DE3152232T1 - Method and device for filtering yeast and other plant cell material on rotary vacuum filter - Google Patents

Method and device for filtering yeast and other plant cell material on rotary vacuum filter

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DE3152232T1 DE813152232T DE3152232T DE3152232T1 DE 3152232 T1 DE3152232 T1 DE 3152232T1 DE 813152232 T DE813152232 T DE 813152232T DE 3152232 T DE3152232 T DE 3152232T DE 3152232 T1 DE3152232 T1 DE 3152232T1
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Description

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LlpowsK-yströße 10 ac Mg_rz 19
D-8000. München 70 "1 *
Verfahren und Vorrichtung zur Filterung von Hefe und anderem Pflanzenzellenmaterial auf rotierendem Vakuumfilter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Anwendung bei der Filterung einer Aufschlämmung, z.B. von Bäckereihefe gemischt mit Kochsalz (NaCl) oder anderem aktiven Elektrolyt nach dem Zytorrhyse-Verfahren, oder bei der Filterung anderen Pflanzenzellenmateriales mit oder ohne Salz.
Bei einem solchen Verfahren wird zuerst das rotierende Trommelfilter mit Filterhilfsmittel, sog. Precoat, z.B. Stärke, vorbeschichtet. Die Filterung von z.B. der mit Elektrolyt gemischten Hefeaufschlämmung wird von einem unter dem tiefsten Punkt der rotierenden Filtertrommel angeordneten Trog ausgeführt. Das Herauswaschen des Salzes erfolgt auf bekannte Weise, und der beim Filtervorgang gebildete Filterkuchen wird mittels eines Abnahmemessers abgenommen.
Beispiele des Standes der Technik auf diesem Gebiet, was die hier vorgesehenen Filter betrifft, sind das sog. Lundin-Filter oder das sog. Schnellfilter mit Bodentrog, die von AB Alfa Laval, Schweden, vermarktet werden.
Sehr geringe Veränderungen in der Konzentration, Zusammensetzung oder den Eigenschaften eines Produktes verlangen höchst unterschiedliche Kontaktzeiten zwischen Filteroberfläche und Aufschlämmung, um ein optimales Filterungsresultat zu ergeben. Aus diesem Grund sind die Filterungsresultate mit den gegenwärtigen Filtern selten optimal, weil die Filter in den meisten Fällen nur für ein Produkt optimal angepaßt sind. Die erforderliche Änderung der Kontaktzeit zwischen der Aufschlämmung und der aktiven Filteroberfläche kann zwischen einem Eintauchwinkel von 180°, d.h. wenn die halbe Trommel in die Aufschlämmung eingetaucht ist, z.B. bei Filterung von Most in Weinkellern, und einem Eintauchwinkel von 1-2°, z.B. bei Filterung von Bodensätzen in Hefe in Weinkellern und Brauereien, schwanken. Dies bedeutet, daß das Verhältnis zwischen Eintauchzone
und Trockenzone im ersteren Fall 1:1 und im letzteren Fall von der Größenordnung 1:250 ist,
Wenn der Stand der Aufschlämmung im Trog bei herkömmlichen Bodentrogfiltern zwecks Reduzierung der Kontaktzeit gesenkt wird, und das Abnahmemesser in seiner ursprünglichen Lage verbleibt, geht ein entsprechender Teil der aktiven Filteroberfläche verloren, und gleichzeitig entsteht Luftleckage. Die Folge ist somit verminderte Filterungsleistung. Wenn anstelle dessen der Stand im Trog erhöht wird, ergibt dies optimale Filterungsleistung für eine sehr begrenzte Anzahl von Aufschlämmungen. Für die meisten Aufschlämmungen, z.B. in der Gärstoffindustrie, kann die resultierende lange Kontaktzeit zwischen Filteroberfläche und Aufschlämmung nicht zur Kuchenbildung ausgenutzt werden. Auch in diesem Fall ist das Ergebnis folglich eine beträchtlich verminderte Filterungsleistung.
Die meisten der gegenwärtig existierenden rotierenden Vakuumfilter weisen somit die Schwäche auf, daß es schwierig ist, einen guten Ausgleich zwischen Belagzone und Trockenzone zu erhalten, d.h. zwischen dem Trommelteil, wo die Kuchenbildung erfolgt, und dem Trommelteil, wo der Filterkuchen gradweise höchsten Trockengehalt erhält.
