WO2003082449A1 - Cross-flow filtration system and operation method therefor - Google Patents

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WO2003082449A1
WO2003082449A1 PCT/CH2003/000194 CH0300194W WO03082449A1 WO 2003082449 A1 WO2003082449 A1 WO 2003082449A1 CH 0300194 W CH0300194 W CH 0300194W WO 03082449 A1 WO03082449 A1 WO 03082449A1
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valve
shut
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compressed air
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PCT/CH2003/000194
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Inventor
Eduard Hartmann
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Bucher-Guyer Ag
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    • 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
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    • 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
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    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18—Use of gases
    • B01D2321/185—Aeration

Definitions

  • the invention relates to a cross-flow filtration system of the type mentioned in the preamble of claim 1 and to a method for its operation according to the preamble of claim 8.
  • Such cross-flow filtration systems are used advantageously when it comes to molecularly disperse or colloidally disperse substance mixtures, at most with proportions of solid or To filter suspended solids.
  • mixtures of substances are mixtures of substances which initially arise in the production of fruit and fruit juices. These mixtures of substances are then separated by filtration into clear fruit or fruit juice on the one hand and the essentially remaining turbid substances on the other.
  • activated carbon can also be added to the mixture of substances before the filtration in order to achieve certain effects. This activated carbon must then also be separated from the liquid with the cloudy substances.
  • a cross-flow filtration system of the type mentioned in the preamble of claim 1 is known from WO-A 1-01 / 51186.
  • a solution is shown here how blockages of the filtration module can be removed by fixed retentate portions.
  • the problem with systems of this type is that the filter elements can become blocked, so that production has to be interrupted in order to first remove the blockages. Production interruptions are undesirable.
  • JP-A-06 226 065. A method for cleaning membrane filters is known from JP-A-06 226 065. The cleaning is done by backwashing with the use of air. A similar method is described in JP-A-06 023 246.
  • gas for example air
  • WO-Al-00/29099 it is known that gas, for example air, is introduced into the device in a device for membrane filtration in the course of cleaning steps.
  • the filter elements of such crossflow filtration systems are often composed of several membrane tubes arranged parallel to one another. This is known for example from WO-Al -98/19778. Such a system therefore consists of several modules. The lifespan of such modules is finite. That is why
  • the invention has for its object to provide a cross-flow filtration system and a method for its operation, through which maintenance work can be carried out more easily. According to the invention, the stated object is achieved by the features of claims 1 and 8. Advantageous further developments result from the dependent claims.
  • FIG. 1 is a schematic of a cross-flow filtration system
  • Fig. 3 shows another embodiment.
  • 1 means a filter element in which the desired liquid phase is separated from the mixture of substances.
  • the design of the filter element 1 is not important. The invention is primarily used when the filter element 1 contains, for example, straight or wound tubular membranes or capillary tubes, since such filter elements 1 mostly process substance mixtures with high turbidities. If parts of the filter element 1 become blocked, this regularly leads to an interruption in operation with all its disadvantageous consequences.
  • the mixture of substances to be filtered is located in a product tank 2. From there it passes through a feed line 3 to the filter element 1.
  • a feed pump 4 and a flow meter 5 are inserted into the feed line 3, the speed of the feed pump 4 through the flow meter 5 in the manner It can be controlled or regulated that either the delivery rate through the feed line 3 or the pressure in the feed line 3 at the input of the filter element 1 remains constant. This enables economical production in a known manner.
  • a tank shut-off valve 6 which can be actuated by a motor or pneumatically.
  • a permeate line 7 is connected to it, through which the permeate separated off in the filter element 1, for example the clear fruit juice, can be removed.
  • a return line 8 leads from the filter element 1 to the product tank 2, in which the retentate is returned from the filter element 1 to the product tank 2.
  • a throttle valve 9 is inserted, which can also be actuated by a motor or pneumatically.
  • This throttle valve 9 can be controlled by a retentate line pressure sensor 10, which detects the pressure at the retentate inlet of the filter element 1.
  • a further retentate line pressure sensor 10 ′ can be arranged on the return line 8 directly behind the filter element 1.
  • the pressure in the supply line 3 which can be detected by the retentate line pressure sensor 10 directly in front of the filter element 1 is related to the delivery capacity of the feed pump 4 and the state of the filter element 1.
  • An increase in viscosity can be caused, for example, by an increased proportion of solids or suspended matter in the mixture of substances.
  • the throttle valve 9 can now be opened or closed more or less by motor or pneumatically. Before the return line 8 flows into the product tank 2 there is a
  • the mixture of substances in the product tank 2 is conveyed to the filter element 1 with the aid of the feed pump 4 when the tank shut-off valve 6 is open. Permeate is separated from the mixture of substances in filter element 1.
  • the retentate is returned to the product tank 2 through the return line 8 with the return line shut-off valve 11 open.
  • the viscosity of the circulating mixture of substances increases in the course of the filtration process, because the proportion of solid or suspended substances in the mixture of substances increases the more permeate has been separated in filter element 1.
  • the filtration performance drops. Has the
  • the mixture of substances to be filtered is first fed to the product tank 2 via a product line 13.
  • the feed pump 4 then goes into operation. Initially, the mixture of substances contained in the product tank 2 is relative low viscosity.
  • the feed pump 4 is controlled so that the delivery rate through the feed line 3 remains constant.
  • Permeate is separated off in the filter element 1, so that the retentate leaving the filter element 1 has a higher viscosity. This retentate is returned to the product tank 2. Its amount is smaller because of the deposition of permeate in the filter element 1.
  • 13 additional substance mixture is fed through the product line. As the process progresses, the viscosity of the mixture of substances in the product tank 2 increases further and further.
  • a rinse water tank 14 is provided, from which rinse water can be fed into the feed line 3 through a rinse line 15.
  • a flush line shut-off valve 16 is inserted. Between the rinse water tank 14 and the rinse shut-off valve 16 there is another element, the task of which is to prevent significant amounts of the substance mixture from flowing back from the feed line 3 to the rinse water tank 14 when the rinse water shut-off valve 16 is opened.
  • the tank shut-off valve 6 is closed more or less simultaneously and the flushing shut-off valve 16 is opened.
  • the tank shut-off valve 6 and the flushing line shut-off valve 16 are actuated by a control unit 20, with which the filtration process can be controlled.
  • This element preventing the mixture reflux is either a check valve 17 or a reflux throttle 17 ', as is known from the Swiss patent application 0204/02.
  • a ventilation valve 23 is advantageously provided, which serves as a vacuum breaker and can be designed as a check valve.
  • a compressed air line 25 opens into the feed line 3 to the filter element 1 and can be shut off by a compressed air shut-off valve 26.
  • a compressed air shut-off valve 26 By opening the compressed air shut-off valve 26, the flushing water located in the filter element 1 is displaced from the filter element 1 by means of compressed air. This ensures that the weight of the filter element 1 is significantly lower, so that the filter element 1 is much easier to handle. It can now be disassembled to replace individual parts of the filter element 1. Since there is no rinsing water in filter element 1 such maintenance work is also much easier because the maintenance personnel are not hindered by escaping rinse water.
  • the outlet valve 12 known from the Swiss patent application 0204/02 is advantageously arranged immediately behind or directly on the filter element 1, which is indicated in FIG. 1 by dashed lines.
  • the compressed air line 25 advantageously has a memory 27. This means that a sufficient amount of compressed air is available in the immediate vicinity of the cross-flow filtration system. In fact, there is often the problem that compressed air lines which are in operation do not have a large cross section and are relatively long. This memory 27 is advantageous in order to guarantee that the filter element 1 is blown out completely and quickly.
  • the size of the store 27 depends on the circumstances of the cross-flow filtration system, namely in particular on the dimensions of the filter element 1.
  • a hot air line 29, in which a hot air shut-off valve 30 is arranged can advantageously also be present parallel to the compressed air line 25.
  • the filter element 1 can then be dried by means of dry warm air. Drying the filter element 1 can be advantageous if the cross-flow filtration system is to be shut down for some time.
  • an inert gas line 31, which is likewise arranged parallel to the compressed air line 25 and can be shut off from the filter element 1 by means of an inert gas shut-off valve 32, can also advantageously be arranged.
  • the filter element 1 can be flooded with inert gas, for example nitrogen. This prevents any residues remaining in the filter element 1 oxidize organic substances and / or microbial growth occurs. The filter element 1 is thus preserved.
  • control lines leading from the control unit 20 to the compressed air shutoff valve 26, to the supply line shutoff valve 28, to the warm air shutoff valve 30 and to the inert gas shutoff valve 32 are not shown.
  • the control unit 20 closes the supply line shutoff valve 28 and opens the compressed air shutoff valve 26 as well as the outlet valve 12. This ensures that the filter element 1 is flowed through by compressed air. If the filter element 1 contains a plurality of membrane tubes arranged parallel to one another, the flushing water is displaced from all membrane tubes approximately simultaneously. Since such membrane tubes usually have an inner diameter of no more than 6 mm, the flushing water is displaced more or less completely. The air does not pass through the membrane tubes in the form of air bubbles, but pushes the water / compressed air boundary line in front of it.
  • the compressed air advantageously has a pressure of at least 3 bar.
  • the upper limit for the pressure is given by the load limit for the membrane tubes.
