NL1009073C2 - Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter. - Google Patents

Description

NL 43455-Kp/hf

Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter, waarbij periodiek de stromingsrichting van de vloeistof wordt omgekeerd.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de praktijk.

5 Tijdens filtratie van vloeistoffen:, met het doel hieruit onop geloste bestanddelen te verwijderen, vindt vervuiling van het filter plaats met het gevolg dat de poriën van het filter verstopt raken. Deze vervuiling wordt veroorzaakt door ophoping van de te verwijderen bestanddelen in of op het filter. Hier-10 door zal de druk op het filter steeds verhoogd dienen te wor den om een constante doorstroming van het filter te handhaven, totdat het moment is aangebroken dat de maximaal toegestane druk wordt bereikt, waarna het filter dient te worden gereinigd. Om deze chemische reiniging uit te stellen wordt terug-15 spoelen en backshocken toegepast, afhankelijk van de toepas sing en van de gebruikte filters. Volgens bekende werkwijzen wordt periodiek, op vaste intervallen de richting van de filtratie omgekeerd. Dit gebeurt met een van tevoren vast ingestelde intensiteit en tijdsduur.

20 Gevonden is dat de werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter op doeltreffende wijze kan worden uitgevoerd, door tijdens bedrijf van het filter het interval tussen twee opeenvolgende stromingsrichtingomkeringen en/of de tijdsduur van een stromingsrichtingomkering te variëren.

25 Een voordeel van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is dat een langere produktietijd (ca. 50%) wordt gewaarborgd, voordat de maximaal toelaatbare druk wordt bereikt .

Een verder voordeel van de onderhavige uitvinding is 30 dat een efficiëntere benutting van de installatie plaatsvindt (ca. 10-20 %).

Nog een verder voordeel van de onderhavige uitvinding is dat deze mogelijkheden biedt voor hogere produktcapaciteit.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de on-35 derhavige uitvinding wordt het interval tijdens bedrijf kor ter .

lOOSnv'? 2

Volgens nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige utivinding neemt de tijdsduur tijdens bedrijf toe.

Aangezien de gevolgen van vervuiling in het begin van 5 een produktierun beperkt blijven, maar na verloop van tijd sterk toenemen, is het functioneel om de intervaltijd tussen spoelbeurten en/of de duur van spoelbeurten geleidelijk aan te passen. Een combinatie van deze twee aanpassingen levert nog gunstiger resultaten.

10 Volgens nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm vol gens de onderhavige uitvinding vindt de variatie van het interval en/of de duur plaats op basis van de op het filter heersende druk.

De toepassing van bijvoorbeeld membraanscheidingspro-15 cessen wordt in sterke mate gehinderd door de variabiliteit van grondstofeigenschappen. Deze variabiliteit leidt ertoe dat het vervuilingsgedrag tussen produktieruns sterk verschilt.

Dit kan tot gevolg hebben dat procesinstellingen die voor de ene batch goed voldoen bij een latere verwerking van een ver-20 gelijkbare batch niet voldoen. Een tekortkoming is zodoende gelegen in het feit dat indien het terugspoelsysteem slechts eenmaal wordt ingesteld er zodoende geen terugkoppeling is van het feitelijke vervuilingsgedrag.

Door het koppelen van de intervaltijd tussen de 25 spoelbeurten en/of de intervalduur met het oplopen van de pro cesdruk wordt de betrouwbaarheid en inzetbaarheid van fil-treerinstallaties in belangrijke mate verhoogd. Bovendien worden op deze manier de effciëntie, kosten en benutting van de apparatuur veel minder afhankelijk van de eigenschappen van de 30 grondstoffen.

Volgens een kenmerk volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruik gemaakt van een membraan- of ultrafiltratiefliter als vloeistoffilter.

De werkwij ze volgens de onderhavige uitvinding heeft 35 zodoende betrekking op het significant verbeteren van de wer king van de terugspoel- en backshocktechniek voor de verwijdering van troebelheid veroorzakende bestanddelen, gebruikmakend van filtratie, in het bijzonder membraanfiltratie. Typische voorbeelden van de te filtreren vloeistoffen zijn vloeistoffen 40 zoals bijvoorbeeld bier, wijn, vruchtesap, microbiële suspen- 1009073 3 sies, bloed, melk, enzymatische suspensies en water zoals oppervlaktewater, grondwater, spoelwater en afvalwater en effluent van een afval- of rioolwaterzuiveringsinstallatie.

Terugspoelen wordt op kenmerkende wijze toegepast bij 5 ultrafiltratie van bijvoorbeeld verschillende typen water.

Hierbij wordt periodiek de richting van de filtratie omgekeerd. Wordt tijdens de filtratie het te filtreren medium door het filter geperst, waarbij filtraat (ook wel permeaat) wordt geproduceerd, tijdens het terugspoelen wordt een klein deel 10 van het geproduceerde permeaat teruggeperst door het filter, waarbij de vuillaag, die zich tijdens de filtratie heeft opgebouwd, wordt weggespoeld. Het terugspoelinterval is in de orde van 1-60 minuten, de terugspoelintensiteit is in de orde van 1-1000 liter per vierkante meter filteroppervlak per uur. 15 De terugspoelduur is in de orde van 1-3000 seconden.

