WO2019048465A1 - Plattenfilter zur durchführung mehrerer paralleler prozessschritte in der maischebehandlung - Google Patents

Plattenfilter zur durchführung mehrerer paralleler prozessschritte in der maischebehandlung Download PDF

Info

Publication number
WO2019048465A1
WO2019048465A1 PCT/EP2018/073847 EP2018073847W WO2019048465A1 WO 2019048465 A1 WO2019048465 A1 WO 2019048465A1 EP 2018073847 W EP2018073847 W EP 2018073847W WO 2019048465 A1 WO2019048465 A1 WO 2019048465A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
plate
chambers
mash
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/073847
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander SCHEIDEL
Alirio CALDERA LOPEZ
Konrad MÜLLER-AUFFERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017215930.8A external-priority patent/DE102017215930A1/de
Priority claimed from DE102017215928.6A external-priority patent/DE102017215928A1/de
Priority claimed from DE102017215925.1A external-priority patent/DE102017215925A1/de
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of WO2019048465A1 publication Critical patent/WO2019048465A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B01D25/164—Chamber-plate presses, i.e. the sides of the filtering elements being clamped between two successive filtering plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/32—Removal of the filter cakes
    • B01D25/322—Removal of the filter cakes specially for chamber filter presses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/14—Lautering, i.e. clarifying wort
    • C12C7/16—Lautering, i.e. clarifying wort by straining
    • C12C7/165—Lautering, i.e. clarifying wort by straining in mash filters

