NL1033669C2 - Filtreerinrichting. - Google Patents

Filtreerinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL1033669C2
NL1033669C2 NL1033669A NL1033669A NL1033669C2 NL 1033669 C2 NL1033669 C2 NL 1033669C2 NL 1033669 A NL1033669 A NL 1033669A NL 1033669 A NL1033669 A NL 1033669A NL 1033669 C2 NL1033669 C2 NL 1033669C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
permeate
flow
cross
chamber
pressure
Prior art date
Application number
NL1033669A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Vos
Petrus Johannes Martinus Adriaans
Original Assignee
Fluxxion B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fluxxion B V filed Critical Fluxxion B V
Priority to NL1033669A priority Critical patent/NL1033669C2/nl
Priority to EP08741623A priority patent/EP2144682A1/en
Priority to PCT/NL2008/050202 priority patent/WO2008127098A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1033669C2 publication Critical patent/NL1033669C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/18Specific valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24Specific pressurizing or depressurizing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/246Energy recovery means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/48Mechanisms for switching between regular separation operations and washing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/50Specific extra tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04Backflushing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/12Use of permeate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20By influencing the flow
    • B01D2321/2066Pulsated flow

Description

Titel: Filtreerinrichting
De uitvinding heeft betrekking op een filtreerinrichting en in het bijzonder op een filtreerinrichting die een veeltal microzeven omvat.
PCT octrooiaanvrage W005/075134 beschrijft het bedrijf van een 5 zeef, waarbij de druk over de zeef frequent omgekeerd wordt door onderbreking van cross-flow aan de kant van de zeef waar ongezeefde vloeistof stroomt. Daarbij kan gebruik gemaakt worden van een stapel zeven.
Uit US 5,753,014 is een microzeef bekend die vervaardigd wordt 10 door het etsen van gaten in een zeer dunne laag. W005/075134 beschrijft een filtreerinrichting waarin een dergelijke zeef in cross-flow bedreven wordt. Dat wil zeggen dat een cross-flowstroom langs één zijde van de microzeef geleid wordt, waarbij een fractie van de cross-flowstroom, het permeaat, afvloeit door de microzeef. WO03/084649 noemt verder ook 15 stapeling van een paar microzeven zonder verder uitvoerig te zijn over het bedrijven van de microzeef onder dynamische omstandigheden.
De filtreerinrichting van W005/075134 voorziet in frequente drukomkeer over de microzeef, omdat anders de permeaat-stroom al snel stil zou vallen door verstopping van de microzeef. Doordat gebruik gemaakt 20 wordt van een microzeef met een dunne laag is het toelaatbare drukverschil over de microzeef beperkt, bijvoorbeeld tot minder dan 100 kPa. Dit geldt in wezen zowel bij het filteren als bij de drukomkeer.
In een aantal toepassingen, zoals bij het filtreren van gefermenteerde vloeistoffen of melk, is een hoge frequentie van 25 drukomkeringen is nodig. De benodigde frequentie kan rond de 1 Hz liggen (1 drukomkeer per seconde) of zelfs hoger. Drukomkeer op een dergelijke 1 033669 2 frequente kan worden gerealiseerd door dynamische onderbreking van de aanvoer van de cross-flowstroom.
Uit het US 5,690,829 is een filtreerinrichting voor water bekend, waarin het water door een reverse osmose membraan gefilterd wordt en 5 waarin ook gebruik gemaakt wordt van periodieke onderbrekingen van de cross-flow, zij het van een veel lagere frequentie. Van stapeling van filters is hier geen sprake. Het membraan van deze inrichting is buisvormig en vormt een binnenbuis in een buitenbuis met een cross-flow stroom. In deze filtreerinrichting wordt het permeaat (gezuiverd water) normaal via een 10 afvoer aan de binnenbuis afgevoerd.
Bij het opwekken van de drukomkeer over het membraan wordt naast de onderbreking van de cross-flow ook een klep in de afvoer voor het gezuiverde water afgesloten. Zodoende is het mogelijk om de druk in de binnenbuis aan de permeaat kant van het membraan in stand te houden. De 15 inrichting omvat naast de afsluitklep in de afvoer een reservoir voor zuiver water, waarmee tijdens de drukomkeer zuiver water teruggeleverd wordt naar de permeaat kant van het membraan. Hierdoor wordt onder min of meer statische condities een omgekeerde permeaatstroom op gang gehouden bij de drukomkeer. In beide gevallen kan niet of slechts beperkt worden 20 voorkomen dat de druk aan permeaatzijde afneemt.
