DE3810696A1 - Filter- und stabilisierungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filter- und Stabilisierungsein­ richtung, insbesondere für Lebensmittelzwecke, nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Die Filtrierung und Stabilisierung von Flüssigkeiten insbe­ sondere von Getränken wird üblicherweise mit Anschwemmpatro­ nenfiltern durchgeführt, also mit Filtereinrichtungen die vertikal gelagerte, durchgängige und/oder durchlässige Rohre, sogenannte Filterkerzen aufweisen, die auf der Ober­ fläche mit einem Auftrag eines Filtermediums, zum Beispiel Kieselgurerde, versehen sind. Der Filtrierprozeß verläuft von außen über das Filtermedium in den Innenraum der Filter­ kerzen, von wo die filtrierte Flüssigkeit durch eine Sammel­ leitung abgeführt wird. Ein wesentlicher Nachteil des Fil­ trierprozesses mit einer Einrichtung dieser Art ist vor allem eine unregelmäßige Aufschwemmung des Filtermediums auf die Oberfläche der Filterkerzen, was durch die Ausführung dieser Filterkerzen verursacht wird, deren eines Ende mit einem Boden abgeschlossen ist.

Das Filtrat kann auf diese Weise aus ihrem Inneren nur in einer Richtung durch das entgegengesetzte offene Ende ab­ fließen, das im oberen oder unteren Teil der Filtereinrich­ tung angeordnet ist, was von der konkreten Ausführung des Ab­ flusses der filtrierten Flüssigkeit abhängt.

Ein anderer Nachteil solcher Einrichtungen ist die Schlammab­ setzung auf dem Boden der Filterkerzen, wodurch nach und nach ihre aktive Filterfläche herabgesetzt wird.

Es kommt auch zur Störung der biologischen Reinheit der Ein­ richtung. Diese Verunreinigung kann nicht einmal durch Steri­ lisierung nach Beendigung des Filtrierzyklus verhindert werden. Außer dem Angeführten, kann bei der Entleerung des Filtergefäßes nicht die Erhaltung des Auftrages des Filterme­ diums, des s.g. Filterkuchens, an den Filterkerzen zuverläs­ sig gesichert werden und nicht einmal die nötige Nachfiltrie­ rung des vorwiegenden Teiles des Gehaltes des Filtergefäßes über den bestehenden Filterkuchen durchgeführt werden.

Ein weiteres Problem bei Filtereinrichtungen des angeführten Typs ist die ungleichmäßige Reinigungsintensität der Filter­ kerzen auf deren ganzen aktiven Oberfläche.

Die angeführten Nachteile beseitigt die erfindungsgemäße Filter- und Stabilisierungseinrichtung dadurch, daß ihre Sam­ melrohrleitung für die Abführung des Filtrats in einen oberen und einen unteren Zweig geteilt ist, wobei die Filter­ kerzen mit einem Ende mit dem unteren Zweig der Sammelrohr­ leitung verbunden sind und mit den gegenüberliegenden Enden in einen Sammelraum münden, in dem ein Einfluß in den oberen Zweig der Sammelleitung untergebracht ist.

Zum Zweck der vollkommenen Regelung des Durchflusses des Fil­ trats in der gewünschten Richtung, sind in dem oberen und un­ teren Zweig der Sammelleitung Absperrarmaturen angeordnet.

In Zusammenhang mit dieser Regelung des Durchflusses ist es zweckmäßig eine Zuführrohrleitung für das Filtrat und das Filtermedium in den oberen und unteren Zweig aufzuteilen, wobei in beiden Zweigen Absperrarmaturen vorgesehen sind.

Die Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Filter- und Stabili­ sierungseinrichtung beruhen darin, daß der Durchfluß der Flüssigkeit durch die Filterkerzen in der gewünschten Rich­ tung geregelt werden kann und auf diese Weise die gleichmäßi­ ge Aufschwemmung des Filtermediums gesichert werden kann. Die Einrichtung ermöglicht es, eine gleichmäßige Schicht des Filterkuchens auf der Oberfläche der Filterkerzen zu halten, und man kann mit ihr auch schnelles Nachfiltern des Flüssig­ keitsrestes in dem Filtergefäß bis zum unteren Rand der Fil­ terkerzen durchführen. Infolge der vollen Durchgangsmöglich­ keit der Filterkerzen durch die beiden Enden kann es nicht zur Schlammabsetzung in dem unteren Teil der Filterkerzen kommen und die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht auch die Filterkerzen durch Druckluft, Wasser oder eventuell durch beides intensiv zu reinigen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit den aufgetragenen Filterkuchen an der Außenwand der Filterkerzen auch nach Entleerung des Filtergefäßes zu halten, in Abhän­ gigkeit von der betreffenden Einstellung der Absperrarma­ turen in der Rohrleitung. Das Halten des Filterkuchens an den Filterkerzen ermöglicht das Austragen von Kieselgur ein­ schließlich der Schlämme im pastenförmigen Zustand. Even­ tuell auch die Regenerierung des Filterkuchens bei der Stabi­ lisierungsfiltration.

Ein Ausführungsbeispiel der Filter- und Stabilisierungsein­ richtung nach der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung anschaulich dargestellt, die eine Gesamtansicht der Einrichtung im schematischen Schnitt in einer Vorderan­ sicht darstellt.