  • both the supply line shutoff valve 28 and the outlet valve 12 are closed before the compressed air shutoff valve 26 is opened. Because the return line shut-off valve 11 is also closed, a pressure is built up by opening the compressed air shut-off valve 28 inside the filter element 1 and in the lines and line parts leading to the filter element 1.
  • the filter element 1 thus acts together with the lines and line parts as a pressure accumulator. The flushing water residues are moved somewhat by the incoming compressed air, but are not yet displaced from the filter element 1. Only when the desired pressure has been reached in the filter element 1 and in the lines and line parts leading to the filter element 1, the outlet valve 12 quickly opened completely.
  • another compressed gas can be used instead of the compressed air, for example nitrogen, which can be removed from a high pressure bottle, as is advantageous according to a further embodiment, which will be described later.
  • a second process step can now advantageously be carried out, namely drying the filter element 1.
  • the hot air shut-off valve 30 is opened. Now dry warm air flows through it Filter element 1 and dries it from the inside.
  • the duration of this process step depends on the dimensions of the filter element 1. It can be up to an hour.
  • a third process step can now be advantageous be performed.
  • the inert gas shut-off valve 32 is now opened.
  • the inert gas for example nitrogen, can thus flow through the filter element 1.
  • the inert gas shut-off valve 32 and also the outlet valve 12 are closed again. This inert gas is now in the filter element 1 and the cross-flow filtration system can be shut down.
  • the inert gas is available, for example, in the form of a high-pressure bottle.
  • the pressure of the inert gas in the filter element is maintained by a pressure regulator.
  • FIG. 2a and 2b show an embodiment for a filter element 1 together with other essential elements.
  • FIG. 2a shows a frontal view
  • FIG. 2b shows a side view.
  • the filter element 1 consists of a trough 40 in which a multiplicity of filter modules 41 are arranged one behind the other and thus also parallel to one another.
  • Such disk-shaped filter modules 41 are known, for example, from WO-Al-98/19778.
  • Each of the filter modules 41 is connected on the one hand to a ring line 42 connected to the feed line 3 (FIG. 1) and on the other hand to the return line 8.
  • the permeate collects in the trough 40.
  • the outlet valve 12 used to drain the retentate is also shown here.
  • FIG. 2 b In the side view of FIG. 2 b it can be seen how the feed line 3 opens into the ring line 42.
  • This junction is advantageously designed as an injector, with the result that a flow of material is forced in the ring line 42 in the direction indicated by an arrow. This is particularly advantageous if the retentate is fhixotropic.
  • the outlets to the individual filter modules 41 are designated by the reference number 43.
  • the drain line 22, which can be shut off by means of the drain valve 21, opens into the lower region of the ring line 42.
  • the connection for the ventilation valve 23 is located in the upper area of the ring line 42.
  • the compressed air line 25, which can be shut off by means of the compressed air shut-off valve 26, also opens into the upper area of the ring line 42.
  • outlet valve 12 (FIG. 2a) is then opened, the pressure can decrease via this outlet valve 12.
  • the compressed air in the ring line 42 can now relax and pushes the flushing water in the filter modules 41 in front of it, so that the flushing water exits through the outlet valve 12.
  • the rinsing water is then displaced from the filter element 1.
  • FIG. 3 Another type of filter element 1 is shown in FIG. 3. This consists of a number of filter modules 41, which are designed as linear modules, as is also known. The individual filter modules 41 are connected to one another by pipe elbows 45. So they are connected in series.
  • the feed line 3 can be shut off by the feed line shut-off valve 28.
  • the drain line 22 with the drain valve 21 opens between the supply line shut-off valve 28 and the filter element 1.
  • the ventilation valve 23 is located at the top here return line 8 lying behind the filter element 1 and also the compressed air line 25 with the compressed air shut-off valve 26 opens here.
  • the return line shut-off valve 11 and the outlet valve 12 are also shown.
  • the return line 8 is relatively long here and has a larger diameter.
  • the drain valve 21 is closed. Then the compressed air shut-off valve 26 is opened. Now a pressure builds up in the filter element 1, but also in the return line 8 between the filter element 1 and the return line shut-off valve 11 or the outlet valve 12. Here, the large-volume part of the return line 8 now acts as a store. If the drain valve 21 is then opened, the compressed air relaxes and displaces the remains of the rinsing water which are still in the storage element 1.
  • the confluence of the compressed air line 25 at the filter element 1 is therefore different depending on the design of the crossflow filtration system.
  • 1 and 2b show that the compressed air line 25 opens on the filter element 1 on the input side, while in the embodiment of FIG. 3 it opens on the filter element 1 on the output side. This can also apply analogously to the hot air line 29 and the inert gas line 31.

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Abstract

The invention relates to a cross-flow filtration system comprising at least one filter element (1), to which a mixture of substances from a product tank (2) can be fed via a supply line (3). Wash water from a wash tank (14) can also be fed to the filter element (1). According to the invention, a supply line shut-off valve (28) is located in front of the entrance of the supply line (3) into the filter element (1) and a compressed air line (25), which can be shut off by a compressed air shut-off valve (26), opens into said filter element (1). Once the filter element has been washed (1), the wash water that remains is evacuated from the filter element (1) using compressed air. The filter element (1) is thus easier to manage when carrying out maintenance work.

Description

Querstrom-Filtrationsanlage und Verfahren zu deren BetriebCross-flow filtration system and method for its operation
Die Erfindung bezieht sich auf eine Querstrom-Filtrationsanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie auf ein Verfahren zu deren Betrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a cross-flow filtration system of the type mentioned in the preamble of claim 1 and to a method for its operation according to the preamble of claim 8.
Solche Querstrom-Filtrationsanlagen werden vorteilhaft angewendet, wenn es darum geht, molekulardisperse oder kolloiddisperse Stoffgemische, allenfalls mit Anteilen von Festbzw. Schwebstoffen, zu filtrieren. Beispiele für solche Stoffgemische sind Stoffgemische, wie sie bei der Produktion von Frucht- und Obstsäften zunächst anfallen. Diese Stoffgemische werden dann durch die Filtration in klaren Frucht- oder Obstsaft einerseits und die im wesentlichen verbleibenden Trübstoffe andererseits aufgetrennt. Dem Stoffgemisch kann beispielsweise vor der Filtration auch noch Aktivkohle zugesetzt werden, um bestimmte Wirkungen zu erzielen. Auch diese Aktivkohle muß dann mit den Trübstoffen von der Flüssigkeit abgetrennt werden.Such cross-flow filtration systems are used advantageously when it comes to molecularly disperse or colloidally disperse substance mixtures, at most with proportions of solid or To filter suspended solids. Examples of such mixtures of substances are mixtures of substances which initially arise in the production of fruit and fruit juices. These mixtures of substances are then separated by filtration into clear fruit or fruit juice on the one hand and the essentially remaining turbid substances on the other. For example, activated carbon can also be added to the mixture of substances before the filtration in order to achieve certain effects. This activated carbon must then also be separated from the liquid with the cloudy substances.
Eine Querstrom-Filtrationsanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist aus der WO-A 1-01/51186 bekannt. Hierin wird eine Lösung gezeigt, wie Verstopfungen des Filtrationsmoduls durch feste Retentatanteile entfernt werden können. Bei Anlagen solcher Art besteht also das Problem, daß die Filterelemente verstopfen können, so daß die Produktion unterbrochen werden muß, um zunächst die Verstopfungen zu entfernen. Produktionsunterbrüche sind aber unerwünscht.A cross-flow filtration system of the type mentioned in the preamble of claim 1 is known from WO-A 1-01 / 51186. A solution is shown here how blockages of the filtration module can be removed by fixed retentate portions. The problem with systems of this type is that the filter elements can become blocked, so that production has to be interrupted in order to first remove the blockages. Production interruptions are undesirable.
Aus JP-A-06 226 065 ist ein Verfahren zur Reinigung von Membranfiltern bekannt. Dabei erfolgt die Reinigung durch Rückwärtsspülung unter Mitverwendung von Luft. Eine ähnliche Methode ist in JP-A-06 023 246 beschrieben.A method for cleaning membrane filters is known from JP-A-06 226 065. The cleaning is done by backwashing with the use of air. A similar method is described in JP-A-06 023 246.
Aus WO-Al -00/29099 ist bekannt, daß bei einer Vorrichtung zur Membranfiltration im Zuge von Reinigungsschritten Gas, beispielsweise Luft, in die Vorrichtung eingeleitet wird.From WO-Al-00/29099 it is known that gas, for example air, is introduced into the device in a device for membrane filtration in the course of cleaning steps.