Het is onder andere een doel van de uitvinding om te voorzien in een compacte filtreerinrichting met een groot aantal microzeven die voorziet in frequente drukomkeer zonder daarbij een toelaatbare drukval over de 25 microzeven te overschrijden.
Er wordt voorzien in een filtreerinrichting volgens conclusie 1. De inrichting bevat een filtermodule die is voorzien van een buffer, met een oppervlak dat veerkrachtig verplaatsbaar is in het permeaat. Hiermee wordt bij drukomkeer de druk in het permeaat in de filtermodules nagenoeg 30 in stand gehouden. Zodoende is de permeaatafvoerleiding niet bepalend voor 3 de druk. De permeaatafvoerleiding kan op de filterkamer aangesloten blijven zonder dat het nodig is dat de stroomrichting in de permeaat afvoerleiding wordt omgekeerd.
In een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een verticale 5 stapel filtermodules met gemeenschappelijke cross-flow aan- en/of afvoer en gemeenschappelijke permeaat afvoer. Door gebruik van buffers met veerkrachtig verplaatsbaar oppervlak in elk van de filtermodules kan daarbij de verbinding met de permeaatafvoerleiding in stand blijven bij de onderbreking van de cross-flow stroom zonder dat de dynamische drukken 10 in de filtermodules elkaar daarbij significant beïnvloeden. De stroomrichting in de permeaatafvoerleiding hoeft niet te worden omgekeerd.
In een uitvoeringsvorm omvat de buffer een balg om het oppervlak met een ruime slag te kunnen verplaatsen. In een verder uitvoeringsvorm wordt de balg met een veer uitgedrukt, zodat de permeaatdruk minstens ten 15 dele door de veer bepaald wordt. Ook kan gebruik gemaakt worden van gasdruk in de buffer om bij te dragen aan de veerkrachtige verplaatsing. Bij gebruik van een stapel vangen verschillen in uitdrukking van de veren in de verschillende modules hydrostatische drukverschillen op. Bij onderbreking van de cross-flow compenseren de veren dynamisch het terugstromende 20 volume permeaat in de permeaatkamer.
In een uitvoeringsvorm wordt het beweegbare oppervlak tevens gebruikt om de permeaatkamer te kunnen afsluiten door het oppervlak tegen een uitgang van de permeaatkamer aan te drukken. Dit kan bijvoorbeeld tot stand gebracht worden door een gasdruk in de buffer te 25 verhogen.
Deze en andere doelstellingen en voordelen zullen verder duidelijk worden uit de navolgende beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de volgende tekeningen, waarin 30 Figuur 1 een stapel van filtermodules toont 4
Figuur 2 een filtermodule toont
Figuur 3 een filtermodule toont
Figuur 1 toont schematisch een filterinrichting met een stapel filtermodules 5 10 (niet op schaal). De inrichting omvat een cross-flowaanvoerleiding 12, een cross-flowafvoerleiding 14, een permeaatafvoerleiding 16, drukregelaar 17 een cross-flowpomp 18 en een onderbreker 19. De cross-flow afvoer wordt in de stand der techniek ook wel concentraatafvoer of retentaat afvoer genoemd. De filtermodules 10 zijn verticaal gestapeld, dat wil zeggen met 10 opeenvolgende filtermodules 10 in de richting van de zwaartekracht. Hoewel voor de overzichtelijkheid slechts enkele modules getoond worden, kunnen in praktijk tien tot honderd en bijvoorkeur rond de vijftig gestapelde modules gebruikt worden. Filtermodules 10 zijn elk bijvoorbeeld 30 mm dik.
Cross-flow pomp 18 is via achtereenvolgens onderbreker 19 en 15 cross-flowaanvoerleiding 12 met alle filtermodules 10 verbonden. De aanvoer van cross-flow pomp 18 kan op een voorraadvat (niet getoond) zijn aangesloten. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft onderbreker 19 een bypass uitgang, waar de vloeistofstroom naartoe geleid wordt bij onderbreking van de stroom naar filtermodules 10. De bypass uitgang kan 20 ook op het voorraadvat (niet getoond) worden aangesloten. Cross- flowafvoerleiding 14 verbindt alle filtermodules 10 met drukregelaar 17. Permeaatafvoerleiding 16 verbindt alle filtermodules 10 met een permeaatuitgang van de filterinrichting. In een uitvoeringvorm omvat de inrichting een verdere drukregelaar (niet getoond) op de 25 permeaatafvoerleiding 16.
