该位置处，泵162或者可控阀(未示出)调整助滤剂的剂量。添加有助滤剂的流体通过下入口114b和/或上入口114a进入过滤罐110。当通过过滤元件116时，助滤剂与浑浊物质一起沉积在过滤元件116的表面，因而在之前施加的不具有浑浊物质或滤饼的预涂层上分别形成过滤层。然后，基本上清除了浑浊物质的滤液经由寄存器出口118被传递到排出管路中，滤液能够从排出管路被传递到用于瓶和桶的装瓶站(未示出)或者收集罐(未示出)。在基本操作期间，当供应未滤液时，从系统排出相同量的滤液(例如，300l/hr)。

根据本发明，借助于控制单元130，通过调整预涂过滤器的滤液侧与未滤液侧之间的压力差来调整预涂于过滤元件116的过滤层的孔隙率，这是因为供应到过滤罐110的未滤液的体积流被调节。未滤液在该处的体积流表示每单位时间通过可控泵164传递的未滤液的量。如上详细说明的，未滤液能够包括待过滤的流体、助滤剂和/或返回的滤液。为了能够调整未滤液的体积流，可控泵164连接到控制单元130，如上所述，该控制单元130根据所测量的浊度值增加或减小体积流，从而控制在预涂层处的压力差。如上所述，仅当从压力传感器125和126的值计算的过滤层上的压力差小于最大压力值时，控制单元能够适于增加体积流。为了能够调节未滤液的体积流，诸如蝶阀/止回阀的其它合适装置也能够被用作可控泵的替代物。当然，这适用于本文提到的所有的泵。

通过泵164传递的未滤液流体的体积流能够仅经由下入口114b、仅经由上入口114b、或者同时经由两个入口进入过滤罐110。为此，能够在供应管路的分叉点设置可控三通阀172，通过控制单元130控制该可控三通阀172的设定。经由下入口114b以及经由上入口114a的至少暂时的未滤液供应能够引起助滤剂在过滤元件116上的更均匀预涂。于是，控制单元130能够使用三通阀172控制经由上入口或下入口的体积流的比。图1的示例性实施方式还示出了配置于到上入口114a的分叉的可控泵168，并且在操作期间经由下入口114b、过滤罐110、上入口114a和阀172产生循环。在该情况下，能够将上入口114a作为未滤液的出口操作。结果，如下所述，在未滤液空间112中存在向上指向的未滤液流，这引起助滤剂的更均匀预涂。归因于阀172上游的可控泵164的配置，该未滤液流能够与所说明的未滤液的体积流的调整结合。为此，能够在该情况下被用作出口的上入口114a的管路中设置这里未示出的另一流量测量装置。

根据第一实施方式，如上所述，仅通过调节从储存罐150排出(withdraw)的待过滤的流体的体积流来调整压力差。在该情况下，排出的滤液的体积流也相应地波动。

然而，可选地或附加地，图1中示出的预涂过滤系统能够包括从出口管路中的可控三通阀174分叉且导向泵164上游的入口管路的用于滤液的返回管路170。因此，能够经由剂量添加部上游的三通阀178来实现将返回的滤液供应到入口管路中。

根据来自储存罐150的未滤液的期望供应，通过控制单元130来控制三通阀178。因此，例如如果显著地超出最大浊度值，则阀178能够完全阻断来自储存罐150的待过滤和/或待稳定的流体的进一步供应，使得在循环模式下操作预涂过滤器。然而，在正常操作期间，返回的滤液仅混合到待过滤的流体，其中通过致动可控阀174来调整每单位时间返回的滤液量。例如，如图1所表示的，能够返回2300l/h的滤液，使得待过滤的流体的体积流仅占未滤液的总体积流的小部分。控制单元130确定滤液的经由返回管路170返回的比例。未返回的滤液经过出口管路例如被传送到收集罐。在正常操作期间，该比例再次与所供应的待过滤的流体的比例对应。

为了增加未滤液的体积流，控制单元130提高了泵164的性能。能够通过增加经由阀178来自储存罐150的待过滤的流体的流入来均衡体积流。可选地或附加地，控制单元130能够使滤液的至少一部分经由返回管路170返回到过滤罐110的入口，或者通过致动阀174来增加返回的滤液的体积流。在两种情况下，通过压力传感器125在未滤液空间112中测量到的压力增加，结果，滤饼上的压力差增加。这进而引起滤饼的增加的压缩率以及滤饼的孔隙率的对应减小。结果，通过浊度传感器120测量的滤液中的残留浊度下降。如果浊度下降到小于浊度阈值，则控制单元能够分别降低待过滤的滤液的流入和/或返回的滤液的体积流，以便减小未滤液的体积流。结果，滤饼松弛，引起较大的孔隙率和浊度的增加。以该方式，控制单元130能够根据在滤液中测量的浊度选择性地调节滤饼的孔隙率。

