WO2001015797A2 - Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung - Google Patents

Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung Download PDF

Info

Publication number
WO2001015797A2
WO2001015797A2 PCT/CH2000/000422 CH0000422W WO0115797A2 WO 2001015797 A2 WO2001015797 A2 WO 2001015797A2 CH 0000422 W CH0000422 W CH 0000422W WO 0115797 A2 WO0115797 A2 WO 0115797A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
medium
container
pressure
pump
batch tank
Prior art date
Application number
PCT/CH2000/000422
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2001015797A3 (de
Inventor
Eduard Hartmann
Original Assignee
Bucher-Guyer Ag
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 Bucher-Guyer Ag filed Critical Bucher-Guyer Ag
Priority to EP00947732A priority Critical patent/EP1144093A3/de
Priority to JP2001520201A priority patent/JP2003508194A/ja
Priority to CA002347375A priority patent/CA2347375A1/en
Publication of WO2001015797A2 publication Critical patent/WO2001015797A2/de
Publication of WO2001015797A3 publication Critical patent/WO2001015797A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/147—Microfiltration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/02—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation containing fruit or vegetable juices
    • A23L2/08—Concentrating or drying of juices
    • A23L2/082—Concentrating or drying of juices by membrane processes
    • A23L2/087—Concentrating or drying of juices by membrane processes by ultrafiltration, microfiltration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/70—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter
    • A23L2/72—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter by filtration
    • A23L2/74—Clarifying or fining of non-alcoholic beverages; Removing unwanted matter by filtration using membranes, e.g. osmosis, ultrafiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145—Ultrafiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/20—Accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/22—Controlling or regulating

Definitions

  • Product container 1 which can be used instead of the container 1 according to FIG. 1.
  • This product container 1 also has a line 12 for supplying a compressed gas and a line 8 for returning the retentate.
  • the feed pump 4 according to FIG. 1 is designed here as an eccentric screw pump 4 'and connected directly to the outlet of the product container 1.
  • An agitator 30 with a connected screw conveyor 31 in the container 1 additionally facilitates the conveyance of the retentate 2 to the filtration module 5 according to FIG. 1.
  • FIG. 13 shows a variant of a product container 1 'for the system according to FIG. 2. Similar to the variant according to FIG. 3, the one according to FIG. 13 has a built-in agitator 30. However, the eccentric screw pump 4' is simple in that Output of the product container 1 'built-in screw conveyor 50' replaced, which is sufficient for simple cases.
  • the outer circuit works via the container 1, line 3, filtration module 5, line 8 and shut-off valve 10 and the inner circuit via the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

Bei einer Querstrom-Filtrationsanlage mit einem Filtrationsmodul (5), einem Behälter (1) für ein zu filtrierendes Medium (2) und einer Förderpumpe (4) zwischen dem Behälter (1) und dem Filtrationsmodul (5) wird das Medium (2) in dem Behälter (1) durch ein Druckgas oder andere Vorrichtungen unter einen erhöhten Druck gesetzt. Dadurch können auch Medien (2) mit hohen Eindickgraden noch der Förderpumpe (4) zugeführt und damit Funktionsunterbrüche der Anlage vermieden werden.

