DE19726377A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Crossflow-Filtration mit Wickelmodulen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Crossflow-Filtration mit WickelmodulenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Crossflow-Filtration von
Fluiden mit mindestens einer Einheit aus in Reihe geschalteten Wickelmodulen, deren
Filtratfluß individuell optimierbar ist.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung können Fluide, wie Flüssigkeiten, Gase,
Emulsionen, Suspensionen und Aerosole, Lebensmittel und Getränke, wie Bier,
Bierwürze, Wein, Saft, Wasser, Mineralwasser und Milch, Trink-, Brauch- und
Abwasser, Gase und Lösungen im Pharma-, Medizin-, Kosmetik-, Chemie-,
Biotechnologie-, Gentechnik-, Elektronik-, Umweltschutz- und Laborbereich nach dem
Crossflow-Prinzip filtriert werden. Sie können zur Stofftrennung, zur Entionisierung von
Wasser, zur Entpyrogenisierung und Sterilisierung von Lösungen und zur Abtrennung
von Schadstoffen aus Fluiden, für die Filtration und Aufkonzentrierung biologischer
Lösungen, für die Abtrennung von Mikroorganismen, wie Bakterien, Viren und von
Zellbestandteilen, für die Entsalzung von Proteinlösungen und anderen biologischen
Medien, für die Stofftrennung von Ionen, Makromolekülen und Biomolekülen, sowie für
die Abtrennung von Schadstoffen, wie Schwermetallen aus Fluiden verwendet werden.
Die nach dem Crossflow-Prinzip zu verwendende Wickelmodule sind bekannt. Zum
Beispiel bestehen die nach der DE-PS 43 28 407 C1 beschriebenen Wickelmodule aus
einem Gehäuse mit einem darin angeschlossenen Wickel. Dieser besteht aus Einheiten
von Membrantaschen, die einen Filtratabstandshalter aus einem Gewebe zur Ausbildung
eines Filtratkanals einschließen und die von einem Retentatabstandshalter aus einem
Gewebe oder extrudierten Netz zur Ausbildung eines Retentatkanals umgeben sind. Die
Einheiten sind um ein zentrales Kernrohr gewickelt. Bei derartigen Wickelmodulen
strömt das zu filtrierende Fluid vom Fluideingang zum Retentatausgang tangential durch
den Retentatkanal über die Membranen der Membrantaschen hinweg. Das durch die
Membranen permeierende Filtrat wird über den Filtratkanal in das Kernrohr geleitet und
von dort über den Filtratausgang aus dem Gehäuse des Wickelmoduls abgeführt. Bei den
nach der Erfindung zu verwendenden Wickelmodulen handelt es sich um Module, die mit
Mikrofiltrations-, Ultrafiltrations- oder Reversosmosemembranen ausgestattet sind. Aus
produktionstechnischen Gründen können Wickelmodule mit Membranen aus
anorganischen und organischen Polymeren nicht in Längen von in der Regel mehr als
ungefähr einem Meter hergestellt werden. Zur Erreichung hoher Filtrationsleistungen
werden deshalb hilfsweise Vorrichtungen mit mehreren Wickelmodulen, die in Reihe
und/oder parallel geschaltet sind, betrieben. Aus der US-PS 4,083,780 ist eine solche
Crossflow-Filtrationsvorrichtung bekannt, in der mehrere parallel angeordnete Einheiten
von in Reihe geschalteten Wickelmodulen in einem Gehäuse mit Fluidanschlüssen für die
Zufuhr von zu filtrierendem Fluid, die Abfuhr von Retentat und von Filtrat untergebracht
sind. Nachteilig ist bei derartigen Vorrichtungen, daß die dem Fluideingang am nächsten
liegenden Wickelmodule schneller verstopfen als die Wickelmodule, die dem
Retentatausgang am nächsten liegen. Das führt dazu, daß die Filtrationsleistung der
Gesamtanlage schneller abnimmt, als nach der Summe der Filtrationsleistungen der
einzelnen Module zu erwarten ist. Außerdem treten bei den Wickelmodulen, die dem
Fluideingang am nächsten liegen, häufiger mechanische Beschädigungen der Membranen