图2示出了通过具有过滤烛的预涂过滤器的示意性纵向截面图，其中能够使用上述方法操作过滤烛以调节未滤液的体积流。预涂过滤器包括具有端对端未滤液空间112的过滤罐110、用于未滤液的下入口114b和用于未滤液的上入口或出口114a。在所示出的预涂过滤器的构造中，多个过滤烛116以矩阵的形式悬挂地附接于用于滤液的寄存器出口117。利用管系统使过滤烛出口歧管化(manifolded)并且能够单独排出。因此，寄存器出口117代表用于滤液F的出口118，其中能够通过控制装置调节排出量。

能够借助于控制阀调节经由下入口114b的未滤液的供应。可选地，阀能够仅为截止阀。通常，未滤液携带着所添加的助滤剂和/或稳定剂而从下方经由入口114b进入过滤罐110。如图2中的箭头表示的，未滤液UF在过滤罐110中从下入口114b上升，其中未滤液UF流过过滤烛116的外表面。在这里示出的具有寄存器出口117的另一实施方式中，未进入过滤烛的未滤液能够流过寄存器出口的管之间的开口和/或横向地通过寄存器出口，从而产生沿着过滤烛116的整个长度的向上指向的基流。为了避免过量的未滤液在过滤罐110的上区域堵塞，能够经由上入口/出口114a和连接到上入口/出口114a的旁路(未示出)从过滤罐的上区域排出未滤液。在该情况下，用于未滤液的入口114b优选地配置于过滤烛的下端下方，而用于未滤液的出口114a朝向位于过滤罐110的过滤烛的上端上方的旁路配置。能够借助于图1中示出的控制阀或可控泵168控制未滤液的经由出口管路114a的排出，使得向上指向的明确限定的未滤液的基流在未滤液空间的内部上升。以该方式，避免了典型地作为用作分割平面的顶板的向上指向的未滤液流的停滞。经由出口114a和连接到出口114a的旁路排出的未滤液能够经由下入口114b再次供应到过滤罐110。特别地在不进行重大技术努力的情况下，这里示意性示出的传统的过滤烛116能够被以下说明的根据本发明的过滤烛替换。在图2中将上入口/出口114a说明为组合装置，当然还可以想到独立的入口和出口。

图3示出了通过传统过滤烛的示意性纵向截面图。图3a示出了沿着图3的线A-A截取的截面图。在这里示出的直径为d的传统过滤烛中，螺旋线圈381用作过滤主体380。线381能够被构造为例如大致三角形形状的截面，其中三角形的基线位于烛式过滤器壁的外侧并且在烛的纵向上延伸，并且朝向烛的内部变宽且间隙宽度为30μm至100μm的间隙以自身已知的方式形成于两个分别相邻的线圈之间的烛式过滤器壁的外侧，因而未示出。线圈之间的间隙用作流体通道。

在这里示出的示例中，如图3和图3a所示，线381利用间隔件382绕着中空筒状内部主体384盘绕，其中内部主体384和线381借助于间隔件382彼此连接(例如在多个点处焊接在一起)。因此，内部主体384同时用作用于包括线圈381的过滤主体380的支撑件，从而为过滤主体380赋予高稳定性。

在该示例中，间隔件382被形成为沿着过滤烛316的纵轴线L延伸的杆。间隔件382以及内部主体384沿着纵轴线L遍及过滤主体380(这里为线圈381)的整个长度地延伸。由于内部主体384以及过滤主体380与内部主体384之间的间隔件382而出现多个滤液通道386。在该示例中，使用了六个间隔件382，产生了通道宽度为K的总共六个滤液通道386。在现有技术中已知间隔件的任意其它数量以及用于将过滤主体380连接到内部主体384的替代构造(诸如内部主体的星形构造)。在所有的情况下，在过滤主体380与内部主体384之间形成有一个或多个滤液通道386，其中通过过滤主体380和/或内部主体384的形状来确定这些滤液通道的形状，特别是确定这些滤液通道的截面的形状。

在传统过滤烛中，过滤主体380内的内部容积由于内部主体384而显著地减小。传统过滤烛的内部主体包括完全封闭的外夹套，这意味着没有滤液能够渗透到内部主体的内部。在该情况下，内部主体384能够由于重量的原因而被构造为内部中空(即被构造为管状)或者被构造为实心构造。在具有单个滤液出口392的传统过滤烛中，内部主体384位于过滤烛的布置于与被端构件390封闭的滤液出口相反的那侧，该端构件390在过滤烛的下端处附加地封闭滤液通道386。因此，通过滤饼和过滤主体380的滤液仅具有如下选择：在滤液通道386中沿着所示的箭头P流出到过滤烛的上端。

在这里示出的过滤烛的实施方式中，过滤烛的上端通向顶构件388，该顶构件388具有用于滤液的出口392。滤液从滤液通道386通过凹部进入顶构件的滤液出口392，该凹部形成于用于各滤液通道386的顶构件388，滤液从滤液出口392能够进入例如寄存器出口的管。这里示出的多个过滤烛能够利用它们各自的顶构件388连接到图2的寄存器出口117的对应管。