Aus der schweizerischen Patentanmeldung 2242/01 ist es bekannt, während des Filtrationsvorgangs die Viskosität des Stoffgemischs zu überwachen. Damit kann erreicht werden, daß Verstopfungen gar nicht erst auftreten. Aus WO-Al-00/03794 ist eine Filtrationsanlage bekannt, bei der nach Abschluß eines Filtrationszyklus über ein Ventil Spülwasser einspeisbar ist, das zur Verdrängung von hochviskosen Retentat-Resten aus der Filtereinheit dient. Durch eine solche Spülung kann das Verstopfen verhindert werden, wenn sie rechtzeitig eingeleitet wird. Die Einleitung der Spülung ist aber durchaus nicht unproblematisch, weil sich die Viskosität schlagartig ändert. Somit kann es trotz rechtzeitiger Einleitung einer Spülung zur Verblockung des Retentats in den Membranrohren des Filtrationsmoduls kommen.It is known from Swiss patent application 2242/01 to monitor the viscosity of the mixture of substances during the filtration process. This means that constipation does not occur at all. From WO-Al-00/03794 a filtration system is known in which, after the completion of a filtration cycle, rinse water can be fed in via a valve, which serves to displace highly viscous retentate residues from the filter unit. Such a flush can prevent clogging if it is initiated in good time. The initiation of the rinsing is not without problems, however, because the viscosity changes suddenly. Thus, despite the timely initiation of a rinse, the retentate can become blocked in the membrane tubes of the filtration module.
Aus der schweizerischen Patentanmeldung 0204/02 ist es bekannt, die Spülung so vorzunehmen, daß die schlagartige Veränderung der Viskosität verhindert wird.From Swiss patent application 0204/02 it is known to carry out the flushing in such a way that the sudden change in viscosity is prevented.
Es ist auch bekannt (WO-A2-01/15797), den Vorratstank einer solchen Anlage, den sogenannten Batch-Tank, unter Druck zu betreiben. Auf dem zu filtrierenden Stoffgemisch lastet dabei ein bestimmter Druck, der beispielsweise durch Druckluft erzeugt wird. Das hat den Vorteil, daß die der Förderung des Stoffgemischs dienende Pumpe weniger Leistung aufbringen muß.It is also known (WO-A2-01 / 15797) to operate the storage tank of such a system, the so-called batch tank, under pressure. The mixture of substances to be filtered is subject to a certain pressure, which is generated, for example, by compressed air. This has the advantage that the pump used to convey the mixture of substances has to produce less power.
Aus der japanischen Patentanmeldung 02 184 328 ist es bekannt, den Batch-Tank mit Stickstoff zu füllen. Dies dient dazu, das Stoffgemisch vor Oxidation zu schützen.From Japanese patent application 02 184 328 it is known to fill the batch tank with nitrogen. This serves to protect the mixture of substances from oxidation.
Die Filterelemente solcher Querstrom-Filtrationsanlagen sind oftmals aus mehreren parallel zueinander angeordneten Membranrohren zusammengesetzt. Dies ist beispielsweise aus WO-Al -98/19778 bekannt. Eine solche Anlage besteht also aus mehreren Modulen. Die Lebensdauer solcher Module ist endlich. Deshalb sindThe filter elements of such crossflow filtration systems are often composed of several membrane tubes arranged parallel to one another. This is known for example from WO-Al -98/19778. Such a system therefore consists of several modules. The lifespan of such modules is finite. That is why
Wartungsarbeiten erforderlich. Einzelne Module, die unbrauchbar geworden sind, müssen im Rahmen einer solchen Wartung ausgetauscht werden.Maintenance work required. Individual modules that have become unusable must be replaced as part of such maintenance.
Wurde zuvor eine Spülung vorgenommen, so befindet sich in den Membranmodulen Wasser. Beim Austausch einzelner Module tritt dieses Wasser teilweise aus. Dadurch, daß die Module mit Wasser gefüllt sind, haben sie auch ein erhebliches Gewicht, was die Handhabung erschwert.If a rinse was carried out beforehand, there is water in the membrane modules. When individual modules are replaced, this water partially escapes. Because the modules are filled with water, they also have a considerable weight, which makes handling more difficult.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Querstrom-Filtrationsanlage und ein Verfahren zu deren Betrieb zu schaffen, durch die Wartungsarbeiten leichter durchführbar sind. Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention has for its object to provide a cross-flow filtration system and a method for its operation, through which maintenance work can be carried out more easily. According to the invention, the stated object is achieved by the features of claims 1 and 8. Advantageous further developments result from the dependent claims.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Schema einer Querstrom-Filtrationsanlage,1 is a schematic of a cross-flow filtration system,
Fig. 2a und b Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Filterelements und2a and b views of an embodiment of a filter element and
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.Fig. 3 shows another embodiment.
In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Filterelement, in dem die Abtrennung der gewünschten flüssigen Phase aus dem Stoffgemisch erfolgt. Auf die Bauart des Filterelements 1 kommt es dabei nicht an. In erster Linie kommt die Erfindung dann zur Anwendung, wenn das Filterelement 1 beispielsweise gerade oder gewickelte Rohrmembranen oder Kapillarrohre enthält, da mit solchen Filterelementen 1 meistens Stoffgemische mit hohen Trübstoffanteilen verarbeitet werden. Tritt eine Verstopfung von Teilen des Filterelements 1 auf, so führt das regelmäßig zu einem Betriebsunterbruch mit all seinen nachteiligen Folgen.In FIG. 1, 1 means a filter element in which the desired liquid phase is separated from the mixture of substances. The design of the filter element 1 is not important. The invention is primarily used when the filter element 1 contains, for example, straight or wound tubular membranes or capillary tubes, since such filter elements 1 mostly process substance mixtures with high turbidities. If parts of the filter element 1 become blocked, this regularly leads to an interruption in operation with all its disadvantageous consequences.
Das zu filtrierende Stoffgemisch befindet sich in einem Produkttank 2. Von diesem gelangt es durch eine Zuführleitung 3 zum Filterelement 1. In die Zuführleitung 3 sind eine Förderpumpe 4 und ein Durchflußmesser 5 eingesetzt, wobei die Drehzahl der Förderpumpe 4 durch den Durchflußmesser 5 in der Weise Steuer- bzw. regelbar ist, daß entweder die Förderleistung durch die Zuführleitung 3 oder der Druck in der Zuführleitung 3 am Eingang des Filterelements 1 konstant bleibt. Das ermöglicht in bekannter Weise eine wirtschaftliche Produktion.The mixture of substances to be filtered is located in a product tank 2. From there it passes through a feed line 3 to the filter element 1. A feed pump 4 and a flow meter 5 are inserted into the feed line 3, the speed of the feed pump 4 through the flow meter 5 in the manner It can be controlled or regulated that either the delivery rate through the feed line 3 or the pressure in the feed line 3 at the input of the filter element 1 remains constant. This enables economical production in a known manner.
Im Auslauf des Produkttanks 2, der in die Zuführleitung 3 mündet, befindet sich ein Tank- Absperrventil 6, das motorisch oder pneumatisch betätigbar ist. Auf der Sekundärseite des Filterelements 1 ist eine Permeatleitung 7 an dieses angeschlossen, durch die das im Filterelement 1 abgetrennte Permeat, also beispielsweise der klare Obstsaft, abgenommen werden kann. Andererseits fuhrt vom Filterelement 1 eine Rückführleitung 8 zum Produkttank 2. Darin wird das Retentat vom Filterelement 1 zum Produkttank 2 zurückgeführt. In diese Rückführleitung 8 ist ein Drosselventil 9 eingesetzt, das ebenfalls motorisch oder pneumatisch betätigbar ist. Dieses Drosselventil 9 ist von einem Retentatleitungs- Drucksensor 10 aus ansteuerbar, der den Druck am Retentat-Eingang des Filterelements 1 erfaßt. An der Rückführleitung 8 kann unmittelbar hinter dem Filterelement 1 ein weiterer Retentatleitungs-Drucksensor 10' angeordnet sein. Der vom Retentatleitungs- Drucksensor 10 erfaßbare Druck in der Zuführleitung 3 unmittelbar vor dem Filterelemente 1 hängt mit der Förderleistung der Förderpumpe 4 und dem Zustand des Filterelements 1 zusammen. Je höher die Viskosität des Stoffgemisches ist, desto höher ist der Durchflußwiderstand. Eine Erhöhung der Viskosität kann beispielsweise durch einen erhöhten Anteil an Fest- oder Schwebstoffen im Stoffgemisch verursacht sein. In Abhängigkeit von diesem Durchtrittswiderstand kann nun das Drosselventil 9 motorisch oder pneumatisch mehr oder weniger geöffnet bzw. geschlossen werden. Vor der Einmündung der Rückführleitung 8 in den Produkttank 2 befindet sich einIn the outlet of the product tank 2, which opens into the feed line 3, there is a tank shut-off valve 6, which can be actuated by a motor or pneumatically. On the secondary side of the filter element 1, a permeate line 7 is connected to it, through which the permeate separated off in the filter element 1, for example the clear fruit juice, can be removed. On the other hand, a return line 8 leads from the filter element 1 to the product tank 2, in which the retentate is returned from the filter element 1 to the product tank 2. In this return line 8, a throttle valve 9 is inserted, which can also be actuated by a motor or pneumatically. This throttle valve 9 can be controlled by a retentate line pressure sensor 10, which detects the pressure at the retentate inlet of the filter element 1. A further retentate line pressure sensor 10 ′ can be arranged on the return line 8 directly behind the filter element 1. The pressure in the supply line 3 which can be detected by the retentate line pressure sensor 10 directly in front of the filter element 1 is related to the delivery capacity of the feed pump 4 and the state of the filter element 1. The higher the viscosity of the mixture of substances, the higher the flow resistance. An increase in viscosity can be caused, for example, by an increased proportion of solids or suspended matter in the mixture of substances. Depending on this penetration resistance, the throttle valve 9 can now be opened or closed more or less by motor or pneumatically. Before the return line 8 flows into the product tank 2 there is a
Rückführleitungs- Absperrventil 11, das immer dann geöffnet ist, wenn das das Filterelement 1 verlassende Retentat zum Produkttank 2 zurückgeführt werden soll.Return line shut-off valve 11, which is always open when the retentate leaving the filter element 1 is to be returned to the product tank 2.