Figuur 2 toont schematisch een filtermodule 10. De filtermodule 10 omvat een microzeef 20 gemonteerd op een cross-flow-permeaat scheidingswand 22, een buffer 24, buitenwanden 26 en aansluitingen 27,28,29 voor respectievelijk cross-flowaanvoerleiding 12, cross-30 flowafvoerleiding 14, en permeaatafvoerleiding 16 (niet getoond). Cross- 5 flow-permeaat scheidingswand 22 en microzeef 20 scheiden de ruimte tussen buitenwanden 26 in een cross-flowkamer en een permeaatkamer. Microzeef 20 wordt bijvoorkeur horizontaal opgesteld, zodat er geen hydrostatisch drukverloop is over het oppervlak van microzeef 20. Daarbij 5 wordt de permeaatzijde van microzeef in alle modules bijvoorkeur naar boven gericht opgesteld. Dit heeft het voordeel dat de module eenvoudiger te ontdoen is van lucht/gas insluitingen. Aansluitingen 27,28 voor cross-flowaanvoerleiding 12, cross-flowafvoerleiding 14 zijn aan weerzijden van microzeef 20 op de cross-flowkamer aangebracht. Aansluiting 29 voor 10 permeaatafvoerleiding 16 is op de permeaatkamer aangebracht.
Buffer 24 is gemonteerd tussen cross-flow-permeaat scheidingswand 22 en buitenwand 26. Buffer 24 omvat een luchtkamer 240, een balg 242, een veer 244 en een luchtaansluiting 246. Balg 242 omvat een uitrekbare wand die uitsteekt in de permeaatkamer van de intermodule 10 15 en afgesloten is met een oppervlak 248 van balg 242 dat op de uitrekbare wand is aangebracht. De uitrekbare wand en het oppervlak 248 sluiten luchtkamer 240 af van de permeaatkamer van de intermodule 10. De luchtkamers 240 van alle filtermodules 10 zijn via luchtaansluitingen 246 aangesloten op een luchttoevoer. De luchttoevoer is bijvoorkeur ingericht om 20 een instelbare luchtdruk te leveren, en nog meer bijvoorkeur om een per filtermodule instelbare luchtdruk te leveren. Dit heeft het voordeel dat de uitzetting van balg 242 eenvoudig kan worden ingesteld. Als alternatief kan de luchttoevoer op een luchtreservoir of op de buitenlucht worden aangesloten, of op een aanvoer van een andere gas, of hydraulische vloeistof. 25 Verder kan de uitzetting van de balg ook mechanisch aangedreven worden, bijvoorbeeld met een electromotor in de filtereenheiddie via een veer aan de balg gekoppeld is. Door de balg met druk uit de lucht of vloeistoftoevoer uit te drukken kunnen ook zonder onderbreking van de cross-flow drukomkeringen over de microzeef worden opgewekt. Dit is ook het geval als 30 per filtereenheid in een motor voorzien wordt. Vanwege de benodigde druk 6 wordt hiervoor bijvoorkeur gebruik gemaakt van vloeistoftoevoer onder druk naar de luchtkamer 240 (die in dit geval een vloeistofkamer is), of mechanische aandrijving. Mechanische aandrijving heeft verder het voordeel dat eenvoudig een zeer snelle response gerealiseerd kan worden, 5 zodat de drukomkeer een maximale tijd in stand kan worden gehouden.
Veer 244 is tussen het oppervlak van balg 242 en de wand van luchtkamer 240. Veer 244 zorgt ervoor dat het oppervlak van balg 242 met een elastische kracht de permeaatkamer van intermodule 10 ingedrukt wordt, waardoor afhankelijk van de druk van het permeaat in de 10 permeaatkamer het oppervlak van balg 242 over een grotere of kleinere afstand terug gedrukt wordt.
In bedrijf pompt cross-flowpomp 18 cross-flow naar cross-flowaanvoerleiding 12. Daaroor wordt in alle fïltermodules 10 cross-flow uit de cross-flowaanvoerleiding 12 door de cross-flowkainer langs microzeef 20 15 gepompt. Microzeef 20 laat daarbij permeaat door naar de permeaatkamer. Het permeaat stroomt weg uit de fïltermodules 10 via permeaatafvoerleiding 16. Onderbreker 19 onderbreekt periodiek de aanvoer van cross-flow door cross-flowaanvoerleiding 12. Daardoor valt de druk in de cross-flowkamers, met als gevolg dat een drukomkeer optreedt 20 over microzeven 20. Dit leidt tot een stroomomkeer door microzeven 20 waardoor deze gereinigd worden. Daarbij blijven de permeaatkamers van de verschillende fïltermodules in verbinding met de gemeenschappelijke permeaatafvoerleiding 16.