这里示出的传统过滤烛具有如下缺点：滤液通道386的沿着过滤烛的纵轴线L的截面在过滤主体380的活性过滤表面的整个高度H上保持不变。然而，由于在过滤主体380的活性表面的整个高度H上滤液持续地传递到滤液通道386中，不断增加的滤液量必须在前往滤液出口392的途中被传递通过滤液通道的不变的截面。然而，这仅在滤液的到滤液出口392的流率增加的情况下是可能的，使得滤液的流量剖面沿着过滤烛的纵向L出现，该流量剖面在过滤烛的下端处具有停滞点，并且在滤液通道386的上端处最大。然而，这种流量剖面与流过过滤主体380的外表面的未滤液的流量剖面表现得不同，流过过滤主体380的外表面的未滤液的流量剖面在过滤罐110的底部上方通常随着高度的增加而减小。能够利用图2中示出的预涂过滤器抵消该效果，这是因为能够分别经由出口或入口114a影响未滤液流。在预涂烛式过滤器具有顶板而非寄存器的传统构造的情况下，未滤液流在过滤罐的底部上方随着高度的增加而减小并且在顶板处停滞。过滤主体380与内部主体384之间的滤液和位于过滤主体380的外表面的未滤液的流量剖面(flow profile)的不同实施方式引起沿着过滤烛的纵轴线的整个过滤主体上的压力差的变化，这引起助滤剂的不均匀预涂。该预涂在使用具有大颗粒的可压缩助滤剂时特别不均匀，这是因为具有大颗粒的可压缩助滤剂在预涂层中比传统硅藻土发展出更低的阻力。因此，在利用上述方法调节孔隙率的情况下，当使用可压缩助滤剂时，能够仅一定程度地使用传统过滤烛。

本发明通过在一个或多个滤液通道中选择性地影响滤液的流量剖面解决了该问题，其中优选地实现恒定流率或者将滤液的流率调节到位于过滤主体的外表面的未滤液的流率。为此，首先，能够通过使内部主体384和/或过滤主体380的截面以该截面朝向滤液出口392持续变宽的方式变化来适配滤液通道386的截面。可选地或附加地，如图4所示，过滤烛的内部主体484能够设置有用于滤液进入内部主体的内部的孔。

图4示出了根据本发明的在中空内部主体的夹套中具有孔的过滤烛的示例性实施方式。在图3中示出的传统过滤烛的情况下，如已经说明的，在滤液通道386中出现流量剖面，该流量剖面在过滤烛的被布置于与滤液出口392相反的端处具有停滞点，并且在滤液出口的那侧最大。在图4中，以虚线楔形的形式表示传统过滤烛的滤液通道中的滤液的该流量剖面。

然而，根据伯努利方程，滤液流率的增加引起整个过滤主体480上压力差的增加，从而特别是相对轻的可压缩助滤剂(诸如纤维胶)基本上聚集于滤液出口492的那侧。为了避免导致预涂的不均匀形成，滤液不直接从在图4中以示例的形式示出的根据本发明的过滤烛中的滤液通道486排出，而是经由连接到内部主体484的中空内部空间485的滤液出口492间接地排出。为了使滤液从滤液通道486传递到该腔485中，沿着过滤烛的纵轴线，在内部主体484的沿着通常旋转对称的内部主体484的周缘的夹套表面上的两个或更多个位置处设置孔494a至494c。应当理解的是，在附图中示出的在三个位置494a至494c处具有孔的实施方式仅表示示例性实施方式，特别地，能够仅在两个位置或多于三个位置处设置孔以创建滤液在滤液通道486中的期望流量剖面。

由于在该实施方式中，滤液通道486在顶部和底部处分别被过滤烛的顶构件488或端构件490封闭，所以滤液能够朝向滤液出口492仅流过这些孔494a至494c，其中以示例的方式且以非限制性方式在过滤烛的上端处配置滤液出口492。各孔的总面积与滤液通道中的水动力条件(特别是滤液的压力)一起确定了在各位置处多少滤液通过孔进入腔485。于是，滤液流在该腔485内全新地创建并且如附图中由箭头表示地指向滤液出口492。在滤液通道486中滤液流的流量剖面能够与该滤液流结合地受到孔494a至494c的尺寸和/或数量以及孔494a至494c的沿着过滤烛的纵轴线的位置的影响。

根据本发明，在沿着内部主体484的纵轴线的至少两个位置处设置周向配置的孔，然而，内部主体484的夹套被封闭。因此，滤液能够仅在明确限定的位置494a至494c处从滤液通道486进入内部主体484。通过在过滤烛的被布置为与滤液出口492相反的端处设置孔，特别地能够防止在滤液通道486中的传统过滤烛的停滞点。