Das im Produkttank 2 befindliche Stoffgemisch wird bei geöffnetem Tank- Absperrventil 6 mit Hilfe der Förderpumpe 4 zum Filterelement 1 gefördert. Im Filterelement 1 wird aus dem Stoffgemisch Permeat abgeschieden. Das Retentat wird durch die Rückführleitung 8 bei geöffnetem Rückführleitungs- Absperrventil 11 zum Produkttank 2 zurückgeführt. Dadurch erhöht sich im Laufe des Filtrationsprozesses die Viskosität des zirkulierenden Stoffgemisches, weil der Anteil an Fest- oder Schwebstoffen im Stoffgemisch immer weiter steigt, je mehr Permeat im Filterelement 1 abgeschieden worden ist. Gleichzeitig geht die Filtrationsleistung zurück. Hat dieThe mixture of substances in the product tank 2 is conveyed to the filter element 1 with the aid of the feed pump 4 when the tank shut-off valve 6 is open. Permeate is separated from the mixture of substances in filter element 1. The retentate is returned to the product tank 2 through the return line 8 with the return line shut-off valve 11 open. As a result, the viscosity of the circulating mixture of substances increases in the course of the filtration process, because the proportion of solid or suspended substances in the mixture of substances increases the more permeate has been separated in filter element 1. At the same time, the filtration performance drops. Has the
Viskosität des Stoffgemisches eine bestimmte Höhe erreicht, muß die Filtration beendet werden, und zwar so rechtzeitig, daß das Filterelement 1 nicht verstopfen kann. Das zirkulierende Stoffgemisch kann deshalb durch Öffnen eines Auslaßventils 12, das an die Rückführleitung 8 anschließt, aus dem Kreislauf abgenommen werden.If the viscosity of the mixture reaches a certain level, the filtration must be stopped, and in good time so that the filter element 1 cannot become blocked. The circulating mixture of substances can therefore be removed from the circuit by opening an outlet valve 12 which connects to the return line 8.
Soll der Filtrationsvorgang begonnen werden, so wird dem Produkttank 2 zunächst über eine Produktleitung 13 das zu filtrierende Stoffgemisch zugeführt. Die Förderpumpe 4 geht dann in Betrieb. Anfangs ist das im Produkttank 2 enthaltene Stoffgemisch relativ niederviskos. Die Förderpumpe 4 wird so geregelt, daß die Förderleistung durch die Zuführleitung 3 konstant bleibt. Im Filterelement 1 wird Permeat abgetrennt, so daß das das Filterelement 1 verlassende Retentat eine höhere Viskosität aufweist. Dieses Retentat wird wieder dem Produkttank 2 zugeführt. Dessen Menge ist wegen der Abscheidung von Permeat im Filterelement 1 kleiner. Zum Ausgleich wird durch die Produktleitung 13 weiteres Stoffgemisch zugeführt. Mit fortschreitender Dauer des Prozesses steigt so die Viskosität des im Produkttank 2 befindlichen Stoffgemisches immer weiter an. Das führt dann dazu, daß dann, wenn die Förderpumpe 4 die Förderleistung durch die Zuführleitung 3 konstant hält, der mit dem Retentatleitungs-Drucksensor 10 erfaßbare Druck ansteigt. Weil dieser Druck im Hinblick auf die Belastbarkeit des Filterelements 1 einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten darf, wird dann die Förderpumpe 4 so geregelt, daß dieser Grenzwert nicht überschritten wird. Die Filtrationsleistung geht dann zurück.If the filtration process is to be started, the mixture of substances to be filtered is first fed to the product tank 2 via a product line 13. The feed pump 4 then goes into operation. Initially, the mixture of substances contained in the product tank 2 is relative low viscosity. The feed pump 4 is controlled so that the delivery rate through the feed line 3 remains constant. Permeate is separated off in the filter element 1, so that the retentate leaving the filter element 1 has a higher viscosity. This retentate is returned to the product tank 2. Its amount is smaller because of the deposition of permeate in the filter element 1. To compensate, 13 additional substance mixture is fed through the product line. As the process progresses, the viscosity of the mixture of substances in the product tank 2 increases further and further. This leads to the fact that when the feed pump 4 keeps the delivery rate through the feed line 3 constant, the pressure that can be detected with the retentate line pressure sensor 10 increases. Because this pressure must not exceed a certain limit value with regard to the load capacity of the filter element 1, the feed pump 4 is then regulated so that this limit value is not exceeded. The filtration performance then drops.
Dadurch wird dann ein Zustand erreicht, daß die Filtrationsleistung zu klein für einen wirtschaftlichen Betrieb wird und schließlich auch nicht mehr sicher ist. Dann soll die Filtration beendet werden. Ein Abstellen Förderpumpe 4 der Filtrationsanlage darf nun aber nicht erfolgen, weil dies unweigerlich zur einer Verstopfung führen würde. Es ist jetzt nötig, das in der Anlage befindliche Stoffgemisch aus dieser zu verdrängen. Dies geschieht in bekannter Weise durch Spülen.This then leads to a condition that the filtration capacity becomes too low for economical operation and is ultimately no longer safe. Then the filtration should be ended. However, the feed pump 4 of the filtration system must not be switched off because this would inevitably lead to a blockage. It is now necessary to displace the mixture of substances in the system. This is done in a known manner by rinsing.
Deshalb ist ein Spülwassertank 14 vorhanden, aus dem Spülwasser durch eine Spülleitung 15 in die Zuführleitung 3 eingespeist werden kann. Im Zuge der Spülleitung 15 ist ein SpüUeitungs- Absperrventil 16 eingesetzt. Zwischen dem Spülwassertank 14 und dem SpüUeitungs- Absperrventil 16 ist noch ein Element angeordnet, dessen Aufgabe es ist, zu verhindern, daß beim Öffnen des Spülleirungs- Absperrventils 16 nennenswerte Mengen des Stoffgemischs aus der Zuführleitung 3 zum Spülwassertank 14 zurückströmen. Beim Übergang vom Filtrations- zum Spülvorgang wird mehr oder weniger gleichzeitig das Tank- Absperrventil 6 geschlossen und das SpüUeitungs- Absperrventil 16 geöffnet. Das Tank- Absperrventil 6 und das Spülleitungs- Absperrventil 16 werden von einem Steuergerät 20, mit dem der Filtrationsprozeß steuerbar ist, betätigt. Beim mehr oder weniger gleichzeitigen Öffnen des Spülleitungs- Absperrventils 16 und Schließen des Tank- Absperrventils 6 könnte infolge eines Niveau- Unterschieds H zwischen dem Inhalt im Produkttank 2 und dem Inhalt im Spül Wassertank 14 dann Stoffgemisch aus dem Produkttank 2 zum Spülwassertank 14 strömen, wenn der Niveau-Unterschied H eine bestimmte Größe hat, wobei auch zu berücksichtigen ist, daß die Dichte im Produkttank 2 größer ist als jene des Spülwassers im Spülwassertank 14. Dieses Eindringen nennenswerter Mengen des Stoffgemischs in Richtung zum Spülwassertank 14 wird durch das erwähnte Element verhindert. Da bei bekannten Filtrationsanlagen die Spülleitung 15 meist mehrere Meter lang ist, bleibt der Spülwassertank 14 vom Eindringen von Stoffgemisch verschont. Das im Spülwassertank 14 enthaltene Wasser wird also nicht verschmutzt.Therefore, a rinse water tank 14 is provided, from which rinse water can be fed into the feed line 3 through a rinse line 15. In the course of the flush line 15, a flush line shut-off valve 16 is inserted. Between the rinse water tank 14 and the rinse shut-off valve 16 there is another element, the task of which is to prevent significant amounts of the substance mixture from flowing back from the feed line 3 to the rinse water tank 14 when the rinse water shut-off valve 16 is opened. During the transition from the filtration to the flushing process, the tank shut-off valve 6 is closed more or less simultaneously and the flushing shut-off valve 16 is opened. The tank shut-off valve 6 and the flushing line shut-off valve 16 are actuated by a control unit 20, with which the filtration process can be controlled. When the flushing line shut-off valve 16 is opened more or less simultaneously and the tank shut-off valve 6 is closed, a difference in level H between the content in the product tank 2 and the content in Flushing water tank 14 then flow mixture of substances from product tank 2 to rinsing water tank 14 if the level difference H has a certain size, it also having to be taken into account that the density in product tank 2 is greater than that of the rinsing water in rinsing water tank 14. This penetration is worth mentioning Amounts of the mixture of substances in the direction of the rinse water tank 14 are prevented by the element mentioned. Since the rinsing line 15 is usually several meters long in known filtration systems, the rinsing water tank 14 is spared from the ingress of substance mixture. The water contained in the rinse water tank 14 is therefore not contaminated.