Backshocken wordt op kenmerkende wijze toegepast bij microfiltratie van allerlei suspensies. Hierbij wordt ook periodiek de richting van de filtratie kortstondig omgekeerd, waarbij de vuillaag die zich tijdens de filtratie heeft opge-20 bouwd wordt weggespoeld. Het backshockinterval is in de regel in de orde van 1-600 seconden, de backshockintensiteit is in de orde van 0-5 bar. De backshockduur is in de orde van 1-3000 milliseconden.

Het verschil tussen terugspoelen en backshocken ligt 25 daarin dat bij backshocken een veel hogere terugspoelintensi teit en een veel korter interval nodig is.

Bij terugspoelen en backshocken wordt de druk voor het omkeren van de stromingsrichting meestal gelijk gekozen met de maximaal toelaatbare maximaal.

30 Opgemerkt wordt, dat volgens de uitvinding gebruik wordt gemaakt van bijvoorbeeld micro- en ultrafiltratiefliters .

Hierna zal de onderhavige uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de volgende uitvoeringsvoorbeelden. 35

VOORBEELD I

Bij de toepassing van een ultrafiltratiefilter voor de filtratie van oppervlaktewater werd een terugspoelinterval van 20 mninuten gekozen. De gemiddelde Trans Membraan Druk 40 (TMD), een maat voor de vervuiling van het membraan, steeg van 1003073 4 aanvankelijk 0,15 bar naar 0,45 bar in enkele dagen. Hierna werd het terugspoelinterval verkort tot 15 minuten. Hierbij daalde de TMD van 0,45 bar naar 0,30 bar. Omdat het, in verband met het rendement van de installatie, wenselijk is zo 5 weinig mogelijk terug te spoelen, werd het terugspoelinterval weer verlengd, dit maal tot 18 minuten. Hierna steeg de TMD weer naar 0,40 bar, om vervolgens constant te blijven.

Gebleken is dat er een relatie bestaat tussen terugspoelinterval en gemiddelde TMD, en dat bij een hogere gemid- 10 delde TMD een lage terugspoelinterval gekozen dient te worden.

VOORBEELD II

Een gistoplossing werd onderworpen aan microfiltratie onder gebruikmaking van een gebruikelijk type microfilter.

15 Hierbij werd gebruik gemaakt van de backshocktechniek. Tijdens deze proef zijn de hierna volgende intervaltijden genomen tussen de opeenvolgende backshocks.

1. Bij afwezigheid van backshock bleek de tijdsduur tot het bereiken van de maximale Trans Membraan Druk (TMD) van 20 1 bar bereikt te zijn in circa 0,5 uur.

2. Bij een backshockinterval van 15 seconden bleek dat er gedurende 1,4 uur geproduceerd kon worden.

3. Bij een backshockinterval van 10 seconden kon de produktie 1,7 uur worden voortgezet.

25 4. Bij een backshockinterval van 5 seconden is geble ken dat er geproduceerd kon worden gedurende 4,5-5 uur.

Bij al deze experimenten bedroeg de druktoename in de eerste 70-80% van de tijd circa 0,3 bar en in de resterende 20-30% van de produktietijd 0,6 bar.

30 Hieruit blijkt duidelijk, dat de druktoename in het tweede deel van de produktie aanzienlijk sterker is dan in het eerste deel. Hieruit kan worden geconcludeerd, dat de effectiviteit van de backshock groter is bij kortere intervaltijden. Dus in het tweede deel van de proef waar de gevolgen van de 35 vervuiling het sterkste zijn dient een korte intervaltijd te worden toegepast, terwijl in het begin van de produktie volstaan kan worden met een langere intervaltijd om de gevolgen van de vervuiling van het membraan te beperken.

; ) 0 9 0 7 3 5

De onderhavige utivinding is niet beperkt tot de in de voorgaande voorbeelden beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding.

ί 009073

Claims (7)

1. Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffil ter door terugspoelen of backshocken, waarbij periodiek de stroraingsrichting van de vloeistof wordt omgekeerd, met het kenmerk, dat tijdens bedrijf van het filter het interval tussen twee opeenvolgende stromingsrichtingomkeringen en/of de 10 tijdsduur van een stromingsrichtingomkering wordt gevarieerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het interval tijdens bedrijf korter wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het interval tussen twee opeenvolgende stromingsrich- 15 tingomkeringen bij terugspoelen 1-60 minuten bedraagt en bij backshocken 1-600 seconden.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tijdsduur tijdens bedrijf toeneemt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, 20 dat de tijdsduur van een stromingsrichtingomkering bij terug spoelen 1-300 seconden is en bij backshocken 1-3000 milliseconden.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de variatie van het interval en/of de duur plaatsvindt op 25 basis van de op het filter heersende druk.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van een membraan- of ultrafiltratie-filter als vloeistoffilter. 1008073