Description

Oαerstrom-Filtrationsverfahren , sowie Anlage zu dessen Durchführung
Beschreibung
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Querstrom-Filtrationsverfahren zum Abtrennen von Flüssigkeit aus einem fliessf h gen Medium, bei dem ein zu filtrierender, abzutrennende Teile enthaltender Stoffstrom mittels einer Pumpe als Retentat durch ein Filtrationsmodul mit porösen Membranen gefordert wird, wobei der Pumpe direkt oder indirekt ein Behalter für das fliessfahige Medium vorgeschaltet ist, sowie eine Anlage zu dessen Durchfuhrung
Derartige Verfahren werden m Anlagen eingesetzt, welche Fest-flussig-Gemische an porösen Memoranen m feste und flüssige Anteile trennen Die fl ssigen Anteile durchdringen dabei die Membranen als Permeat, wahrend die festen Anteile als Retentat zurückgehalten werden. Bei der Abwasser-Reinigung ist das Ziel die Produktion von Frischwasser, welches möglichst weitgehend von den Verunreinigungen abgetrennt werden soll . Bei der Fruchtsaft-Herstellung soll der Fruchtsaft von den Trubstoffen der Fruchtmaische getrennt werden
STAND DER TECHNIK
Ein Verfahren zum Eindicken von Fest/Flussig-Gemischen unter Verwendung einer Anlage mit Membranmodulen mit Retentatkreislauf ist aus EP 0,682,559 Bl (Bucher-Guyer) bekannt. Dabei wird in einem ersten Schritt der Retentat - Förderstrom in den Membranmodulen annähernd konstant gehalten. Wenn aufgrund des Eindickvorganges des Retentates der Einlaufdruck in die Membranmodule einen vorgegebenen
Sollwert überschreitet, wird in einem zweiten Schritt durch Reduktion des Retentat-Förderstromes der Ξinlaufdruck so lange konstant gehalten, bis ein Sollwert des Eindickgrades des Retentates erreicht ist. Anschliessend wird das eingedickte Retentat aus dem Kreislauf abgeführt.
Bei den bekannten Verfahren ergibt sich das Problem, dass bei hohen Retenta -Eindickgraden feine Luftblasen zur eter.tat-Kreislaufpumpe gelangen, die zu einem Funktionsunterbruch führen. Aus diesem Grund hat man bei Eindickanlagen schon Schnecken-Exzenterpumpen als Kreislaufpumpen verwendet. Dadurch verschiebt sich der Funktionsunterbruch aber nur bis zu dem Retentatzustand, bei dem das Retentat garnicht mehr zu dem Eingang der Pumpe angesaugt werden kann. Dieses Problem begrenzt beispielsweise bei der Direktfiltration von Fruchtmaischen die maximal mögliche Saftausbeute, wenn ran keine Diafiltration verwendet .
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemässe Querstrom-Filtrationsverfahren so weiterzubilden, dass auch Retentate mit hohen Eindickgraden noch der Förderpumpe zugeführt und damit Funktionsunterbrüche vermieden werden könne .
Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 3 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche gegeben .
Demgemäss zeichnet sich das erfindungsgemässe Querstrom- Filtrationsverfahren der eingangs genannten Art dadurch aus, dass das fliessfähige Medium in dem Behälter einem Druck unterworfen wird derart, dass das Medium dem Eingang der Pumpe mit einem Druck zugeführt wird, welcher in einem Bereich zwischen etwa dem Umgebungsdruck des
Filtrationsmodules und dem Ausgangsdruck der Pumpe liegt .
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist der Behälter für das Medium ein geschlossener Batch-Tank, das Medium wird als Retentat in einer Anlage in einem Kreislauf und in Batch- Fahrweise in den geschlossenen Batch-Tank rückgeführt und das Medium in dem Batch-Tank wird durch Beaufschlagen mit einem Druc gas unter Druck gesetzt .
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale, sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können m beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, soweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschliessen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Aus ührur.gsformen und VJeiterbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbaren Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination er indungsgemäss angewandt werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Querstrom-Filtrationsanlage,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemässen Querstrom-Filtrationsanlage , Fig. 3 ein Schema eines Produktbehälters gemäss Fig. 1 mit einer Gasdruckvorrichtung, einer Exzenter- Schneckenpumpe und einem Rührwerk,
