NL1016873C2 - Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter en een filterinrichting. - Google Patents

Description

‘ .

Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter en een filterinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter, waarbij te filtreren vloeistof gedurende een eerste periode in een eerste richting ter filtratie door een filter wordt gevoerd, 5 en waarbij gefiltreerde vloeistof gedurende een tweede periode in een tegengesteld gerichte tweede richting door het filter wordt gevoerd ter verwijdering van afgefiltreerd materiaal .

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een filter-10 inrichting voor het filtreren van een vloeistof, omvattende een filtereenheid, pompmiddelen en geleidingsmiddelen voor het door de filtereenheid voeren van te filtreren vloeistof, en een regeleenheid voor het omkeren van de stroomrichting.

Een dergelijke werkwijze, zoals hiervoor beschreven, 15 is in de praktijk algemeen bekend. Wanneer bij het filtreren van een vloeistof na verloop van tijd een bepaalde hoeveelheid afgefiltreerd materiaal in de vorm van een filterkoek is afgezet op het filteroppervlak, zal de benodigde druk voor het door de filterkoek en het filtermateriaal heenvoeren van 20 de vloeistof steeds hoger worden. Op een gegeven moment is deze benodigde druk zo hoog geworden dat gevaar bestaat dat de vervuiling diep in de poriën van het materiaal gaat zitten. Hierdoor wordt een onomkeerbare vervuiling van het filtermateriaal verkregen. Ook met terugspoeling is het filter-25 materiaal dan niet meer te reinigen. Deze methode van terugspoelen bestaat uit het terugvoeren van filtraat door het filtermateriaal, waardoor de filterkoek die zich op het fil-termateriaal heeft afgezet, daarvan wordt verwijderd. Deze techniek wordt in de praktijk algemeen toegepast. Daartoe is 30 een dergelijke voor deze werkwijze geschikte filterinrichting voorzien van een regeleenheid welke de stroomrichting van de vloeistof doet omkeren. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden 101 f'&7 o ' ^ v.·» » . , ta 2 door de pompmiddelen in tegengestelde richting te laten draaien of door aparte pompmiddelen te voorzien.

Een dergelijke uit de praktijk bekende werkwijze heeft het nadeel, dat de stroomrichting op van te voren be-5 paalde tijden wordt omgekeerd. In gevallen waarbij een te filtreren vloeistof een constante samenstelling heeft, is dat gewoonlijk geen probleem. Dat is wel een probleem wanneer de aan de filtereenheid toegevoerde vloeistofstroom met de tijd in samenstelling verandert. Met name wanneer de hoeveelheid 10 af te filtreren materiaal in de vloeistof sterk en op onvoorspelbare wijze varieert, heeft de bekende werkwijze het probleem dat zich een te dikke filterkoek op het filtermateriaal opbouwt wanneer de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de vloeistof groter is dan gemiddeld. Wanneer echter de hoe-15 veelheid af te filtreren materiaal in de vloeistof aanzienlijk minder is dan gemiddeld, zal de stroomrichting reeds worden omgekeerd zonder dat daartoe een werkelijke noodzaak bestaat. Dat verkort de beschikbare filtercapaciteit aanzienlijk.

20 De uitvinding heeft nu tot doel een verbeterde werk wijze te verschaffen waarmee het mogelijk wordt om de stroomrichting te doen omkeren wanneer daar een werkelijke noodzaak toe bestaat. Met name heeft de uitvinding ten doel een werkwijze te verschaffen waarbij het mogelijk is om de stroom-25 richting te doen omkeren op basis van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof. In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een werkwijze te verschaffen waarmee de stroomrichting kan worden omgekeerd op basis van de troebelheid van de te filtreren vloeistof. Te-30 vens heeft de uitvinding tot doel een werkwijze te verschaffen waarmee het tijdstip van omkering van de stroomrichting wordt bepaald op basis van de snelheid van de toename van een drukverschil over het filter. Tevens heeft de uitvinding tot doel een inrichting te verschaffen welke middelen omvat voor 35 het bepalen van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof. Met name kunnen deze meetmiddelen sensoren zijn die de troebelheid van de vloeistof bepalen.