Ein hiermit zusammenhängendes Problem ist, daß bei einem einer bestimmten Aufschlämmung angepaßten Trog der genannte Ausgleich während der Filterung sich ändert, weil das Messer in Beziehung zum Trog und zum Stand der Aufschlämmung bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem und bietet auch in anderer Hinsicht Vorteile, wie aus Nachstehendem ersichtlich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren bei* der Filterung einer Aufschlämmung, z.B. Hefe oder anderem Pflanzenzellenmaterial, auf einem rotierenden Vakuumfilter, unter dem ein die Aufschlämmung enthaltender Trog angeordnet
ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Abnahmemesser für den durch den FilterungsVorgang hergestellten Filterkuchen am Trog befestigt wird, daß der Stand der Aufschlämmung im Trog konstant gehalten wird, und daß wenigstens der das Abnehmemesser tragende Trogteil von einer Vorschubeinrichtung zur Mitte der Filtertrommel bewegt wird, während die Trommel gedreht wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung der Art und mit den Kennzeichen, wie sie in Anspruch 5 definiert sind.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen "'näher beschrieben, in denen Fig. 1 schematisch, teilweise im Vertikalschnitt, eine Vorrichtung zeigt, bei der die Erfindung gem. einer ersten Ausführungsform angebracht ist,
Fig. 2 ein dem in Fig. 1 gezeigten entsprechendeer Vertikalschnitt gem. einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
In Fig. 1 ist ein rotierendes Vakuumfilter 10 gezeigt, das in der durch den Pfeil 11 angedeuteten Richtung-rotieren kann. Unter der Trommel 12 befindet sich ein Trog 4. Dies ist eine herkömmliche Konstruktion eines rotierenden Vakuumfilters.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist am vorderen Ende 3 des Troges 4 ein Abnahmemesser 1 fest an einer Halterung 2 am Trog 4 angebracht. Vorzugsweise am hinteren Ende des Troges ist ein Ausgleichschaber 6 fest angebracht, der die Aufgabe hat, die Dicke des Filterkuchens 8 zu regeln, um ein wirksames Auswaschen von Salz zu erhalten, das z.B. in einem Hefekonzentrat zugeführt worden ist.
Der Ausgleichschaber besteht aus einem elastischen Material,
(•aS (-a\
z.B. Gummi, Vulcan , Tricolanv .
Der Trog wird von einer Vorschubeinrichtung 7 getragen, die hydraulische oder pneumatische Zylinder 13 oder Schneckenspindeln oder entsprechende Hebemittel enthält.
Der Trog 4 nimmt von seiner vorderen bis zu seiner hinteren
φ ft ♦ · ·
Kante normalerweise einen Winkel von etwa 40-60° des Umkreises der,Filtertrommel in Fig, 1 ein. Der Trog kann jedoch größer oder kleiner ausgeführt werden, um größere oder kleinere Eintauchwinkel zu bewirken, d.h. die Winkel, bei denen zwischen Filteroberfläche und Aufschlämmung Kontakt besteht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit die Vorderkante 3 des Troges 4 mit einem Abnahmemesser 1 für den Filterkuchen 8 ausgerüstet. Das Messer bildet ein integriertes Teil des Troges.
Die Vorschubeinrichtung 7 ist in der Lage, während des Filterungsvorganges den Trog 4, der die mit Elektrolyt gemischte Aufschlämmung 14 enthält, kontinuierlich in der Richtung zur Trommelmitte, d.h. in Fig. 1 gerade aufwärts, zu bewegen.
Gleichzeitig mit der Bewegung der Trommel 4 werden das im Trog 4 zur Abnahme des Filterkuchens 15 fest angebrachte Abnahmemesser 1 und, vorkommendenfalls, der Ausgleichschaber aufwärts durch die Precoatschicht bewegt, die dabei während der Drehung der Trommel 12 in einer dünnen Schicht zusammen mit dem Filterkuchen abgeschält wird. Der Flüssigkeitsstand in dem Trog wird, vorzugsweise durch einen Oberlauf 5, konstantgehalten.
Der genannte Stand wird, wie in Fig. 1 gezeigt, etwas unter dem Niveau des Abnahmemessers gehalten.
Aufgrund des konstanten AufschlämmungsStandes im Trog, in Verbindung mit der Aufwärtsbewegung des Troges, verbleibt der Eintauchwinkel während der Aufwärtsbewegung des Troges konstant, ungeachtet der Dicke der Precoatschicht.
Die Aufschlämmung wird somit unmittelbar hinter dem Messer zugeführt. Die Filtertrommel 12 wird hierbei rund um ihren ganzen Umkreis, mit Ausnahme des kurzen, zwischen dem Messer 1 und der Oberfläche 9 der Aufschlämmung liegenden Trommelumkreisteiles, mit Filterkuchen 8 beschichtet. Dieser kurze Teil sollte allgemein 20-50 mm betragen.