Dieses den Stoffgemisch-Rückfluß verhindernde Element ist entweder ein Rückschlagventil 17 oder eine Rückflußdrossel 17', wie dies aus der schweizerischen Patentanmeldung 0204/02 bekannt ist.This element preventing the mixture reflux is either a check valve 17 or a reflux throttle 17 ', as is known from the Swiss patent application 0204/02.
Am Ende eines zuvor geschilderten Produktionszyklus befindet sich im Filterelement 1 Spülwasser. Bevor nun das Filterelement 1 zur Durchführung von Wartungsarbeiten demontiert wird, sollte dieses Spülwasser aus dem Filterelement 1 verdrängt werden. Ein Teil des Spülwassers kann nun in der Weise abgelassen werden, daß ein Ablaßventil 21 , das in einer Ablaßleitung 22 unterhalb des Filterelements 1 angeordnet ist, geöffnet wird. Dabei sind das Rückführleitungs-Absperrventil 11, das Drosselventil 9 und auch das Auslaßventil 12 geschlossen. Das Filterelement 1 ist aber insbesondere dann nicht annähernd vollständig entleerbar , wenn das Filterelement 1 gerade oder gewickelte Rohrmembranen oder Kapillarrohre enthält. Damit das Spülwasser ungehindert und zügig ablaufen kann, ist vorteilhaft ein Belüftungsventil 23 vorgesehen, das als Vakuumbrecher dient und als Rückschlagventil gestaltet sein kann.At the end of a previously described production cycle, there is 1 rinsing water in the filter element. Before the filter element 1 is dismantled for carrying out maintenance work, this rinsing water should be displaced from the filter element 1. Part of the rinse water can now be drained in such a way that a drain valve 21, which is arranged in a drain line 22 below the filter element 1, is opened. The return line shut-off valve 11, the throttle valve 9 and also the outlet valve 12 are closed. However, the filter element 1, in particular, cannot be almost completely emptied if the filter element 1 contains straight or wound tubular membranes or capillary tubes. So that the rinsing water can run off unhindered and quickly, a ventilation valve 23 is advantageously provided, which serves as a vacuum breaker and can be designed as a check valve.
Um aber das vollständige Entfernen des Spülwassers zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in die Zuführleitung 3 zum Filterelement 1 eine Druckluftleitung 25 einmündet, die von einem Druckluft-Absperrventil 26 absperrbar ist. Durch das Öffnen des Druckluft-Absperrventils 26 wird das im Filterelement 1 befindliche Spülwasser mittels Druckluft aus dem Filterelement 1 verdrängt. Dadurch wird erreicht, daß Gewicht des Filterelements 1 deutlich geringer wird, so daß das Filterelement 1 sehr viel leichter handhabbar ist. Es kann nun demontiert werden, um einzelne Teile des Filterelements 1 auszutauschen. Da im Filterelement 1 kein Spülwasser mehr vorhanden ist, werden solche Wartungsarbeiten auch sehr erleichtert, denn das Wartungspersonal wird nicht durch austretendes Spülwasser behindert.However, in order to enable the flushing water to be completely removed, the invention provides that a compressed air line 25 opens into the feed line 3 to the filter element 1 and can be shut off by a compressed air shut-off valve 26. By opening the compressed air shut-off valve 26, the flushing water located in the filter element 1 is displaced from the filter element 1 by means of compressed air. This ensures that the weight of the filter element 1 is significantly lower, so that the filter element 1 is much easier to handle. It can now be disassembled to replace individual parts of the filter element 1. Since there is no rinsing water in filter element 1 such maintenance work is also much easier because the maintenance personnel are not hindered by escaping rinse water.
Damit die Druckluft nicht in die Zuführleitung 3 und die darin angeordnete Förderpumpe 4 und den Durchflußmesser 5 eindringt, ist es vorteilhaft, in der Nähe des Filterelements 1 in der Zuführleitung 3 ein Zufuhrleitungs-Absperrventil 28 anzuordnen.So that the compressed air does not penetrate into the feed line 3 and the feed pump 4 and the flow meter 5 arranged therein, it is advantageous to arrange a feed line shut-off valve 28 in the vicinity of the filter element 1 in the feed line 3.
Das aus der schweizerischen Patentanmeldung 0204/02 bekannte Auslaßventil 12 ist vorteilhaft unmittelbar hinter dem oder direkt am Filterelement 1 angeordnet, was in der Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.The outlet valve 12 known from the Swiss patent application 0204/02 is advantageously arranged immediately behind or directly on the filter element 1, which is indicated in FIG. 1 by dashed lines.
Vorteilhaft weist die Druckluftleitung 25 einen Speicher 27 auf. Dadurch steht eine genügend große Menge an Druckluft in unmittelbarer Nähe der Querstrom- Filtrationsanlage zur Verfügung. Vielfach besteht nämlich das Problem, daß im Betrieb vorhandene Druckluftleitungen keinen großen Querschnitt aufweisen und relativ lang sind. Um nun zu garantieren, daß das Ausblasen des Filterelements 1 vollständig und zügig erfolgt, ist dieser Speicher 27 vorteilhaft. Die Größe des Speichers 27 richtet sich nach den Gegebenheiten der Querstrom-Filtrationsanlage, nämlich insbesondere nach den Dimensionen des Filterelements 1.The compressed air line 25 advantageously has a memory 27. This means that a sufficient amount of compressed air is available in the immediate vicinity of the cross-flow filtration system. In fact, there is often the problem that compressed air lines which are in operation do not have a large cross section and are relatively long. This memory 27 is advantageous in order to guarantee that the filter element 1 is blown out completely and quickly. The size of the store 27 depends on the circumstances of the cross-flow filtration system, namely in particular on the dimensions of the filter element 1.
Die Fig. 1 zeigt darüber hinaus weitere vorteilhafte Ausgestaltungen. So kann beispielsweise vorteilhaft parallel zur Druckluftleitung 25 auch eine Warmluftleitung 29 vorhanden sein, in der ein Warmluft- Absperrventil 30 angeordnet ist. Im Anschluß an das Verdrängen des Spülwassers aus dem Filterelement 1 mittels Druckluft kann dann ein Trocknen des Filterelements 1 mittels trockener Warmluft erfolgen. Das Trocknen des Filterelements 1 kann dann vorteilhaft sein, wenn die der Querstrom-Filtrationsanlage für einige Zeit stillgesetzt werden soll.1 also shows further advantageous configurations. For example, a hot air line 29, in which a hot air shut-off valve 30 is arranged, can advantageously also be present parallel to the compressed air line 25. After the flushing water has been displaced from the filter element 1 by means of compressed air, the filter element 1 can then be dried by means of dry warm air. Drying the filter element 1 can be advantageous if the cross-flow filtration system is to be shut down for some time.
Für solche Fälle kann außerdem vorteilhaft noch eine ebenfalls parallel zur Druckluftleitung 25 angeordnete Inertgas-Leitung 31 angeordnet sein, die gegenüber dem Filterelement 1 mittels eines Inertgas- Absperrventils 32 absperrbar ist. Auf diese Weise kann im Anschluß an die Verdrängung des Spülwassers und/oder die Trocknung des Filterelements 1 das Filterelement 1 mit Inertgas, beispielsweise Stickstoff, geflutet werden. So wird verhindert, daß allfällig noch im Filterelement 1 verbliebene Reste organischer Stoffe oxidieren und/oder mikrobielles Wachstum auftritt. Damit wird das Filterelement 1 konserviert.For such cases, an inert gas line 31, which is likewise arranged parallel to the compressed air line 25 and can be shut off from the filter element 1 by means of an inert gas shut-off valve 32, can also advantageously be arranged. In this way, following the displacement of the rinsing water and / or the drying of the filter element 1, the filter element 1 can be flooded with inert gas, for example nitrogen. This prevents any residues remaining in the filter element 1 oxidize organic substances and / or microbial growth occurs. The filter element 1 is thus preserved.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind vom Steuergerät 20 zum Druckluft- Absperrventil 26, zum Zufuhrleitungs-Absperrventil 28, zum Warmluft-Absperrventil 30 und zum Inertgas- Absperrventil 32 führende Steuerleitungen nicht eingezeichnet.For reasons of clarity, control lines leading from the control unit 20 to the compressed air shutoff valve 26, to the supply line shutoff valve 28, to the warm air shutoff valve 30 and to the inert gas shutoff valve 32 are not shown.