Fig. 4 eine Variante des Produktbehälters gemäss Fig.
3, bei der ein Druckgas und das Produkt durch einen Pressbalg getrennt sind,
Fig. 5 eine Variante des Produktbehälters gemäss Fig. 4, wobei der Behälter die Form eines Zylinders mit horizontal gelagerter Achse hat,
Fig. 6 eine Variante des Produktbehälters gemäss Fig.
Fig. 7 eine Variante der Anlage gemäss Fig. 1 mit einem Retentatkreislauf , bei der eine Förderpumpe für das Produkt im Ablauf eines Filtrationsmodules angeordnet ist,
Fig. 8 ein Schema einer Variante eines Produktbehälters gemäss Fig. 1, bei dem ein eingepasster Presskolben zur Erhöhung des Druckes des Produktes vorhanden ist,
Fig. 9 eine Variante des Produktbehälters gemäss Fig. 8 mit einer angeschlossenen Exzenter- Schneckenpumpe für das Produkt ,
Fig. 10 eine Variante des Produktbehälters gemäss Fig,
9 mit einem verbreiterten Einzug für die Exzenter- Schneckenpumpe,
Fig. 11 eine Variante der Anlage gemäss Fig. 2, bei der ein Gasdruckbehälter für das Produkt durch ein
Druckgefäss mit Presskolben ersetzt ist,
Fig. 12 eine Variante eines Produktbehälters für die Anlage gemäss Fig. 2 mit einer eingebauten Förderschnecke ,
Fig. 13 eine Variante eines Produktbehälters für die Anlage gemäss Fig. 2 mit einem eingebauten Rührwerk, und
Fig. 14 eine Variante der Anlage gemäss Fig. 1 mit einem inneren Produktkreislauf .
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Wie die schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemässen Querstrom-Filtrationsanlage gemäss Fig.
1 zeigt, umfasst diese Anlage einen Behälter 1 für ein Produkt 2, welches filtriert werden soll. Über eine Leitung 3 und eine Förderpumpe 4 wird das Produkt 2 in an sich bekannter Weise einem Filtrationsmodul 5 zugeführt. Das Filtrationsmodul 5 umfasst poröse Membranen 6, welche gemäss ihrer Trenngrenze in der Mikrofiltration oder Ultrafiltration eingesetzt werden. In dem Filtrationsmodul 5 wird das Produkt in ein Per eat als Filtrat und ein Retentat getrennt .
Für das Permeat ist eine Ausgangsleitung 7 vorgesehen und für das Retentat eine Ausgangsleitung 8. Über die Leitung 8, eine Radialpumpe 9 und ein Absperrventil 10 gelangt das Retentat in den Behälter 1 mit dem Produkt 2 'zurück, wodurch in an sich bekannter Weise ein geschlossener Retentatkreislauf gegeben ist. Wie Fig. 1 zeigt, befindet sich in dem Behälter 1 über dem Produkt 2 ein freier Raum 11, dem mittels einer Leitung 12 über ein Regelventil 13 ein Druckgas zugeführt werden kann. Für die Zuleitung des Produktes 2 ist am Behälter 1 eine weitere Leitung 14 angeordnet. Mit dem Absperrventil 10 zusammen arbeitet ein vor diesem abzweigendes Auslassventil 15 mit anschliessender Retentat-Ausgangsleitung 16.
Die Anlage gemäss Fig. 1 arbeitet somit im Batch-Modus, und der Behälter 1 als Batch-Tank. Infolge der Permeat- Abtrennung über die Leitung 7 erreicht das Produkt im Behälter 1 immer höhere Eindickgrade . Durch die Drucküberlagerung mit Druckgas im Raum 11 wird dabei eine Blasenbildung im Retentat in der Leitung 3 vermieden und der Einzug und die Förderung der Förderpumpe 4 sichergestellt. Für eine gute Funktion der Anlage zeigt Fig. 1 noch schematisch Regelkreise für den Gasdruck im Raum 11 und die Förderleistungen der Pumpen 4 und 9. Über Druckεensoren 17, 18 und das Regelventil 13 wird der Gasdruck im Raum 11 geregelt. Über einen Durchfluss-Sensor 19 und Drucksensoren 20, 21 werden die Förderleistungen der Pumpen 4, 9 und damit der Arbeitsdruck im Filtrationsmodul 5 geregel .
Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemässe Querstrom-Filtrationsanlage, wobei 3ezugszeichen gemäss Fig. 1 auf Bauelemente mit entsprechender Funktion hinweisen. Fig. 2 zeigt einen offenen Behälter 1' für das zu filtrierende Produkt 2, welches über eine Leitung 14 zugeführt und über eine Leitung 3 abgeführt wird. In einer ersten Betriebsart gelangt das Produkt 2 über die Förderpumpe 4 zu dem Filtrationsmodul 5. Von dort wird das verbleibende Retentat, nach Abtrennung eines Permeates über die Leitung 7, durch eine Ausgangsleitung 8, ein Regelventii 22 und das Absperrventil 10 in den offenen Behälter 1' zurückgeführt. Der soweit beschriebene geschlossene Retentatkreislauf ist an sich bekannt .