根据特定实施方式，附图中由孔494a至494c的相对尺寸表示的孔的总面积能够以随着与滤液出口492的距离增加而增加的方式变化。以该方式，能够抵消内部主体484的内部485中的滤液到滤液出口492的流率的增加的趋势，这是因为大量的滤液已经在过滤烛的下端处通过孔494c进入内部空间。因此，减少了内部空间485中的滤液的流率的增加，从而能够防止由于水动力压力而引起的不期望效果。

在这里示出的特定实施方式中，内部主体484在三个位置494a至494c具有周向布置的孔，其中中央孔494b能够位于内部主体484的长度的中央20％的区域，优选地位于内部主体484的长度的中央10％的区域。以该方式，对于例如长度大于2m的长过滤烛，还能够选择性地影响滤液通道486中的滤液流的流量剖面。然而，如已经提到的，能够例如沿着内部主体以大约20cm的规律距离在其它位置处设置附加孔。

这里示出的实施方式还包括在内部主体484的内部空间485中的减小元件487，利用减小元件487，中空内部空间485的紧接孔494b的上游的截面能够在一个或多个位置处减小。应当理解的是，能够在多于一个位置(特别地针对所有孔)设置这种锥形件。可选地，能够例如通过使孔的紧上游的内管壁直接变厚而减小内管的截面。减小元件487或者壁的增厚分别还能够直接设置于孔的区域，在孔的区域处，孔能够被配置为与段状(segment-like)减小元件相邻或者能够被设置为穿透减小元件或壁的增厚。根据文丘里原理，减小截面引起局部流率的增加，从而能够增加滤液通道486与内部空间485之间的压力差，使得能够通过孔494b将更多滤液从滤液通道486吸入内部主体484。锥形元件487在该处相对于内部空间485中滤液流的方向配置于孔494b的上游，以便在孔494b的区域的尾流中产生文丘里效应。

能够将孔的位置、尺寸和数量水动力地计算为遍及过滤主体480的外表面的未滤液的给定流量剖面以及滤液通道486或内部主体484的内部空间485中的期望滤液流量剖面的函数。应当理解的是，根据以上说明的具有局部设置的孔的内部主体的特定实施方式还能够与具有可变化的截面的滤液通道486结合。图4的孔的配置和/或总面积的变型根据滤液通道的截面的变化而出现。

发展根据本发明的上述过滤烛以通过影响过滤烛内部的滤液流来实现位于过滤主体的外表面的沿着过滤烛的整个长度的预涂层的均匀性。为了获得这种均匀性，以如下方式设置过滤主体和/或内部主体的形状以及滤液出口的配置：滤液通道中的滤液流的流量剖面尽可能地均匀，或者该流量剖面被调节为遍及过滤主体的外表面的未滤液的流量剖面。以该方式，由于沿着过滤烛的纵轴线的滤液与未滤液流率之间的变化的差异，能够减小遍及过滤层的压力差的变化，产生了相对于颗粒分布在厚度和均匀性方面更均匀的过滤层。所说明的过滤烛特别适合于与可压缩助滤剂(诸如纤维胶)结合使用。归因于通过使用所说明的过滤烛的预涂层的均匀性，利用用于调节预涂层的孔隙率的上述方法，能够特别有效率地操作这种预涂烛式过滤器。因此，能够以较新的可压缩助滤剂替换之前使用的硅藻土。

图5示出了根据本发明的具有可压缩助滤剂的滤液的测试结果。具有水平玻璃料的测试过滤元件被用于该测试，其中仅通过调整待过滤的啤酒(即不具有返回的滤液)的体积流来完成未滤液的体积流的调整。附图示出了如下：以实线表示的以hl/m²h为单位的过滤器性能的测量值(即每平方米过滤表面的未滤液的体积流)、以点划线表示的以11°透射光测量的浊度值的曲线、以虚线表示的遍及过滤层的压力差的曲线。

在大约75分钟的基本预涂之后，未滤液的体积流被首先彻底地下调，因而过滤器性能被首先彻底地下调。由此残留浊度经历了强烈增加，这是因为滤饼首先松弛。因而，通过调整防止过滤器性能的进一步下降，直到建立压力差，此后浊度开始下降。应当注意的是，所示出的浊度值不是代表性的，而仅是说明性的。在助滤剂的预涂增加且浊度物质分离的情况下，遍及滤饼的压力差出现，且残留浊度同时下降，直到达到大约2巴的平台值。通过根据本发明的通过减小体积流的调整防止可能引起过滤层穿孔的压力差的进一步增加。遍及整个平台阶段的浊度值在非常低的范围内。体积流的减小通过所过滤的浊度颗粒来防止滤饼的过早阻塞，从而延长了过滤器的使用寿命。然而，最终无法完全防止阻塞，使得在大约225分钟之后，出现压力差的突然增加，这预示过滤的结束。

能够通过在较低的压力差进行过滤来实现过滤器性能的进一步改善，因而实现较高的浊度值，然而，较高的浊度值仍维持在可接受的范围内。结果，能够防止由于滤出的颗粒而过早阻塞滤饼，从而能够增强整体过滤器性能。通过选择性地使用主要预涂还能够达到过滤器的使用寿命，其中该主要预涂具有短纤维和粗糙结构的剂量添加的纤维。特别地，这些是纤维胶纤维。能够利用一部分滤液的上述返回和上述特殊构造的过滤烛来获得进一步改善。