auf als bei den Wickelmodulen in Richtung Retentatausgang. Ein weiterer Nachteil
besteht in dem hohen Totvolumen der Filtrationsvorrichtung, das durch die die
Kernrohre der in Reihe geschalteten Wickelmodule verbindenden Konnektoren
(Verbindungselemente) verursacht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Crossflow-Filtration mit in Reihe geschalteten Wickelmodulen zu schaffen, die sich durch
eine hohe Filtrationsleistung und Standzeit auszeichnen und wobei die Vorrichtung ein
möglichst geringes Totvolumen aufweisen soll.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und
durch eine Verrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich bei einem Verfahren zur Crossflow-
Filtration von Fluiden mittels in Reihe geschalteter Wickelmodule, die sich in einem
gemeinsamen Gehäuse, das vorzugsweise als Druckrohr ausgebildet ist, mit Anschlüssen
für eine Zufuhr von zu filtrierendem Fluid und für eine Abfuhr von Retentat und von
Filtrat befinden, die Standzeit der Vorrichtung mindestens verdoppeln läßt, wenn man
dafür sorgt, daß der Filtratfluß der Wickelmodule optimiert wird und wozu der
Filtratausgang der Wickelmodule mit dem höheren Filtratfluß individuell so weit
gedrosselt wird, daß die Filtratleistung dieser Wickelmodule die Filtratleistung des
Wickelmoduls mit der geringsten Filtratleistung um höchstens 10%, vorzugsweise 1 bis 50%,
übersteigt. Dazu ist es erforderlich, die Filtratflüsse der in Reihe geschalteten
Wickelmodule individuell zu messen und die Filtratausgänge der Wickelmodule
regulierbar zu gestalten. Wenn die Gesamtfiltrationsleistung aller Wickelmodule einen
vorgegebenen Wert unterschreitet, werden die Wickelmodule einer Reinigung
unterzogen. Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird von Reinigung zu
Reinigung eine deutlich höhere Filtrationsleistung gegenüber einer ungeregelten
Verfahrensweise erzielt. Sie fällt bei der Mikrofiltration höher aus als bei der
Ultrafiltration und der Reversosmose. Dabei ist die Höhe der Leistungssteigerung der
Filtration abhängig vom zu filtrierenden Medium. Die Reinigung erfolgt vorzugsweise
durch Spülen mit Reinigungs- und Spülmitteln. Die Standzeit einer erfindungsgemäßen
Crossflow-Filtrationsanlage kann durch die Zeit bestimmt werden, in der die
Filtrationsleistung der Anlage beispielsweise auf 30% ihrer Anfangsleistung bei gleichem
Filtratfluß der jeweils in Reihe geschalteten Wickelmodule zurückgeht.
Die Drosselung der Filtratausgänge führt zu einer Druckerhöhung innerhalb der
Filtratkanäle in den Modulen und zu einer verminderten Druckdifferenz zwischen An- und
Abströmseite des Filtermaterials. Die vorzeitige Verblockung der dem Fluideingang
am nächsten liegenden Wickelmodule ist offensichtlich darauf zurückzuführen, daß
aufgrund der höheren Druckdifferenz, die bei diesen Wickelmodulen zwischen dem zu
filtrierenden Fluid und dem Filtrat anliegt, eine höhere Beaufschlagung der Membranen
mit zu filtrierendem Fluid erfolgt, wodurch sich auf den Membranen eine Deckschicht
ausbildet und rascher Partikel in die Poren eindringen.
Durch die erfindungsgemäße Vermeidung einer verhältnismäßig hohen Druckdifferenz an
den Wickelmodulen, die dem Einlaß für zu filtrierendem Fluid am nächsten liegen, wurde
außerdem erreicht, daß mechanischen Beschädigung der Membran zurückgedrängt
werden.
Ein weiterer Vorteil der mit der Erfindung erreicht wird, besteht darin, daß aufgrund der
längeren Standzeiten der Filtrationsvorrichtung zwischen den Reinigungsschritten sich
der Verbrauch an Energie, Wasser und Spülmittel verringert und folglich auch weniger
Abwasser anfällt.