Die Funktion des geschlossenen Behälters 1 gemäss Fig. 1 zur Druckerhöhung kann in der Anlage gemäss Fig. 2 von einem getrennten geschlossenen und kleineren Druckbehälter 1' ' übernommen werden. Der Druckbehälter 1'' ist dem offenen Behälter 1' parallel geschaltet und verbindet die Ausgangsleitung 8 des Filtrationsmodules 5 über das Regelventil 22 mit dem Eingang der Förderpumpe 4. Damit in einer zweiten Betriebsart das Produkt 2 allein im Retentatkreislauf über den Druckbehälter 1' ' zirkuliert, ist zusätzlich zu dem Absperrventil 10 noch ein Absperrventil 23 montiert, womit der Behälter 1' vollständig vom Retentatkreislauf getrennt werden kann.
Am Eingang bzw. am Ausgang des Druckbehälters 1 ' ' ist andererseits je ein weiteres Absperrventil 24 bzw. 25 eingesetzt, welche zusammen mit den Absperrventilen 10 und 23 die Umschaltung zwischen den genannten Betriebsarten ermöglichen. Der Druckbehälter 1'' ist entsprechend dem Behälter 1 gemäss Fig. 1 mit einem Regelventil 13' für den Druck eines über eine Leitung 12 zugeführten und über dem Produkt 2 angeordneten Druckgases und einer Förderpumpe 26 zur Zuführung des Retentates ausgerüstet . Ausserdem ist zwischen dem Druckbehälter 1'' und der Förderpumpe 4 über ein Absperrventil 27 noch eine Zuführleitung 28 für Spülwasser angeordnet. Damit kann man nach Abschluss der Filtration einer Charge im Batch-Betrieb das eingedickte Retentat über die Ausgangsleitung 16 ausstossen.
Auch bei der Anlage gemäss Fig. 2 ist ein Regelkreis vorgesehen, welcher über Drucksensoren 20, 21 und den Durchfluss-Sensor 19 die Förderleistung der Pumpe 4, das Regelventil 22 und damit den Arbeitsdruck im Filtrationsmodul 5 regelt. Bei der Anlage gemäss Fig. 2 wird also das Produkt 2 dem Eingang der Förderpumpe 4 mit dem im Druckbehälter 1'' erzeugten Druck zugeführt. Dieser Druck liegt, wie auch der entsprechende Druck bei der Anlage gemäss Fig. 1, zwischen dem U gebur.gsdruck des Filtrationsmodules 5 und dem Ausgangsdruck der Förderpumpe
Die Anlage gemäss Fig. 2 lässt sich vorteilhaft durch
Nachrüsten einer bekannten Anlage mit offenem Batch-Tank 1' mit dem Druckbehälter 1'' aufbauen. Sie wird in der ersten Betriebsart über den offenen Behälter 1' solange gefahren, bis infolge der Retentat -Eindickung die Förderprobleme der Förderpumpe 4 auftreten. Nach Umschaltung auf die zweite Betriebsart über den kleineren Druckbehälter 1'' werden dann kleinere Chargen im Batch-Betrieb nacheinander auf höhere Eindickgrade weiter gefahren. Hierfür genügen kostengünstige Radialpumpen als Förderpumpen 4. Fig. 3 zeigt ein Schema eines geschlossenen
Produktbehälters 1, welcher anstelle des Behälters 1 gemäss Fig. 1 eingesetzt werden kann. Auch dieser Produktbehälter 1 weist eine Leitung 12 zur Zuführung eines Druckgases und eine Leitung 8 zur Rückführung des Retentates auf. Um ein stark eingedicktes Retentat 2 noch besser fördern zu können, ist die Förderpumpe 4 gemäss Fig. 1 hier jedoch als Exzenter-Schneckenpumpe 4' ausgebildet und unmittelbar an den Ausgang des Produktbehäiters 1 angeschlossen. Ein Rührwerk 30 mit einer angeschlossenen Förderschnecke 31 im Behälter 1 erleichtert zusätzlich die Förderung des Retentates 2 zum Filtrationsmodul 5 gemäss Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine Variante des Produktbehälters 1 gemäss Fig. Ξ. Hierbei ist der Raum für das Druckgas aus der
Leitung 12 von dem Raum für das Produkt 2 aus der Leitung 14 durch einen Pressbalg 35 getrennt. Wie die unterbrochen dargestellte Linie 35' andeutet, ist der Pressbalg 35 so in dem Produktbehälter 1 befestigt und ausgebildet, dass die Aufteilung in die Teilräume für Druckgas und Produkt in weiten Grenzen variieren kann. Die Laufrichtung der Förderpumpe 4' ist gegenüber der Anordnung gemäss Fig. 3 umgekehrt, um deren Schnecke 36 gleichzeitig für den Einzug des Produktes 2 nutzbar zu machen.
Fig. 5 zeigt eine Variante des Produktbehäiters 1 gemäss Fig. 4. Hierbei hat der Behälter 1 die Form eines Zylinders und ist mit seiner Achse horizontal gelagert. Dem entsprechend ist der trennende Pressbalg 35'' an der Wand des Zylinders längs einer Linie befestigt, welche in einer horizontalen Ebene liegt, in der auch die Zylinderachse liegt .