Definitions

  • the invention relates to a plate filter and a method in particular for filtering mash according to the preambles of claims 1 and 10.
  • Mash filters are used in beer production for the separation of solid and liquid components from the mash for wort clarification and the leaching or leaching of the grains.
  • mash filters are described, for example, in the textbook Narcissus, "The Beer Brewery - Vol. 2: The Technology of Wort Preparation, 2009".
  • Mash filters are already well known and have juxtaposed, standing filter chambers, as shown for example in Figs. 9 and 10.
  • the filter chambers are laterally separated by respective plates between which e.g. a frame is arranged with at least one filter cloth, limited.
  • the individual chambers are pressed tightly by a stamp on a solid top plate.
  • the emptying of the filter chambers is done by opening the horizontally strained plate packs.
  • the individual plates are separated one after the other so that the filter cakes, i.
  • the grapevines fall down into a grave bunker that is open under the filter and can be removed from there by a screw, for example.
  • an ejection of the chambers or a spray cleaning of the filter layer takes place before the plates are pushed together again and are sealed by strong compression via a circumferential seal arranged between the plates or frame.
  • the known mash filters have the disadvantage that they are due to the nature of the emptying, i. by moving apart of the individual plates bring increased space requirements. Also, the moving apart and pushing together of the plates takes relatively long, resulting in a poor system efficiency.
  • the conventional emptying of the plates is accompanied by a considerable noise and a vapor emission.
  • Such mash filters are operated in batches and go through the different process steps:
  • the mash storage ie usually the simultaneous filling of all chambers and the simultaneous filtrate / wort drainage
  • the spent grain leaching ie usually the optional pre-pressing of the filter cake and the rinsing of the filter cake with water
  • the spent grain drainage ie: usually moving apart the chamber filter to remove the filter cake
  • the individual chambers can only perform the same process step in each case.
  • the moving apart of the chambers can not be carried out simultaneously with other process steps in a batch operation.
  • the discontinuously operated filters have a maximum daily output which is lower than the maximum possible output due to process-limiting parameters.
  • the performance of the filters results from the sum of productive and unproductive times.
  • the object of the present invention is to provide a plate filter, in particular for filtering mash, and a method which make continuous operation with increased power possible in a simple manner.
  • the plate filter according to the invention in particular for filtering mash, has a plurality of filter chambers arranged next to one another.
  • the filter chambers each have a plurality of ports, which are connected via a piping with a valve associated with the respective port, such that at the same time in different filter chambers different process steps of the filtering process, such. Mash storage, washing out of the filter cake, pressing out the filter cake and emptying the filter chambers can be performed independently.
  • the number of brews per day can be significantly increased - for example, be raised from 14 to 17 in 24 hours at a constant filter surface.
  • the connections are now in each case formed in outer walls (ie in the lateral surface) of the composite filter chambers, in particular as openings which extend from the outside into the respective filter chamber at an angle, preferably perpendicular to the longitudinal axis of the plate filter. While in the prior art supply lines were formed together in the plates, is now the casing, or a part thereof, outside the filter chambers. Thus, the individual chambers, or clusters with multiple chambers can be specifically supplied and emptied.
  • the lines adjacent to the openings for example, a diameter of 15 to 50 mm and a cross section of 150 mm 2 to 2000 mm 2 .
  • the size of the opening is therefore not limited to a certain diameter of the feed lines, as in the prior art where the openings are formed within the plates.
  • openings are provided in the frame-like plates, resulting in a continuous line when the frame-like plates are in the closed state.
  • the invention enables the terminals to be freely located at suitable locations, such that a suitable medium can be deliberately fed into a single panel or a cluster of panels.
  • the filter chambers are laterally delimited in particular by frame-shaped plates and preferably a further frame-shaped intermediate plate is arranged between the plates, wherein the connections are formed in the plates and / or the intermediate plates. That is, the terminals are arranged on the outside of two frame-shaped plates when the frame-shaped plates are formed so as to be able to confine a chamber to the outside together, or in addition certain terminals (eg for mash) are arranged on the outside of the intermediate plate when the chamber is formed by the frame-shaped plates and the intermediate plate.
  • the filter may be configured such that a number n of filter chambers should be operable simultaneously with the same process step and thus form a cluster.
  • corresponding connections of the n filter chambers are connected via a common piping to at least one common valve.
  • the number of valves can be effectively reduced, since then the filter chambers, which are operable with the same process step, can share a common valve, such as a mash inlet valve or a wash water valve, so that the Verrohrungsaufwand can be effectively reduced.
  • Ventilation valve provided that n is an element of natural numbers.
  • it is also possible to introduce rinsing water into the filter chamber with a second valve in order to wash away remnants of the spent grain cake from the filter cloths. That is, when n 1, that each filter chamber is associated with a corresponding valve, and when n> 1, n filter chambers share a corresponding valve.
  • the plate filter has at least one closing mechanism, via which a respective bottom opening in the bottom area of the filter chambers can be opened for removing filter cake, wherein preferably the bottom openings of different filter chambers can be opened independently of one another.
  • the filter plates for ejecting the filter cake do not have to be moved apart, as in the prior art, but the filter cake is discharged by opening the bottom opening, for example in a grain bunker.
  • the frame-shaped plates on both sides of movable membranes wherein - viewed in the longitudinal direction of the plate filter - arranged on the front side of the plate membrane is turned inside a first filter chamber and the membrane is turned on the back of this plate to the inside of a subsequent filter chamber , wherein at least one filter element, preferably two filter elements are arranged between the membranes, wherein the filter element, in particular filter cloth, in each case preferably rests on the respective membrane and advantageously also attached to the respective frame-shaped plate.
  • Each membrane advantageously has a structured surface, i. Elevations as spacers to the filter element, so that filtrate can drain off and / or leaching medium can be fed improved.
  • an inflation space can result between the membranes of adjacent filter chambers into which an inflation medium, in particular compressed air or press water can be conducted.
  • this space can be used to inflate and move both membranes that protrude into adjacent filter chambers, for example, to compress the filter cake.
  • connection for mash is arranged in a non-filtrate space of the respective filter chamber and / or a connection for an inflation medium in the region of the inflation space between two membranes of adjacent filter chambers and / or a connection for wash water in a filtrate region, in particular between a membrane and a filter element is arranged and / or a connection for a ventilation valve in a Unfiltrat Scheme is arranged and / or a connection for a Würzeablauf in a filtrate, in particular between a filter element and a membrane, is arranged.
  • the steps of pressing out the filter cake and washing out the filter cake in adjacent filter chambers wherein an inflation medium, in particular compressed air or press water between adjacent membranes of the adjacent filter chambers is passed, such that even during the washing of the filter cake by moving in the direction of the filter chamber Membrane is compressed.
  • an inflation medium in particular compressed air or press water between adjacent membranes of the adjacent filter chambers
  • the adjacent membrane exerts a pressure on the filter cake.
  • the total volume flow of the filtrate is made up of the partial wort from wort, (ie the filtrate recovered when the mash is stored and filtered), infusion (ie the washing water passed through the filter cake and washes it) and press liquor (filtrate following that) Washout by compression is obtained from the filter cake) together.
  • the mash in the plate filter can be continuously filtered / leached / squeezed / emptied because, when the process chain has been run through in a filter chamber or a cluster of filter chambers, the filter chamber again can be filled again with mash, and when the filter chamber is filled already a next filter chamber is ready to take mash. But it is also a discontinuous operation possible.
  • the membranes press from two sides of the filter chamber to the filter cake, with only the wort drain line open.
  • washing water is introduced into a first filtrate space between a first membrane and a first filter element during washout, flows through the filter cake and is derived in particular via a second Filtratraum between a second filter element and a second membrane.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a plate filter without piping
  • Fig. 2 shows a section through a part of the filter and in perspective a plate according to the invention.
  • Fig. 3A shows a rough schematic of the structure of a filter chamber according to a preferred embodiment.
  • Fig. 3B shows a rough schematic of a section through a plate filter according to the present invention.
  • Fig. 4 shows a rough schematic of a section through a plate with bottom opening according to the present invention.