Er wordt bijvoorkeur gebruik gemaakt van een vrij hoge frequentie 25 van onderbreking, bijvoorbeeld in een bereik van 1-50 Hertz (1 tot 50 drukomkeringen per seconde), meer bij voorkeur tussen 5 Hz en 50 Hz of 10-20 Hz en bijvoorbeeld 15 Hertz. In een uitvoeringsvorm waarin microzeven 20 een diameter van 150 mm hebben is het volume terugstromend permeaat per microzeef bijvoorbeeld 1 tot 2 kubieke centimeter. Zonder buffers 24 zou 30 dit tot problemen leiden omdat via de gemeenschappelijke 7 permeaatafvoerleiding 16 onvoldoende snel permeaat kan worden aangevoerd naar alle filtermodules 10.
Buffers 24 compenseren bij de drukomkeringen permeaat-volume veranderingen door de omgekeerde stroom en houden daarbij de druk in de 5 permeaatkamers van de verschillende filtermodules 10 nagenoeg constant.
Tengevolge van de verticale stapeling van filtermodules 10 bestaan er (nagenoeg) hydrostatische drukverschillen tussen de vloeistof in overeenkomstige kamers van verschillende filtermodules 10. Dat wil zeggen dat het drukverschil tussen verschillende filtermodules 10 overeenkomt met 10 het hoogte verschil tussen de filtermodules maal de vloeistofmassadichtheid en de zwaartekrachtversnelling. Zodoende is de drukval over de microzeven in de verschillende filtermodules nagenoeg in elke filtermodule 10 hetzelfde.
Tijdens normaal filteren stelt zich een evenwicht in tussen de uitdrukking van de veren 244 in buffers 24 en de verschillende drukken in 15 de permeaatkamers van de verschillende filtermodules 10. Daarbij worden de veren 244 zover uitgedrukt dat het verschil in veerkracht tussen verschillende filtermodules overeenkomt met verschil in hydrostatische druk. Als de balg 242 ook enige veerkracht heeft dan geldt dit voor het samenstel van de veerkracht van veer 244 en balg 242. In plaats van een 20 veer kan ook van andere veerkrachtige, bijvoorbeeld elastische, elementen gebruik gemaakt worden.
De veerconstante van deze veerkrachtige elementen wordt bijvoorkeur zo gekozen dat met verplaatsingen binnen het beschikbare bereik van verplaatsingen van het oppervlak van de balg krachtsverschillen 25 van de op het oppervlak uitgeoefende veerkracht kunnen worden gerealiseerd die overeenkomen met hydrostatische drukverschillen tussen de filtereenheden. Ook wordt de veerconstante bijvoorkeur zo gekozen dat het volume verlies van het permeaat in de permeaatkamer bij drukomkeer over de microzeef door veerkrachtige expansie gecompenseerd wordt zonder 8 dat de permeaatdruk lager wordt dan de druk aan de cross-flow kant van de microzeef.
Bij de snelle en kortstondige drukomkeer over microzeven 20 is het niet mogelijk om voldoende snel permeaat door de permeaatafvoerleiding 16 5 naar de filtermodules 10 terug te voeren om permeaat afvoer door de omgekeerde vloeistofstroom door de microzeven 20 te compenseren. Daardoor zou zonder buffers 24 de permeaatdruk sterk terugvallen tot een punt dat de drukval over microzeven nauwelijks nog tot omgekeerde stroom leidt. Daardoor zou de reinigende werking van de drukomkeer vrijwel 10 ongedaan gemaakt worden.
Buffers 24 expanderen in reactie op het begin van de drukval in het permeaat. De expansie is evenredig met de drukval maar tegelijk wordt de drukval tegengewerkt, omdat de expansie het beschikbare volume in de permeaatkamer reduceert, hetgeen het volume van permeaat dat 15 terugstroomt door microzeef 20 grotendeels compenseert. Daardoor wordt de drukval met een factor verkleind. De mate waarin de drukval verkleind wordt is evenredig met het oppervlak van de balg 242 dat tegen het permeaat in beweegt en de evenredigheidsconstante tussen volume en drukveranderingen in het permeaat, en omgekeerd evenredig met de 20 veerconstante van veer 244. Door een voldoende groot oppervlak te gebruiken kan zodoende de drukval voldoende beperkt worden om de reinigende werking van de drukomkeer te behouden. In de uitvoeringsvorm waarin het volume terugstromend permeaat per microzeef tussen 1 tot 2 kubieke centimeter is kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van een 25 oppervlak van tien tot twintig vierkante centimeter. Zodoende volstaat een beperkte slag van de balg. Het oppervlak is in orde van grootte evenredig met het benodigde volume.