所说明的通过调整压力差来调整滤饼的孔隙率的方法和装置根据滤液中测量到的浊度来调节未滤液的体积流，使得即使在使用可压缩助滤剂的情况下也能够确保均匀的滤液品质。另外，能够改善过滤器的使用寿命和过滤器性能。

利用助滤剂的预涂过滤

图6示出了预涂烛式过滤器1，其中能够使用具有纤维胶纤维和天然纤维素纤维二者的根据本发明的助滤剂。预涂烛式过滤器1包括具有未滤液空间5的过滤罐12。过滤烛10被配置为在未滤液空间5中竖直的过滤元件。具有大致中空筒状的过滤烛10包括具有中空筒状的过滤元件(未详细示出)，该过滤元件具有对应的流体通道。过滤元件能够由例如螺旋盘绕的线制成。

过滤罐12还包括用于未滤液的入口2，其中能够例如通过使用控制阀9来调节未滤液的量。过滤罐还包括用于来自未滤液空间5的一部分未滤液的出口4。能够借助于相应装置(这里例如控制阀7)来调整用于未滤液的出口4的未滤液的量。出口4能够特别地借助于未示出的旁路与用于未滤液的入口2连通。能够以未滤液循环处理的形式完成通过使用预涂烛式过滤器1的过滤/稳定的处理。能够使用泵装置(未示出)产生经由下入口2、过滤罐12和上出口4的未滤液的循环。结果，向上指向的未滤液的流存在于未滤液空间5，这使助滤剂11的预涂更均匀。

可以有利的是，还使用出口4作为用于未滤液的入口4，使得能够至少暂时地经由下入口2以及经由上入口4供应未滤液。可选地，能够暂时地仅经由上入口4供应未滤液的流，特别可选地，能够经由下入口和上入口供应未滤液的流。利用至少暂时地经由上入口4和下入口2的未滤液的供应，如利用未滤液循环处理，能够实现预涂层的更均匀的预涂。可选地，能够例如借助于三通阀调节未滤液的体积流的比。如果同时经由下入口2和上入口4供给未滤液，则体积流的比能够为例如1:1或1:2或高达2:1(上入口：下入口)。

过滤烛10通向寄存器13，滤液(F)能够经由寄存器13从过滤烛10排出。于是，借助于管系统使过滤元件(这里为过滤烛10)歧管化为一组或多组(寄存器歧管)，使得各组的滤液能够被独立排出并且能够被组合到出口3。因此，寄存器13为出口3提供滤液，其中能够借助于诸如控制阀8的装置调节排出量。

在预涂烛式过滤器1的操作期间，经由入口2将未滤液引入未滤液空间5，其中具有纤维素纤维和纤维胶纤维的助滤剂被添加到未滤液(未示出)。通过添加助滤剂(连续的剂量)在过滤期间长期维持滤饼11。在实际过滤或稳定之前，还能够特别地利用除气水或过滤啤酒进行基本预涂以建立预涂层。如图6中的箭头所示，归因于通过在出口4的方向上使用出口4产生未滤液的限定流的事实，实现了具有再生纤维素纤维的助滤剂的均匀预涂。当然，能够遍及周缘地分布多个出口，这将例如产生共用的歧管管路。由此进一步改善了流的均匀性。

未经由出口4排出的未滤液在被滤饼11过滤之后通过过滤烛10的流体通道进入过滤烛10。然后，滤液通过过滤烛10向上进入寄存器13，然后滤液能够经由出口3从寄存器13排出。作为寄存器的替代物，还可以想到进入滤液空间的供应，滤液从滤液空间被供应到出口3。

根据本发明，助滤剂11用于预涂过滤器，助滤剂11包括纤维胶纤维和纤维素纤维两者，或者至少90％或95％或98％或大致全部(除了杂质之外)由这两种纤维类型组成。待从天然纸浆纤维和纤维素纤维区分纤维胶纤维，并且通过对天然纤维素进行选择性地变型来产生纤维胶纤维。能够使用已知的纤维胶处理来纺粘纤维胶纤维。除了杂质(例如，少量的半纤维素和残留木质素)之外，纤维胶纤维能够整体由纤维素组成。因此，纤维胶纤维能够包含多于98％、特别地多于99％和多于99.5％的纤维素，纤维素特别地是α-纤维素。纤维胶纤维能够具有范围在0.1dtex至30dtex的纤度。

能够将纤维胶纤维与天然纤维素纤维之间的特别区别说明为如下：与天然纤维素纤维一样，纤维胶纤维100％由纤维素制成。纤维胶纤维由特殊纸浆(即纸浆纤维)制成。为此，在化学处理(黄原酸盐法)中将纸浆的纤维素转化为可溶于氢氧化钠的形式。最终，使溶解的纤维素通过限定的喷嘴(纺织孔或纺织通道)纺粘出到沉淀池(precipitation bath)中。为每个喷嘴孔创建环状的纤维素纱线，并且如果必要，该环状的纤维素纱线能够随后被伸展、清洗、后处理、裁切和干燥。因此，在纺织处理中，直接进行用于纤维性质的以下控制选项：

