DE3530943A1

DE3530943A1 - Verfahren und vorrichtung zur ultrafiltration einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3530943A1
Application number: DE19853530943
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. Dr. Linz Ebner; Heinrich Dipl.-Biol. Dr. 5330 Königswinter Follmann
Original assignee: Heinrich Frings GmbH and Co KG
Current assignee: Heinrich Frings GmbH and Co KG
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1986-03-06
Also published as: FR2571271A1; IT8512552A0; GB2164579A; ES8608913A1; AT381645B; DE3530943C2; IT1186921B; AU572329B2; JPS61107903A; AU4592185A; ES546572A0; JPH0331091B2; GB2164579B; CH667017A5; FR2571271B1; GB8519441D0; ATA278084A; BR8504075A; ZA856666B; US4689153A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultrafiltration einer Flüssigkeit mit einer Zykluslänge von mehreren Wochen zwischen zwei Abschaltungen zu Reinigungszwecken.

Dabei wird die zu filtrierende Flüssigkeit in mindestens einem Filterkreislauf über wenigstens ein Membranfilter gepumpt, und die durch das kontinuierliche Abfließen des Filtrats entstehende, eine ständige Zunahme der Feststoffkonzentration bewirkende Flüssigkeitsabnahme im Filterkreislauf wird durch Zufuhr von Flüssigkeit aus einem außerhalb des Filterkreislaufes vorgesehenen Konzentratbehälter ergänzt, der über eine Zu- und eine Rücklaufleitung an den Filterkreislauf angeschlossen ist".

Unter "Ultrafiltration" wird eine Filtration verstanden, bei der die zu filtrierende Flüssigkeit über Filtermembranen mit vergleichsweise kleinen Poren zwischen 0,01 und 0,8 Mikrometer Durchmesser geführt wird, so daß die durch die Membranporen hindurchtretende Filtratmenge gegenüber der über die Membranen geführte Flüssigkeitsmenge gering bleibt. Um ein solches Filtrationsverfahren durchzuführen, ist es bekannt (AT-PS 277 895), die zu filtrierende Flüssigkeit in einem Filterkreislauf über wenigstens ein Membranfilter zu pumpen, wobei der durch das Abfließen des Filtrats entstehende Flüssigkeitsverlust von einem Konzentratbehälter her ergänzt wird, der außerhalb des Filterkreislaufes vorgesehen und über eine Zuleitung an

den Filterkreislauf angeschlossen ist. Ein Teil der . ·* über das Membranfilter geführten Flüssigkeitsmenge wird - , dabei aus dem Filterkreislauf in den Konzentratbehälter- "^ * zurückgefördert, so daß sich zwischen dem Filterkreislauf und dem Konzentratbehälter ein Ausgleich hinsichtlich der Feststoffkonzentration ergibt und die Feststoffkonzentration sowohl im Filterkreislauf als auch · im Konzentratbehälter gleichmäßig ansteigt. Mit dem Ansteigen der Feststoff konzentration im Filterkreisiauf,: · \ nimmt die Filtrationsleistung ab, wobei insbesondere t£ . ?" bei schwieriger zu filtrierenden Flüssigkeiten die""*^;'f'^ Gefahr besteht, daß die Filtrationsleistung nach einer*.* gewissen Filtrationsdauer aufgrund einer Abdeckung der Filtermembranen mit Feststoffen rasch absinkt. Beim Filtrieren beispielsweise von mittels Spanbildnern -.. hergestelltem Spritessig oder Weinessig kann in Abhän-. gigkeit von darin enthaltenen hochmolekularen Stoffen ein solches rasches Absinken der Filtrationöleifetung ; mit wachsender Filtrationsdauer beobachtet werden. -·*"

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art mit einfachen· Mitteln so zu verbessern, daß ein rasches Absinken der Filtrationsleistung auch bei Flüssigkeiten verhindert werden kann, die bisher zu einer Ultrafiltration mit angemessener Zykluslänge für nur bedingt geeignet gehalten wurden.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß dem Filterkreislauf in zeitlichen Abständen wiederholt zu filtrierende Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration zugeführt wird.