Fig. c zeigt eine Variante des Produktbehäiters 1 gemäss Fig. 3, bei der jedoch die Förderpumpe 4' mit der Schnecke 36 ähnlich wie bei der Ausführung gemäss Fig. 4 direkt an den Ausgang des Behälters 1 anschliesst. Hierbei wird auf die Förderschnecke 31 und das Rührwerk 30 gemäss Fig. 3 verzichtet . Fig. 7 zeigt schematisch eine Variante der Anlage gemäss Fig. 1. Bei dieser Variante genügt zur Förderung des Retentates 2 im Kreislauf mit den Leitungen 3 und 8 eine Radialpumpe 9 nur m der Ausgangsleitung 8 des Membranmodules 5. Die Druckerhöhung des Produktes 2 im
Behälter 1 durch das Druckgas aus der Leitung 12 genügt, um Forderprobleme am Eingang der einzigen Forderpumpe 9 zu vermeiden .
Will man bei einer Anlage gemäss Fig. 1 auf die Verwendung von Druckgas m dem Produktbehalter 1 zur Druckerhöhung verzichten, so kann man m dieser Anlage gemäss Fig. 8 einen Produktbehalter 1' ' ' verwenden Der Produktbehalter 1''' weist einen emgepassten Presskolben 40 neost Mitteln 41 zu dessen Betätigung auf. Die Ruckfuhrieitung 8 für das Retentat ist m diesem Fall zweckmassig beweglich und durch den Presskolben 40 hindurchgefuhrt
Fig. 9 zeigt eine Variante des Produktbehäiters 1' ' ' gemäss Fig. 8 mit einer angeschlossenen Exzenter-Schneckenpumpe 4' für das Produkt 2. Der Kolben 40 weist hier zur besseren Abdichtung einen R ng 42 auf. In der mit unterbrochenen Linien dargestellten Lage hat der Kolben 40 bereits einen Teil des Produktes 2 zum Filtrationsmodul 5 ge äss Fig. 1 hm verdrangt, we_cher durch den Verlust an Filtrat durcn die Leitung 7 nicnt vollständig durch die Leitung 8 zurückgeführt wurde.
Fig. 10 zeigt eine Variante des Produktbenalters 1 ' ' ' gemäss Fig. 9 mit einem verbreiterten Eirzug für die Exzenter-Schneckenpumpe 4'. Damit lassen sich stark eingedickte Produkte mit geringerem Druck einziehen, als mit einem Produkt ehalter gemäss Fig. 9.
Fig. 11 zeigt eine Variante der Anlage gemäss Fig. 2, bei der der Gasdruckbehalter 1 ' ' für das Produkt 2 durch ein Druckgefäss 45 mit Presskolben 46 ersetzt ist. Eine Nachr stung einer bekannten Anlage mit offenem Batch-Tank 1' mit einem Druckgefäss 45 kann mit noch weniger Aufwand verbunden sein, als eine Nachrüstung gemäss Fig. 2.
Fig. 12 zeigt eine Variante eines Produktbehäiters 1' für die Anlage gemäss Fig. 2 mit einer eingebauten Förderschnecke 50. Bei der Verarbeitung von Produkten mit noch ausreichender Fliessfähigkeit genügt eine derartige Förderschnecke 50, um den Produkteinzug einer nachgeschalteten Förderpumpe 4 gemäss Fig. 2 sicherzustellen.
Fig. 13 zeigt eine Variante eines Produktbehäiters 1' für die Anlage gemäss Fig. 2. Ähnlich der Variante gemäss Fig. 3 besitzt ene gemäss Fig. 13 ein eingebautes Rührwerk 30. Die Ξxzenter-Schneckenpumpe 4' ist jedoch durch eine einfache, in den Ausgang des Produktbehäiters 1' eingebaute Förderschnecke 50' ersetzt, welche für einfachere Fälle ausreicht .
Fig. 14 zeigt eine Variante der Anlage gemäss Fig. 1, mit einem inneren Produktkreislauf. Der Gasdruck in dem freien Raum 11 des Behälters 1 ermöglicht wie bei der Variante gemäss Fig. 1 ein problemloses arbeiten der Förderpumpe 4. Zur Regelung des Einlaufdruckes in das Filtrationsmodul 5 arbeitet hierbei ähnlich der Variante gemäss Fig. 2 ein Regeiventil 22 mit einem Drucksensor 20 zusammen. Ein innerer Produktkreislauf ist nun durch eine zweite Förderpumpe 51 und eine Retentatrückführung 52 vom Regelventil 22 zum Eingang der Förderpumpe 51 gegeben.
Im Produktionsbetrieb arbeiten der äussεre Kreislauf über den Behälter 1, Leitung 3, Filtrationsmodul 5, Leitung 8 und Absperrventil 10 und der innere Kreislauf über die
Retentatrückführung 52, Förderpumpe 51, Filtrationsmodul 5 und Leitung 8 gleichzeitig. Während über die Retentatrückführung 52 ein relativ grosser Durchfluss von 3 z.B. 30 m /Std. läuft, muss vom Behälter 1 nur ein geringer 3
Produktfluss von z.B. 1.5 m /Std. geliefert werden, welcher dem Permeatablauf über die Leitung 7 entspricht. Ist der Behälter 1 in einer Entfernung vom Filtrationsmodul 5 angeordnet, so muss über diese Entfernung vorteilhaft nur der geringe Produktfluss laufen, der grössere Durchfluss zirkuliert nur im relativ kurzen inneren Kreislauf über die Retentatrückführung 52.