3

Volgens een andere uitvoeringsvorm kunnen deze meetmiddelen druksensoren zijn.

De hiervoor genoemde doelen worden verkregen met behulp van een werkwijze zoals in de aanhef genoemd, en welke 5 wordt gekenmerkt doordat deze werkwijze tevens de stappen omvat van het gedurende de eerste periode bepalen van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof, en het op basis daarvan bepalen van de totale tijdsduur van de eerste periode. Hierdoor wordt een sterk verbeterde 10 werkwijze verkregen, waarbij de vloeistofrichting pas wordt omgekeerd wanneer daartoe een werkelijke noodzaak bestaat.

Dit tijdstip is slechts afhankelijk van het vervuilende karakter van het af te filtreren materiaal in de vloeistof, zoals de hoeveelheid en de aard van het af te filtreren materi-15 aal.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een werkwijze waarbij een sensor de troebelheid van de te filtreren vloeistof meet en de gemeten waarde doorgeeft aan een regeleenheid, op basis waarvan de regeleenheid 20 de totale tijdsduur van de eerste periode bepaalt.

Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een werkwijze waarbij de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof wordt bepaald door het meten van de snelheid van de toename van een 25 drukverschil over het filter. Volgens een verdere uitvoeringsvorm daarvan, meet een druksensor het drukverschil over het filter en geeft deze de gemeten waarde door aan een regeleenheid, op basis waarvan de regeleenheid de snelheid van toename van het drukverschil meet, en op basis daarvan de 30 totale tijdsduur van de eerste periode bepaalt. Hierbij is het mogelijk dat er één regeleenheid wordt voorzien die de verschillende stappen uitvoert, maar ook is het mogelijk om meerdere afzonderlijke regeleenheden te voorzien.

Een inrichting volgens de uitvinding voor het fil-35 treren van een vloeistof, zoals in de aanhef genoemd, wordt gekenmerkt doordat deze tevens omvat meetmiddelen voor het bepalen van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof. Deze meetmiddelen kunnen bijvoorbeeld 4 sensoren zijn voor het bepalen van de troebelheid van de vloeistof, maar ook is het mogelijk dat deze bestaan uit druksensoren welke een drukverschil over de filtereenheid meten, en welke sensor is verbonden met een regeleenheid, waar-5 bij de regeleenheid rekenmiddelen omvat voor het bepalen van de snelheid van druktoename over de filtereenheid, en op basis waarvan deze de totale tijdsduur van de eerste periode berekent.

De uitvinding zal nu aan de hand van een aantal 10 voorbeelden worden geïllustreerd.

VOORBEELD 1

Een filtratie van een vloeistof vindt in het algemeen plaats in drie stappen. De eerste stap is de filtratie, 15 waarbij een vloeistof door een filtermateriaal, bijvoorbeeld een membraan, wordt gepompt en waarbij de filtratie plaatsvindt. Af te filtreren materiaal, bijvoorbeeld vaste stofdeeltjes, worden achtergehouden op de membraan. Dit heeft tot gevolg dat de drukval over de membraan, een zogenaamde 20 "Trans Membraan Druk (TMD)" wat de drijvende kracht voor het proces vormt, zal moeten worden verhoogd om het volumedebiet van vloeistof door de membraan constant te houden. Het zal duidelijk zijn dat deze TMD niet onbeperkt kan toenemen, omdat de druk uiteindelijk zo hoog wordt dat een onomkeerbare 25 vervuiling wordt verkregen. Wanneer de druk een bepaalde waarde heeft bereikt, zal het afgefiltreerde materiaal, dat is achtergehouden op de membraan, moeten worden verwijderd.

Na verwijdering van dit achtergehouden afgefiltreerde materiaal zal de druk weer zijn minimale waarde hebben bereikt, 30 welke in hoofdzaak gelijk is aan de drukval over de membraan alleen.