Door de korte duur van de drukomkeer en doordat het teruggestroomde volume volledig, of vrijwel volledig, opgevangen wordt door 30 de buffer treedt er geen stroom omkeer op de afvoerleiding voor het 9 permeaat. Met een centraal opgesteld voorraadvat of buffer voor alle filtermodules blijkt het volume bij de gebruikte frequenties niet te kunnen worden opgevangen.
Het zal duidelijk zijn dat op deze wijze een betrekkelijk eenvoudige 5 filtreerinrichting gerealiseerd kan worden, met gemeenschappelijke aan- en afvoerleidingen voor een veeltal filtermodules. Het stapel filtermodules is modulair van opbouw. Door de permeaat-afvoer van een module af te sluiten kan een module eenvoudig buiten werking gesteld worden als hij niet goed functioneert zonder dat het filterproces in de andere filtermodules hoeft te 10 worden gestopt. Voor het constateren van niet goed functioneren van filtermodules worden bijvoorkeur druksensoren in de filtermodules aangebracht om de drukval over de microzeef te controleren. Verder maakt het gebruik van de buffers het mogelijk om elke intermodule zonder verdere afstelling op willekeurige hoogte in de stapel in te zetten.
15 In een verdere uitvoeringsvorm is buffer 24 opgesteld tegenover een uitgang van de intermodule 10 voor het permeaat naar permeaatafvoerleiding 16. Daarbij is buffer 24 zo ingericht dat het oppervlak van balg 242 bij een maximale expansie van de buffer de uitgang afsluit. Verder wordt in deze uitvoeringsvorm voorzien in een 20 luchtdrukschakelaar om met de hand, of onder besturing van een besturingscomputer, de luchtdruk in de kamer van buffer 24 om te schakelen naar een verhoogde druk waardoor de balg 242 de uitgang afsluit. Op deze manier kan de permeaatafvoer van de filtermodule 10 zonder aparte afsluiter worden afgesloten.
25 Figuur 3 toont een uitvoeringvorm waarin een verdere buffer in de cross-ilow kamer is aangebracht. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de verder buffer een bufferkamer 30, een balg 32, een oppervlak 33, een veer 34, een luchtaanvoer 36 en een aanslag 38. Balg 32 en het daarmee verbonden bovenoppervlak 33 onsluiten bufferkamer 30, waarop 10 luchtaanvoer 36 is aangesloten. Veer 34 is zo aangebracht dat de balg erdoor geëxpandeerd wordt. Aanslag 38 beperkt de uitzetting van balg 32.
In bedrijf dient de verdere buffer ter voorkoming van drukpieken in de cross-flow kamer. Het is gebleken dat bij het onderbreken van de cross-5 flow drukpieken optreden, waardoor bij gebrek aan maatregelen een hogere druk in de cross-flowkamer ontstaat dan tijdens normale cross-flow. Ook bij het ongedaanmaken van de onderbreking kan een drukpiek ontstaan. De verdere buffer beperkt deze drukpieken. Tijdens cross-flow drukt veer 34 het oppervlak 33 tegen aanslag 38 (toestand getoond in de figuur). De 10 veerkracht van veer 34 en de druk in bufferkamer 30 zijn zo ingesteld dat extra druk in de cross-flowkamer oppervlak 33 van aanslag 38 afdrukt. Door de resulterende volumetoename in de cross-flow kamer wordt de extra druk beperkt. Door instelling van de luchtdruk op luchtaanvoer 36 wordt de gewenste cross-flow druk ingesteld waarbij de verdere buffer in actie komt. 15 In plaats van lucht kan gebruik gemaakt worden van gas of vloeistof. Het zal verder duidelijk zijn dat de buffer in de cross-flowkamer anders kan worden uitgevoerd met het zelfde effect van volume verandering bij drukpieken.
In principe kan elke filtermodule voorzien worden van een 20 dergelijke verdere buffer, of een deel van de filtermodules kan ermee voorzien worden, in filtermodules waarin de drukpiek groter is dan in de andere filtermodules, afhankelijk van de afstand tot de onderbreking. Door de verdere buffers te voorzien in de cross-flowkamer kan de drukpiek effectiever bestreden worden dan door maatregelen in de 25 gemeenschappelijke cross-flow aanvoer of afvoer. De verdere buffer kan worden gecombineerd met de buffer in de permeaatkamer, bijvoorbeeld door het volume (en daarmee de druk) van de permeaatkamer tegelijk te verhogen als de druk in de cross-flowkamer toeneemt. Ook kan een gemeenschappelijke luchtaanvoer gebruikt worden, hoewel het geprefereerd 30 wordt dat de druk in beide buffers onafhankelijk instelbaar is. In een andere 11 uitvoeringsvorm kan de verdere buffer in de cross-flowkamer opgenomen worden zonder buffer in de permeaatkamer, hiermee worden drukpieken beperkt. In de permeaatkamer kan dan op een andere manier voor voldoende druk gezorgd worden. Gebruik van buffers in zowelde 5 permeaatkamer als de cross-flowkamer heeft het voordeel dat een ongewenste drukval over de microzeef locaal in de filtemodule voorkomen wordt.
Hoewel een specifieke uitvoeringsvorm getoond is zal het duidelijk zijn dat alternatieven hierop mogelijk zijn. Zo kan in buffer 24 in plaats van 10 een balg en veer ook gebruik gemaakt worden van een elastisch membraan, of van een cilinder met daarin een veerkrachtig verplaatsbare zuiger. Het is echter eenvoudiger om voldoende grote volumeveranderingen te bewerkstelligen met een balg of een zuiger. Een cilinder moet afgedicht worden, wat tot verontreiniging kan leiden. Daarom wordt de voorkeur 15 gegeven aan het gebruik van de balg. Verder kan ook gebruik gemaakt worden van permeaat reservoirs voor de verschillende filtermodules, waarin elk permeaatreservoir een betrekkelijk brede kolom permeaat omvat met een hoogte die correspondeert met de hydrostatische druk van het permeaat in de filtermodule 10. Een dergelijke oplossing bemoeilijkt echter de 20 modulair opbouw van de filterinrichting. Ook verwisseling of reparatie van een filtermodule wordt erdoor bemoeilijkt. Dit is eenvoudiger met een buffer in de filtermodule.
Verder kan uiteraard per filtermodule 10 in plaats van één microzeef 10 een veeltal microzeven parallel geplaatst worden. Daardoor 25 wordt de capaciteit per filtermodule verhoogd. Daarbij wordt bijvoorkeur ook de capaciteit van buffer 24, of het aantal buffers 24, per filtermodule evenredig vergroot worden. Verder kan de drukomkeer op een andere wijze tot stand gebracht worden, bijvoorbeeld met een onderbreker in de afvoerleiding of een pomp in de aanvoerleiding enzovoort.
12
Ook kan een veeltal filtermodules 10 horizontaal gestapeld worden, dat wil zeggen naast elkaar, eventueel zonder verdere verticale stapeling. In dit geval zijn er geen hydrostatische drukverschillen, maar door stromingseffecten kunnen toch drukverschillen tussen de filtermodules 5 optreden. De buffers vangen deze drukverschillen op. Ook kunnen de microzeven verticaal op gesteld worden, in plaats van horizontaal, zoals getoond, bijvoorbeeld door de filtermodules een kwart slag gedraaid te plaatsen. Horizontale opstelling met de permeaatkamer boven heeft echter het voordeel dat luchtinsluitingen eenvoudiger kunnen worden afgevoerd.
10 Verder kan bijvoorbeeld ook gebruik gemaakt worden van buffers met afgesloten binnenkamer in plaats van een kamer die aan een reservoir gekoppeld is. In plaats van een veer kan een andere veerkrachtig element gebruikt worden, of kan worden volstaan met een veerkrachtige balg. De balg hoeft niet in de permeaat kamer te steken maar kan ook uitsteken in 15 de cross-flowkamer, binnen luchtkamer 240, waarmee meer of minder extra ruimte voor permeaat gemaakt kan worden afhankelijk van de permeaatdruk. In dit geval maakt de ruimte binnenin de balg deel uit van de permeaatkamer. Zoals hier bedoeld is ook in dit geval het oppervlak 248 van de balg in de permeaatkamer verplaatsbaar is.
20 1033669

Claims (12)

1. Filtreerinrichting voorzien van een intermodule, waarin de intermodule is voorzien van een cross-ilowkamer en een permeaat kamer met daartussen een microzeef, waarin de filtreerinrichting is voorzien van een cross-flow aanvoerleiding en een cross-flow afvoerleiding, beiden 5 gekoppeld aan de cross-flowkamer van de intermodule, en een permeaat afvoerleiding gekoppeld aan de permeaat kamer van de intermodule, en waarin de intermodule is voorzien van een buffer, met een in de permeaatkamer veerkrachtig onder invloed van permeaatdruk verplaatsbaar oppervlak.