Der Trog 4 ist bei dieser Ausführungsform für optimalen Eintauchwinkel angepaßt, der somit während des ganzen Filterungsvorganges konstant ist. Die Filterung wird hierdurch äußerst effizient.
Wie bereits einleitend erwähnt, ist jedoch der Eintauchwinkel für verschiedene Aufschlämmungen verschieden, so daß verschiedene Tröge verfügbar sein müssen, die Eintauchwinkel von 180° bis 1-2°, je nach Aufschlämmung, zulassen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die vor allem für kleine Anlagen vorgesehen ist, in denen kleine Mengen von Aufschlämmungen mit verschiedenen Filterungseigenschaften gefiltert werden sollen, ist die Möglichkeit der Änderung des Eintauchwinkels mit ein und demselben Trog gegeben.
In Fig. 2 ist solch ein Trog 16 gezeigt, dessen Tiefe ausreicht, solche größten Eintauchtiefen, wie sie möglicherweise erforderlich sein können, zu ermöglichen. Der Trog 16 gem. dieser Ausführungsform ist mit einer oder mehreren öffnungen oder Schlitzen 17,18,21 im Trogboden auf der Höhe versehen, bei der die betreffenden Eintauchwinkel erhalten werden. In den Schlitzen 17,18,21 ist die Anordnung eines Abnahmemessers 19 vorbereitet. Fig. 3 zeigt mit durchgezogenen Linien das weiter unten am Trog placierte 'Messer 19, und mit gestrichelten Linien ist eine Messer lage angedeutet, die der in Fig. 1 ge- . ■' zeigten entspricht. Es wird natürlich jeweils nur ein Abnahmemesser 19 angewendet, und Abdeckmittel 20 oder entsprechende Mittel sind angeordnet, um durch geeignete Halteglieder 2 2 die Schlitze 17,21 dichtend zu verschließen, in denen das Abnahmemesser 19 nicht angeordnet ist.
Das Abnahmemesser 19 ist somit vom Boden des Troges 4 aufrechtstehend befestigt, wenn ein Eintauchwinkel gewünscht ist, der kleiner als größte Winkel ist.
Der Trog ist auch bei dieser Ausführungsform auf der in Fig. 1 gezeigten Vorschubeinrichtung 7 abgestützt, die den Trog aufwärts zur Trommelmitte vorschiebt. Der Stand der Aufschlämmung im Trog wird, ungeachtet der Lage des Abnahmemessers 19,
eine kurze Strecke unter dem Abnahmemesser 19 gehalten.
Um den Stand der Aufschlämmung konstant zu halten, kann für jede fragliche Messerlage ein Oberlauf 25,26,27 vorgesehen werden.
Von diesen Oberläufen 25,26,27 ist derjenige, welcher der jeweiligen Messerlage entspricht, verbunden, während die übrigen zwei geschlossen sind.
Der durch das Abnahmemesser 19 abgenommene Filterkuchen 23 wird durch die fragliche öffnung 18 unmittelbar vor dem Messer 19, in Bewegungsrichtung der Trommel 12 gesehen, abgegeben. Die öffnungen 17,18,21 haben folglich eine für solche Abgabe ausreichende Größe. Das Abnahmemesser 19 erstreckt sich ferner längs der ganzen, oder im wesentlichen der ganzen axialen Länge der Trommel 12 und ist zu den Seiten des Troges 16 durch geeignete Dichtmittel (nicht gezeigt) so abgedichtet, daß die Aufschlämmung 14 nicht am Messer 19 nach rechts in Fig. 2 vorüberpassieren kann.
Das Messer 19 ist mittels geeigneter Halteglieder 24, in denen oder gegen die das Messer 19 fixiert ist, in einem Schlitz 18 befestigt.
Bei der Abgabe des abgeschälten Filterkuchens folgen auch Teile Teile der Precoatschicht mit.
Mit dieser Ausführungsform läßt sich somit ein und dieselbe Anlage leicht der jeweiligen Aufschlämmung anpassen, die dabei mit konstantem Eintauchwinkel gefiltert wird, ungeachtet der Lage, in der das Abnahmemesser angeordnet ist.