Nachdem das Durchspülen des Filterelements 1 in bekannter Weise durchgeführt worden ist, erfolgt der weitere Betrieb der Querstrom-Filtrationsanlage erfindungsgemäß nach dem folgenden Verfahrensschritt. Vom Steuergerät 20 wird das Zufuhrleitungs- Absperrventil 28 geschlossen und das Druckluft-Absperrventil 26 wie auch das Auslaßventil 12 geöffnet. Dadurch wird erreicht, daß das Filterelement 1 von Druckluft durchströmt wird. Enthält das Filterelement 1 eine Vielzahl parallel zueinander angeordneter Membranroiire, so erfolgt das Verdrängen des Spülwassers aus allen Membranrohren annähernd gleichzeitig. Da solche Membranrohre einen Innendurchmesser von meist nicht mehr als 6 mm aufweisen, erfolgt die Verdrängung des Spülwassers mehr oder weniger vollständig. Die Luft passiert also die Membranrohre nicht in Form von Luftblasen, sondern schiebt die Grenzlinie Wasser/Druckluft vor sich her. Somit wird das Spülwasser, abgesehen von einer Benetzung der Wände der Membranrohre, vollständig aus den Membranrohren des Filterelements 1 verdrängt. Vorteilhaft weist die Druckluft einen Druck von mindestens 3 bar auf. Die Obergrenze für den Druck ist gegeben durch die Belastungsgrenze für die Membranrohre.After the rinsing of the filter element 1 has been carried out in a known manner, the further operation of the cross-flow filtration system takes place according to the invention after the following process step. The control unit 20 closes the supply line shutoff valve 28 and opens the compressed air shutoff valve 26 as well as the outlet valve 12. This ensures that the filter element 1 is flowed through by compressed air. If the filter element 1 contains a plurality of membrane tubes arranged parallel to one another, the flushing water is displaced from all membrane tubes approximately simultaneously. Since such membrane tubes usually have an inner diameter of no more than 6 mm, the flushing water is displaced more or less completely. The air does not pass through the membrane tubes in the form of air bubbles, but pushes the water / compressed air boundary line in front of it. Apart from wetting the walls of the membrane tubes, the rinsing water is thus completely displaced from the membrane tubes of the filter element 1. The compressed air advantageously has a pressure of at least 3 bar. The upper limit for the pressure is given by the load limit for the membrane tubes.
Besonders vorteilhaft ist die nachfolgend geschilderte Variante des Verfahrens zum Verdrängen des Spülwassers mittels Druckluft. Bei dieser Verfahrensvariante werden sowohl das Zufuhrleitungs-Absperrventil 28 als auch das Auslaßventil 12 geschlossen, bevor das Druckluft- Absperrventil 26 geöffnet wird. Weil auch das Rückführleitungs- Absperrventil 11 geschlossen ist, wird durch das Öffnen des Druckluft-Absperrventils 28 im Inneren des Filterelements 1 und in den zum Filterelement 1 führenden Leitungen und Leitungsteilen ein Druck aufgebaut. Damit wirkt das Filterelement 1 zusammen mit den Leitungen und Leitungsteilen als Druckspeicher. Durch die eintretende Druckluft werden die Spülwasserreste zwar etwas bewegt, aber noch nicht aus dem Filterelement 1 verdrängt. Erst dann, wenn im Filterelement 1 und in den zum Filterelement 1 führenden Leitungen und Leitungsteilen der gewünschte Druck erreicht ist, wird das Auslaßventil 12 schnell vollständig geöffnet. Es findet dann über das Auslaßventil 12 ein sehr schneller Druckabbau statt und dabei wird das im Filterelement 1 verbliebene Spülwasser mitgerissen. Versuche haben gezeigt, daß eine praktisch vollständige Verdrängung des Spülwassers aus dem Filterelement 1 auch dann erfolgt, wenn dieses Filterelement aus einer Vielzahl parallel geschalteter Membranmodule besteht, wie das in der Fig. 1 angedeutet ist.The variant of the method described below for displacing the rinsing water by means of compressed air is particularly advantageous. In this variant of the method, both the supply line shutoff valve 28 and the outlet valve 12 are closed before the compressed air shutoff valve 26 is opened. Because the return line shut-off valve 11 is also closed, a pressure is built up by opening the compressed air shut-off valve 28 inside the filter element 1 and in the lines and line parts leading to the filter element 1. The filter element 1 thus acts together with the lines and line parts as a pressure accumulator. The flushing water residues are moved somewhat by the incoming compressed air, but are not yet displaced from the filter element 1. Only when the desired pressure has been reached in the filter element 1 and in the lines and line parts leading to the filter element 1, the outlet valve 12 quickly opened completely. A very rapid pressure reduction then takes place via the outlet valve 12 and the rinsing water remaining in the filter element 1 is entrained. Experiments have shown that the flushing water is virtually completely displaced from the filter element 1 even if this filter element consists of a plurality of membrane modules connected in parallel, as is indicated in FIG. 1.
Dieses Verfahren bietet sich dann an, wenn kein besonders leistungsfähiges Druckluftsystem zur Verfügung steht. Trotzdem ist dann der erwähnte Speicher 27 nicht erforderlich.This procedure is useful when there is no particularly powerful compressed air system available. Nevertheless, the memory 27 mentioned is then not required.
Steht kein leistungsfähiges Druckluftsystem zur Verfügung, kann anstelle der Druckluft auch ein anderes Druckgas verwendet werden, beispielsweise Stickstoff, das aus einer Hochdruckflasche entnehmbar ist, wie dies nach einer weiteren Ausgestaltung vorteilhaft ist, was noch beschrieben wird.If no efficient compressed air system is available, another compressed gas can be used instead of the compressed air, for example nitrogen, which can be removed from a high pressure bottle, as is advantageous according to a further embodiment, which will be described later.
Das Ende des Verfahrensschrittes der Verdrängung des Spülwassers aus dem Filterelement 1 zeigt sich daran, daß hinter dem Auslaßventil 12 kein Wasser, sondern nur noch Luft ausströmt. Nun wird das Druckluft-Absperrventil 26 wieder geschlossen. Beim zuvor geschilderten Verfahren mit dem Druckaufbau im Filterelement 1 wird darüber hinaus beobachtet, daß es nach dem Öffnen des Auslaßventils 12 dann zu einem knallartigen Geräusch kommt, sobald das gesamte Spülwasser aus dem Filterelement 1 verdrängt ist. Später tritt nur noch ein normales Strömungsgeräusch der Druckluft auf.The end of the process step of displacing the rinsing water from the filter element 1 is shown by the fact that behind the outlet valve 12 no water but only air flows out. Now the compressed air shut-off valve 26 is closed again. In the previously described method with the build-up of pressure in the filter element 1, it is also observed that after opening the outlet valve 12 there is a loud noise as soon as all the rinsing water is displaced from the filter element 1. Later there is only a normal flow noise of the compressed air.
Nachdem also das Spülwasser aus dem Filterelement 1 verdrängt ist, können Wartungsarbeiten am Filterelement 1 leichter durchgeführt werden. Das Filterelement 1 weist nun nur noch sein Eigengewicht auf, ist also leichter handhabbar. Beim Demontieren des Filterelements 1 in seine Einzelteile tritt praktisch kein Wasser mehr aus, so daß die Arbeit für das Wartungspersonal einfacher ist.After the rinsing water has been displaced from the filter element 1, maintenance work on the filter element 1 can be carried out more easily. The filter element 1 now only has its own weight, so it is easier to handle. When the filter element 1 is disassembled into its individual parts, practically no more water escapes, so that the work is easier for the maintenance personnel.
Nach Ausführung der Wartungsarbeiten, oder aber - im Falle, daß Wartungsarbeiten gar nicht erforderlich sind - direkt nach dem Ende des Verfahrensschrittes der Verdrängung des Spülwassers aus dem Filterelement 1, kann nun vorteilhaft ein zweiter Verfahrensschritt ausgeführt werden, nämlich das Trocknen des Filterelements 1. Dazu wird das Warmluft- Absperrventil 30 geöffnet. Nun strömt trockene Warmluft durch das Filterelement 1 und trocknet dieses von innen. Die Dauer dieses Verfahrensschritts hängt von den Dimensionen des Filterelements 1 ab. Sie kann bis zu einer Stunde betragen.After carrying out the maintenance work, or - in the event that maintenance work is not required at all - directly after the end of the process step of displacing the rinsing water from the filter element 1, a second process step can now advantageously be carried out, namely drying the filter element 1. For this purpose the hot air shut-off valve 30 is opened. Now dry warm air flows through it Filter element 1 and dries it from the inside. The duration of this process step depends on the dimensions of the filter element 1. It can be up to an hour.
Soll die Querstrom-Filtrationsanlage für einige Zeit stillgesetzt werden, etwa im Zusammenhang mit einer Arbeitsruhe am Wochenende oder wegen Betriebsferien, oder aber deshalb, weil die Saison, während der das zu verarbeitende Produkt anfällt, zu Ende ist, so kann nun vorteilhaft ein dritter Verfahrensschritt durchgeführt werden. Nun wird das Inertgas-Absperrventil 32 geöffnet. Damit kann das Inertgas, also beispielsweise Stickstoff, das Filterelement 1 durchströmen. Nach einiger Zeit wird das Inertgas- Absperrventil 32 und auch das Auslaßventil 12 wieder geschlossen. Nun befindet sich im Filterelement 1 dieses Inertgas und die Querstrom-Filtrationsanlage kann stillgesetzt werden.If the cross-flow filtration system is to be shut down for some time, for example in connection with a work stoppage at the weekend or due to company holidays, or because the season during which the product to be processed is over has ended, a third process step can now be advantageous be performed. The inert gas shut-off valve 32 is now opened. The inert gas, for example nitrogen, can thus flow through the filter element 1. After a while, the inert gas shut-off valve 32 and also the outlet valve 12 are closed again. This inert gas is now in the filter element 1 and the cross-flow filtration system can be shut down.