(1)纤维直径的限定调节。

(2)纤维长度的限定调节。

(3)各种截面形状的限定调节。

(4)表面结构的限定调节。

(5)对织物材料供应添加剂，使得添加剂能够均匀地并入整个纤维的截面。

对于天然纤维素纤维，这五个控制选项是不可能的。然而，纤维胶纤维能够从天然高分子(“聚合物”)纤维素定制并且以极多样的方式功能化。

具有纤维素纤维和纤维胶纤维的助滤剂还能够被用于预涂过滤器，其中预涂层形成于网状过滤基部。预涂过滤器能够包括作为过滤装置的多个网格基部(mesh bases)，其网格开口能够为不同尺寸。特别地，过滤装置能够为在水平位置上被配置为一个在另一个上方的相同形状的多个盘。所形成的过滤器通常被称为水平过滤器。

已经进行了大量的啤酒过滤/稳定实验以确定用于啤酒的过滤/稳定的优化参数范围。必须特别注意防止滤饼阻塞并且能够以稳定的方式获得期望的过滤啤酒的浊度且不超过期望的浊度。助滤剂11的纤维素纤维和纤维胶纤维以不同性质为特征。与纤维胶相比，纤维素较软和“蓬松”，使滤饼较可压缩。与利用纤维胶相比，速度改变产生孔隙率上较大的改变。因此，当添加了过多的污染负荷时，流极大地减少。然而，容易压缩的纤维素纤维是造成相对低浊度的原因。归因于它们的紧凑的纺粘形式，纤维胶纤维比天然纤维素纤维强，并且展现出相对较低的压缩率。它们使滤饼抑制(dampen)，但是倾向于过快反应以(随机)波动，因而能够引起非常易受影响的过滤结构。纤维胶纤维防止纤维素纤维的过度压缩，从而维持高流率。具有纤维素纤维和纤维胶纤维的滤饼的特征性质的结合效果能够在机械类比上对应于两个联接的机械弹簧的阻尼性质和振动性质。

以下，赋予具体参数范围，该具体参数范围用于传递到期望结果的啤酒的过滤/稳定，特别地，该具体参数范围与过滤器性能和使用寿命以及啤酒的作为结果的浊度相关。在啤酒厂中对于预涂过滤器具有稳定和可复制的过滤结果的、使得可以实现根据要求的过滤品质(特别地为期望浊度)的作为助滤剂的纤维胶纤维和纤维素纤维的混合物具有例如60％至95％的纤维素纤维，特别地具有75％至85％的纤维素纤维，并且剩余的为纤维胶纤维，其中纤维素纤维是传统可用的平均纤维长度小于25μm的纤维素纤维，特别地是传统可用的平均纤维长度在15μm与25μm之间的纤维素纤维，并且纤维胶纤维具有50μm与300μm之间的平均纤维长度。具有50μm的纤维长度的

和/或具有300μm的纤维长度的

能够用作纤维胶纤维。

啤酒的利用助滤剂11的过滤或稳定能够包括预涂处理(基本预涂)，其中助滤剂11包括纤维素纤维和纤维胶纤维两者或者由两种类型的纤维组成。在过滤处理的开始，助滤剂11被预涂于过滤烛10的外表面，从而形成预涂层。在图6中示出的示例中，过滤烛10能够具有大约0.1m²的过滤面积。在过滤处理期间，助滤剂被有规律或连续地添加到待过滤或待稳定的啤酒(连续的剂量)。过滤器的使用寿命能够通过选择性地使用具有相对短的纤维胶纤维和较粗结构的剂量添加的纤维胶纤维的基本预涂而改善。基本预涂量(对于一个或多个过滤烛，大约三十至四百个过滤烛10)能够总共在500g/m²与2100g/m²之间。于是，对于未滤液的典型酵母细胞数能够实现期望浊度。在助滤剂的现有剂量添加期间的附加剂量能够例如在40g/hl与150g/hl之间。在基本预涂的第一阶段，能够以小于1000g/m²(例如700g/m²)进行预涂。在基本预涂的随后阶段，能够以大于1000g/m²(例如1100g/m²)进行预涂。能够以大于40g/hl或大于100g/hl的助滤剂11的量进行剂量添加。