Vorteilhafterweise betreibt man die Vorrichtung so, daß Retentat und Filtrat im
Gegenstrom zueinander verlaufen. Bei dieser Verfahrensweise ist die Druckdifferenz
zwischen Retentat- und Filtratseite über die Membran hinweg ausgeglichener im
Vergleich mit einem gleichstrommäßigen Betrieb.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem mindestens zwei in Reihe
geschaltete Crossflow-Wickelmodule aufnehmenden Gehäuse, das vorzugsweise als
Druckrohr ausgestaltet ist, mit Anschlüssen für eine Zufuhr von zu filtrierendem Fluid
und für eine Abfuhr von Retentat und von Filtrat, wobei die Wickelmodule über ein
zentrales Kernrohr zur Aufnahme des Filtrats verfügen. Erfindungsgemäß sind die
Kernrohre der Wickelmodule an aus dem Gehäuse/Druckrohr hinausführende
Filtratableitrohre angeschlossen, die außerhalb des Gehäuses/Druckrohres jeweils über
den Filtratfluß erfassende Meßeinrichtungen und den Filtratfluß regulierende Ventile
verfügen, wobei das Filtratableitrohr für den einen Wickelmodul einen geringeren
äußeren Durchmesser besitzt als der innere Durchmesser des Filtratableitrohres des
nächsten in Reihe liegenden Wickelmoduls, welches das Filtratableitrohr mit dem
geringeren äußeren Durchmesser innerhalb des Druckrohres umschließt. Soll eine
kostengünstige manuelle Regulierung der Filtratflüsse durchgeführt werden, kann die
Meßeinrichtung beispielsweise als Schauglas ausgebildet sein. In einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Wickelmodule über ein Verbindungselement, das
vorzugsweise gleichzeitig antiteleskopische Eigenschaften in bezug auf die
Wickelmodule ausübt, mit einer zentraler Hülse lösbar verbunden, die peripher
fluiddicht in die Kernrohre der Wickelmodule eingreift und in das Filtratableitrohr mit
dem geringeren äußeren Durchmesser übergeht. Durch die Verwendung derartiger
Verbindungselemente wird das Totvolumen zwischen den Wickelmodulen minimiert.
Abdichtungsmöglichkeiten zwischen zentraler Hülse des antiteleskopisch wirkenden
Verbindungselements mit den Kernrohren der in Reihe geschalteten Wickelmodule in
dem Druckrohr sind dem Fachmann geläufig und können zum Beispiel durch in Nuten
eingreifende O-Ringdichtungen realisiert werden.
Bei mehr als drei in Reihe geschalteten Wickelmodulen innerhalb eines Gehäuses ist es
zweckmäßig, die Filtratableitrohre des einen Teils der Wickelmodule aus der einen
Stirnseite des Gehäuses und die Filtratableitrohre der anderen Wickelmodule aus der
anderen Stirnseite des Gehäuses hinauszuführen. Dabei werden die beiden Teile der
Wickelmodule im Bereich der Kernrohre durch einen Blindflansch getrennt.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können in einer vollautomatisch arbeitenden
Crossflow-Filtrationsanlage betrieben werden. Dazu werden die Meßeinrichtungen an
eine Steuereinrichtung angeschlossen, welche jeweils bei Erreichen eines voreingestellten
Differenzwertes der Filtratflüsse der in Reihe geschalteten Wickelmodule eines
Druckrohres den Filtratausgang der Wickelmodule mit dem höheren Filtratfluß derart
drosselt, daß die Filtratleistung dieser Wickelmodule die Filtratleistung des
Wickelmoduls mit der geringsten Filtratleistung nicht mehr als 10%, vorzugsweise 1 bis 5%,
übersteigt. Zur Messung und Steuerung der Filtratflüsse können dem Filtratfluß
analoge Parameter herangezogen werden, wie beispielsweise Drücke (Druck am Filtrat- und
Retentatausgang und am Fluideingang). Wenn die Filtrationsleistung der Anlage
einen vorgegebenen Wert, der zweckmäßigerweise zum Beispiel bei 30% der
Anfangsleistung liegt, unterschreitet, wird die Anlage auf Spülung umgeschaltet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind einzelne Wickelmodule zu
Wickelmoduleinheiten, die jeweils über ein kollektives Filtratableitrohr verfügen,
zusammengefaßt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Crossflow-Filtrationsanlage als