Das Inertgas steht beispielsweise in der Form einer Hochdruckflasche zur Verfügung. Dabei wird der Druck des Inertgases im Filterelement durch einen Druckregler aufrecht erhalten.The inert gas is available, for example, in the form of a high-pressure bottle. The pressure of the inert gas in the filter element is maintained by a pressure regulator.
In den Fig. 2a und 2b ist ein Ausführungsbeispiel für ein Filterelement 1 samt wesentlichen weiteren Elementen gezeigt. Die Fig. 2a zeigt dabei eine frontale Ansicht, die Fig. 2b eine Seitenansicht. Das Filterelement 1 besteht aus einer Wanne 40, in der eine Vielzahl von Filtermodulen 41 hintereinander und so auch parallel zueinander angeordnet ist. Solche scheibenförmigen Filtermodule 41 sind beispielsweise aus WO-Al -98/19778 bekannt. Jedes der Filtermodule 41 ist einerseits an eine mit der Zuführleitung 3 (Fig. 1) in Verbindung stehende Ringleitung 42 und andererseits an die Rückführleitung 8 angeschlossen. Das Permeat sammelt sich dabei in der Wanne 40. Das dem Ablassen des Retentats dienende Auslaßventil 12 ist hier mit dargestellt.2a and 2b show an embodiment for a filter element 1 together with other essential elements. 2a shows a frontal view, and FIG. 2b shows a side view. The filter element 1 consists of a trough 40 in which a multiplicity of filter modules 41 are arranged one behind the other and thus also parallel to one another. Such disk-shaped filter modules 41 are known, for example, from WO-Al-98/19778. Each of the filter modules 41 is connected on the one hand to a ring line 42 connected to the feed line 3 (FIG. 1) and on the other hand to the return line 8. The permeate collects in the trough 40. The outlet valve 12 used to drain the retentate is also shown here.
In der Seitenansicht der Fig. 2b ist erkennbar, wie die Zuführleitung 3 in die Ringleitung 42 einmündet. Diese Einmündung ist vorteilhaft als Injektor gestaltet, was zur Folge hat, daß in der Ringleitung 42 ein Stofffluß in der mit einem Pfeil gekennzeichneten Richtung erzwungen wird. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Retentat fhixotrop ist. Mit der Bezugszahl 43 sind die Abgänge zu den einzelnen Filtermodulen 41 (Fig. 2a) bezeichnet. Im unteren Bereich der Ringleitung 42 mündet die mittels des Ablaßventils 21 absperrbare Ablaßleitung 22 ein. Im oberen Bereich der Ringleitung 42 befindet sich der Anschluß für das Belüftungsventil 23. Ebenfalls im oberen Bereich der Ringleitung 42 mündet die mittels des Druckluft-Absperrventils 26 absperrbare Druckluftleitung 25 ein.In the side view of FIG. 2 b it can be seen how the feed line 3 opens into the ring line 42. This junction is advantageously designed as an injector, with the result that a flow of material is forced in the ring line 42 in the direction indicated by an arrow. This is particularly advantageous if the retentate is fhixotropic. The outlets to the individual filter modules 41 (FIG. 2a) are designated by the reference number 43. The drain line 22, which can be shut off by means of the drain valve 21, opens into the lower region of the ring line 42. The connection for the ventilation valve 23 is located in the upper area of the ring line 42. The compressed air line 25, which can be shut off by means of the compressed air shut-off valve 26, also opens into the upper area of the ring line 42.
Nachdem, wie zuvor beschrieben, die Spülung eingeleitet worden ist, befindet sich in der Ringleitung 42 Spülwasser. Wird nun das Ablaßventil 21 geöffnet, so kann das Spülwasser aus der Ringleitung 42 abfließen, wobei das Belüftungsventil 23 automatisch öffnet, so daß kein Unterdruck entstehen kann. Da die Zu- und Abführleitungen zu den einzelnen Filtermodulen 41 (Fig. 2a) an deren oberen Enden liegen, verbleibt das Spülwasser in diesen Filtermodulen 41. Ist das Spülwasser aus der Ringleitung 42 abgelassen, wird das Ablaßventil 21 geschlossen. Auch das Auslaßventil 12 (Fig. 2a) ist geschlossen. Anschließend wird das Druckluft-Absperrventil 26 geöffnet. Damit baut sich nun in der Ringleitung 42 und in den damit verbundenen Filtermodulen 41 ein Druck auf, der dem Druck in der Druckluftleitung 25 entspricht. Wegen des relativ großen Druckmessers der Ringleitung 42 besitzt diese ein erhebliches Volumen, das also mit Druckluft gefüllt ist. Damit kann diese Ringleitung 42 als Speicher für die Druckluft wirken.After the flushing has been initiated, as described above, there is flushing water in the ring line 42. If the drain valve 21 is now opened, the flushing water can flow out of the ring line 42, the ventilation valve 23 opening automatically, so that no negative pressure can arise. Since the supply and discharge lines to the individual filter modules 41 (FIG. 2a) are located at their upper ends, the rinse water remains in these filter modules 41. If the rinse water is drained from the ring line 42, the drain valve 21 is closed. The outlet valve 12 (Fig. 2a) is also closed. The compressed air shut-off valve 26 is then opened. A pressure that corresponds to the pressure in the compressed air line 25 now builds up in the ring line 42 and in the filter modules 41 connected to it. Because of the relatively large pressure gauge of the ring line 42, this has a considerable volume, which is therefore filled with compressed air. This ring line 42 can thus act as a reservoir for the compressed air.
Wird dann das Auslaßventil 12 (Fig. 2a) geöffnet, kann sich der Druck über dieses Auslaßventil 12 abbauen. Die in der Ringleitung 42 befindliche Druckluft kann sich nun entspannen und schiebt dabei das in den Filtermodulen 41 befindliche Spülwasser vor sich her, so daß das Spülwasser durch das Auslaßventil 12 austritt. Damit ist dann das Spülwasser aus dem Filterelement 1 verdrängt.If the outlet valve 12 (FIG. 2a) is then opened, the pressure can decrease via this outlet valve 12. The compressed air in the ring line 42 can now relax and pushes the flushing water in the filter modules 41 in front of it, so that the flushing water exits through the outlet valve 12. The rinsing water is then displaced from the filter element 1.
In der Fig. 3 ist eine andere Bauart des Filterelements 1 gezeigt. Dieses besteht hier aus einer Anzahl von Filtermodulen 41, die als Linearmodule gestaltet sind, wie dies ebenfalls bekannt ist. Die einzelnen Filtermodule 41 sind durch Rohrbögen 45 miteinander verbunden. Die sind also in Serie geschaltet.Another type of filter element 1 is shown in FIG. 3. This consists of a number of filter modules 41, which are designed as linear modules, as is also known. The individual filter modules 41 are connected to one another by pipe elbows 45. So they are connected in series.
Die Anordnung der verschiedenen Ventile ist hierbei anders als beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Wie schon in der Fig. 1 gezeigt, ist die Zuführleitung 3 durch das Zufuhrleitungs-Absperrventil 28 absperrbar. Die Ablaßleitung 22 mit dem Ablaßventil 21 mündet zwischen dem Zufuhrleitungs-Absperrventil 28 und dem Filterelement 1 ein. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich das Belüftungsventil 23 an der hier oben liegenden Rückführleitung 8 hinter dem Filterelement 1 und auch die Druckluftleitung 25 mit dem Druckluft- Absperrventil 26 mündet hier ein. Dargestellt ist zudem das Rückführleitungs- Absperrventil 11 und das Auslaßventil 12. Die Rückführleitung 8 ist hier relativ lang und hat einen größeren Durchmesser.The arrangement of the various valves is different here than in the previously described embodiment. As already shown in FIG. 1, the feed line 3 can be shut off by the feed line shut-off valve 28. The drain line 22 with the drain valve 21 opens between the supply line shut-off valve 28 and the filter element 1. In this embodiment, the ventilation valve 23 is located at the top here return line 8 lying behind the filter element 1 and also the compressed air line 25 with the compressed air shut-off valve 26 opens here. The return line shut-off valve 11 and the outlet valve 12 are also shown. The return line 8 is relatively long here and has a larger diameter.
Nachdem, wie zuvor schon beschrieben, die Spülung eingeleitet worden ist, befindet sich in allen Anlagenteilen zwischen dem Zufuhrleitungs-Absperrventil 28 und dem Rückführleitungs-Absperrventil 11 Spülwasser. Um nun das Filterelement 1 vom Spülwasser zu befreien, werden nun das Zufuhrleitungs-Absperrventil 28, das Rückführleitungs-Absperrventil 11 und das Auslaßventil 12 geschlossen. Wird anschließend das unten liegende Ablaßventil 21 geöffnet, so fließt das Spülwasser durch die Ablaßleitung 22 ab. Auch hier wird der ungehinderte Abfluß durch das automatische Öffnen des Belüftungsventils 23 erreicht.After the flushing has been initiated, as described previously, there is flushing water in all parts of the system between the supply line shutoff valve 28 and the return line shutoff valve 11. In order to free the filter element 1 from the rinse water, the supply line shutoff valve 28, the return line shutoff valve 11 and the outlet valve 12 are now closed. If the drain valve 21 located below is then opened, the rinse water flows out through the drain line 22. Here, too, the unimpeded outflow is achieved by automatically opening the ventilation valve 23.