  • Fig. 5 shows a rough schematic of a plate filter according to the invention.
  • Fig. 6A-D shows the sequencer of the continuous plate filter for the different process steps.
  • Fig. 7 shows a rough schematic of a side view of a plate and an intermediate plate.
  • Fig. 8 shows a rough schematic of another embodiment according to the present invention
  • Figs. 9 and 10 show in perspective a plate filter according to the prior art.
  • Fig. 1 1 shows a roughly schematic a frame-shaped plate according to the prior
  • Fig.12 shows the production volume with different process control
  • Fig. 1 shows schematically the essential parts of a plate filter 1, wherein, however, the piping and valves, which are explained in more detail below are not shown.
  • the plate filter 1 has a plurality of juxtaposed filter chambers 3 (see also FIG. 2), which are bounded laterally by respective plates 14, between which a frame-shaped intermediate plate 20 is arranged.
  • the plates 14, 20 may be densely pressed by a punch to fixed head plates 18a, 18b or be connected by connecting means in each case with the adjacent plate, such that a tight connection between the plates is generated, so that the respective filter chamber 3 form can.
  • FIGS. 3A and 3B show a rough schematic of the possible construction of individual filter chambers 3. The illustration in FIG.
  • FIG. 3A shows a filter chamber 3 which is delimited laterally by two plates 14.
  • the left panel 14 has a membrane 36i that is inflatable / expandable and a filter cake 38 that can settle depressingly to squeeze and / or homogeneously disperse it.
  • This membrane 36i can be inflated, for example, with an inflation medium, for example compressed air or press water.
  • filter elements that is here filter cloths 15, in the filter chamber 3, such that the medium, which is in the filter chamber 3, as shown by the arrow, entering through the filter element, in particular filter cloth 15i and 152 is filtered and a clarified Share the filter chamber 3 can leave again through a corresponding opening.
  • the filter cake 38 deposits in the unfiltered space 3a between the filter cloths 15i, 152.
  • Filtrate can flow off via the filtrate 3b.
  • the surface of the membrane 36 may either be smooth or, for example, be structured and have elevations and / or depressions.
  • the depressions 45 should, as shown in FIG. 3B, be designed such that liquid can run down between the respective filter element 15i, 152 and the depressions 25 down to the connection for wort 6c, as shown in FIG. 3B.
  • Fig. 3B shows only the lower half of the filter chamber 3 in cross section.
  • diaphragm 36i and filter element 15i are both attached to plate 14i.
  • an intermediate plate 20 may be provided between the plates 14.
  • Fig. 2 shows an example with two plates 14, wherein a plate 20 which is arranged between the plates 14 is shown in perspective.
  • the filter chamber 3 in the bottom region 5 on a bottom opening 4 can be opened and closed via a closing mechanism 26, for each filter chamber 3, or a cluster of filter chambers independently.
  • the bottom element 8 may be rotatably supported, for example, about an axis A, such that the opening 4 can be opened by opening the bottom element about the axis A, as shown in Fig. 4.
  • FIG. 7 Anschouvre 6a, b, c, d, which are connected via a piping 2a, b, c, d with a respective port associated valve 7a, b, c, d, such that simultaneously in different filter chambers different process steps of the filtering process can be performed independently.
  • the filter plate 14 has the ports 6a for an inflation medium, i. Compressed air / press water on, as well as the connection 6b for washing water and the connection 6c for wort.
  • the intermediate plate 20 here has the connection 6d for mash.
  • each filter chamber 3a may also have a bleed valve 7e with a corresponding port 6e and a piping 2e.
  • the individual components of the four filter chambers are shown only roughly schematically.
  • Fig. 5 shows the respective piping 2a-2e, which open into the corresponding ports 6a-6e.
  • 40 is a supply line for Aufblasmedium, 41 with a supply line for wash water, 43 a line for wort and 42 a supply line for mash.
  • 22 23, 24, 25, the outer sides or surfaces of the filter chambers are designated.
  • a process step chain can be carried out with the following process steps: mash inlay A, washing out B, pressing out C, emptying D.
  • Fig. 5 shows the first filter chamber 3a in a state A, in the mash is opened with the valve open 7d via the mash line 42 and thereby can be filtered by the mash is pressed to the filter elements 15i, 152, in which case the wort before Filter elements and then via the open valves 7c, 7c from the two Filtratfoli 3b can drain into the wort line 43.
  • the valve for wash water 7b is closed and also the vent valve 7e is opened until the air is displaced from the chamber and is then closed.
  • the second chamber 3 is in the process step of emptying D.
  • all valves 7a, b, c, d are closed.
  • the vent valve 7e may be open.
  • the third chamber is in the process step of extrusion C, in which case an inflation medium is passed via the open valves 7a into the inflation space 9, such that the membranes 36 move to the center of the chamber and the filter cake 38 is compressed.
  • the valve 7b is closed, that is, no wash water can run in, and the two valves 7c are opened so that squeezed wort can drain from the filtrate spaces 3b.
  • the vent valve 7e is closed.
  • the fourth chamber is in the process step of leaching C, in which case the valve 7b is opened, such that wash water can be passed into a first filtrate 3b, through which filter cake 38 flows and leaves the filter via the second filtrate 3b with valve 7c open , wherein the refills can be routed here in the line 43.
  • step D The bottom element 8 is opened only in step D.
  • an unillustrated Ausippolement be provided that pushes the filter cake, for example, from top to bottom.
  • step A can then be carried out again, wherein an intermediate cleaning step is possible, in which cleaning liquid, in particular water can be introduced, for example, via the valves 7b and / or via the vent opening 7e.
  • cleaning liquid in particular water
  • each filter chamber 3 has its own connection for a cleaning medium with a corresponding valve.
  • the valve circuits necessary for cleaning are not shown here for the sake of simplicity.
  • the filter method according to the invention will be explained in more detail with reference to FIG.
  • the first filter chamber 3 is located in the process step of the mash disposal A, in the second mapping 6B then in the process step of the leaching B, in the third Figure 6C then in the process step of pressing C and in the fourth figure 6D then in the process step of emptying D.
  • the individual steps are run through one after the other.
  • a continuous operation is possible.
  • a number of k filter chambers are provided, which can be divided by the number m of process steps. In the process steps envisaged here 4, a multiple of 4 packets is thus always necessary.
  • the continuous plate filter can be provided with several, for example four separate areas in the form of chamber packages, in which case the individual step chains run not in adjacent chambers, but in adjacent chamber packages, which can be separated from one another by head plates.
  • Fig. 8 shows three filter chamber packages, each with four filter chambers 3, so that a number k of 12 filter chambers are arranged in the longitudinal direction.
  • three filter chambers 3 are operated simultaneously with the same process step, ie the first filter chamber with the process step A, the second with the process step B and the third with the process step C and the fourth with the process step D.
  • only one connection is shown , wherein a corresponding piping for each port 6a, b, c, d, e applies.
  • each connection 6 leads into a collecting line or common line 2a, which is connected to only one valve 7, so that filter chambers 3, which are to be operated with the same process step, share a common valve 7 with a common piping.
  • Table 1 comparatively shows flow rates and process times for discontinuous and continuous process control in the mash filter.
  • Table 1 comparatively shows flow rates and process times for discontinuous and continuous process control in the mash filter.
  • pan-wort volumes for different process guides are applied in the mash filter.
  • the proposed optimized process parameters from Table 1 also bring about an increase in the production volume of approximately 7% in the discontinuous mode of operation. Due to the continuous mode of operation it is possible to increase the capacity of the mash filter with the same filter area of approx. 21%, which is partly due to the savings in opening and closing the filter of approx. 10 min per brew. By washing the spent grain cake over the entire filter surface and the previous / simultaneous pressing the volume flow can be increased.
  • the flow rate in a lauter tun is for comparison at 3.9 to 15 hl / m 2 ⁇ h -1 .
  • the spice wort was considered to be 12 ° P and the area loading of classic mash filters of approx. 33 kg / m 2 to the equivalent.
  • the main casting was determined to be 1: 3 (malt / starch carrier: water), resulting in a total mash volume of 64 hl and an infusion volume of 58 hl.
  • the maceration filter's maceration time was defined as 80 minutes, so that with a maceration time of 80 minutes two macerations for 64 hl net mash volume were used or a mash volume flow of 48 hl-h- 1 had to be ensured the mode of operation with a mash vessel is also not unlimited, since the filtration process with about 100 min (14 brews / day) takes place and the mash storage takes about 25 min to complete.
  • the brewing rate / day can be increased to 17 brews / day.
  • a higher filter capacity is due to the fact that the process achieved by the novel precompression and simultaneous flow from a filter side gegebauerieri filter side a higher flow rate during washout and the emptying of the grain cake on the Bodenöffung the filter press must not be apart and moved back together.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plattenfilter, insbesondere zum Filtrieren von Maische, mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammern jeweils mehrere Anschlüsse aufweisen, die über eine Verrohrung mit einem, dem jeweiligen Anschluss zugeordneten Ventil verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses unabhängig durchgeführt werden können.

Description

PLATTENFILTER ZUR DURCHFÜHRUNG MEHRERER PARALLELER
PROZESSSCHRITTE IN DER MAISCHEBEHANDLUNG
Die Erfindung betrifft einen Plattenfilter sowie ein Verfahren insbesondere zum Filtrieren von Maische nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.
Maischefilter werden bei der Bierherstellung zur Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen aus der Maische zur Würzeklärung und der Auswaschung bzw. Auslaugung der Treber verwendet.
Solche Maischefilter sind beispielsweise in dem Fachbuch Narziß, "Die Bierbrauerei - Bd. 2: Die Technologie der Würzebereitung, 2009" beschrieben. Maischefilter sind bereits wohl bekannt und weisen nebeneinander angeordnete, stehende Filterkammern auf, wie beispielsweise in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Die Filterkammern werden seitlich durch jeweilige Platten, zwischen denen z.B. ein Rahmen mit mindestens einem Filtertuch angeordnet ist, begrenzt. Wie aus den Figuren hervorgeht, werden die einzelnen Kammern durch einen Stempel an eine feste Kopfplatte dicht verpresst. Die Entleerung der Filterkammern erfolgt durch das Öffnen der horizontal verspannten Plattenpakete. Dabei fahren herkömmlicherweise die einzelnen Platten nacheinander auseinander, so dass die Filterkuchen, d.h. die Treber, in einen sich unter dem Filter befindenden nach oben hin offenen Treberbunker herabfallen und von dort beispielsweise über eine Schnecke abtransportiert werden können. Je nach Ausführung der Filter erfolgt eine Ausspritzung der Kammern bzw. eine Sprühreinigung der Filterschicht (insbesondere der Filtertücher) bevor die Platten wieder zusammengeschoben werden und über eine starke Verpressung über eine umlaufende, zwischen den Platten bzw. Rahmen angeordnete Dichtung, abgedichtet werden. Die bekannten Maischefilter bringen den Nachteil mit sich, dass sie durch die Art der Entleerung, d.h. durch das Auseinanderfahren der einzelnen Platten einen erhöhten Platzbedarf mit sich bringen. Auch dauert das Auseinanderfahren und Zusammenschieben der Platten relativ lang, so dass sich eine schlechte Anlageneffizienz ergibt. Außerdem geht die herkömmliche Entleerung der Platten mit einem nicht unerheblichen Lärm und einer Dampfemission einher.
Solche Maischefilter werden chargenweise betrieben und durchlaufen die unterschiedlichen Prozessschritte:
• die Maischeeinlagerung (sprich: in der Regel das simultane Befüllen aller Kammern und der gleichzeitige Filtrat/Vorderwürzeabzug), • die Treberauswaschung (sprich: in der Regel das wahlweise Vorpressen der Filterkuchen und das Durchspülen der Filterkuchen mit Wasser),
• die Treberkuchenkompression (sprich: in der Regel die Restauspressung zur Flüssigkeitsreduzierung) und
• Die Treberentleerung (sprich: In der Regel das Auseinanderfahren des Kammerfilters, um den Filterkuchen zu entfernen), wobei diese Prozessschritte gleichzeitig in allen Kammern durchgeführt werden. Da sich die Zuführleitungen innerhalb der Filterplatten in Längsrichtung des Filters erstrecken, können die einzelnen Kammern nur jeweils den gleichen Prozessschritt durchführen. Auch das Auseinanderfahren der Kammern kann bei einem chargenweisen Betrieb nicht zeitgleich mit anderen Prozessschritten erfolgen. Somit haben die diskontinuierlich betriebenen Filter, bedingt durch ihre Rüstzeiten (unproduktiv) eine maximale Tagesleistung, die geringer ausfällt, als die maximal mögliche Leistung, bedingt durch prozesslimitierende Parameter. Die Leistung der Filter ergibt sich aus der Summe von Produktiv- und Unproduktivzeiten.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Plattenfilter, insbesondere zum Filtrieren von Maische sowie ein Verfahren bereitzustellen, die einen kontinuierlichen Betrieb mit erhöhter Leistung auf einfache Art und Weise ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Der erfindungsgemäße Plattenfilter, insbesondere zum Filtrieren von Maische, weist mehrere nebeneinander angeordnete Filterkammern auf. Die Filterkammern weisen jeweils mehrere Anschlüsse auf, die über eine Verrohrung mit einem dem jeweiligen Anschluss zugeordneten Ventil verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses, wie z.B. Maischeeinlagerung, Auswaschen des Filterkuchens, Auspressen des Filterkuchens und Entleeren der Filterkammern unabhängig durchgeführt werden können.
Dadurch, dass unterschiedliche Prozessschritte unabhängig voneinander in den Filterkammern ausgeführt werden können, ermöglicht ein solcher Plattenfilter einen kontinuierlichen Betrieb, was insbesondere zu reduzierten Rüstzeiten und somit einer erhöhten Kapazität des Filters führt, da Produkt kontinuierlich zu und abgeführt werden kann.
Somit kann beispielsweise die Sudzahl pro Tag wesentlich erhöht werden - beispielsweise von 14 auf 17 Sude in 24 Stunden bei konstanter Filterfläche angehoben werden. Die Anschlüsse sind nun jeweils in Außenwandungen (d.h. in der Mantelfläche) der zusammengesetzten Filterkammern ausgebildet, insbesondere als Öffnungen, die sich unter einem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Plattenfilters von außen in die jeweilige Filterkammer hinein erstrecken. Während im Stand der Technik Zuführungsleitungen gemeinsam in den Platten ausgebildet waren, befindet sich nun die Verrohrung, bzw. ein Teil davon, außerhalb der Filterkammern. Somit können die einzelnen Kammern, oder Cluster mit mehreren Kammern gezielt versorgt und entleert werden. Dabei weisen die Leitungen, die an die Öffnungen angrenzen beispielsweise einen Durchmesser von 15 bis 50 mm bzw. einen Querschnitt von 150 mm2 bis 2000 mm2 auf. Die Größe der Öffnung ist somit auch nicht begrenzt auf einen bestimmten Durchmesser der Zuführleitungen, wie im Stand der Technik wo die Öffnungen innerhalb der Platten ausgebildet sind. Im Stand der Technik sind Öffnungen in den rahmenartigen Platten vorgesehen, wobei sich eine durchgehende Leitung ergibt, wenn die rahmenartigen Platten im geschlossenen Zustand sind. Die Erfindung ermöglicht, dass die Anschlüsse frei an passenden Orten angeordnet werden können, derart, dass gezielt ein entsprechendes Medium in eine einzelne Platte oder ein Cluster von Platten zugeführt werden kann.
Die Filterkammern werden insbesondere durch rahmenförmige Platten seitlich begrenzt und vorzugsweise ist eine weitere rahmenförmige Zwischenplatte zwischen den Platten angeordnet, wobei die Anschlüsse in den Platten und/oder den Zwischenplatten ausgebildet sind. Das heißt, die Anschlüsse sind an der Außenseite von zwei rahmenförmigen Platten angeordnet, wenn die rahmenförmigen Platten derart ausgebildet sind, dass sie zusammen eine Kammer nach außen begrenzen können oder aber es sind zusätzlich bestimmte Anschlüsse (z.B. für Maische) an der Außenseite der Zwischenplatte angeordnet, wenn die Kammer durch die rahmenförmigen Platten und die Zwischen platte gebildet ist.
Wenn der Plattenfilter eine Anzahl k in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Filterkammern aufweist, kann der Filter derart konfiguriert sein, dass eine Anzahl n Filterkammern gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen und sich somit ein Cluster ausbildet. Dabei sind einander entsprechende Anschlüsse der n Filterkammern über eine gemeinsame Verrohrung mit mindestens einem gemeinsamen Ventil verbunden. Somit kann die Anzahl der Ventile wirksam reduziert werden, da sich dann die Filterkammern, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sind, ein gemeinsames Ventil teilen können, beispielsweise ein Maischeeinlaufventil oder ein Waschwasserventil, so dass auch der Verrohrungsaufwand wirksam reduziert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist für eine Anzahl n Filterkammern, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, mindestens ein Maischeeinlaufventil, mindestens ein Würzeablaufventil, mindestens ein Waschwassereinlaufvent.il, mindestens ein Ventil für ein Aufblasmedium insbesondere für Druckluft- oder Presswasser und vorzugsweise mindestens ein Entlüftungsventil vorgesehen, wobei gilt, dass n ein Element der natürlichen Zahlen ist. Über den Anschluss für das Entlüftungsventil ist es auch möglich mit einem zweiten Ventil Spülwasser in die Filterkammer einzuleiten um Reste des Treberkuchens von den Filtertüchern abzuwaschen. Das heißt, wenn n = 1 , dass jeder Filterkammer ein entsprechendes Ventil zugeordnet ist, und wenn n > 1 , sich n Filterkammern ein entsprechendes Ventil teilen. Vorteilhafterweise gilt, dass k in folgenden Bereich liegt: k = 1 -150, insbesondere k= 50-150.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Plattenfilter mindestens einen Verschließmechanismus auf, über den zum Entfernen von Filterkuchen eine jeweilige Bodenöffnung im Bodenbereich der Filterkammern geöffnet werden kann, wobei vorzugsweise die Bodenöffnungen unterschiedlicher Filterkammern unabhängig voneinander geöffnet werden können. Somit müssen die Filterplatten zum Ausstoßen des Filterkuchens nicht Auseinandergefahren werden, wie im Stand der Technik, sondern der Filterkuchen wird durch Öffnen der Bodenöffnung ausgebracht, beispielsweise in einen Treberbunker.
Vorteilhafterweise weisen die rahmenförmigen Platten auf beiden Seiten bewegliche Membranen auf, wobei - in Längsrichtung des Plattenfilters betrachtet- die auf der Vorderseite der Platte angeordnete Membran zur Innenseite einer ersten Filterkammer gewandt ist und die Membran auf der Rückseite dieser Platte zur Innenseite einer nachfolgenden Filterkammer gewandt ist, wobei mindestens ein Filterelement, vorzugsweise zwei Filterelemente zwischen den Membranen angeordnet sind, wobei das Filterelement, insbesondere Filtertuch, jeweils vorzugsweise auf der jeweiligen Membran aufliegt und vorteilhafterweise auch an der jeweiligen rahmenförmigen Platte befestigt ist. Die Membran hat jeweils vorteilhafterweise eine strukturierte Oberfläche, d.h. Erhebungen als Abstandshalter zum Filterelement, damit Filtrat ablaufen kann und/oder Auslaugungsmedium verbessert zugeführt werden.
So kann sich zwischen den Membranen benachbarter Filterkammern ein Aufblasraum ergeben, in den ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser geleitet werden kann. Somit kann dieser Raum genutzt werden, um beide Membrane, die in benachbarte Filterkammern ragen aufzublasen und zu bewegen, um beispielsweise den Filterkuchen zu komprimieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anschluss für Maische in einem Unfiltrat- raum der jeweiligen Filterkammer angeordnet und/oder ein Anschluss für ein Aufblasmedium im Bereich des Aufblasraums zwischen zwei Membranen benachbarter Filterkammern und/oder ein Anschluss für Waschwasser in einem Filtratbereich, insbesondere zwischen einer Membran und einem Filterelement angeordnet ist und/oder ein Anschluss für ein Be- und Entlüftungsventil in einem Unfiltratbereich angeordnet ist und/oder ein Anschluss für einen Würzeablauf in einem Filtratraum .insbesondere zwischen einem Filterelement und einer Membran, angeordnet ist. Somit ergibt sich eine ideale Konstellation der Anschlüsse.
Gemäß einem Verfahren, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 werden in unterschiedlichen Filterkammern des Plattenfilters unabhängig voneinander gleichzeitig unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses durchgeführt. In den Filterkammern können nun in unterschiedlichen Bereichen gleichzeitig die Prozessschritte Maischeeinlagerung, Auswaschen des Filterkuchens, Auspressen des Filterkuchens und Entleeren der Filterkammern ablaufen.
Vorteilhafterweise laufen die Schritte Auspressen des Filterkuchens und Auswaschen des Filterkuchens in benachbarten Filterkammern ab, wobei ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser zwischen benachbarten Membranen der benachbarten Filterkammern geleitet wird, derart, dass auch während des Auswaschens der Filterkuchen durch die sich in Richtung der Filterkammer bewegende Membran komprimiert wird. Das heißt, dass auch die Filterkammer, bei der ausgewaschen wird, die angrenzende Membran einen Druck auf den Filterkuchen ausübt. Somit kann eine einseitige Verpressung während des Auswaschens des Filterkuchens erfolgen, wobei es zu einer besseren Auslaugung der Tre- ber kommt. Dieses Verhalten wird dadurch erklärt, dass der Treberkuchen durch die Verpressung homogener auf den Filtertüchern bzw. Filterelementen verteilt wird und mögliche Durchbrüche verlegt werden.
Der Gesamtvolumenstrom des Filtrats setzt sich aus den Teilströmen von Vorderwürze, (d.h. das gewonnene Filtrat wenn die Maische eingelagert und dabei filtriert wird), Nachguss (d.h. das Waschwasser, das durch den Filterkuchen geleitet wird und diesen auswäscht) und Pressflüssigkeit (Filtrat das nach dem Auswaschen durch Kompression aus dem Filterkuchen gewonnen wird) zusammen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Maische in dem Plattenfilter kontinuierlich fil- triert/ausgelaugt/ausgepresst/entleert werden, da, wenn in einer Filterkammer bzw. einem Cluster an Filterkammern die Prozessch rittkette durchlaufen wurde, die Filterkammer wieder erneut mit Maische befüllt werden kann, und wenn die Filterkammer befüllt ist bereits eine nächste Filterkammer bereit ist um Maische aufzunehmen. Es ist aber auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich.
Während des Auspressens drücken die Membranen von zwei Seiten der Filterkammer auf den Filterkuchen, wobei nur die Würzeablaufleitung geöffnet ist.
Beim Entleeren der Filterkammern wird eine Bodenöffnung im Unfiltratbereich der jeweiligen Filterkammer geöffnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Auswaschen Waschwasser in einen ersten Filtratraum zwischen einer ersten Membran und einem ersten Filterelement eingeleitet, durchströmt den Filterkuchen und wird insbesondere über einen zweiten Filtratraum zwischen einem zweiten Filterelement und einer zweiten Membran abgeleitet.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgender Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Plattenfilter ohne Verrohrung und
Ventile.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil des Filters und in perspektivischer Darstellung eine Platte gemäß der Erfindung.
Fig. 3A zeigt grobschematisch den Aufbau einer Filterkammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Fig. 3B zeigt grobschematisch einen Schnitt durch einen Plattenfilter gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt grobschematisch einen Schnitt durch eine Platte mit Bodenöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt grobschematisch einen erfindungsgemäßen Plattenfilter.
Fig. 6A-D zeigt die Schrittkette des kontinuierlichen Plattenfilters für die unterschiedlichen Prozessschritte.
Fig. 7 zeigt grobschematisch eine Seitenansicht einer Platte und einer Zwischenplatte. Fig. 8 zeigt grobschematisch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 9 und 10 zeigen in perspektivischer Darstellung einen Plattenfilter gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 1 1 zeigt grobschematisch eine rahmenförmige Platte gemäß dem Stand der
Technik.
Fig.12 zeigt das Produktionsvolumen bei unterschiedlicher Prozessführung
Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Teile eines Plattenfilters 1 , wobei jedoch die Verrohrung und Ventile, die nachfolgend noch näher erläutert werden nicht dargestellt sind. Der Plattenfilter 1 weist mehrere nebeneinander angeordnete Filterkammern 3 (siehe auch Fig. 2) auf, die seitlich durch jeweilige Platten 14, zwischen denen eine rahmenförmige Zwischenplatte 20 angeordnet ist, begrenzt werden. Die Platten 14, 20 können durch einen Stempel an feste Kopfplatten 18a, 18b dicht verpresst sein oder aber durch Verbindungsmittel jeweils mit der benachbarten Platte verbunden werden, derart, dass eine dichte Verbindung zwischen den Platten erzeugt wird, so dass sich die jeweilige Filterkammer 3 ausbilden kann. Fig. 3A und 3B zeigen grobschematisch den möglichen Aufbau einzelner Filterkammern 3. In der Abbildung in Fig. 3A ist eine Filterkammer 3 gezeigt, die von zwei Platten 14 seitlich begrenzt wird. Die linke Platte 14 weist z.B. eine Membran 36i auf, die aufblasbar/ausdehnbar ist und auf einen Filterkuchen 38, der sich absetzt drücken kann, um diesen auszupressen und/oder homogen zu verteilen. Diese Membran 36i kann beispielsweise mit einem Aufblasmedium, z.B. Druckluft oder Presswasser aufgeblasen werden. Weiter befinden sich Filterelemente, das heißt hier Filtertücher 15, in der Filterkammer 3, derart, dass das Medium, welches in die Filterkammer 3, wie durch den Pfeil dargestellt ist, eintritt über das Filterelement, insbesondere Filtertuch 15i und 152 gefiltert wird und ein geklärter Anteil die Filterkammer 3 über eine entsprechende Öffnung wieder verlassen kann. Dabei lagert sich der Filterkuchen 38 im Unfiltratraum 3a zwischen den Filtertüchern 15i, 152 ab. Filtrat kann über den Filtratraum 3b abfließen. Die Oberfläche der Membran 36 kann entweder glatt sein oder aber z.B. strukturiert sein und Erhebungen und/oder Senken aufweisen. Insbesondere sollen die Senken 45, wie aus Fig. 3B hervorgeht, derart ausgebildet sein, dass Flüssigkeit zwischen dem jeweiligen Filterelement 15i, 152 und den Senken 25 nach unten zum Anschluss für Würze 6c ablaufen kann, wie in Fig. 3B gezeigt ist. Fig. 3B zeigt nur die untere Hälfte der Filterkammer 3 im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform sind Membran 36i und Filterelement 15i beide an der Platte 14i befestigt. Entsprechendes gilt für die gegenüberliegende Membran 362, Filterelement 152 und Platte 142. Wie bereits zuvor beschrieben, kann zwischen den Platten 14 noch eine Zwischenplatte 20 vorgesehen sein. Schematisch ist hier auch der Anschluss für Maische 6d gezeigt. Fig. 2 zeigt ein Beispiel mit zwei Platten 14 , wobei eine Platte 20, die zwischen den Platten 14 angeordnet ist perspektivisch dargestellt ist.
Wie aus Fig. 3B beziehungsweise Fig. 4 hervorgeht, weist die Filterkammer 3 im Bodenbereich 5 eine Bodenöffnung 4 auf, deren Bodenelement 8 über einen Verschließmechanismus 26 geöffnet und verschlossen werden kann, und zwar für jede Filterkammer 3, oder ein Cluster an Filterkammern unabhängig. Dabei kann das Bodenelement 8 beispielsweise um eine Achse A drehbar gelagert sein, derart, dass die Öffnung 4 durch ein Aufklappen des Bodenelements um die Achse A geöffnet werden kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Während, wie aus Fig. 1 1 hervorgeht, im Stand der Technik in den Platten 14 und 20 Öffnungen vorgesehen sind, die im zusammengebauten Zustand der Platten entsprechende axial ausgerichtete Leitungen bilden, sind nun gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 7 dargestellt ist, Anschüsse 6a, b, c, d vorgesehen, die über eine Verrohrung 2a, b, c, d mit einem den jeweiligen Anschluss zugeordneten Ventil 7a, b, c, d verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses unabhängig durchgeführt werden können. In Fig. 7 weist beispielsweise die Filterplatte 14 die Anschlüsse 6a für ein Aufblasmedium , d.h. Druckluft/Presswasser auf, als auch den Anschluss 6b für Waschwasser und den Anschluss 6c für Würze. Die Zwischenplatte 20 weist hier den Anschluss 6d für Maische auf. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann jede Filterkammer 3a auch ein Entlüftungsventil 7e mit einem entsprechenden Anschluss 6e und einer Verrohrung 2e aufweisen. In Fig. 5 sind die einzelnen Komponenten der vier Filterkammern nur grob schematisch gezeigt. Fig. 5 zeigt die jeweilige Verrohrung 2a-2e, die in die entsprechenden Anschlüsse 6a-6e münden. Mit 40 ist eine Zuleitung für Aufblasmedium bezeichnet, mit 41 eine Zuleitung für Waschwasser, mit 43 eine Leitung für Würze und mit 42 eine Zuleitung für Maische. Mit 22, 23, 24, 25 sind die Außenseiten bzw. Flächen der Filterkammern bezeichnet.
Mit dem in Figur 5 dargestellten Plattenfilter kann eine Prozessschrittkette mit folgenden Prozessschritten durchgeführt werden: Maischeeinlagerung A, Auswaschen B, Auspressen C, Entleeren D. Fig. 5 zeigt die erste Filterkammer 3a in einem Zustand A, in dem Maische bei geöffnetem Ventil 7d über die Maischeleitung 42 eingeführt wird und dabei gefiltert werden kann, indem die Maische an die Filterelemente 15i, 152 gedrückt wird, wobei dann die Vorderwürze durch die Filterelemente und dann über die geöffneten Ventile 7c, 7c aus den beiden Filtraträumen 3b in die Würzeleitung 43 ablaufen kann. Das Ventil für Waschwasser 7b ist geschlossen und auch das Entlüftungsventil 7e ist so lange geöffnet bis die Luft aus der Kammer verdrängt ist und wird danach geschlossen.
Die zweite Kammer 3 befindet sich im Prozessschritt des Entleerens D. Hier sind alle Ventile 7a, b, c, d geschlossen. Das Belüftungsventil 7e kann geöffnet sein.
Die dritte Kammer befindet sich im Prozessschritt des Auspressens C, wobei hier ein Aufblasmedium über die geöffneten Ventile 7a in den Aufblasraum 9 geleitet wird, derart, dass sich die Membranen 36 zur Kammermitte bewegen und der Filterkuchen 38 zusammenge- presst wird. Dabei ist das Ventil 7b geschlossen, d.h., dass kein Waschwasser einlaufen kann und die beiden Ventile 7c sind geöffnet, derart, dass ausgepresste Würze aus den Filtraträumen 3b ablaufen kann. Das Entlüftungsventil 7e ist geschlossen.
Die vierte Kammer befindet sich im Prozessschritt des Auswaschens C, wobei hier das Ventil 7b geöffnet ist, derart, dass Waschwasser in einen ersten Filtratraum 3b geleitet werden kann, durch den Filterkuchen 38 strömt und über den zweiten Filtratraum 3b bei geöffnetem Ventil 7c den Filter verlässt, wobei die Nachgüsse hier in die Leitung 43 geleitet werden können.
Das Bodenelement 8 wird nur in Schritt D geöffnet. Zusätzlich kann ein nicht dargestelltes Ausräumelement vorgesehen sein, dass den Filterkuchen beispielsweise von oben nach unten schiebt. Nach dem Entleeren D kann dann wieder der Schritt A durchgeführt werden, wobei ein zwischengeschalteter Reinigungsschritt möglich ist, bei dem Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser zum Beispiel über die Ventile 7b und/oder auch über die Entlüftungsöffnung 7e eingeleitet werden kann. Es ist aber auch möglich, dass jede Filterkammer 3 einen eigenen Anschluss für ein Reinigungsmedium aufweist mit einem entsprechenden Ventil. Die zur Reinigung notwendigen Ventilschaltungen sind einfachheitshalber hier nicht dargestellt.
Anhand der Fig. 6 wird das erfindungsgemäße Filterverfahren näher erläutert. In der ersten Abbildung 6A befindet sich die erste Filterkammer 3 im Prozessschritt der Maischeeinlagerung A, in der zweiten Abbildung 6B dann im Prozessschritt des Auswaschens B, in der drit- ten Abbildung 6C dann im Prozessschritt des Auspressens C und in der vierten Abbildung 6D dann im Prozessschritt des Entleerens D. Auch in den nachfolgenden Kammern des Filters werden die einzelnen Schritte nacheinander durchlaufen. Somit ist ein kontinuierlicher Betrieb möglich. Für den kontinuierlichen Betrieb sind eine Anzahl an k Filterkammern vorgesehen, die sich durch die Anzahl m der Prozessschritte teilen lässt. Bei den hier 4 angedachten Prozessschritten ist somit immer ein Vielfaches von 4 Paketen notwendig.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, laufen die Schritte Auspressen C und Auswaschen B in benachbarten Kammern ab. Wie beispielsweise aus der vierten Abbildung 6D der Fig. 6 hervorgeht wird beim Auspressen in den Aufblasraum 9 ein Aufblasmedium eingeleitet wodurch sich auch die Membran 362 in der Kammer, in der ausgewaschen wird, in Richtung Kammermitte bewegt, so dass der Filterkuchen während des Auswaschsens gleichzeitig von der Waschwasserseite her vorkomprimiert wird.
In einer alternativen Ausführung kann der kontinuierliche Plattenfilter mit mehreren, zum Beispiel vier getrennten Bereichen in Form von Kammerpaketen ausgestattet sein, wobei dann die einzelnen Schrittketten nicht in benachbarten Kammern, sondern in benachbarten Kammerpaketen ablaufen, die durch Kopfplatten voneinander getrennt sein können. D.h., dass in den Filterkammern 3 eines jeweiligen Kammerpakets jeweils der gleiche Prozessschritt abläuft. Dies vereinfacht die Verrohrung, hat jedoch zum Nachteil, dass beispielsweise die Filterkammer, die neben der Filterkammer, angeordnet ist, bei der ausgepresst wird C, nicht automatisch komprimiert wird.
Fig. 8 zeigt drei Filterkammerpakete mit je vier Filterkammern 3, so dass eine Anzahl k von 12 Filterkammern in Längsrichtung eingeordnet sind. Hier werden also drei Filterkammern 3 gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betrieben, d.h. die erste Filterkammer mit dem Prozessschritt A, die zweite mit dem Prozessschritt B und die dritte mit dem Prozessschritt C und die vierte mit dem Prozessschritt D. Hier wird Einfachheitshalber nur ein Anschluss gezeigt, wobei eine entsprechende Verrohrung für jeden Anschluss 6a, b, c, d, e gilt. Dabei führt jeder Anschluss 6 in eine Sammelleitung bzw. gemeinsame Leitung 2a, die mit nur einem Ventil 7 verbunden ist, so dass sich Filterkammern 3, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, ein gemeinsames Ventil 7 mit einer gemeinsamen Verrohrung teilen. Einheit Batch Maischefilter Kontinuierlicher Maischefilter mit optimiertem Volumenstrom
Vorderwürzevolumenstrom hl-m-2-h"1 2.1 2.6
Zeit Vorderwürze min 25 20
Würzevolumenstrom Vorpressung hl-m-2-h"1 0.65 -
Zeit Verpressung min 5 -
Volumenstrom Nachguß hl-m-2-h"1 1 .5 3.3
Zeit Nachguß min 45 40
Volumenstrom Kompression hl-m-2-h"1 0.33 0.65
Zeit Kompression min 10 10
Zeit Entleeren min 5 -
Zeit Austrebern und Vorbereiten min 10 10 mittlerer Volumenstrom Würze hl-m-2-h"1 1 .28 1 .56
Sude / Tag - 14 17
Tabelle 1 zeigt vergleichend Volumenströme und Prozesszeiten für eine diskontinuierliche und eine kontinuierliche Prozessführung im Maischefilter. Für die Kompression wird eine Trockenmasse des Treberkuchens nach der Verpressung von 30 % angenommen. Um diese Trockenmasse zu erreichen muss der Treberkuchen auf 69 % seiner ursprünglichen Höhe komprimiert werden um das Presswasser zu gewinnen. Diese mechanische Auslaugung des Treberkuchens wird rechnerisch zu gleichen Teilen auf Vorverpressung und Endkompression verteilt.
In Fig. 12 sind die Pfannenvollwürzevolumina für verschiedene Prozessführungen im Maischefilter aufgetragen.
Es ist ersichtlich, dass die vorgeschlagenen optimierten Prozessparameter aus Tabelle 1 auch in der diskontinuierlichen Betriebsweise eine Erhöhung des Produktionsvolumens von ca. 7 % bringen. Durch die kontinuierliche Betriebsweise ist eine Kapazitätserhöhung bei gleicher Filterfläche des Maischefilters von ca. 21 % möglich, was unter anderem auf die Einsparung der Zeiten für Öffnen und Schließen des Filters von ca. 10 min pro Sud zurückzuführen ist. Durch das Auswaschen des Treberkuchens über die gesamte Filterfläche und die vorherige/gleichzeitige Verpressung kann der Volumenstrom erhöht werden. Die Strömungsgeschwindigkeit in einem Läuterbottich liegen zum Vergleich bei 3,9 bis 15 hl/m2 · h"1. Für das Auslegungsbeispiel wurde die Ausschlagwürze mit 12°P betrachtet und eine Flächenbelastung von klassischen Maischefiltern von ca. 33 kg/m2 als Äquivalent. Daraus resultiert eine Filterfläche von 52 m2. Der Hauptguss wurde mit 1 :3 (Malz/Stärketräger:Wasser) festgelegt, was zu einem Gesamtmaischevolumen von 64 hl und zu einem Nachgussvolumen von 58 hl führt. Für den kontinuierlichen Betrieb wurde die Belegungszeit des Maischefilters mit 80 min definiert, so dass bei einer Maischzeit von 80 min mit zwei Maischegefäßen für 64 hl Netto Maischevolumen gearbeitet, bzw. ein Maischevolumenstrom von 48 hl-h"1 sichergestellt werden muss. Im diskontinuierlichen Betrieb ist die Betriebsweise mit einem Maischegefäß ebenfalls nicht uneingeschränkt möglich, da der Filtrationsprozess mit ca. 100 min (14 Sude/Tag) erfolgt und die Maischeeinlagerung ca. 25 min in Anspruch nimmt.
Wesentlich ist hier, dass beispielsweise beim kontinuierlichen Prozess die Sudzahl/Tag auf 17 Sude/Tag erhöht werden kann. Für einen Vergleich der konventionellen und der optimierten Prozessführung für den kontinuierlichen, wie auch des kontinuierlichen Prozess wurde ein Filter mit 52 m2 Filterfläche (VAW = 100 hl, rriMaiz = 1720 kg) für die Beispielrechnung herangezogen.
Eine höhere Filterkapazität kommt dadurch zustande, dass der Prozess durch die erfindungsgemäße Vorkompression und gleichzeitige Durchströmung von einer Filterseite zur gegebüberliegenden Filterseite eine höhere Strömungsgeschwindigkeit beim Auswaschen erreicht und durch die Entleerung des Treberkuchens über die Bodenöffung die Filterpresse nicht auseinander- und wieder zusammenfahren werden muss.

Claims

Patentansprüche
1 . Plattenfilter (1 ), insbesondere zum Filtrieren von Maische, mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammern (3) jeweils mehrere Anschlüsse (6a, b, c, d, e) aufweisen, die über eine Verrohrung (2a, b, c, d, e) mit einem, dem jeweiligen Anschluss (6a, b, c, d, e) zugeordneten Ventil (7a, b, c, d, e) verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern (3) unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses unabhängig durchgeführt werden können.
2. Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (6a, b, c, d, e) jeweils in Außenwandungen (22, 23, 24, 25) der Filterkammern ausgebildet sind, insbesondere als Öffnungen ausgebildet sind, die sich unter einem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Plattenfilters (1 ) von außen in die jeweilige Filterkammer (3) erstrecken, wobei die Verrohrung, die in die Öffnung mündet vorzugsweise einen Durchmesser von 15 mm bis 50 mm bzw. einen Querschnitt von 150 mm2 bis 2000 mm2 aufweist.
3. Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammer (3) durch insbesondere rahmenformige Platten (14) seitlich begrenzt werden und vorzugsweise eine weitere rahmenformige Zwischenplatte (20) zwischen den Platten (14) angeordnet ist, wobei die Anschlüsse (6a, b, c, d, e) in den Platten 14 und/oder den Zwischenplatten (20) ausgebildet sind.
4. Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) eine Anzahl k in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Filterkammern (3) aufweist, wobei, wenn eine Anzahl n Filterkammern (3) gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein soll, einander entsprechende Anschlüsse (6a, b, c, d, e) der n Filterkammern (3) über eine gemeinsame Verrohrung (2a, b, c, d, e) mit mindestens einem gemeinsamen Ventil (2a, b, c, d, e) verbunden sind.
5. Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Anzahl n Filterkammern (3), die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, mindestens ein Maischeeinlaufventil (7d), mindestens ein Würzeablaufventil (7c), mindestens ein Waschwassereinlaufventil (7b), mindestens ein Ventil für ein auf Blassmedium insbesondere für Druckluft- oder Presswasser (7a) und vorzugsweise mindestens ein Entlüftungsventil (7e) vorgesehen sind.
Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) einen Verschließmechanismus (26) aufweist, über den zum Entfernen von Filterkuchen eine jeweilige Bodenöffnung (4) im Bodenbereich (5) der Filterkammern (3) geöffnet werden kann, wobei vorzugsweise die Bodenöffnungen unterschiedliche Filterkammern (3) unabhängig voneinander geöffnet werden können.
Plattenfilter nach mindestens Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (14) auf beiden Seiten bewegliche Membranen (36) aufweisen, wobei - in Längsrichtung des Plattenfilters betrachtet- die auf der Vorderseite der Platte (14) angeordnete Membran (36i) zur Innenseite einer ersten Filterkammer (3i) gewandt ist und die Membran (362) auf der Rückseite der Platte (14) zur Innenseite einer nachfolgenden Filterkammer (32) gewandt ist, wobei mindestens ein Filterelement, vorzugsweise zwei Filterelemente (15i, 152) zwischen den Membranen angeordnet sind, dass jeweils vorzugsweise auf der jeweiligen Membran aufliegt und vorteilhafterweise auch an der jeweiligen Platte (14) befestigt ist.
Plattenfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Membranen (36i, 362) benachbarter Filterkammern (3i,2) ein Aufblasraum (9) ergibt, in den ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser geleitet werden kann.
Plattenfilter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss für Maische (6d) in einem Unfiltratraum (3a) der jeweiligen Filterkammer angeordnet ist und/oder ein Anschluss (6a) für ein Aufblasmedium in einem Bereich des Aufblasraums (9) zwischen zwei Membranen benachbarter Filterkammern (3i,2) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für Waschwasser (6b) in einem Filtratbereich (3b), insbesondere zwischen einer Membran (36) und einem Filterelement (15) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für ein Be- und Entlüftungsventil (6e) in einem Unfiltratbereich (3a) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für einen Würzeablauf (6c) in einem Filtratraum (3b) angeordnet ist.
10. Verfahren, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den unterschiedlichen Filterkammern (3) des Plattenfilters (1 ) unabhängig voneinander gleichzeitig unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses durchgeführt werden.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Filterkammern (3) die Prozessschritte Maischeeinlagerung (A), Auswaschen des Filterkuchens (B), Auspressen des Filterkuchens (C) und Entleeren der Filterkammer (D) gleichzeitig ablaufen.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Auspressen des Filterkuchens (C) und Auswaschen des Filterkuchens (B) in benachbarten Filterkammern (3i,2) ablaufen, wobei ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser zwischen benachbarten Membranen (36i, 362) der benachbarten Filterkammern (3i, 32) geleitet wird, derart, dass während des Auswaschens der Filterkuchen durch die sich in Richtungsmitte der Filterkammer (3) bewegende Membran (36) komprimiert wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Gesamtvolumenstrom des Filtrats aus den Teilvolumenströmen von Vorderwürze, Nachguss und Pressflüssigkeit zusammensetzt.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) kontinuierlich betrieben wird und die Maische kontinuierlich zu- und Würze kontinuierlich abgeleitet wird.
15. Verfahren nach mindestens Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während des Auspressens die Membranen (36) von zwei Seiten der Filterkammer (3) auf den Filterkuchen (38) drücken und nur das Ventil (7c) zur Würzeablaufleitung (43) geöffnet ist.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entleeren der Filterkammer eine Bodenöffnung (4) im Unfiltratbereich der Filterkammer (3) geöffnet wird, wobei vorzugsweise alle Anschlüsse, insbesondere die Anschlüsse für Waschwasser (6b), für den Würzeablauf (6c), für Maische (6d) und Aufblasmedium (6a), über die zugehörigen Ventile verschlossen sind und insbesondere nur das Entlüftungsventil während der Entleerung geöffnet sein kann.
17. Verfahren nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswaschen Waschwasser in einen ersten Filtratraum (3b) zwischen einer ersten Membran und einem ersten Filterelement eingeleitet wird, den Filterkuchen (38) durchströmt und insbesondere über einen zweiten Filtratraum (3B) zwischen einem zweiten Filterelement und einer zweiten Membran abgeleitet wird.
PCT/EP2018/073847 2017-09-08 2018-09-05 Plattenfilter zur durchführung mehrerer paralleler prozessschritte in der maischebehandlung Ceased WO2019048465A1 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017215930.8A DE102017215930A1 (de) 2017-09-08 2017-09-08 Vorrichtung und Verfahren zum Maischen und Filtrieren für die Bierherstellung
DE102017215925.1 2017-09-08
DE102017215928.6A DE102017215928A1 (de) 2017-09-08 2017-09-08 Plattenfilter und Verfahren zum Filtrieren von Maische
DE102017215928.6 2017-09-08
DE102017215925.1A DE102017215925A1 (de) 2017-09-08 2017-09-08 Filtrationsverfahren und Plattenfilter
DE102017215930.8 2017-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019048465A1 true WO2019048465A1 (de) 2019-03-14

Family

ID=63579319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/073847 Ceased WO2019048465A1 (de) 2017-09-08 2018-09-05 Plattenfilter zur durchführung mehrerer paralleler prozessschritte in der maischebehandlung

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019048465A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110665266A (zh) * 2019-11-11 2020-01-10 昆山三一环保科技有限公司 一种定容隔膜式压滤机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1139758A (fr) * 1954-11-25 1957-07-04 Usines Meura Procédé de filtration de liquides de brasserie
US3098429A (en) * 1959-12-31 1963-07-23 Borsig Ag Diaphragm filter press
JP2003305311A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Nippon Steel Corp フィルタープレスにおける原液の脱水方法
EP2248571A1 (de) * 2009-05-05 2010-11-10 Meura S.A. Filterpresse mit Membranen und Filterverfahren
CN106731069A (zh) * 2017-01-07 2017-05-31 胡宏伟 一种自动过滤装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1139758A (fr) * 1954-11-25 1957-07-04 Usines Meura Procédé de filtration de liquides de brasserie
US3098429A (en) * 1959-12-31 1963-07-23 Borsig Ag Diaphragm filter press
JP2003305311A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Nippon Steel Corp フィルタープレスにおける原液の脱水方法
EP2248571A1 (de) * 2009-05-05 2010-11-10 Meura S.A. Filterpresse mit Membranen und Filterverfahren
CN106731069A (zh) * 2017-01-07 2017-05-31 胡宏伟 一种自动过滤装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110665266A (zh) * 2019-11-11 2020-01-10 昆山三一环保科技有限公司 一种定容隔膜式压滤机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0050813B1 (de) Gegenstrom-Adsorptionsfilter zur Behandlung von Flüssigkeiten und Verfahren zum Betreiben des Filters
DE3517886A1 (de) Verfahren zur gewinnung von fluessigkeit aus einer restsubstanz und vorrichtung zur durchfuehrung derselben
EP0030697A1 (de) Gegenstrom-Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten mit einem Ionenaustauscher und Ionenaustauschfilter zur Durchführung des Verfahrens
DE3045595C2 (de) Filterpresse zur Maischeläuterung
DE3425163A1 (de) Filterpresse fuer die anschwemmfiltration
DE1436274A1 (de) Filterpresse
DE102017215925A1 (de) Filtrationsverfahren und Plattenfilter
WO2019048472A1 (de) Plattenfilter und verfahren zum filtrieren von maische
WO2020094282A1 (de) Kassettenartige filterplatte für horizontalfilter
DE102015103909B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Hopfenprodukt-Feststoffen
WO1993016959A1 (de) Feinreinigung von wasser und behandlung von kondensaten in einer ionenaustauscheranlage
DE2532511C3 (de) Verfahren zum Abläutern von Maische und Maischefilter zum Durchfuhren des Verfahrens
DE202012008238U1 (de) Vorrichtung zur Fest-Flüssig-Trennung von Stoffgemischen und Suspensionen
DE2704581A1 (de) Verfahren zum abloesen des belags belegter, als schlamm zugefuehrter fester partikel in einer traegerfluessigkeit
DE102020207767A1 (de) Maischefiltration und maischefilter
DE3128768C2 (de)
DE1542389C3 (de) Verfahren zum physikalischen und/oder chemischen Stoffaustausch in flüssiger oder gasförmiger Phase mit körniger Behandlungsmasse
DE3903343C2 (de) Verfahren zur Abwasserreinigung durch Ionenaustauscherharze
EP1000648B1 (de) Kerzenfilter und Verfahren zur Stabilisierung von Getränken sowie zum Regenerieren von Stabilisiermitteln
DE4137255A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ablaeutern von maische
AT396071B (de) Filterelement
DE2042067A1 (de) Filterpresse von grosser Leistung
AT269783B (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Trennung von Maische in Bierwürze und Treber und zum kontinuierlichen Auslaugen der Treber im Gegenstrom
DE2527282A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum adsorptionsfiltrieren von fluessigkeit
DE1611071C3 (de) Filterpresse

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18769308

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18769308

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1