Kompaktanlage ausgestaltet, mit der variabel verschiedene Hilfsoperationen durchgeführt
werden können. Dazu ist eine Vielzahl von Druckrohren im Inneren eines
doppelwandigen Großgehäuses derart untergebracht, daß die Kernrohre der
Wickelmodule individuell aber die Anschlüsse für zu filtrierendes Fluid und für Retentat
zweckmäßigerweise kollektiv aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Der durch die
doppelte Wand des Großgehäuses gebildete Raum kann als Wärmeaustauscher,
Rezirkulationstank für das Retentat und/oder als Tank für einen Reinigungskreislauf zur
Regenerierung der Wickelmodule mit Reinigungs- und Spülmitteln dienen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Filtrationsanlagen
besteht darin, daß die einzelnen Wickelmodule oder Wickelmoduleinheiten inline auf
Integrität prüfbar sind. Dazu werden sie beispielsweise bei geschlossenem
Retentatausgang von der Anströmseite her mit einem Testdruck beaufschlagt. Die durch
die jeweiligen Wickelmodule permeierende Menge an Flüssigkeit oder Testgas wird am
jeweiligen Filtratableitrohr gemessen, wozu die Filtratableitrohre der nicht dem Test
unterworfenen Wickelmodule geschlossen werden. Die Beaufschlagung der
Wickelmodule mit Testmedium ist andererseits auch über die Filtratableitrohre und
Messung der Menge an permeirendem Testmedium an den Filtratableitrohren oder auf
der Unfiltratseite der Filtermaterialien möglich.
Die Anwendung der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf ein Verfahren, eine
Vorrichtung und eine Filtrationsanlage mit Wickelmodulen beschränkt, sondern auch
ohne weiteres auf Verfahren, Vorrichtungen und Filtrationsanlagen mit anderen in Reihe
geschalteten rohrförmigen Filtermodulen, wie zum Beispiel Filterkerzen, übertragbar.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 schematisch zwei in Reihe geschaltete Wickelmodule mit Filtratableitrohren zur
getrennten Filtratableitung,
Fig. 2 schematisch ein zwei in Reihe geschaltete Wickelmodule aufnehmendes
Druckrohr mit einem antiteleskopisch wirkenden Verbindungselement und
Fig. 3 schematisch eine kompakte Crossflow-Filtrationsanlage.
Die Fig. 1 zeigt schematisch zwei in Reihe geschaltete Wickelmodule 1 und 2, die über
zentrale Kernrohre 3 und 4 zur Aufnahme des Filtrats verfügen. Die zentralen Kernrohre
gehen in Filtratableitrohre 5 und 6 über und sind aus dem die Wickelmodule
umschließenden Gehäuse 7, das als Druckrohr 7 gestaltet sein kann, hinausgeführt. Das
Gehäuse 7, beziehungsweise Druckrohr 7 sind der größeren Übersichtlichkeit halber nur
mit einer Stirnseite angedeutet dargestellt. Das Kernrohr 3 des Wickelmoduls 1 ist an
seinem einen Ende 8 geschlossen. An den aus dem Gehäuse 7 hinausgeführten Enden
besitzen die Filtratableitrohre 5, 6 den jeweiligen Filtratfluß erfassende Meßeinrichtungen
9, 10, die beispielsweise als Flowmeter oder in einfacher Weise als Schauglas ausgeführt
sein können, sowie über den Filtratfluß regulierbare Ventile 11 und 12. Das
Filtratableitrohr 5 für den Wickelmodul 1, der vom Filtratausgang 13 des Gehäuses 7 am
weitesten entfernt liegt, besitzt einen geringeren äußeren Durchmesser als der innere
Durchmesser des Filtratableitrohres 6 des benachbarten Wickelmoduls 2. Das zu
filtrierende Medium kann die Wickelmodule tangential nacheinander entweder von oben
nach unten oder umgekehrt von unten nach oben passieren. Eine Passage von unten
nach oben, die sich zum Filtratfluß im Gegenstrom befindet, wird bevorzugt, weil in
dieser Variante die Druckdifferenz zwischen Retentatseite und Filtratseite entlang der
Membran ausgeglichener verläuft. Für diesen Fall stellt die Position 14 den Anschluß zur
Zufuhr von zu filtrierendem Fluid dar, während um die Position 15 herum der Anschluß
zur Abfuhr von Retentat installiert ist. Die Vorrichtung kann auch in anderen Lagen
betrieben werden, beispielsweise in waagerechter Lage.