还可以以大于70％且小于95％特别地在75％至85％的范围中的纤维素纤维的比例获得非常好的结果(在预涂处理期间和在不间断的剂量添加期间)，其中纤维素纤维的平均纤维长度在15μm与20μm之间，例如为18μm至20μm，并且纤维胶纤维的平均纤维长度在50μm与300μm之间(在预涂处理期间和在不间断的剂量添加期间)。以该方式，首先，能够实现过滤过的啤酒的期望的低浊度，其次，能够防止过滤器的快速阻塞。在纤维素纤维的比例大于95％的情况下，存在滤饼的形成过于紧凑的风险。如果在过滤/稳定期间即将发生滤饼的过度压缩，则具有较大平均纤维长度的纤维胶纤维的比例能够增加超过具有较短平均纤维长度的纤维胶纤维的比例；纤维胶的平均纤维长度能够从小于100μm或小于150μm增加到大于150μm或大于200μm。添加具有相对长的平均纤维长度的助滤剂使滤饼松弛。通常，与具有仅一种长度的纤维胶纤维的助滤剂相比，具有不同纤维长度的纤维胶纤维的混合物的助滤剂能够产生更紧凑的滤饼以及对应的较低水平的浊度。另一方面，如果所实现的过滤过的啤酒的浊度大于所期望的，则添加量能够增加或者通过[SIC]的流率能够增加。

能够利用以上参数实现令人满意的啤酒的过滤/稳定。在以上和以下说明的参数的框架内，本领域技术人员能够根据在应用的具体情况中提出的任务来通过标准实验确定纤维素纤维和纤维胶纤维的最优混合物。已经示出的是，能够根据待过滤或待稳定的啤酒的酵母细胞的数量来实现过滤处理的优化。对于未滤液中的酵母细胞的数量小于每毫升5百万个且助滤剂中的纤维胶纤维的平均纤维长度小于75μm，以及对于未滤液中的酵母细胞的数量大于每毫升7百万个且助滤剂中的纤维胶纤维的平均纤维长度大于150μm，能够利用小于25μm、特别地小于20μm且大于16μm的纤维素纤维的平均纤维长度来获得期望的浊度。例如，对于未滤液中的酵母细胞的数量大于每毫升7百万个且最大每毫升2千万个，混合物能够适被当地选择为由如下制成的助滤剂：首先，纤维长度为18μm和纤维长度为20μm的纤维素纤维的混合物，其次，纤维长度为50μm和纤维长度为300μm的纤维胶纤维的混合物(例如

和

)。例如，对于未滤液中的酵母细胞的数量小于每毫升5百万个，混合物能够被适当地选择为由如下制成的助滤剂：首先，纤维长度为18μm和纤维长度为20μm的纤维素纤维的混合物，其次，纤维长度为50μm的纤维胶纤维的混合物(例如

)。

Claims (34)

1.一种调整预涂过滤器的滤饼的孔隙率的方法，所述预涂过滤器具有用于未滤液的至少一个入口(114a-114b)和用于滤液的至少一个出口(118)，所述方法包括以下步骤：

经由所述预涂过滤器的所述入口(114a-114b)供应添加有助滤剂的未滤液的流；以及

从所述预涂过滤器的所述出口(118)排出滤液的流；

测量排出的所述滤液的浊度，并且借助于控制单元(130)将所述浊度与所述浊度的至少一个阈值比较，并且

其特征在于，

通过如下方式借助于所述控制单元(130)调整所述预涂过滤器的未滤液侧与滤液侧之间的压力差：根据测量的所述浊度与所述至少一个阈值的所述比较的结果调节供应的所述流的体积流；

其中，当测量的所述浊度大于上阈值时，所述控制单元(130)使所述压力差的目标值增大；

其中，当测量的所述浊度小于下阈值时，所述控制单元(130)使所述压力差的所述目标值减小；

其中，所述压力差的所述调整至少部分地通过使滤液返回到所述预涂过滤器的所述入口(114a-114b)来实现。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助滤剂是可压缩助滤剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述助滤剂包括纤维胶和/或纤维素。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述助滤剂由纤维胶和/或纤维素组成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述控制单元(130)调节所述体积流，以使所述预涂过滤器的所述未滤液侧与所述滤液侧之间的压力差大于或等于下阈值，所述下阈值不等于零。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力差的所述调整整体地通过待过滤和/或待稳定的所述流体的所述体积流的增加或减小来实现。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待过滤和/或待稳定的所述流体是啤酒。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力差的所述调整整体地通过使滤液返回到所述预涂过滤器的所述入口(114a-114b)来实现。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力差的所述调整整体地通过使滤液返回直到测量的所述浊度小于浊度的所述上阈值来实现。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述预涂过滤器还包括过滤罐(110)，所述过滤罐(110)具有未滤液空间(112)、配置于所述未滤液空间的多个过滤元件(116)以及用于未滤液的至少一个上入口(114a)和下入口(114b)，并且

至少暂时地经由所述下入口(114b)以及经由所述上入口(114a)或者暂时地仅经由所述上入口(114a)来供应添加有助滤剂的所述未滤液的流。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述过滤元件(116)是过滤烛。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，供应的所述流的所述体积流的增加仅在所述压力差小于最大压力值时发生。