Claims

Patentansprüche
1. Querstrom-Filtrationsverfahren zum Abtrennen von
Flüssigkeit aus einem fliessfähigen Medium (2), bei dem ein zu filtrierender, abzutrennende Teile enthaltender Stoffstrom mittels einer Pumpe (4, 4', 9, 51) als Retentat durch ein Filtrationsmodul (5) mit porösen Membranen (6) gefördert wird, wobei der Pumpe direkt oder indirekt ein Behälter (1, 1'', 1' ' ' , 45) für das fliessfähige Medium (2) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das fliessfähige Medium (2) in dem Behälter (1, 1'', 1''', 45) einem Druck unterworfen wird derart, dass das Medium dem Eingang der Fumpe (4, 4', 9, 51) mit einem Druck zugeführt wird, weicher in einem Bereich zwischen etwa dem Umgebungsdruck des Filtrationsmodules (5) und dem Ausgangsdruck der Pumpe liegt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter für das Medium ein geschlossener Batch-Tank (1, 1'') ist, dass das Medium als Retentat in einer Anlage in einem Kreislauf und in Batch-Fahrweise in den geschlossenen Eatch-Tank (1, 1 ' ' ,' rückgeführt wird, und dass das Medium (2) in dem Batch-Tank (1, 1' ') durch Beaufschlagen mit einem Druckgas unter Druck gesetzt wird.
Ξ. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einem Filtrationsmodul (5) mit tangential überströmbaren porösen Membranen (6), einer Förderpumpe
(4,
4', 9, 51) zur Zuführung des zu filtrierenden Mediums (2) als Retentat durch das Filtrationsmodul (5), sowie mit einem, der Förderpumpe direkt oder indirekt vorgeschalteten Behälter (1, 1'', 1 ' ' ' , 45) für das zu filtrierende Medium (2), gekennzeichnet durch Mittel
(12, 40, 41, 46) zur Erhöhung des Druckes des Mediums
(2) in dem Behälter (1, 1' ' , 1' ' ' , 45) .
. Anlage nach Anspruch 3 , gekennzeichnet durch mindestens ein Filtrationsmodul (5) mit Membranen (6), welche gemäss ihrer Trenngrenze in der Mikrofiltration oder Ultrafiltration eingesetzt werden.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Batch-Tank (1''') für das Medium
(2) ist und dass die Mittel zur Erhöhung des Druckes des Mediums einen in den Batch-Tank (1''') eingepassten Presskolben (40) nebst Mitteln zu dessen Betätigung umfassen .
6. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein geschlossener Batch-Tank (1, 1'') für das Medium (2) ist und dass die Mittel zur Erhöhung des Druckes des Mediums (2) Mittel (12, 13) zur Zuführung eines Gases unter Druck in den Batch-Tank (1, 1'') zur Beaufschlagung des Mediums (2) umfassen.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Batch-Tanks (1', 1'') in einem Retentat-Kreislauf umfasst, deren einer der geschlossene Batch-Tank (1'') ist und ein kleineres Volumen hat als der andere Batch- Tank (1' ) .
8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im geschlossenen Batch-Tank (1) das zu filtrierende Medium
(2) und das Gas unter Druck durch einen Pressbalg (35, 35'') getrennt sind.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Batch-Tank (1) die Form eines Zylinders hat und mit horizontal orientierter Achse gelagert ist.
10.Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Druckgefäss (45) für das Medium (2) ist und dass die Mittel zur Erhöhung des Druckes des Mediums (2) einen in das Druckgefäss (45) eingepassten Presskolben (46) mit Mitteln zu dessen Betätigung umf assen .
11. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem geschlossenen Batch-Tank ein weiterer Batch-Tank vorgeschaltet ist, von dem her das Medium dem geschlossenen Batch-Tank über eine Druckpumpe zuführbar ist .
12. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erhöhung des Druckes des Mediums (2) eine in den Ausgang des Behälters (1, 1 ' ' ' ) für das Medium (2) eingebaute Exzenter-Schneckenpumpe (4') umfassen .
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (!''') zusätzlich zu der Ξxzenter- Schneckenpumpe (4') einen eingepassten Presskolben (40) nebst Mitteln (41) zu dessen Betätigung umfasst.
14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) ein Rührwerk (30) aufweist.
15. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erhöhung des Druckes des Mediums (2) eine in den Behälter (1) eingebaute Förderschnecke (31, 50) umfassen, welche dessen Inhalt zum Behälterausgang fördert .
PCT/CH2000/000422 1999-08-26 2000-08-08 Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung WO2001015797A2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00947732A EP1144093A3 (de) 1999-08-26 2000-08-08 Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung
JP2001520201A JP2003508194A (ja) 1999-08-26 2000-08-08 クロスフローろ過方法およびこの方法を実施する設備
CA002347375A CA2347375A1 (en) 1999-08-26 2000-08-08 Cross-flow filtration method and installation for carrying out said method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH156199 1999-08-26
CH1561/99 1999-08-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2001015797A2 true WO2001015797A2 (de) 2001-03-08
WO2001015797A3 WO2001015797A3 (de) 2001-09-27