Gemäß der Fig. 2 nimmt das Druckrohr 7 zwei Wickelmodule 1 und 2 auf, die über ein
antiteleskopisch wirkendes Verbindungselement 16 mit einer zentralen Hülse 17 lösbar
miteinander verbunden sind. Die Hülse 17 greift in die Kernrohre 3 und 4 der beiden
Wickelmodule 1, 2 ein und dichtet sie unter Verwendung von zum Beispiel O-Ring
dichtungen 18 im peripheren Randbereich fluiddicht ab. Die Hülse 17 geht in einem
unteren konischen Bereich in das Filtratableitrohr 5 mit geringerem äußeren Durchmesser
als der innere Durchmesser des Kernrohres 4 und des Filtratableitrohres 6 des
Wickelmoduls 2 über.
Die in Fig. 3 schematisch dargestellte kompakte Crossflow-Filtrationsanlage besteht aus
einer Vielzahl von Druckrohren 7, die in einem doppelwandigen Großgehäuse 19
angeschlossen sind. Jedes Druckrohr 7 nimmt in Reihe geschaltete Wickelmoduleinheiten
von in diesem Fall jeweils zwei in Reihe liegenden Wickelmodulen auf. In der Fig. 3 ist
aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nur ein Druckrohr mit zwei
Wickelmoduleinheiten 1', 2' abgebildet. Die Meßeinrichtungen 9, 10 sind an eine
Steuereinrichtung 20 angeschlossen, welche jeweils bei Erreichen eines voreingestellten
Differenzwertes der Filtratflüsse der in Reihe geschalteten Wickelmoduleinheiten 1', 2'
des Druckrohres 7 den Filtratausgang der Wickelmoduleinheit mit dem höheren
Filtratfluß über die Ventile 11, 12 derart drosselt, daß die Filtratleistung dieser
Wickelmoduleinheit die Filtratleistung der benachbarten Wickelmoduleinehit nicht mehr
als 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt. Während die Filtratableitrohre individuell
aus dem Großgehäuse hinausgeführt sind, werden alle Wickelmodule über den
Gehäusedom 21 vom Einlaß für Fluid 14 her angeströmt. Das Retentat wird kollektiv
über den Anschluß 15 aus dem Großgehäuse 19 entnommen. Der um das Großgehäuse
herum gelegte Tank 22 kann als Wärmeaustauscher, Rezirkulationstank für das Retentat
oder als Tank für einen Reinigungskreislauf zur Regenerierung der Wickelmodule mit
Reinigungs- und Spülmittel ausgebildet sein. Entsprechende Anschlüsse sind angedeutet,
werden aber nicht näher ausgeführt, da sie in Übereinstimmung mit dem
Verwendungszweck des Tanks in für den Fachmann bekannter Weise unterschiedlich
geschaltet werden müssen.