Die Filtereinrichtung 1 besteht aus einem geschlossenen Fil­ tergefäß 2, das am oberen Teil mit einem abnehmbaren Deckel 3 versehen ist und am unteren Teil eine nicht bezeichnete konische Verengung oder einen anders geformten Boden auf­ weist, durch den der Schlamm aus dem Gefäß 2 nach Reinigung der Filterkerzen 6 und nach Beendigung des Filterzyklus aus­ gelassen wird. Vom Deckel 3 ist eine Entlüftungsleitung 4 a weggeführt, die die Entlüftung des Raumes des Filtergefäßes 2 ermöglicht und unter der sich ein Sammelraum 5 befindet, in dem die oberen Enden der Filterkerzen 6 befestigt sind, welche in den Sammelraum 5 münden, in dem ein Einfluß 7 eines oberen Zweiges 8 der Sammelleitung 9 für das Filtrat untergebracht ist.

In die Ebene der unteren Enden der Filterkerzen 6 wird ein unterer Zweig 10 der Sammelleitung 9 geführt, mit dem alle unteren Enden der Filterkerzen 6 verbunden sind. Vor der Sam­ melleitung 9 ist im Abschnitt ihres oberen Zweiges 8 eine erste Absperrarmatur 11 und entsprechend im Abschnitt des un­ teren Zweiges 10 eine zweite Absperrarmatur 12 angeordnet.

Eine Eintrittsleitung 13 für das Filtrat und das Filterme­ dium ist in einen oberen Zweig 14 und einen unteren Zweig 15 geteilt. In dem oberen Zweig 14 der Eintrittsleitung 13 ist eine dritte Absperrarmatur 16 und in dem unteren Zweig 15 eine vierte Absperrarmatur 17 angeordnet.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 ver­ läuft auf die Weise, daß das entleerte Filtergefäß 2, vor dem Anschwemmen von Kieselgur an die Filterkerzen 6, mit Trinkwasser oder mit einer schon gefilterten Flüssigkeit ge­ füllt wird und das Anschwemmen der Grundschicht aus Kiesel­ gur auf der Oberfläche in Richtung in den Innenraum der Fil­ terkerzen 6 durchgeführt wird. Nach Beendigung des Auftrags des Filterkuchens beginnt die eigentliche Filtrierung, wobei in die Flüssigkeit, die zur Filtrierung geliefert wird, die Kieselgur oder die Stabilisierungsmittel durchlaufend do­ siert werden, die durch die Flüssigkeit auf die Oberfläche der Filterkerzen 6 mitgenommen werden, wo sie festgehalten werden und helfen die schon gebildete Filterschicht zu halten. Die Flüssigkeit strömt nach dem Durchgang durch diese Schicht in den Innenraum der Filterkerzen 6 ein, von Verunreinigungen befreit, und gemäß der Einstellung der Ab­ sperrarmaturen 11, 12 tritt sie bei geschlossener zweiter Ab­ sperrarmatur 12 bis in den Sammelraum 5 empor, wo sie in den Einlauf 7 des oberen Zweiges 8 der Sammelleitung 9 fließt oder sie fließt umgekehrt nach unten durch den unteren Aus­ tritt aus den Filterkerzen 6 in den unteren Zweig 10 der Sam­ melleitung 9 bei offener zweiter Absperraramtur 12 und dem geschlossenen ersten Absperrventil 11 in dem oberen Zweig 8 der Sammelleitung 9. Der Durchgangsabfluß in beiden Richtun­ gen kann erreicht werden wenn die beiden Absperrventile 11, 12 ihre offene Lage einnehmen.

Durch die Regelung der Flüssigkeitsströmung in der erforder­ lichen Richtung können die abweichenden Regime und Wirkungen der Strömung in den Filterkerzen 6 erreicht werden, wie schon angeführt wurde.

Die Aufteilung der Eintrittsleitung 13 für Filtrate in zwei Zweige, den oberen 14 und den unteren 15 ermöglicht den Ein­ tritt des Filtriermittels gleichzeitig in den unteren und den oberen Teil des Filtergefäßes 2, wodurch die gleichmäßi­ gere und schnellere Anschwemmung der Filter- oder Stabilisie­ rungsschicht erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Filter- und Stabilisierungseinrichtung kann auch in anderen Herstellungszweigen angewendet werden, als in der Lebensmittelindustrie, zum Beispiel in der chemi­ schen und pharmazeutischen Produktion.

Claims (3)

1. Filter- und Stabilisierungseinrichtung, insbesondere für Lebensmittelzwecke, bestehend aus einem geschlossenen und entlüfteten Filtergefäß, das wenigstens eine An­ schwemmfilterkerze enthält, und die mit einer Zuführlei­ tung für ein Filtermedium und ein Filtrat sowie mit einer Sammelleitung versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (9) in einen oberen Zweig (8) und einen unteren Zweig (10) aufgeteilt ist, wobei die Fil­ terkerzen (6) durch die unteren Enden mit dem unteren Zweig (10) der Sammelleitung (9) verbunden sind und mit den entgegenliegenden Enden in einen Sammelraum (5) münden, in dem ein Einfluß (7) in den oberen Zweig (8) der Sammelleitung (9) untergebracht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Zweig (8) eine erste Absperrarmatur (11) und in dem unteren Zweig (10) der Sammelleitung (9) eine zweite Absperrarmatur (12) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (13) in einen unteren Zweig (15) und einen oberen Zweig (14) aufgeteilt ist, wobei in dem oberen Zweig (14) eine dritte Absperrarmatur (16) und in dem unteren Zweig (15) eine vierte Absperrarmatur (17) angeordnet ist.