Gemäß beiden Ausführungsformen der Erfindung wird der Eintauchwinkel vor dem Fi1terungsVorgang dadurch eingestellt, daß der Abstand des Troges 4 zur Trommel mit der Vorschubeinrichtung 7 eingestellt wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird somit während des ganzen Filterungsvorganges ein guter Ausgleich zwischen Beschichtungszone und Trockenzone aufrechterhalten, da der Eintauchwinkel konstant bleibt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Verminderung des Verbrauches von Precoat, da im wesentlichen der ganze Umkreis der Trommel ausgenutzt wird.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Vorschubeinrichtung 7 so konstruiert sein, daß sie den Trog 4 aufwärts parallelverschiebt oder ihn unter leichter Schrägstellung bewegt. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform ist der Trog U jedoch mittels einer Lagereinrichtung schwenkbar montiert, die in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet,und die zwischen der unteren Oberfläche des Troges und der Auflage angeordnet ist. Die Vorschubeinrichtung, die mehrere Glieder entsprechend den vorstehend beschriebenen enthält, liegt an einer Stelle längs dem Trog mit Abstand zur Lagereinrichtung. Die Lagereinrichtung kann z.B. im tiefsten bzw. im mittleren Punkt des Troges, oder links davon, in Fig. 2 bzw. Fig. 1 liegen. Die Vorschubeinrichtung schließt hier nur ihren rechten Teil 7,13 in Fig. 1 und 2 ein.
Wenn vorstehend und in den Ansprüchen vom Trog gesagt ist, daß er zur Mitte der Trommel bewegt wird, so bezieht sich dies zumindest auf den Trogteil, an dem das Abnahmemesser 1,19 befestigt ist. Die Bewegung ist natürlich nicht darauf beschränkt, völlig radial zur Trommelmitte zu geschehen.
Die vorliegende Erfindung löst somit auf einfache und billige Weise das in der Beschreibungseinleitung genannte Problem.
Es lassen sich natürlich mehrere Abwandlungen der Erfindung denken, ohne vom Erfindungsgedanken abzugehen. Die Befestigungdes Abnahmemessers an oder im Trog kann z.B. auf dem Fachmann naheliegende Weise geändert, und auch die Vorschubeinrichtung kann auf eine andere als in den Ausführungsbeispielen gezeigte Weise konstruiert werden.
Die Erfindung ist somit nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann im Rahmen der beigefügten Patentansprüche abgeändert werden.

Claims (8)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Filterung einer Aufschlämmung, z,B, von Hefe oder anderem Pflanzenzellenmaterial, auf einem rotierenden Vakuumfilter (10), unter dem sich ein die Aufschlämmung (IU) enthaltender Trog (U) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abnahmemesser (1,19) für den aus der Filterung resultierenden Filterkuchen (8) am Trog (U) befestigt, und der Stand (9) der Aufschlämmung (IU) im Trog (U) konstantgehalten wird, und daß wenigstens der Teil des Troges (U),der das Abnahmemesser (1,19) trägt, veranlaßt wird, sich mittels einer Vorschubeinrichtung (7) zur Mitte der Trommel (12) des Vakuumfilters (10) zu bewegen, während die Trommel (12) sich dreht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Abnahmemesser (1,19) an einer Oberkante des Troges (U) befestigt wird, wenn größtmöglicher sog. Eintauchwinkel gewünscht wird.
3. Verfahren nach Ah^spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abnahmemesser (19) aufrecht vom Boden des Troges (U) befestigt wird, wenn ein kleinerer als der größtmögliche Eintauchwinkel gewünscht wird.
U. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichne t, daß der mit dem Abnahmemesser (19) abgenommene Filterkuchen (23) durch eine öffnung (17,18,21) abgegeben wird, die im Boden des Troges (U) vor dem Messer (19), in Bewegungsrichtung des drehenden Vakuumfilters gesehen, liegt.
5. Vorrichtung bei Filterung einer Aufschlämmung, z.B. Hefe oder anderem Pfalnzenzellenmaterial, auf einem rotierenden Vakuumfilter (10), das eine Trommel (12) und unter derselben einen Trog (U) für die Aufschlämmung sowie ein Abnahmemesser (1,19) zum Abnehmen des aus der Filterung resultierenden Filterkuchens enthält, d a du rc h gekennzeichnet, daß das Abnahmemesser (1,19)
abnehmbar am Trog (4) befestigt ist, und daß der Trog (4) auf einer Vorschubeinrichtung (7) abgestützt ist, die wenigstens den Teil des Troges (U), der das Abnahmemesser (1,19) trägt, in Richtung zur Mitte der Trommel (12) bewegen kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekenn zeichnet, daß das Abnahmemesser (1,19) an einer oberen Kante des Troges (4) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekenn zeichnet, daß sich im Boden des Troges öffnungen oder Schlitze (17,18) befinden, die durch Abdeckmittel (20) geschlossen werden können, und in denen das Abnahmemesser
(19) bei Filterung mit einem kleineren als dem größtmöglichen Eintauchwinkel befestigt zu werden vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß genannter Schlitz (17,18) von solcher Größe ist, daß ein mit einem Abnahmemesser (19) in dem fraglichen Schlitz (17,18) abgenommener Filterkuchen veranlaßt wird, durch den Schlitz (17,18) abgegeben zu werden-
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