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Während des stoßweisen Zuführens von Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration in den Filterkreislauf werden die Verhältnisse hinsichtlich der Feststoffkonzentration im Filterkreislauf wiederholt an die Ausgangsverhältnisse angepaßt, da die mit Feststoffen angereicherte Flüssigkeit aus dem Filterkreislauf über den Nebenkreislauf in den Konzentratbehälter verdrängt wird. Darauf folgt ein allmählicher Anstieg der Feststoff konzentration im Filterkreislauf, wobei ein ständiger Stoffaustausch mit dem Konzentratbehälter dafür sorgt, daß eine wesentliche Überschreitung der im Konzentratbehälter herrschenden Feststoffkonzentration im Filterkreislauf ausgeschlossen wird. Dieser Austausch kann über eine Drossel in der Rücklaufleitung zum Konzentratbehälter gesteuert werden.

Die wiederholte Rückführung der Feststoffkonzentration im Filterkreislauf auf den Ausgangswert hat die Wirkung, eine frühzeitige Abdeckung der Filtermembranen durch Feststoffe zu verhindern. Damit wird eine über die zu erwartende Steigerung der Filtrationsleistung aufgrund der Verdünnung der jeweiligen Feststoffkonzentration durch die zugeführte Flüssigkeitsmenge mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration wesentlich hinausgehende Verbesserung des Dauerbetriebes auch für schwierig zu filtrierende Flüssigkeiten sichergestellt, so daß auch über längere Zeiträume kein starkes Absinken der Filtrationsleistung zu befürchten ist.

Da sich die Filtrationsleistung mit der Feststoffkonzentration im Filterkreislauf ändert, ist es vorteilhaft, die Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration dem Filterkreislauf jeweils nach dem Abfluß einer bestimmten Filtratmenge zuzuführen. Die Zunahme

der Feststoffkonzentration hängt ja von der abgeführten ' ^ Filtratmenge ab, so daß durch diese Maßnahme stets auf* eine bestimmte Konzentrationszunahme reagiert werden kann.

Besonders einfache Verhältnisse ergeben sich, Wenn die .* abgeführte Filtratmenge über den abnehmenden Füllstand. ".*. des Konzentratbehälters bestimmt wird, wobei die FlUs-! sigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration dem Filterkreislauf vorzugsweise so lange zugeführt wird, -. bis der ursprüngliche Füllstand des Konzentratbehälters wieder etwa erreicht ist.

Aufgrund der Abhängigkeit der Filtrationsleistung von' *! der Feststoffkonzentration werden die Zeitspannen, die für die Gewinnung einer bestimmten Filtratmenge erförderlich sind mit der Fortdauer der Filtration immer länger. Um ein besonders wirtschaftliches Verfahren sicherzustellen, ist es daher vorteilhaft* die schrittweise Zufuhr von Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration in den Filterkreislauf nur so lange zu ■ - -. wiederholen, bis im Konzentratbehälter eine vorgegebene Endkonzentration erreicht ist. Mit der Beschränkung der Feststoff-Endkonzentration werden somit die Filtrationszyklen zwischen zwei Abschaltungen zu Reinigungszwecken so optimiert, daß die wirtschaftlichste Kombination der Verfahrensbedingungen und der Filterleistung erreicht wird.

Die Temperatur der zu filtrierenden Flüssigkeit steigt mit der Dauer der Filtration an. Wird in weiterer Ausbildung der Erfindung die Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststof fkonzentration dem Filterkreislauf mit einer Temperatur zugeführt, die niedriger als die Flüssig- «- ■ keitstemperatur im Filterkreislauf ist, so kann der

Filterkreislauf in einfacher Weise wiederholt gekühlt werden. Durch den gleichzeitig mit der Änderung der .Feststoffkonzentration auftretenden Teraperaturwechsel kann die Wirkung der Konzentrationssprünge im Filterbereich zusätzlich unterstützt werden. In diesem Zusammenhang spielt die mit einem Temperaturwechsel auftretende Viskositätsänderung eine entsprechende Rolle.

Um ein überschreiten einer oberen Grenztemperatur des Konzentrats im Konzentratbehälter zu verhindern, kann die Flüssigkeit im Konzentratbehälter beim übersteigen eines oberen Temperaturgrenzwertes gekühlt werden, und zwar unabhängig von der Zuführung kühlerer Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration zum Filterkreislauf. Eine Kühlung der Flüssigkeit im Konzentratbehälter wirkt sich über den Anschluß an den Filterkreislauf selbstverständlich auch auf die Temperatur des Filterkreislaufes aus.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann von einer Vorrichtung ausgegangen werden, die aus mindestens einem Filterkreislauf mit wenigstens je einem Membranfilter und einer Kreislaufpumpe sowie aus einem außerhalb des Filterkreislaufes vorgesehenen Konzentratbehälter besteht, der mittels einer Zu- und einer Rücklaufleitung an den Filterkreislauf angeschlossen ist. Wird bei einer solchen Vorrichtung der Filterkreislauf an eine mit einem Vorratsbehälter für die zu filtrierende Flüssigkeit verbundene Einstoßleitung angeschlossen, wobei für den Einstoß von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Filterkreislauf eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, so kann dem Filterkreislauf in einfacher Weise wiederholt Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration zugeführt werden, um eine frühzeitige Bildung von Feststoff-Deckschichten auf den Filtermembranen zu verhindern.

Zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr aus dem Vorratsbe*-- hälter kann die Einstoßleitung an eine Einstoßpumpe angeschlossen sein, wobei der Konzentratbehalter eine Abtasteinrichtung für zwei eine bestimmte Füllmengendifferenz festlegende Füllstandshöhen aufweist, so daß · die Einstoßpumpe in Abhängigkeit vom Ansprechen der Abtasteinrichtung betätigt werden kann, über diese Mengensteuerung werden gleichzeitig die zeitlichen Abstände der Flüssigkeitszufuhr aus dem Vorratsbehälter zum Filterkreislauf festgelegt, weil die Einstoßpumpe erst eingeschaltet wird, wenn aufgrund der kontinuierlichen Filtratableitung die untere Füllstandshöhe im Konzentratbehälter erreicht wird. Als Abtasteinrichtung kann dabei beispielsweise ein Schwimmer oder ein Geber mit zwei Füllstandsfühlern für die beiden Füllstandshöhen eingesetzt werden.

Weist der Konzentratbehalter eine Kühleinrichtung auf, die mit Hilfe eines Temperaturfühlers in Abhängigkeit^' von einer oberen Grenztemperatur steuerbar ist, so ^J'" können im Konzentratbehalter gewünschte Temperaturbedingungen eingehalten werden. Die Temperatur des Konzentrats steigt ja mit zunehmender Filtrationsdauer an, so daß im allgemeinen die Flüssigkeitstemperatur nach oben begrenzt werden soll.

Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ultrafiltration in einer schematischen Darstellung gezeigt.

Die dargestellte Vorrichtung zur Ultrafiltration besteht im wesentlichen aus einem Filterkreislauf 1, der zwei" ""--. Membranfilter la und Ib umfaßt und an einen Konzentratbehälter 2 angeschlossen ist. Die Membranfilter la und

Ib sind aus vertikalen Kapillarröhrchen zur Flüssigkeits führung aufgebaut, wobei das durch die Poren der Wände der Kapillarröhrchen hindurchtreteriderFiltrat gesammelt und über Filtratleitungen 3 einem Filtratbehälter 4 zugeleitet wird. Das im Filtratbehälter 4 angesammelte Filtrat kann mit Hilfe einer Filtratpumpe 5 abgepumpt werden. Eine Entleerung des Filtratbehälters 4 ist aber auch über ein Abflußventil 6 möglich.

Die zu filtrierende Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Kreislaufpumpe 7 durch den Filterkreislauf 1 gepumpt, wobei an die Kreislaufpumpe 7 saugseitig eine Zulaufleitung 8 vom Konzentratbehalter 2 angeschlossen ist, um den Flüssigkeitsverlust des Filterkreislaufes durch das Abfließen des Filtrats laufend aus dem Konzentrat-

;· behälter 2 zu ergänzen. Der Ausgang des Membranfilters la ist über eine Verbindungsleitung 9 mit dem Membranfilter Ib verbunden, dessen Ablaufleitung 10 in die Saugleitung der Kreislaufpumpe 7 mündet. Von der Verbindungsleitung 9 führt eine Rücklaufleitung 11 in den

„ Konzentratbehalter 2, die eine Drossel 12, vorzugsweise • eine Lochblende, enthält.

Die über den Nebenkreislauf zwischen dem Konzentratbehälter 2 und dem Filterkreislauf 1 zum Konzentratbehalter zurückgeführte Flüssigkeitsmenge kann somit über die Drossel 12 eingestellt werden.

Während des Betriebes der Vorrichtung wird die zu filtrierende Flüssigkeit mit Hilfe der Kreislaufpumpe 7 durch den Filterkreislauf 1 gepumpt. Die aus dem Filterkreislauf entnommene Filtratmenge wird dabei aus dem Konzentratbehalter 2 über die Zulaufleitung 8 ersetzt,

über die auch der Kreislaufpumpe 7 jene Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, die aus dem Filterkreislauf 1 über die Rücklaufleitung 11 abgezweigt wird. Wegen der Ergänzung des abgeflossenen Filtrats sinkt der Füllstand im Konzentratbehälter 2 von einer oberen Füllstandshöhe 13 auf eine untere Füllstandshöhe 14, wobei aufgrund der gleichbleibenden Feststoffmenge und der abnehmenden Flüssigkeitsmenge die Feststoffkonzentration im Konzentratbehälter langsam und im Filterkreislauf schneller ansteigt. Damit nun die wachsende Feststoffkonzentration nicht zu einem raschen Abdecken oder«#v Verlegen der Poren in den Wänden der Kapillarröhrchen der Membranfilter la und Ib durch die Feststoffteilchen führen kann, wird dem Filterkreislauf 1 zu filtrierende Flüssigkeit mit der Ausgangsfeststoffkonzentration zugeleitet, so daß sich die Konzentrationsverhältnisse im Filterkreislauf 1 an die Ausgangsverhältnisse angleichen. Anschließend wird im Filterkreislauf 1 allmählich die"· Feststoffkonzentration des Konzentrats im Könzöntratber --«? halter 2 erreicht und wegen des ständigen Stoffaustau- *' sches mit dem Konzentratbehälter nur geringfügig überschritten. Der Konzentrationswechsel im Filterkreislauf 1 verhindert dabei weitgehend den Aufbau störender Abdeckungen der Filterporen.

Um zu filtrierende Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration in einfacher Weise zuführen zu können, ist eine an einen Vorratsbehälter 15 für die zu filtrierende Flüssigkeit angeschlossene Einstoßleitung 16 vorgesehen, die in die Saugleitung der Kreislaufpumpe 7 mündet. Diese Einstoßleitung 16 enthält ein Motorventil 17 sowie eine Einstoßpumpe 18 und wird über ein Vorfilter 19 geleitet. Die Steuerung des Motorventiles 17 und der Einstoßpumpe 18 erfolgt dabei über

eine Steuereinrichtung 20, die gemäß dem Ausführungsbeispiel an zwei Füllstandsfühlern 21 für die obere Füllstandshöhe 13 und die untere Füllstaridshöhe 14 des Konzentratbehälters 2 angeschlossen ist. Sinkt der Füllstand im Konzentratbehälter 2 zufolge des kontinuierlichen Filtratablaufes auf die untere Füllstandshöhe

14 ab, so wird über die Steuereinrichtung 20 das Motorventil 17 geöffnet und die Einstoßpumpe 18 eingeschaltet, so daß über die Einstoßleitung 16 dem Filterkreislauf Flüssigkeit mit der ursprünglichen Feststoffkonzentration aus dem Vorratsbehälter 15 zugeführt wird. Während des Einstoßens von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter

15 wird der Flüssigkeitszulauf zum Filterkreislauf aus dem Konzentratbehälter 2 über die Zulaufleitung 8 durch den höheren Flüssigkeitsdruck in der Eiristoßleitung 16 unterbrochen. Der Konzentratbehälter 2 wird dann durch die aus dem Filterkreislauf 1 über die Rücklaufleitung 11 strömende Flüssigkeitsmenge und infolge des erwähnten höheren Flüssigkeitsdruckes auch durch die Leitung 8 wieder aufgefüllt, bis der Füllstandsfühler 21 für die obere Füllstandshöhe 13 anspricht und die Steuereinrichtung 20 ein Abstellen der Einstoßpumpe 18 und ein Schließen des Motorventiles 17 bewirkt. Die fortlaufende Filtration führt dann wieder zu einem Absinken des Füllstandes im Konzentratbehälter 2 und der geschilderte Vorgang des Zuführens von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 wiederholt sich in zeitlichen Abständen, die der Zeit für die Filtration jener Flüssigkeitsmenge entspricht, die durch die auf die Füllstandshöhen 13 und 14 bezogene Füllmengendifferenz im Konzentratbehälter 2 bestimmt wird. Die Zeitdauer für die Filtration einer solchen Menge ändert sich mit der Feststoffkonzentration, so daß die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Flüssigkeitseinstößen mit der Fortdauer der Filtration langer werden.

Da die Temperatur der zu filtrierenden Flüssigkeit im Filterkreislauf 1 mit der Fortdauer der Filtration ansteigt, wird der Filterkreislauf 1 beim Einstoßen der kühleren Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 gekühlt, was die Wirkung des Konzentrationswechsels im Filterkreislauf zusätzlich unterstützt.

Die Temperatur der Flüssigkeit im Konzentratbehälter 2 kann mit Hilfe eines Temperaturfühlers 22 überwacht werden, der über eine Temperatursteuerung 23 ein Motorventil 24 im Zulauf einer Kühleinrichtung 25 für den Konzentratbehälter 2 beaufschlagt, so daß durch die ■ Kühlschlangen der Kühleinrichtung 25 Kühlflüssigkeit· ._-;;.. strömt und die Temperatur des Konzentrats im Konzentrat- _r" behälter 2 unter einer vorgegebenen, oberen Grenztemperatur bleibt.

Der laufende Filtrationszyklus wird beendet, wenn im Konzentratbehälter 2 eine vorbestimmte Feststoffkonzen-, tration erreicht ist. In diesem Fall wird der Einstoß ■"". neuer Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 durch eine Handeinstellung unterbunden und der Inhalt des Konzentratbehälters 2 bis auf eine Füllstandshöhe 26 filtriert. Der verbleibende Flüssigkeitsrest wird über ein Ablaßventil 27 abgezogen. Die Füllstandshöhe 26 kann dabei durch einen Füllstandsfühler 28 überwacht werden.

Nach Beendigung des Filtrationszyklus können der Vorratsbehälter 15, der Konzentratbehälter 2 und das Vorfilter 19 durch Auslaßventile 29 verschlossen werden. Zum Ablassen der Restflüssigkeit aus den Membranfiltern la und Ib dient ein Ventil 30. Auf jeden Filtrationszyklus folgt eine Reinigung des ganzen Systems, insbesondere der Membranfilter. Dazu wird der Konzentratbe-. ~- -. halter 2 mit einer Reinigungslösung durch eine gesonderte, durch ein Ventil 31 absperrbare Leitung gefüllt.

Die Kreislaufpumpe 7 wird gestartet und läuft etwa eine Stunde. Dann wird die Reinigungslösung abgelassen und das System mit klarem Wasser gespült. Ein neuer Filtrationszyklus wird mit dem Einfüllen von neuer zu filtrierender Flüssigkeit in den Konzentratbehälter 2 mittels der Pumpe 17 durch das Vorfilter 19 und die Leitung gestartet.

Beispiel

Bei einer Versuchsanlage entsprechend der Zeichnung wurden zwei Filter la und Ib mit je 970 Kapillarröhrchen aus Polypropylen verwendet, deren Durchmesser 1,75 mm, deren Länge 0,5 m und deren Filterfläche 2,67 m² betrugen. Der Konzentratbehälter 2 faßte 120 1, wobei das Volumen des Filterkreislaufes 1 10 1 faßte. Die Kreislaufpumpe 7 besaß eine Förderleistung von 23 m³/h. Die Drossel 12 ließ einen Durchsatz von ca. ■85 l/h zu.

Mit dieser Vorrichtung wurde auf einem Spanbildner hergestellter Spritessig filtriert. Nach einer Folge von 14 vorangegangenen Einstoßen von neuer Flüssigkeit mit 4,8 g/l Ausgangs-Feststoffkonzentration und 1,0 χ 10~ m²/s kinematische Viskosität wurde eine gegenüber der Ausgangs-Konzentration sechsfache Feststoffkonzentration im Konzentratbehälter festgestellt, das sind 29,0 g/l bei einer Viskosität von 2,38 χ 10 m²/s.

In der folgenden Tabelle sind einige Werte angeführt, die die unterschiedlichen Vorgänge im Bereich des Konzentratbehälters und im Filterkreislauf in der Zeit bis

zum nächsten Einstoß von neuer Flüssigkeit veranschaulichen sollen. Zur Zeit χ ist gerade der vorhergehende Einstoß von Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration in den Filterkreislauf 1 beendet.

Zur Zeit χ + 14 Minuten steht ein neuer Einstoß unmittelbar bevor. Im Abstand von einigen Minuten wurden die kinematische Viskosität V, und die Feststoffkonzentration C, im Konzentratbehälter und die kinematische Viskosität V,., die Feststoffkonzentration C,- und die Temperatur t im Filterkreislauf sowie die spezifische Filterleistung L gemessen.

Zeit	3	10~⁶m²/s	^Vf	°k	^Cf	t	^Ls	h
min	6	2,38	10~⁶m²/s	g/l	g/i	⁰C	1/m²,	0
X	9	2,44	1,70	29,0	15,0	18,0	45,	7
χ +	14	2,52	1,90	30,0	20,0	18,3	41,	5
X +		2,60	2,21	30,5	23,5	18,5	39,	8
X +	2,70	2,36	31,5	27,5	19,0	36,	7
X +	2,76	33,0	33,5	20,1	31,

Wie aus obiger Tabelle ersichtlich ist, fällt die spezifische Filtrationsleistung L in der Zeit zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Einstoßen frischen Essigs von 45,0 auf 31,7 l/m²,h und beträgt während dieses Zeitraumes im Mittel 40,0 l/m²,h. Bei einer Feststoffkonzentration, die dem 25fachen Wert der ursprünglichen Konzentration entspricht, wurde die mittlere spezifische Filtrationsleistung mit 31,5 l/m²,h und beim 50fachen Konzentrationswert mit 27,5 l/m²,h ermittelt.

Wird der frische Essig nicht gemäß der Erfindung, sondern direkt dem Konzentratbehälter 2 zugeführt, so steigt die Feststoffkonzentration sowohl im Filterkreislauf als auch im Konzentratbehälter ständig an. Es ergibt sich dann bei einer dem 6fachen Wert der Ausgangs-Feststoffkonzentration entsprechenden Konzentration an Feststoffen im Konzentratbehälter eine mittlere spezifische Filtrationsleistung von 33,5 l/m²,h. Beim Anwachsen der Feststoffkonzentration auf den lOfachen Wert der Ausgangs-Feststoffkonzentration fällt die FiI-trationsleistung im Mittel bereits auf etwa 22,0 l/m²,h ab, um beim 15fachen Wert nur mehr 12,5 l/m²,h zu betragen.

Die Viskositätswerte entsprechen dabei den Feststoffkonzentrationen .

Da die vorgegebene Feststoffendkonzentration bei etwa der 60fachen Anfangs-Feststoffkonzentration liegt, kann daraus ersehen werden, daß eine Filtration dieses Essigs nach bekannten Verfahren diesen Endpunkt nicht erreichen kann, sondern bereits bei einer Feststoffendkonzentration von etwa der 20fachen Startkonzentration abgeschaltet werden muß, da sich die Filtrationsleistung so schnell vermindert. Das Filter muß dann gereinigt und ein neuer Zyklus gestartet werden. Das bedeutet eine relativ kleine Filterleistung pro Tag, kurze Zyklen, viele Unterbrechungen und viel Arbeitsaufwand.

Im Gegensatz dazu wird bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eine Feststoffkonzentration, die der 60fachen Anfangskonzentration entspricht, leicht erreicht mit einer mittleren Endfiltrationsleistung von mehr als 25 l/m²,h. Dies bedeutet hohe Filtrationsleistung pro Tag, lange Zyklen von einigen Wochen, wenige Unterbrechungen und wenig Arbeitsaufwand.

Claims

Patentansprüche

ij Verfahren zur Ultrafiltration einer Flüssigkeit, wobei die zu filtrierende Flüssigkeit in mindesten^ einem Filterkreislauf über wenigstens ein Membranfilter gepumpt wird und die durch das Abfließen des Filtrats entstehende/ eine Zunahme der Feststoffkonzentration bewirkende Flüssigkeitsabnahme im Filterkreislauf durch Zufuhr von Flüssigkeit aus einem außerhalb des Filterkreislaufes vorgesehenen Konzentratbehälter ergänzt wird, der über eine Zu- und Rücklaufleitung an den Filterkreislauf angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Filterkreislauf in zeitlichen Abständen wiederholt zu filtrierende Flüssigkeit geringerer Feststoffkonzentration eingeführt wird» **
2. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

g'e kennzeichhet , daß die Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration dem Filterkreislauf jeweils nach dem Abfluß einer bestimmten Filtratmenge zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die abgeführte Filtratmenge über den abnehmenden Füllstand des Konzentratbehälters bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schrittweise Zufuhr von Flüssigkeit mit

der Ausgangs-Feststoffkonzentration in den Filterkreislauf so lange wiederholt wird, bis im Konzentratbehälter eine vorgegebene Endkonzentration erreicht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mit der Ausgangs-Feststoffkonzentration dem Filterkreislauf mit einer Temperatur zugeführt wird, die niedriger als die Flüssigkeitstemperatur im Filterkreislauf ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit im Konzentratbehälter beim übersteigen eines oberen Temperaturgrenzwertes gekühlt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus mindestens einem Filterkreislauf mit wenigstens je einem Membranfilter und einer Kreislaufpumpe sowie aus einem außerhalb des Filterkreislaufes vorgesehenen Konzentratbehälter, der mittels einer Zu- und einer Rücklaufleitung an den Filterkreislauf angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Filterkreislauf (1) an eine mit einem Vorratsbehälter (15) für die zu filtrierende Flüssigkeit verbundene Einstoßleitung (16) angeschlossen ist und daß für den Einstoß von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (15) in den Filterkreislauf (1) eine Steuereinrichtung vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstoß- *" leitung (16) an eine Einstoßpumpe (18) angeschlos-* \' .sen ist, daß der Konzentratbehälter (2) eine Abtasteinrichtung (Füllstandsfühler 21) für zwei eine bestimmte Füllmengendifferenz festlegende Füllstandshöhen (13, 14) aufweist und daß die Einstoßpumpe (18) in Abhängigkeit vom Ansprechen der Abtasteinrichtung (Füllstandsfühler 21) steuerbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Konzentratbehälter (2) eine Kühleinrichtung (25) aufweist, die mit Hilfe eines Temperaturfühlers (21) in Abhängigkeit von einer oberen Grenztemperatur steuerbar ist.