Claims (13)
1. Verfahren zur Crossflow-Filtration von Fluiden mittels in Reihe geschalteter
Wickelmodule, die sich in einem gemeinsamen Gehäuse mit Anschlüssen für eine Zufuhr
von zu filtrierendem Fluid und für eine Abfuhr von Retentat und von Filtrat befinden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtratfluß der in Reihe geschalteten Wickelmodule individuell gemessen wird und
die Filtratausgänge der Wickelmodule mit den höheren Filtratflüssen so weit und so lange gedrosselt werden,
bis die Filtratleistung dieser Wickelmodule die Filtratleistung des Filtermoduls mit dem geringsten Filtratfluß um höchstens 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt und
die Gesamtfiltrationsleistung einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtratfluß der in Reihe geschalteten Wickelmodule individuell gemessen wird und
die Filtratausgänge der Wickelmodule mit den höheren Filtratflüssen so weit und so lange gedrosselt werden,
bis die Filtratleistung dieser Wickelmodule die Filtratleistung des Filtermoduls mit dem geringsten Filtratfluß um höchstens 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt und
die Gesamtfiltrationsleistung einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelmodule zu Wickelmoduleinheiten aus mindestens zwei Wickelmodulen zusammengefaßt sind und
der Filtratfluß der in Reihe geschalteten Wickelmoduleinheiten individuell gemessen wird und
die Filtratausgänge der Wickelmoduleinheiten mit den höheren Filtratflüssen so weit und so lange gedrosselt werden, bis die Filtratleistung dieser Wickelmoduleinheiten die Filtratleistung der Wickelmoduleinheit mit dem geringsten Filtratfluß um höchstens 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt und
die Gesamtfiltrationsleistung einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelmodule zu Wickelmoduleinheiten aus mindestens zwei Wickelmodulen zusammengefaßt sind und
der Filtratfluß der in Reihe geschalteten Wickelmoduleinheiten individuell gemessen wird und
die Filtratausgänge der Wickelmoduleinheiten mit den höheren Filtratflüssen so weit und so lange gedrosselt werden, bis die Filtratleistung dieser Wickelmoduleinheiten die Filtratleistung der Wickelmoduleinheit mit dem geringsten Filtratfluß um höchstens 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt und
die Gesamtfiltrationsleistung einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Reinigung der Wickelmodule durch Spülen mit Reinigungs- und Spülmitteln
durchgeführt wird, wenn der Filtratfluß aller Wickelmodule die vorgegebene
Gesamtfiltrationsleistung unterschreitet.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
Filterkerzen an Stelle der Wickelmodule verwendet werden.
5. Filtrationsvorrichtung bestehend aus einem in Reihe geschaltete Crossflow-
Wickelmodule aufnehmenden Gehäuse mit Anschlüssen zur Zufuhr vom zu filtrierendem
Fluid und zur Abfuhr von Retentat und von Filtrat, wobei die Wickelmodule über ein
zentrales Kernrohr zur Aufnahme des Filtrats verfügen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kernrohre der Wickelmodule individuell an aus dem Gehäuse hinausführende Filtratableitrohre angeschlossen sind,
die außerhalb des Gehäuses jeweils über den Filtratfluß erfassende Meßeinrichtungen und den Filtratfluß regulierende Ventile verfügen,
wobei das Filtratableitrohr für den Filtermodul, der jeweils vom Filtratausgang am weitesten entfernt liegt, einen geringeren äußeren Durchmesser besitzt als der innere Durchmesser des Filtratableitrohres des jeweils nachfolgenden Wickelmoduls, welches das Filtratableitrohr mit dem geringeren äußeren Durchmesser umschließt.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kernrohre der Wickelmodule individuell an aus dem Gehäuse hinausführende Filtratableitrohre angeschlossen sind,
die außerhalb des Gehäuses jeweils über den Filtratfluß erfassende Meßeinrichtungen und den Filtratfluß regulierende Ventile verfügen,
wobei das Filtratableitrohr für den Filtermodul, der jeweils vom Filtratausgang am weitesten entfernt liegt, einen geringeren äußeren Durchmesser besitzt als der innere Durchmesser des Filtratableitrohres des jeweils nachfolgenden Wickelmoduls, welches das Filtratableitrohr mit dem geringeren äußeren Durchmesser umschließt.
6. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse als Druckrohr ausgebildet ist.
7. Filtrationsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelmodule zu Wickelmoduleinheiten aus mindestens zwei Wickelmodulen zusammengefaßt sind und
wobei jede Wickelmoduleinheit über ein Filtratableitrohr verfügt.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelmodule zu Wickelmoduleinheiten aus mindestens zwei Wickelmodulen zusammengefaßt sind und
wobei jede Wickelmoduleinheit über ein Filtratableitrohr verfügt.
8. Filtrationsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die benachbarten Wickelmodule und Wickelmoduleinheiten über ein Verbindungselement
mit zentraler Hülse verbunden sind, die peripher fluiddicht in die Kernrohre der
Wickelmodule eingreift.
9. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse des Verbindungselements in einem unteren Bereich in das Filtratableitrohr mit
dem geringeren äußeren Durchmesser übergeht.
10. Filtrationsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filtratableitrohre an beiden Stirnseiten des Gehäuses oder des Druckrohres
hinausgeführt sind, an die jeweils ein Teil der Wickelmodule oder der
Wickelmoduleinheiten angeschlossen ist.
11. Filtrationsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wickelmodule durch Filterkerzen ersetzt sind.
12. Crossflow-Filtrationsanlage mit mindestens einer Filtrationsvorrichtung nach den
Ansprüchen 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtungen an eine Steuereinrichtung angeschlossen sind,
welche jeweils bei Erreichen eines voreingestellten Differenzwertes der Filtratflüsse der in Reihe geschalteten Wickelmodule oder Wickelmoduleinheiten den Filtratausgang des Wickelmoduls oder der Wickelmoduleinheit mit dem höheren Filtratfluß derart drosselt, daß die Filtratleistung dieses Wickelmoduls oder dieser Wickelmoduleinheit die Filtratleistung des benachbarten Wickelmoduls oder der benachbarten Wickelmoduleinheit nicht mehr als 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtungen an eine Steuereinrichtung angeschlossen sind,
welche jeweils bei Erreichen eines voreingestellten Differenzwertes der Filtratflüsse der in Reihe geschalteten Wickelmodule oder Wickelmoduleinheiten den Filtratausgang des Wickelmoduls oder der Wickelmoduleinheit mit dem höheren Filtratfluß derart drosselt, daß die Filtratleistung dieses Wickelmoduls oder dieser Wickelmoduleinheit die Filtratleistung des benachbarten Wickelmoduls oder der benachbarten Wickelmoduleinheit nicht mehr als 10%, vorzugsweise 1 bis 5%, übersteigt.
13. Crossflow-Filtrationsanlage nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vielzahl von Druckrohren mit in Reihe geschalteten Wickelmodulen oder Wickelmoduleinheiten im Inneren eines doppelwandigen Großgehäuses derart untergebracht ist, daß die Kernrohre der Wickelmodule oder Wickelmoduleinheiten über die Filtratableitrohre individuell aber die Anschlüsse für das zu filtrierende Fluid und für Retentat zweckmäßigerweise kollektiv aus dem Gehäuse herausgeführt sind und
der durch die doppelte Wand des Großgehäuses gebildete Raum als Wärmeaustauscher, Rezirkulationstank für das Retentat oder als Tank für einen Reinigungskreislauf zur Regenerierung der Wickelmodule mit Reinigungs- und Spülmitteln ausgebildet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vielzahl von Druckrohren mit in Reihe geschalteten Wickelmodulen oder Wickelmoduleinheiten im Inneren eines doppelwandigen Großgehäuses derart untergebracht ist, daß die Kernrohre der Wickelmodule oder Wickelmoduleinheiten über die Filtratableitrohre individuell aber die Anschlüsse für das zu filtrierende Fluid und für Retentat zweckmäßigerweise kollektiv aus dem Gehäuse herausgeführt sind und
der durch die doppelte Wand des Großgehäuses gebildete Raum als Wärmeaustauscher, Rezirkulationstank für das Retentat oder als Tank für einen Reinigungskreislauf zur Regenerierung der Wickelmodule mit Reinigungs- und Spülmitteln ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19726377A DE19726377A1 (de) | 1997-06-21 | 1997-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Crossflow-Filtration mit Wickelmodulen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19726377A DE19726377A1 (de) | 1997-06-21 | 1997-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Crossflow-Filtration mit Wickelmodulen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19726377A1 true DE19726377A1 (de) | 1998-12-24 |
Family
ID=7833231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19726377A Withdrawn DE19726377A1 (de) | 1997-06-21 | 1997-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Crossflow-Filtration mit Wickelmodulen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19726377A1 (de) |
-
1997
- 1997-06-21 DE DE19726377A patent/DE19726377A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |