WO2011050825A1 - Device for separating fluids - Google Patents

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WO2011050825A1
WO2011050825A1 PCT/EP2009/007842 EP2009007842W WO2011050825A1 WO 2011050825 A1 WO2011050825 A1 WO 2011050825A1 EP 2009007842 W EP2009007842 W EP 2009007842W WO 2011050825 A1 WO2011050825 A1 WO 2011050825A1
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cross
flow filter
filter module
container
fluid
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PCT/EP2009/007842
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Gunnar Grim
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Kmpt Ag
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    • B01D63/16—Rotary, reciprocated or vibrated modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D33/68—Retarding cake deposition on the filter during the filtration period, e.g. using stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for treating an output fluid, e.g. the separation of a product fluid from a starting fluid according to the preamble of claim 1 or the preamble of claim 4.
  • Such devices are well known and are used, for example, to concentrate suspensions in the pharmaceutical, food or chemical industries.
  • Another application example is the production of alcohol produced by microalgae which must be separated from an algal broth.
  • Other examples are fermentation broths, which also have to be concentrated or from which the liquid fermentation product is separated off.
  • Devices with dynamic cross-flow filtration have proved to be particularly advantageous with regard to gentle product treatment and low energy consumption.
  • these devices carry two parallel axes each spaced filter discs, wherein the filter discs overlap overlapping. By rotating the axes, a cross-flow is created, which dissolves particles adhering to the filter discs, and the permeate is discharged through the hollow-shaped axes.
  • the starting fluid usually a suspension, a fermentation broth, an algal broth or the like
  • the starting fluid is collected in a reservoir and then circulated through a conduit from a circulation tank. pump, a cross-flow filter device and a cooling unit supplied.
  • a cross-flow filter device In this circuit circulates the output fluid, wherein the product fluid is filled as a permeate from the cross-flow filter device and the starting fluid is concentrated.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which is characterized by a simple structure and which allows to treat even delicate starting or product fluids gently.
  • cross-flow filter module directly in the reservoir.
  • cross-flow filter module is to be understood at least one axis with a rotatable filter disc arranged thereon;
  • the invention is based on the surprising finding that it is possible to build a system of the type mentioned without a circulation pump. In this case, the recirculation is maintained by the difference in density in the starting fluid, which is generated by the crossflow filter module, and by the rotation of the filter discs, resulting in a uniform concentration in the entire container and no excessive concentration in the filter discs.
  • the container wall may have a mounting bell, on which the cross-flow filter module is suspended.
  • a gas cushion forms in the attachment bell, which prevents the fluid level of the starting fluid (retentate) from rising to the region of the suspension of the crossflow filter module, so that damage to the suspension can be avoided, in particular in the case of aggressive retentates.
  • the cross-flow filter module may also be inserted from above into an open container, e.g. open tank, basin, gutter or channel are hung.
  • an open container e.g. open tank, basin, gutter or channel are hung. This open construction also ensures that the suspension and drive of the cross-flow filter module can be wetted by the starting liquid.
  • the cross-flow filter module may comprise stirring elements, and / or an agitator may be provided in the container.
  • the container can be designed as a reactor vessel for treating the retentate, for example for culturing bacteria, other microorganisms, microalgae, etc.
  • the possibility of a temperature control of the container is preferably provided.
  • the inner volume of the container is significantly larger than the volume of construction of the cross-flow filter module.
  • construction volume of the cross-flow filter module is to be understood as the volume that would enclose an envelope of the filter discs; this corresponds with known cross-flow filter modules about the inner volume of the filter disks enclosing housing.
  • the internal volume of the container is according to the invention at least three times the volume of the cross-flow filter module, preferably ten times or more.
  • Fig. 1 is a schematic representation in section of a first embodiment
  • a device according to the invention comprises a container 1 for receiving the retentate with an inlet 2 and a drain 3 and a removable lid 4.
  • a cross-flow filter module 5 is attached in the container.
  • This cross-flow filter module has two hollow shafts 6, on which hollow filter discs are mounted axially spaced apart. The filter discs overlap between the axes 6.
  • the axles 6 are rotatably suspended in a fixing bell 8, and the inner hollow axles 6 are in fluid communication with a permeate discharge 9. Furthermore, a cooling device 10 is formed in the region of the cross-flow filter module 5 on the container wall. To separate the product fluid, the container 1 is filled with the starting fluid, wherein below the laterally and upwardly closed mounting bell 8, a gas cushion remains, which prevents the fluid level rises to the suspension of the axis 6.
  • the axes and thus the filter discs 7 are set in rotation, and from the starting fluid, the product fluid is filtered out.
  • the rotation of the filter discs and by the resulting density differences in the output fluid in the region of the cross-flow filter module a circulation of the output fluid in the container 1 is ensured.
  • stirring elements may be provided at the lower end of the axles.
  • the pressure required for the filtration results from the gravitational pressure of the spout fluid in the container, wherein the filtration can be additionally assisted by pressurizing the container or by removing the permeate at the permeate outlet line 9 under reduced pressure.
  • Figure 2A corresponds to that of Figure 1, wherein additionally an agitator 11 is provided in the container to assist the circulation and the homogenization of the retentate and to prevent sedimentation within the retentate.
  • FIGS. 2B and 2C differ from that of FIG. 1 only by the height arrangement of the cross-flow filter module or by the flow direction of the fluid in the container, as indicated by the arrows.
  • the crossflow filter module is arranged in a bulge of the container 1.
  • a plurality of cross-flow filter modules can be provided, which are arranged in the periphery of the container, as the cross-sectional top view of Figure 2 G shows.
  • the crossflow filter module 5 is accommodated in a separate housing 12, which is in fluid communication with the container 1 via valves 13, 14. Also in this embodiment, the fluid exchange between the cross-flow filter module and the container takes place only due to the difference in density resulting from the filtration and the flow generated by the rotation of the filter discs.
  • the cross-flow filter module may be additionally provided with stirring elements that support a flow.
  • FIGS. 2E and 2F correspond to those of FIGS. 2B and 2C, whereby, as in FIG. 2D, the cross-flow filter module is arranged in a separate housing.
  • Figure 2H corresponds to the embodiment of Figure 2G with multiple cross-flow filter modules.
  • the separation of the product fluid may be batchwise or continuous. The latter is particularly advantageous if high concentration fluctuations in the starting fluid or the remainder of the reaction are to be avoided.

Abstract

The invention relates to a device for treating a starting fluid, comprising a cross-flow filter module, for example for separating a product fluid, wherein the cross-flow filter module does not have a separate housing. The cross-flow filter can be arranged in a container, wherein according to the invention the internal container volume is significantly greater than the installation volume of the cross-flow filter module; the ratio of the volumes can be 3:1, preferably 10:1 or more. In an alternative embodiment, the cross-flow filter module has a separate housing, which is in a fluid connection with a container without a pump being connected inbetween.

Description

Vorrichtung zum Trennen von Fluiden  Device for separating fluids
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandlung eines Aus- gangsfluids z.B. der Abtrennen eines Produktfluids aus einem Ausgangsfluid gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruchs 4. The invention relates to an apparatus for treating an output fluid, e.g. the separation of a product fluid from a starting fluid according to the preamble of claim 1 or the preamble of claim 4.
Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt und werden beispielsweise zum Aufkonzentrieren von Suspensionen in der Arzneimittelindustrie, der Lebensmittelindustrie oder der chemischen Industrie verwendet. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die Gewinnung von Alkohol, der von Mikroalgen produziert wird und aus einer Algenbrühe abgeschieden werden muss. Andere Beispiele sind Fermentationsbrühen, die ebenfalls aufkonzentriert werden müssen bzw. aus denen das flüssige Fermentationsprodukt abgetrennt wird. Such devices are well known and are used, for example, to concentrate suspensions in the pharmaceutical, food or chemical industries. Another application example is the production of alcohol produced by microalgae which must be separated from an algal broth. Other examples are fermentation broths, which also have to be concentrated or from which the liquid fermentation product is separated off.
Als besonders vorteilhaft hinsichtlich schonender Produktbehandlung und geringem Energieverbrauchs haben sich dabei Vorrichtungen mit dynamischer Querstromfilterung erwiesen. Bei diesen Vorrichtungen tragen zwei parallel angeordnete Achsen jeweils beabstandete Filterscheiben, wobei die Filterscheiben überlappend ineinandergreifen. Durch Drehen der Achsen wird ein Querstrom erzeugt, der an den Filterscheiben anhaftende Partikel ablöst, und das Permeat wird durch die hohl ausgebildeten Achsen abgeleitet. Devices with dynamic cross-flow filtration have proved to be particularly advantageous with regard to gentle product treatment and low energy consumption. In these devices carry two parallel axes each spaced filter discs, wherein the filter discs overlap overlapping. By rotating the axes, a cross-flow is created, which dissolves particles adhering to the filter discs, and the permeate is discharged through the hollow-shaped axes.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO 00/473212 bekannt. Im Betrieb wird das Ausgangsfluid, in der Regel eine Suspension, eine Fermentationsbrühe, eine Algenbrühe oder dergleichen in einem Vorratsbehälter gesammelt und dann über eine Leitung einen Kreislauf aus einer Zirkulations- pumpe, einer Querstromfiltervorrichtung und einer Kühleinheit zugeführt. In diesem Kreislauf zirkuliert das Ausgangsfluid, wobei das Produktfluid als Per- meat aus der Querstromfiltervorrichtung abgefüllt wird und das Ausgangsfluid aufkonzentriert wird. Such a device is known for example from WO 00/473212. In operation, the starting fluid, usually a suspension, a fermentation broth, an algal broth or the like, is collected in a reservoir and then circulated through a conduit from a circulation tank. pump, a cross-flow filter device and a cooling unit supplied. In this circuit circulates the output fluid, wherein the product fluid is filled as a permeate from the cross-flow filter device and the starting fluid is concentrated.
Durch das wiederholte Zirkulieren des Ausgangsfluids im Kreislauf, insbesondere durch das wiederholte Passieren der Zirkulationspumpe, können empfindliche Ausgangsfluide wie Algenbrühen etc. hinsichtlich der Produktqualität beeinträchtigt werden, da im Kreislauf sowohl mechanische als auch thermische Energie eingebracht wird . Des Weiteren ist eine genaue Temperatursteuerung während des gesamten Kreislaufs praktisch nicht erzielbar. By repeatedly circulating the starting fluid in the circulation, in particular by repeatedly passing through the circulation pump, sensitive output fluids such as algal broths, etc., may be compromised in product quality since both mechanical and thermal energy is introduced into the circuit. Furthermore, accurate temperature control throughout the cycle is virtually unachievable.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und die es gestattet, auch empfindliche Ausgangs- bzw. Pro- duktfluide schonend zu behandeln. In contrast, the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which is characterized by a simple structure and which allows to treat even delicate starting or product fluids gently.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2 bzw. des Anspruchs 4; die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. The solution of this object is achieved by a device having the features of claim 1, 2 and of claim 4; the dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Querstromfiltermodul direkt im Vorratsbehälter anzuordnen. Unter Querstromfiltermodul ist dabei mindestens eine Achse mit einer darauf angeordneten drehbaren Filterscheibe zu verstehen; vorzugsweise besteht das Querstromfiltermodul aus der eingangs beschriebenen Struktur mit zwei beabstandeten Achsen und mehreren Filterscheiben, die überlappend angeordnet sind, wie es aus der eingangs genannten WO 00/47312 bekannt ist. According to the invention it is proposed to arrange a cross-flow filter module directly in the reservoir. Under cross-flow filter module is to be understood at least one axis with a rotatable filter disc arranged thereon; Preferably, the cross-flow filter module of the structure described above with two spaced axes and a plurality of filter discs, which are arranged overlapping, as is known from the aforementioned WO 00/47312.
Gemäß einem alternativen Vorschlag wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Querstromfiltermodul in einem separaten Gehäuse unterzubringen, wobei das Gehäuse mit dem Behälter ohne Zwischenschaltung einer Pumpe in Fluid- verbindung steht. Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es möglich ist, ein System der eingangs genannten Art ohne Zirkulationspumpe aufzubauen. Dabei wird die Rezirkulierung durch den Dichtunterschied im Aus- gangsfluid, der durch das Querstromfiltermodul erzeugt wird, und durch die Rotation der Filterscheiben aufrechterhalten, wodurch sich eine gleichförmige Aufkonzentrierung im gesamten Behälter ergibt und keine übermäßige Aufkonzentrierung im Bereich der Filterscheiben erfolgt. According to an alternative proposal, it is proposed according to the invention to accommodate the cross-flow filter module in a separate housing, wherein the housing is in fluid communication with the container without the interposition of a pump. The invention is based on the surprising finding that it is possible to build a system of the type mentioned without a circulation pump. In this case, the recirculation is maintained by the difference in density in the starting fluid, which is generated by the crossflow filter module, and by the rotation of the filter discs, resulting in a uniform concentration in the entire container and no excessive concentration in the filter discs.
Gemäß dem ersten Vorschlag ist somit kein Gehäuse erforderlich, wodurch der konstruktive Aufwand erheblich verringert ist. Dabei kann die Behälterwandung eine Befestigungsglocke aufweisen, an der das Querstromfiltermodul aufgehängt ist. Im Betrieb bildet sich in der Befestigungsglocke ein Gaspolster, das verhindert, dass der Fluidspiegel des Ausgangsfluids (Retentats) bis in den Bereich der Aufhängung des Querstromfiltermoduls ansteigt, so dass insbesondere bei aggressiven Retentaten eine Beschädigung der Aufhängung vermieden werden kann. According to the first proposal thus no housing is required, whereby the design complexity is significantly reduced. In this case, the container wall may have a mounting bell, on which the cross-flow filter module is suspended. During operation, a gas cushion forms in the attachment bell, which prevents the fluid level of the starting fluid (retentate) from rising to the region of the suspension of the crossflow filter module, so that damage to the suspension can be avoided, in particular in the case of aggressive retentates.
Alternativ kann das Querstromfiltermodul auch von oben in einen offenen Behälter, z.B. offener Tank, Becken, Rinne oder Kanal eingehängt werden. Durch diese offene Bauweise wird auch erreicht, dass Aufhängung und Antrieb des Querstromfiltermoduls von der Ausgangsflüssigkeit benetzt werden können. Alternatively, the cross-flow filter module may also be inserted from above into an open container, e.g. open tank, basin, gutter or channel are hung. This open construction also ensures that the suspension and drive of the cross-flow filter module can be wetted by the starting liquid.
Zur Unterstützung der Zirkulation kann das Querstromfiltermodul Rührelemente aufweisen, und/oder im Behälter kann ein Rührwerk vorgesehen sein. To support the circulation, the cross-flow filter module may comprise stirring elements, and / or an agitator may be provided in the container.
Abhängig vom Abfluss des Produktfluids (Permeats) können mehrere Querstromfiltermodule vorgesehen sein. Depending on the effluent of the product fluid (permeate) several cross-flow filter modules can be provided.
Schließlich kann der Behälter als Reaktorgefäß zum Behandeln des Retentats ausgebildet sein, beispielsweise zum Kultivieren von Bakterien, anderen Mikroorganismen, Mikroalgen etc. Dazu ist vorzugsweise die Möglichkeit einer Temperierung des Behälters vorgesehen. Durch den Verzicht auf eine Zirkulationspumpe wird eine schonende Behandlung des Ausgangs- und des Produktfluids sichergestellt, und der konstruktive Aufwand ist gegenüber den bekannten Systemen deutlich vermindert. Finally, the container can be designed as a reactor vessel for treating the retentate, for example for culturing bacteria, other microorganisms, microalgae, etc. For this purpose, the possibility of a temperature control of the container is preferably provided. By dispensing with a circulation pump gentle treatment of the starting fluid and the product fluid is ensured, and the design effort is significantly reduced compared to the known systems.
Es ist offensichtlich, dass erfindungsgemäß das Innenvolumen des Behälters deutlich größer ist als das Bauvolumen des Querstromfiltermoduls. Unter Bauvolumen des Querstromfiltermoduls soll dabei das Volumen verstanden werden, das eine Einhüllende der Filterscheiben umschließen würde; dies entspricht bei bekannten Querstromfiltermodulen etwa dem Innenvolumen des die Filterscheiben umschließenden Gehäuses. Das Innenvolumen des Behälters beträgt erfindungsgemäß mindestens das dreifache des Bauvolumens des Querstromfiltermoduls, vorzugsweise das zehnfache oder mehr. It is obvious that according to the invention the inner volume of the container is significantly larger than the volume of construction of the cross-flow filter module. Under construction volume of the cross-flow filter module is to be understood as the volume that would enclose an envelope of the filter discs; this corresponds with known cross-flow filter modules about the inner volume of the filter disks enclosing housing. The internal volume of the container is according to the invention at least three times the volume of the cross-flow filter module, preferably ten times or more.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt Embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung im Schnitt einer ersten Ausführungsform, und Fig. 1 is a schematic representation in section of a first embodiment, and
Fig. 2A - 2H schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen.  2A-2H are schematic representations of further embodiments.
Gemäß Figur 1 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen Behälter 1 zur Aufnahme des Retentats mit einem Zulauf 2 und einem Ablauf 3 sowie einem abnehmbaren Deckel 4. According to FIG. 1, a device according to the invention comprises a container 1 for receiving the retentate with an inlet 2 and a drain 3 and a removable lid 4.
Im Behälter ist ein Querstromfiltermodul 5 befestigt. Dieses Querstromfiltermodul weist zwei Hohlachsen 6 auf, an denen hohle Filterscheiben zueinander axial beabstandet befestigt sind. Die Filterscheiben überlappen zwischen den Achsen 6. In the container, a cross-flow filter module 5 is attached. This cross-flow filter module has two hollow shafts 6, on which hollow filter discs are mounted axially spaced apart. The filter discs overlap between the axes 6.
Die Achsen 6 sind in einer Befestigungsglocke 8 drehbar aufgehängt, und das Innere Hohlachsen 6 steht in Fluidverbindung mit einem Permeatabfluss 9. Des Weiteren ist im Bereich des Querstromfiltermoduls 5 an der Behälterwand eine Kühlvorrichtung 10 ausgebildet. Zum Abtrennen des Produktfluids wird der Behälter 1 mit dem Ausgangsfluid gefüllt, wobei unterhalb der seitlich und nach oben geschlossenen Befestigungsglocke 8 ein Gaspolster verbleibt, das verhindert, dass der Fluidspiegel bis an die Aufhängung der Achse 6 steigt. The axles 6 are rotatably suspended in a fixing bell 8, and the inner hollow axles 6 are in fluid communication with a permeate discharge 9. Furthermore, a cooling device 10 is formed in the region of the cross-flow filter module 5 on the container wall. To separate the product fluid, the container 1 is filled with the starting fluid, wherein below the laterally and upwardly closed mounting bell 8, a gas cushion remains, which prevents the fluid level rises to the suspension of the axis 6.
Die Achsen und damit die Filterscheiben 7 werden in Drehung versetzt, und aus dem Ausgangsfluid wird das Produktfluid ausgefiltert. Durch die Drehung der Filterscheiben und durch die entstehenden Dichteunterschiede im Ausgangsfluid im Bereich des Querstromfiltermoduls wird eine Zirkulation des Ausgangsfluids im Behälter 1 sichergestellt. Zusätzlich können Rührelemente (nicht dargestellt) am unteren Ende der Achsen vorgesehen sein. The axes and thus the filter discs 7 are set in rotation, and from the starting fluid, the product fluid is filtered out. By the rotation of the filter discs and by the resulting density differences in the output fluid in the region of the cross-flow filter module, a circulation of the output fluid in the container 1 is ensured. In addition, stirring elements (not shown) may be provided at the lower end of the axles.
Der für die Filtration erforderliche Druck ergibt sich durch den Gravitationsdruck des Ausgussfluids im Behälter, wobei die Filtration zusätzlich dadurch unterstützt werden kann, dass der Behälter unter Druck gesetzt wird oder dass das Permeat an der Permeatausgangsleitung 9 mit Unterdruck abgeführt wird. The pressure required for the filtration results from the gravitational pressure of the spout fluid in the container, wherein the filtration can be additionally assisted by pressurizing the container or by removing the permeate at the permeate outlet line 9 under reduced pressure.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2A entspricht dem der Figur 1, wobei zusätzlich ein Rührwerk 11 im Behälter vorgesehen ist, um die Zirkulation und die Homogenisierung des Retentats zu unterstützen und um eine Sedimentie- rung innerhalb des Retentats zu verhindern. The embodiment of Figure 2A corresponds to that of Figure 1, wherein additionally an agitator 11 is provided in the container to assist the circulation and the homogenization of the retentate and to prevent sedimentation within the retentate.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 2B und 2C unterscheiden sich von dem der Figur 1 lediglich durch die Höhenanordnung des Querstromfiltermoduls bzw. durch die Flussrichtung des Fluids im Behälter, wie durch die Pfeile angedeutet ist. The exemplary embodiments of FIGS. 2B and 2C differ from that of FIG. 1 only by the height arrangement of the cross-flow filter module or by the flow direction of the fluid in the container, as indicated by the arrows.