Family

ID=4213303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH2000/000422 WO2001015797A2 (de) 1999-08-26 2000-08-08 Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1144093A3 (de)
JP (1) JP2003508194A (de)
CA (1) CA2347375A1 (de)
WO (1) WO2001015797A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084650A1 (de) * 2002-04-10 2003-10-16 Bucher-Guyer Ag Querstrom-filtrationsanlage
AT510896B1 (de) * 2009-01-15 2013-08-15 Kurt Himmelfreundpointner Verfahren und vorrichtung für das fördern von förderfähigen materialien

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL157430A (en) * 2003-08-17 2009-08-03 Avi Efraty Apparatus for continuous closed circuit desalination under variable pressure with a single container
JP4968573B2 (ja) * 2005-10-26 2012-07-04 和之 小川 限外濾過装置の運転方法
JP4840974B2 (ja) * 2006-03-24 2011-12-21 カゴメ株式会社 逆浸透濃縮方法
JP5256458B2 (ja) * 2010-09-21 2013-08-07 Ｎｓｓｌ株式会社 高粘度材料の循環ろ過分離方法、並びに、これを用いた循環ろ過分離装置
EP2644258A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Roche Diagniostics GmbH Mikroflussfiltrationssystem und Flussfiltrationsverfahren für eine Flüssigkeitsprobe
EP2644259A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Roche Diagniostics GmbH Mikroflussfiltrationssystem und Flussfiltrationsverfahren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5693229A (en) * 1993-03-12 1997-12-02 Bucher-Guyer Ag Maschinenfabrik Process and apparatus for thickening of solid liquid mixtures by means of membrane
FR2774309A1 (fr) * 1998-01-30 1999-08-06 Bernard Marinzet Procede et installation de filtration d'un liquide utilisant un dispositif de filtration a membrane