Om het afgefiltreerde materiaal, de zogenaamde filterkoek, te verwijderen, is het mogelijk om filtraat, in tegengestelde richting door de membraan te voeren. Daardoor zal 35 de filterkoek die zich op de membraan heeft opgebouwd, worden verwijderd. Op een in de techniek bekende wijze kan de filterkoek vervolgens worden afgescheiden. Doordat deze filterkoek is verwijderd, zal de drukval bij de start van de vol- 1016873¾ I , 5 gende filtratiecyclus lager zijn dan vóór het uitvoeren van deze drukspoeling. De tijdsduur waarbij te filtreren vloeistof door de membraan heen wordt gevoerd, wordt de filtertijd genoemd, terwijl de tijdsduur waarbij filtraat in tegenge-5 stelde richting door de membraan wordt gevoerd, de terug-spoeltijd wordt genoemd.

Ten slotte is het mogelijk om tijdens het terugspoelen geschikte, en in de techniek bekende, chemicaliën aan het filtraat toe te voegen, welke gedurende een bepaalde tijd, 10 namelijk gedurende de inweektijd, de gelegenheid krijgen in te werken op de membraan, alvorens te worden weggespoeld. Deze chemische reiniging verwijdert die componenten op een membraan die door een gewone terugspoeling niet kunnen worden verwijderd. Afhankelijk van de soort af te filtreren 15 materiaal kan het noodzakelijk zijn een chemische reiniging bij elke terugspoeling uit te voeren of slechts eens per twee terugspoelingen, drie terugspoelingen, of meer terugspoelin-gen, bijvoorbeeld eens per tien terugspoelingen.

Volgens de uitvinding is het mogelijk de tijdsduur 20 van de filtratie te baseren op de aard en de hoeveelheid van de vervuiling in de vloeistof. Hiertoe wordt volgens de uitvinding de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de vloeistof bepaald.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm wordt de troebel-25 heid van de te filtreren vloeistof bepaald. Volgens een tweede uitvoeringsvorm wordt de snelheid waarmee de TMD stijgt, bepaald. Deze beide methoden geven een zeer goede aanduiding van de mate waarmee de te filtreren vloeistof de membraan vervuilt.

30 Door de troebelheid van de te filtreren vloeistof te meten, kan worden bepaald hoe regelmatig de filterinrichting dient te worden gereinigd om een geschikte werking van de filterinrichting te behouden. Indien de troebelheid van de te filtreren vloeistof hoger wordt, dient de tijdsduur van de 35 filtratie, de filtratietijd, te worden verminderd. Bij een lagere troebelheid kan de filtratietijd juist worden verhoogd.

•j ··..- r,

t I

6

Volgens een verdere uitvoeringsvorm is het mogelijk om een minimale filtratietijd en een maximale filtratietijd aan te houden. Zo is het mogelijk om bij een zeer lage troebelheid van de te filtreren vloeistof toch op van te voren te 5 bepalen tijdstippen de terugspoeling uit te voeren.

Indien op basis van de stijging van de TMD de filtratietijd wordt bepaald, vindt een bepaling plaats van de hoeveelheid afgefiltreerd materiaal in de te filtreren vloeistof. De snelheid van de stijging van de TMD wordt bepaald 10 door de steilheid van de TMD versus tijd-grafiek, zoals weergegeven in de bij gevoegde figuur. De afgeleide van de raaklijn aan deze grafiek wordt in dat geval gebruikt als basis voor het bepalen van de totale filtratietijd. Wanneer deze afgeleide groter is, zal de filtratietijd worden verkort; 15 wanneer deze afgeleide kleiner wordt, zal de filtratietijd juist toenemen. Ook hier is het mogelijk om, zoals hiervoor genoemd, een maximale en minimale filtratietijd van tevoren aan de regeleenheid mede te delen, zodat ook bij een zeer lage waarde van de afgeleide van de grafiek de maximale filtra-20 tietijd reeds vaststaat.