In allen Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2A bis 2C ist das Querstromfiltermodul in einer Ausbuchtung des Behälters 1 angeordnet. Dabei können mehrere Querstromfiltermodule vorgesehen sein, die im Umfang des Behälters angeordnet sind, wie die Querschnitts-Draufsicht der Figur 2 G zeigt. Gemäß Figur 2D ist in einer alternativen Ausführungsform das Querstromfiltermodul 5 in einem separaten Gehäuse 12 untergebracht, das über Ventile 13, 14 in Fluidverbindung mit dem Behälter 1 steht. Auch in dieser Ausführungsform erfolgt der Fluidaustausch zwischen dem Querstromfiltermodul und dem Behälter lediglich aufgrund des durch die Filtration entstehenden Dichteunterschiedes und die durch die Rotation der Filterscheiben erzeugte Strömung. Auch hier kann das Querstromfiltermodul zusätzlich mit Rührelementen versehen sein, die eine Strömung unterstützen. In all exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2A to 2C, the crossflow filter module is arranged in a bulge of the container 1. In this case, a plurality of cross-flow filter modules can be provided, which are arranged in the periphery of the container, as the cross-sectional top view of Figure 2 G shows. According to FIG. 2D, in an alternative embodiment, the crossflow filter module 5 is accommodated in a separate housing 12, which is in fluid communication with the container 1 via valves 13, 14. Also in this embodiment, the fluid exchange between the cross-flow filter module and the container takes place only due to the difference in density resulting from the filtration and the flow generated by the rotation of the filter discs. Again, the cross-flow filter module may be additionally provided with stirring elements that support a flow.
Die Ausführungsformen der Figuren 2E und 2F entsprechen denen der Figuren 2B und 2C, wobei wie in der Figur 2D das Querstromfiltermodul in einem separaten Gehäuse angeordnet ist. The embodiments of FIGS. 2E and 2F correspond to those of FIGS. 2B and 2C, whereby, as in FIG. 2D, the cross-flow filter module is arranged in a separate housing.
Schließlich entspricht die Darstellung der Figur 2H dem Ausführungsbeispiel der Figur 2G mit mehreren Querstromfiltermodulen. Finally, the representation of Figure 2H corresponds to the embodiment of Figure 2G with multiple cross-flow filter modules.
In allen Ausführungsbeispielen kann das Abtrennen das Produktfluids chargenweise oder kontinuierlich erfolgen. Letzteres ist insbesondere dann von Vorteil, wenn hohe Konzentrationsschwankungen im Ausgangsfluid bzw. Re- tentat vermieden werden sollen. In all embodiments, the separation of the product fluid may be batchwise or continuous. The latter is particularly advantageous if high concentration fluctuations in the starting fluid or the remainder of the reaction are to be avoided.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Behandlung eines Ausgangsfluids durch ein Querstromfiltermodul (5), wobei das Querstromfiltermodul mindestens eine drehbar gelagerte Filterscheibe (7) aufweist, 1. Device for treating an output fluid through a cross-flow filter module (5), wherein the cross-flow filter module has at least one rotatably mounted filter disc (7),
dadurch geken nzeich net, dass das Querstromfiltermodul kein eigenes Gehäuse aufweist.  characterized Porsche Style nzeich that the cross-flow filter module does not have its own housing.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2. Apparatus according to claim 1,
zum Behandlung eines Ausgangsfluids mit einem Behälter (1) zur Aufnahme des Ausgangsfluids und einem Querstromfiltermodul (5), wobei das Querstromfiltermodul mindestens eine drehbar gelagerte Filterscheibe (7) aufweist,  for treating a starting fluid with a container (1) for receiving the starting fluid and a cross-flow filter module (5), wherein the cross-flow filter module has at least one rotatably mounted filter disc (7),
dadurch geken nzeich net, dass das Querstromfiltermodul (5) im Behälter (1) angeordnet ist.  characterized Porsche Style nzeich that the cross-flow filter module (5) in the container (1) is arranged.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3. Apparatus according to claim 2,
dadurch geken nzeichnet, dass die Behälterwandung eine Befestigungsglocke (8) aufweist, in der das Querstromfiltermodul (5) aufgehängt ist.  characterized in that the container wall has a fixing bell (8) in which the cross-flow filter module (5) is suspended.
4. Vorrichtung zum Behandeln eines Ausgangsfluids mit einem Behälter (1) zur Aufnahme des Ausgangsfluids und einem Querstromfiltermodul (5), zum Abtrennen eines Produktfluids aus dem Ausgangsfluid wobei das Querstromfiltermodul (5) mindestens eine drehbar gelagerte Filterscheibe (7) aufweist und das Querstromfiltermodul (5) in einem separaten Gehäuse (10) angeordnet ist, 4. An apparatus for treating an output fluid with a container (1) for receiving the output fluid and a cross-flow filter module (5), for separating a product fluid from the starting fluid wherein the cross-flow filter module (5) at least one rotatably mounted filter disc (7) and the cross-flow filter module ( 5) is arranged in a separate housing (10),
dadurch ge ken nzeich net, dass das Gehäuse (12) ohne Zwischenschaltung einer Pumpe in Fluidverbindung mit dem Behälter (1) steht. characterized in that the housing (12) is in fluid communication with the container (1) without the interposition of a pump.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Device according to one of claims 1 to 4,
dadurch geken nzeich net, dass das Querstromfiltermodul (5) angrenzend an eine Behälterwand angeordnet ist.  characterized in that the cross-flow filter module (5) is arranged adjacent to a container wall.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6. Apparatus according to claim 5,
dadurch geken nzeich net, dass eine Kühlvorrichtung (10) im Bereich des Querstromfiltermoduls (5) angeordnet ist.  characterized Porsche Style nzeich that a cooling device (10) in the region of the cross-flow filter module (5) is arranged.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Device according to one of claims 1 to 6,
dadurch ge ken nzeich net, dass das Querstromfiltermodul vertikal hängend angeordnet ist.  characterized in that the cross-flow filter module is arranged vertically hanging.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of claims 1 to 7,
dadurch geken nzeichnet, dass das Querstromfiltermodul Rührelemente aufweist.  characterized Porsche Style characterized in that the cross-flow filter module comprises stirring elements.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Device according to one of claims 1 to 8,
dadurch geken nzeichnet, dass im Behälter (1) ein Rührwerk (11) angeordnet ist.  characterized Porsche Style nzeichnet that in the container (1) an agitator (11) is arranged.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Device according to one of claims 1 to 9,
dadurch geken nzeichnet, dass eine Anzahl von Querstromfiltermodulen vorgesehen ist.  characterized in that a number of cross-flow filter modules is provided.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. Device according to one of claims 1 to 10,
dadurch geken nzeich net, dass der Behälter (1) als Reaktorgefäß zum Behandeln des Ausgangsfluids ausgebildet ist.  characterized Porsche Style nzeich that the container (1) is designed as a reactor vessel for treating the output fluid.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, 12. Device according to one of claims 2 to 11,
dadurch geken nzeich net, dass das Verhältnis der Innenvolumen des Behälters zum Bauvolumen des Querstromfiltermoduls mindestens 3:1, vorzugsweise 10:1 oder größer ist.  characterized Porsche Style nzeich that the ratio of the internal volume of the container to the volume of the cross-flow filter module is at least 3: 1, preferably 10: 1 or greater.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4137554A1 (en) 2021-08-18 2023-02-22 ANDRITZ Separation GmbH Fermentation device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502848A1 (en) * 1995-01-30 1995-06-08 Ulrich Otto Rotary sheer slot filter surfaces arranged on overlapping rotating discs on parallel shafts
JPH09108547A (en) * 1995-10-18 1997-04-28 Hitoshi Masuda Rotary type membrane separator
JPH11216490A (en) * 1993-01-21 1999-08-10 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Organic waste water treating device
EP1702664A2 (en) * 2000-01-31 2006-09-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Water treatment unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11216490A (en) * 1993-01-21 1999-08-10 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Organic waste water treating device
DE19502848A1 (en) * 1995-01-30 1995-06-08 Ulrich Otto Rotary sheer slot filter surfaces arranged on overlapping rotating discs on parallel shafts
JPH09108547A (en) * 1995-10-18 1997-04-28 Hitoshi Masuda Rotary type membrane separator
EP1702664A2 (en) * 2000-01-31 2006-09-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Water treatment unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 199727, Derwent World Patents Index; Class D15, AN 1997-292953, XP002585739 *
DATABASE WPI Section Ch Week 199943, Derwent World Patents Index; Class D15, AN 1999-511187, XP002587504 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4137554A1 (en) 2021-08-18 2023-02-22 ANDRITZ Separation GmbH Fermentation device

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