13.一种用于过滤和/或稳定流体的预涂过滤系统，所述预涂过滤系统包括：

过滤罐(110)，其具有用于未滤液的至少一个入口(114a-114b)；

未滤液空间(112)；

多个过滤元件(116)，其配置于所述未滤液空间；以及

至少一个出口(118)，其用于滤液；

其特征在于，所述预涂过滤系统还包括：

测量装置(120)，其适于测量所述滤液的浊度；和

控制单元(130)，其适于比较测量的所述浊度与所述浊度的至少一个阈值并且通过如下方式调整所述预涂过滤系统的未滤液侧与滤液侧之间的压力差：根据测量的所述浊度与所述至少一个阈值的所述比较的结果调节添加有助滤剂的经由所述入口(114a-114b)供应的未滤液的流的体积流；

其中，所述控制单元(130)配置为，当测量的所述浊度大于上阈值时，使所述压力差的目标值增大；

其中，所述控制单元(130)配置为，当测量的所述浊度小于下阈值时，使所述压力差的所述目标值减小；

其中，所述压力差的所述调整至少部分地通过使滤液返回到预涂过滤器的所述入口(114a-114b)来实现。

14.根据权利要求13所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述流体是啤酒。

15.根据权利要求13所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述助滤剂是可压缩助滤剂。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述预涂过滤系统还包括在所述入口中的可控泵(164)，其中控制单元(130)适于在测量的所述浊度大于上阈值时提高所述泵(164)的泵性能。

17.根据权利要求16所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述预涂过滤系统还包括用于滤液到所述入口的返回管线(170)和被适配为使所述滤液的至少一部分能够经由所述返回管线(170)返回到所述入口的可控阀(174)；并且所述控制单元(130)还被适配为当测量的所述浊度大于所述上阈值时增加返回的所述滤液的体积流。

18.根据权利要求13至15中任一项所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述过滤罐(110)包括用于未滤液的至少一个上入口(114a)和至少一个下入口(114b)，并且所述控制单元(130)还被适配为使添加有助滤剂的所述未滤液的流至少暂时地经由所述下入口(114b)以及经由所述上入口(114a)或者暂时地仅经由所述上入口(114a)传递。

19.根据权利要求13至15中任一项所述的预涂过滤系统，其特征在于，所述过滤元件(116)是过滤烛，所述过滤烛均包括过滤主体(480)、配置于所述过滤主体(480)的内部空间的内部主体(484)以及形成于所述过滤主体(480)与所述内部主体(484)之间的至少一个滤液通道(486)；并且

所述内部主体(484)被形成为管状且包括至少一个滤液出口(492)，并且所述内部主体(484)还包括布置在沿着所述内部主体(484)的纵轴线的至少两个位置上的周向配置的孔(494a-c)，所述孔被形成为使滤液能够从所述滤液通道(486)进入所述内部主体(484)的内部空间(485)。

20.一种用于啤酒的过滤或稳定的方法，所述方法包括以下步骤：

设置根据权利要求13至19中任一项所述的预涂过滤系统；

将助滤剂(11)预涂于所述预涂过滤系统的过滤元件(10)以形成过滤层；以及

将所述啤酒传递通过所形成的所述过滤层。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以500g/m²至2100g/m²的量预涂所述助滤剂(11)的步骤。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以1700g/m²至1900g/m²的量预涂所述助滤剂(11)的步骤。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述过滤层的流率大于5hl/(m²h)。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过所述过滤层的流率大于10hl/(m²h)。

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过所述过滤层的流率在10hl/(m²h)与30hl/(m²h)之间。

26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，作为在过滤开始时的起始条件，将通过所述过滤层的流率选择为大于180hl/(m²h)。

27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，作为在过滤开始时的起始条件，将通过所述过滤层的流率选择为大于200hl/(m²h)。

28.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，作为在过滤开始时的起始条件，将通过所述过滤层的流率选择为在200hl/(m²h)与260hl/(m²h)之间。

29.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，作为在过滤开始时的起始条件，将通过所述过滤层的流率选择为在220hl/(m²h)与240hl/(m²h)之间。

30.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，利用所述过滤获得的滤液的一部分再次返回到待过滤或待稳定的啤酒的体积流。

31.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，根据待过滤或待稳定的啤酒的酵母细胞的数量完成纤维胶纤维和纤维素纤维的混合的选择。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，a)待过滤或待稳定的啤酒具有小于每毫升5百万个酵母细胞，并且纤维胶纤维的平均纤维长度小于100μm；或者b)待过滤或待稳定的啤酒具有大于每毫升7百万个酵母细胞，并且纤维胶纤维的平均纤维长度大于200μm。

33.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述纤维素纤维的平均纤维长度为15μm至20μm和/或纤维素纤维的比例为75％至85％。

34.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法具有第一过滤阶段和所述第一过滤阶段之后的第二过滤阶段，在所述第一过滤阶段中使用纤维胶纤维的平均纤维长度小于100μm的助滤剂(11)，在所述第二过滤阶段中使用纤维胶纤维的平均纤维长度大于200μm的助滤剂(11)。

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