Ist das Spülwasser unter Schwerkraftwirkung abgelassen worden, wird das Ablaßventil 21 geschlossen. Danach wird das Druckluft- Absperrventil 26 geöffnet. Nun baut sich im Filterelement 1 ein Druck auf, daneben aber auch in der Rückführleitung 8 zwischen dem Filterelement 1 und dem Rückführleitungs-Absperrventil 11 bzw. dem Auslaßventil 12. Hier wirkt nun der großvolumige Teil der Rückführleitung 8 als Speicher. Wird dann das Ablaßventil 21 geöffnet, so entspannt sich die Druckluft und verdrängt die noch im Speicherelement 1 befindlichen Reste des Spülwassers.If the rinse water has been drained under the action of gravity, the drain valve 21 is closed. Then the compressed air shut-off valve 26 is opened. Now a pressure builds up in the filter element 1, but also in the return line 8 between the filter element 1 and the return line shut-off valve 11 or the outlet valve 12. Here, the large-volume part of the return line 8 now acts as a store. If the drain valve 21 is then opened, the compressed air relaxes and displaces the remains of the rinsing water which are still in the storage element 1.
Die Einmündung der Druckluftleitung 25 am Filterelement 1 ist also je nach Bauart der Querstrom-Filtrationsanlage unterschiedlich. In den Fig. 1 und 2b ist gezeigt, daß die Druckluftleitung 25 eingangsseitig am Filterelement 1 einmündet, während sie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ausgangsseitig am Filterelement 1 einmündet. Das kann analog auch für die Warmluftleitung 29 und die Inertgas-Leitung 31 gelten. The confluence of the compressed air line 25 at the filter element 1 is therefore different depending on the design of the crossflow filtration system. 1 and 2b show that the compressed air line 25 opens on the filter element 1 on the input side, while in the embodiment of FIG. 3 it opens on the filter element 1 on the output side. This can also apply analogously to the hot air line 29 and the inert gas line 31.

Claims

Patentansprüche claims
1. Querstrom-Filtrationsanlage mit mindestens einem Filterelement (1), dem Stoffgemisch aus einem Produkttank (2) durch eine Zuführleitung (3) zuführbar ist, wobei zwischen dem Produkttank (2) und der Zuführleitung (3) ein Tank- Absperrventil (6) angeordnet ist, und bei der aus einem Spülwassertank (14) über eine Spülleitung (15) und ein SpüUeitungs- Absperrventil (16) Spülwasser in die Zuführleitung (3) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt der Zuführleitung (3) in das Filterelement (1) ein Zufuhrleitungs-Absperrventil (28) angeordnet ist und daß am Filterelement (1) eine Druckluftleitung (25) einmündet, die von einem Druckluft- Absperrventil (26) absperrbar ist.1. Cross-flow filtration system with at least one filter element (1), the substance mixture from a product tank (2) can be fed through a feed line (3), with a tank shut-off valve (6) between the product tank (2) and the feed line (3) is arranged, and in which rinsing water can be fed into the supply line (3) from a rinsing water tank (14) via a rinsing line (15) and a rinsing shut-off valve (16), characterized in that before the entry of the supply line (3) into the Filter element (1) a supply line shut-off valve (28) is arranged and that on the filter element (1) opens a compressed air line (25) which can be shut off by a compressed air shut-off valve (26).
2. Querstrom-Filtrationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung (25) eingangsseitig am Filterelement (1) im Bereich der Zuführleitung (3) einmündet.2. Cross-flow filtration system according to claim 1, characterized in that the compressed air line (25) opens on the input side of the filter element (1) in the region of the feed line (3).
3. Querstrom-Filtrationsanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung (25) ausgangsseitig am Filterelement (1) im Bereich der3. Cross-flow filtration systems according to claim 1, characterized in that the compressed air line (25) on the output side on the filter element (1) in the region of
Rückführleitung (8) einmündet.Return line (8) opens out.
4. Querstrom-Filtrationsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftleitung (25) ein Speicher (27) angeordnet ist.4. cross-flow filtration system according to claim 2 or 3, characterized in that in the compressed air line (25) a memory (27) is arranged.
5. Querstrom-Filtrationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (27) auf einen Druck von 3 bar aufladbar ist.5. cross-flow filtration system according to claim 4, characterized in that the memory (27) can be charged to a pressure of 3 bar.
6. Querstrom-Filtrationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Filterelement (1) eine Warmluftleitung (29) eimnündet, die von einem Warmluft- Absperrventil (30) absperrbar ist.6. Cross-flow filtration system according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the filter element (1) a hot air line (29) opens, which can be shut off by a hot air shut-off valve (30).
7. Querstrom-Filtrationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Filterelement (1) eine Inertgas-Leitung (31) einmündet, die von einem Inertgas- Absperrventil (32) absperrbar ist.7. cross-flow filtration system according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the filter element (1) opens an inert gas line (31) which can be shut off by an inert gas shut-off valve (32).
8. Verfahren zum Betrieb einer Querstrom-Filtrationsanlage mit mindestens einem Filterelement (1), dem Stoffgemisch aus einem Produkttank (2) durch eine Zuführleitung (3) zuführbar ist, wobei zwischen dem Produkttank (2) und der Zuführleitung (3) ein Tank-Absperrventil (6) angeordnet ist, und bei der aus einem Spülwassertank (14) über eine Spülleitung (15) und ein Spülleitungs-Absperrventil (16) Spülwasser in die Zuführleitung (3) zuführbar ist, daß vor dem Eintritt der Zuführleitung (3) in das Filterelement (1) ein Zuführleitungs- Absperrventil (28) angeordnet ist und daß eingangsseitig am Filterelement (1) eine Druckluftleitung (25) einmündet, die von einem Druckluft-Absperrventil (26) absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen des Zuführleitungs-Absperrventils (28) das im Filterelement (1) befindliche Spülwasser mittels Druckluft durch Öffnen des Druckluft- Absperrventils (26) aus dem Filterelement (1) verdrängt wird.8. Method for operating a cross-flow filtration system with at least one filter element (1), the mixture of substances from a product tank (2) through a Feed line (3) can be fed, a tank shut-off valve (6) being arranged between the product tank (2) and the feed line (3), and in which a flushing water tank (14) via a flushing line (15) and a flushing line shut-off valve (16) flushing water can be fed into the feed line (3) such that a feed line shut-off valve (28) is arranged before the feed line (3) enters the filter element (1) and that a compressed air line (25) on the inlet side of the filter element (1) flows out, which can be shut off by a compressed air shut-off valve (26), characterized in that after the supply line shut-off valve (28) has been closed, the flushing water in the filter element (1) by means of compressed air by opening the compressed air shut-off valve (26) from the filter element (1) is ousted.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend durch Schließen des Druckluft-Absperrventils (26) und durch Öffnen eines Warmluft- Absperrventils (30) das Filterelement (1) durch trockene Warmluft getrocknet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the filter element (1) is then dried by dry warm air by closing the compressed air shut-off valve (26) and by opening a warm air shut-off valve (30).
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, daß anschließend bei geschlossenem Druckluft- Absperrventil (26) und allenfalls vorhandenem, ebenfalls geschlossenem Warmluft- Absperrventil (30) durch Öffnen eines Inertgas-Absperrventils (32) das Filterelement (1) mit Inertgas geflutet wird. 10. The method according to claim 8 or 9, that the filter element (1) is then flooded with inert gas when the compressed air shut-off valve (26) and any existing, also closed hot air shut-off valve (30) by opening an inert gas shut-off valve (32).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104190126A (en) * 2014-09-12 2014-12-10 中冶北方（大连）工程技术有限公司 Filter pressing technology and control system
CN106621822A (en) * 2016-12-28 2017-05-10 天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司 Cleaning device and method for hollow fiber gas separation membrane module
WO2021209203A1 (en) * 2020-04-15 2021-10-21 Krones Ag Apparatus and method for filtering beer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623246A (en) * 1992-07-07 1994-02-01 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for washing membrane
JPH06226065A (en) * 1993-02-01 1994-08-16 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Membrane washing method
WO2000029099A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Dhv Water B.V. Method and apparatus for removing floating substances and salts from a liquid by means of a membrane filtration
WO2001051186A1 (en) * 2000-01-13 2001-07-19 Bucher-Guyer Ag Method and device for clearing flow paths in filtration modules

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623246A (en) * 1992-07-07 1994-02-01 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for washing membrane
JPH06226065A (en) * 1993-02-01 1994-08-16 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Membrane washing method
WO2000029099A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Dhv Water B.V. Method and apparatus for removing floating substances and salts from a liquid by means of a membrane filtration
WO2001051186A1 (en) * 2000-01-13 2001-07-19 Bucher-Guyer Ag Method and device for clearing flow paths in filtration modules

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0182, no. 33 (C - 1195) 28 April 1994 (1994-04-28) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0185, no. 97 (C - 1273) 15 November 1994 (1994-11-15) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104190126A (en) * 2014-09-12 2014-12-10 中冶北方（大连）工程技术有限公司 Filter pressing technology and control system
CN106621822A (en) * 2016-12-28 2017-05-10 天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司 Cleaning device and method for hollow fiber gas separation membrane module
WO2021209203A1 (en) * 2020-04-15 2021-10-21 Krones Ag Apparatus and method for filtering beer

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