Volgens de uitvinding wordt een sterk verbeterde werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter verschaft. Hierdoor wordt het probleem voorkomen dat een vloeistof filter te vaak wordt teruggespoeld, wat in de praktijk 25 een vermindering van de beschikbare filtertijd betekent. Dat is met name het geval wanneer er slechts weinig te filtreren materiaal in de vloeistof aanwezig is.

Tevens wordt met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen dat in het geval wanneer er juist zeer veel af te 30 filtreren materiaal in de vloeistof aanwezig is, wordt voorkomen, dat de TMD te hoog oploopt, waardoor onomkeerbare vervuiling of schade aan het filter kan ontstaan, omdat de filterkoek te dik wordt.

Het voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding 35 bestaat derhalve daarin dat de filtratietijd geheel en slechts afhankelijk wordt van de aard en de hoeveelheid af te filtreren materiaal in een te filtreren vloeistof.

Λ’·

Claims (9)

1. Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter, waarbij te filtreren vloeistof gedurende een eerste periode in een eerste richting ter filtratie door een filter wordt gevoerd, en waarbij gefiltreerde vloeistof gedurende 5 een tweede periode in een tegengesteld gerichte tweede richting door het filter wordt gevoerd ter verwijdering van afgefiltreerd materiaal, met het kenmerk, dat deze tevens de stappen omvat van het gedurende de eerste periode bepalen van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren 10 vloeistof, en het op basis daarvan bepalen van de totale tijdsduur van de eerste periode.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoeveelheid af te filtreren materiaal wordt bepaald door het meten van de troebelheid van de te filtreren vloei- 15 stof.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een sensor de troebelheid van de te filtreren vloeistof meet en de gemeten waarde doorgeeft aan een regeleenheid, op basis waarvan de regeleenheid de totale tijdsduur van de eer- 20 ste periode bepaalt.

4. Werkwijze voor het reinigen van een vloeistoffilter, waarbij te filtreren vloeistof gedurende een eerste periode in een eerste richting ter filtratie door een filter wordt gevoerd, en waarbij gefiltreerde vloeistof gedurende 25 een tweede periode in een tegengesteld gerichte tweede richting door het filter wordt gevoerd ter verwijdering van afgefiltreerd materiaal, met het kenmerk, dat deze tevens de stappen omvat van het gedurende de eerste periode meten van de snelheid van toename van een drukverschil over het filter, 30 en het op basis daarvan bepalen van de totale tijdsduur van de eerste periode.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een druksensor het drukverschil over het filter meet en de gemeten waarde doorgeeft aan een regeleenheid, op basis 35 waarvan de regeleenheid de snelheid van toename van het druk- verschil meet, en op basis daarvan de totale tijdsduur van de eerste periode bepaalt.

6. Inrichting voor het filtreren van een vloeistof, omvattende een filtereenheid, pompmiddelen en geleidingsmid-5 delen voor het door de filtereenheid voeren van te filtreren vloeistof, en een regeleenheid voor het omkeren van de stroomrichting, met het kenmerk, dat de inrichting tevens omvat meetmiddelen voor het bepalen van de hoeveelheid af te filtreren materiaal in de te filtreren vloeistof.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de meetmiddelen een lichtsensor omvatten voor het bepalen van de troebelheid van de te filtreren vloeistof.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de meetmiddelen zijn verbonden met de regeleenheid en een 15 meetwaarde doorgeven aan de regeleenheid, en waarbij de regeleenheid rekenmiddelen omvat voor het op basis daarvan berekenen van de totale tijdsduur van de eerste periode.

9. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de meetmiddelen een druksensor omvatten voor het bepalen 20 van een drukverschil over de filtereenheid, welke druksensor is verbonden met de regeleenheid, en waarbij de regeleenheid rekenmiddelen omvat voor het bepalen van de snelheid van druktoename over de filtereenheid, en op basis waarvan deze de totale tijdsduur van de eerste periode berekent. 1018373¾