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02184328A (ja) * 1989-01-11 1990-07-18 Shonan Koryo Kk 膜処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5693229A (en) * 1993-03-12 1997-12-02 Bucher-Guyer Ag Maschinenfabrik Process and apparatus for thickening of solid liquid mixtures by means of membrane
FR2774309A1 (fr) * 1998-01-30 1999-08-06 Bernard Marinzet Procede et installation de filtration d'un liquide utilisant un dispositif de filtration a membrane

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 458 (C-0766), 3. Oktober 1990 (1990-10-03) & JP 02 184328 A (SHONAN KORYO KK), 18. Juli 1990 (1990-07-18) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084650A1 (de) * 2002-04-10 2003-10-16 Bucher-Guyer Ag Querstrom-filtrationsanlage
AT510896B1 (de) * 2009-01-15 2013-08-15 Kurt Himmelfreundpointner Verfahren und vorrichtung für das fördern von förderfähigen materialien
US9074768B2 (en) 2009-01-15 2015-07-07 Kurt Himmelfreundpointner Method and device for delivering deliverable materials

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003508194A (ja) 2003-03-04
EP1144093A3 (de) 2002-09-11
CA2347375A1 (en) 2001-03-08
EP1144093A2 (de) 2001-10-17
WO2001015797A3 (de) 2001-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0682559B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum eindicken von fest-/flüssig-gemischen mittels membrantechnologie
EP0771231B1 (de) Querstrom-filtrationsverfahren zum abtrennen von flüssigkeit aus einem fliessfähigen medium, sowie anlage zu dessen durchführung
EP1715764B1 (de) Verfahren zur diafiltration eines produktes und vorrichtung zur durchfuhrung des verfahrens
DE3224706A1 (de) Verfahren zur herstellung alkoholfreier, insbesondere kohlensaeurehaltiger erfrischungsgetraenke, sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP2401062A1 (de) Filtrationsverfahren und -vorrichtung
CH664068A5 (de) Verfahren zur gewinnung von fluessigkeit aus bei der entsaftung landwirtschaftlicher produkte anfallenden rueckstaenden und vorrichtungen zur durchfuehrung desselben.
DE2229847A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen der filterbetten einer filtervorrichtung mit mehreren filtereinheiten
DE60103845T2 (de) Verfahren und Anlage zur Konzentration verarbeiteter Gemüse- und Obstprodukte durch Umkehrosmose
WO2001015797A2 (de) Querstrom-filtrationsverfahren, sowie anlage zu dessen durchführung
EP0353422B1 (de) Filtrationsverfahren und Filtrationseinrichtung
EP1027138A1 (de) Verfahren zur trennung eines gemisches in feste und flüssige anteile durch querstromfiltration
EP2905067A1 (de) Dynamische Querstromfiltrationsvorrichtung zum Filtrieren einer Flüssigkeit-Feststoff-Suspension und Verfahren zum Betreiben derselben
DE3133032C2 (de)
WO1996012553A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum eindicken von fest/flüssig-gemischen mittels membrantechnologie
WO2001047616A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zuführung von filterhilfsmitteln und/oder technischen hilfsstoffen während der filtration
EP1011852A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur vermischung von fluiden in einer leitung
EP1757356A1 (de) Filtervorrichtung mit Pumpeneinrichtung
DE3807258A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum filtrieren von fluessigen medien
EP0747111A1 (de) Verfahren zur Erhöhung der Filtrationsleistung von Querstromfiltern in Modulen von Filteranlagen
EP3469331A1 (de) Probenentnahmevorrichtung zur entnahme von getränkeproben aus einer getränkeleitung, die ein unter druck stehendes gashaltiges getränk enthält
DE3126801A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beschicken von druckfiltrationsanlagen mit schlaemmen
EP0904702A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Konzentrieren von Obst- und Gemüsesäften
DE945755C (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Verloesen von natuerlich vorkommenden Salzen, insbesondere Kaliumchloridmineralien
DE2904351C2 (de) Vorrichtung zum Trennen weinsäurehaltiger Produkte von Weinsäuresalzkristallen.
AT504901B1 (de) Verfahren und apparatur zur kontinuierlichen druckfiltration

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000947732

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2347375

Country of ref document: CA

Kind code of ref document: A

Ref document number: 2347375

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2001 520201

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09830298

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000947732

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000947732

Country of ref document: EP