2. Filtreerinrichting volgens conclusie 1, voorzien van een stapel identieke filtermodules, waaronder genoemde intermodule, en waarin de cross-flow kamers van de filtermodules in de stapel via de cross-flow aanvoerleiding en/of de cross-flow afvoerleiding met elkaar in verbinding staan, en de permeaatkamers van de filtermodules in de stapel via de 15 permeaatafvoerleiding met elkaar in verbinding staan.
3. Filtreerinrichting volgens conclusie 2, waarin de identieke filtermodules verticaal ten opzichte van elkaar gestapeld zijn.
4. Filtreerinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin de buffer een balg omvat waarop zich het genoemde oppervlak bevindt..
5. Filtreerinrichting volgens conclusie 4, waarin de buffer een veer omvat, gespannen tussen het oppervlak en een wand van de buffer.
6. Filtreerinrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarin de buffer een binnenkamer omvat die aan een fluidiumtoevoer gekoppeld is.
7. Filtreerinrichting volgens conclusie 6, waarin de intermodule een 25 permeaat afvoeropening omvat en waarin de buffer van de filtermodule tegenover de permeaat afvoeropening is opgesteld, zodat het oppervlak van de buffer de permeaat afvoeropening bij maximale expansie afsluit. 1033669
8. Filtreerinrichting volgens conclusie 7, voorzien van een schakelklep geconfigureerd om individueel voor de filtermodule een gasdruk in de binnenkamer te verhogen.
9. Filtreerinrichting volgens één der voorafgaande conclusies voorzien 5 van een stroomonderbreker gekoppeld aan de gemeenschappelijke cross-flow aanvoerleiding of de gemeenschappelijke cross-flow afvoerleiding en ingericht om een cross-flowstroom door de cross-flowkamers van de modules periodiek te onderbreken.
10. Filtreerinrichting volgens één der voorafgaande conclusies, waarin 10 tenminste één van de filtermodules voorzien is van een verdere buffer met een in de cross-flow kamer, bij pieken in een druk van de cross-flow in de cross-flowkamer, veerkrachtig verplaatsbaar oppervlak.
11. Werkwijze voor het filteren van vloeistof door een microzeef omvattende 15. het tot stand brengen van een vloeistofstroom langs een eerste oppervlak van de microzeef; - het afvoeren van permeaat uit een permeaatkamer die grenst aan een tweede oppervlak van de microzeef dat tegenover het eerste oppervlak ligt; - het periodiek aanbrengen van een onderbreking in de vloeistofstroom; 20. het verminderen van een volume van de permeaat kamer bij het aanbrengen van de onderbreking, met een in de permeaatkamer veerkrachtig onder invloed van permeaatdruk verplaatsbaar oppervlak.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarin gebruik gemaakt wordt van een verticale stapel van filtermodules, elk voorzien van een microzeef en 25 een permeaat kamer met een in de permeaatkamer veerkrachtig verplaatsbaar oppervlak, en een cross-flow kamer grenzend aan het eerste oppervlak van de micro zeef in de betrokken filtemodule, waarbij de cross-flow kamers van de filtermodules in de stapel via een cross-flow aanvoerleiding en/of een cross-flow afvoerleiding met elkaar in verbinding staan, en de permeaatkamers van de filtermodules in de stapel via een permeaatafvoerleiding met elkaar in verbinding staan. 1033669
NL1033669A 2007-04-11 2007-04-11 Filtreerinrichting. NL1033669C2 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033669A NL1033669C2 (nl) 2007-04-11 2007-04-11 Filtreerinrichting.
EP08741623A EP2144682A1 (en) 2007-04-11 2008-04-11 Crossflow filter with backflushing device
PCT/NL2008/050202 WO2008127098A1 (en) 2007-04-11 2008-04-11 Crossflow filter with backflushing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033669A NL1033669C2 (nl) 2007-04-11 2007-04-11 Filtreerinrichting.
NL1033669 2007-04-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1033669C2 true NL1033669C2 (nl) 2008-10-14

Family

ID=38721782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1033669A NL1033669C2 (nl) 2007-04-11 2007-04-11 Filtreerinrichting.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2144682A1 (nl)
NL (1) NL1033669C2 (nl)
WO (1) WO2008127098A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012209820B4 (de) 2012-06-12 2017-03-30 Privatbrauerei Metzler GmbH & Co. KG Verfahren zur Filtration einer Flüssigkeit sowie Filtrationsvorrichtung
WO2014006154A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Improved filtration unit having a pressure voume adjusting body
WO2014006153A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Improved control of permeate flow in a filter
NL2010024C2 (en) 2012-12-20 2014-06-23 Sievecorp Europ B V A process for preparing a milk product.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3605065A1 (de) * 1986-02-18 1987-08-20 Diessel Gmbh & Co Separationsvorrichtung
EP0588348A2 (en) * 1992-09-16 1994-03-23 Nihon Millipore Kogyo Kabushiki Kaisha Filtration system with improved backwashing capability
WO2001010540A2 (en) * 1999-08-05 2001-02-15 Microfiltration Technology Aps A method of cross-flow filtration and a cross-flow filtration installation
NL1020180C1 (nl) * 2002-03-15 2003-09-16 Aquamarijn Holding B V Werkwijze en middelen ter verbetering van cross-flow- en dead-endfiltratie technieken.
DE10224513A1 (de) * 2002-05-31 2003-12-11 Tuchenhagen Gmbh Verfahren und Ventil zum Erzeugen eines Strompulses

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK70090D0 (da) * 1990-03-16 1990-03-16 John Reipur Fremgangsmaade og apparat til filtrering af et fluid
DE4218115A1 (de) 1992-06-02 1993-12-09 Guenter Lauer Verfahren sowie Aufbereitungsvorrichtung zur Reinwasserherstellung
NL9401260A (nl) 1993-11-12 1995-06-01 Cornelis Johannes Maria Van Ri Membraan voor microfiltratie, ultrafiltratie, gasscheiding en katalyse, werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk membraan, mal ter vervaardiging van een dergelijk membraan, alsmede diverse scheidingssystemen omvattende een dergelijk membraan.
EP1354621A1 (en) 2002-04-08 2003-10-22 TUCHENHAGEN GmbH Filter module for micro filtration with replaceable micro-sieve and method for assembling a filter module
NL1025284C2 (nl) 2004-01-19 2005-07-20 Fluxxion B V Inrichting en werkwijze voor het filtreren van vloeistof.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3605065A1 (de) * 1986-02-18 1987-08-20 Diessel Gmbh & Co Separationsvorrichtung
EP0588348A2 (en) * 1992-09-16 1994-03-23 Nihon Millipore Kogyo Kabushiki Kaisha Filtration system with improved backwashing capability
WO2001010540A2 (en) * 1999-08-05 2001-02-15 Microfiltration Technology Aps A method of cross-flow filtration and a cross-flow filtration installation
NL1020180C1 (nl) * 2002-03-15 2003-09-16 Aquamarijn Holding B V Werkwijze en middelen ter verbetering van cross-flow- en dead-endfiltratie technieken.
DE10224513A1 (de) * 2002-05-31 2003-12-11 Tuchenhagen Gmbh Verfahren und Ventil zum Erzeugen eines Strompulses

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008127098A1 (en) 2008-10-23
EP2144682A1 (en) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1033669C2 (nl) Filtreerinrichting.
US8524083B2 (en) Beer filter
US20060086654A1 (en) Apparatus for filtering substances out of liquids
WO2002026363A3 (de) Membranfilteranlage und verfahren zum filtern
US3339736A (en) Automatic oil separator
SE503277C2 (sv) Filter avsett för tvärströmsfiltrering
JP2002518169A (ja) 改善されたクロスフロー式フィルタカセット
WO2018178965A1 (en) Water filter
WO2009047492A1 (en) A portable water purification device
KR20140038976A (ko) 여과 장치
US3708072A (en) Method and apparatus for controlling filter cake thickness and for compressing a filter cake
US550583A (en) bbinok-man
JP5014141B2 (ja) 流体内の懸濁液中または溶液中の粒子を含む素材を濾過する方法
US3395803A (en) Apparatus for filtration of liquids in container
DK179641B1 (en) Vibrating filter plate assembly device
JPH0768137A (ja) 分離膜モジュール
US1246850A (en) Automatic self-cleaning filter.
WO2007039030A1 (en) Filter with vibrating filter element
US20240082789A1 (en) Filtration Device
KR102357123B1 (ko) 연속 역세기능을 구비하는 판상형 적층여과기 및 이를 구비하는 여과시스템
US11071931B1 (en) Self-cleaning inline filter
US20240050901A1 (en) Filtration Device
RU2549241C1 (ru) Устройство для очистки воды
SU1456187A1 (ru) Вибрационный фильтр
Peri Filtration of extra‐virgin olive oil

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20131101