DE1949059A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von Fluessigkeiten und Gasen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von Fluessigkeiten und GasenInfo
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Description
- verfahren unci Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten und Gasen.
- Beschreibung: Die erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren von Filtern für Flüssigkeiten und ase.
- 5 ist bekannt,dass der Filtervorgang und damit seine Wirtschaftlichkeit stark von der ITeigung der Filter zum Verstopfen beeinflusst wird.
- Um das Auswechseln der'Filter beim Nachlassen der Intensität des Filterns durch den i'lüssigkeitswiderstand des Filterkuchens zu vermeiden,hat man versucht durch mechanisches Abreinigen oder Gegenspülen den Kuch en zu beseitigen und den Biltervorgang fortzusetzen.Da jedoch bei ungleicher Porengrösse des Filters, wie sie normalerweise vorhanden ist'sich eine iefenwirkung des Filters und damit eine Verstopfung im Inneren nicht vermeiden'lässt,ist die Wirkung der Abreinigung nur so lange gegeben,wie die Poren im Inneren des Filters nicht verstopft sind.Sodann ist zwangsweise ein Auswechseln des Filters notwendig.
- Die vorliegende erfindung vermeidet diese Nachteile,indem sie durch Auswahl des Filtermateriales die fiefenwirkung des Filters ausschaltet und nur Oberflächenwirkung zuLässtswie sie z.B. bei Membranfiltern nach Zsigmondy mit gleichmässiger und definierter Porengrösse zu erreichen ist.
- rd nun gemäss der Erfindung die Porengrösse so gewählt'das diese k1iner ist als die kleinsten Teilchen des zu filtrierenden Mediums, so entsteht eine reine Siebwirkung.
- Alle zu filtrierenden Teilchen bleiben zwangsläufig an der Oberfläche des Filters und können nicht ins Innere eindringen und das Filter verlegen.'s erscheint ein reines Filtrat schon bei Filterbeginn.
- tässt nun die Intensität des Filtervorganges bei Bildung des Filterkuchens nach,so kann nach dem Schaltungsschema Fig.l.
- automatisch bei einem Doppelfilter eines dieser beiden Filter auf Spülen umgeschaltet werden derart, dass ein Teildes filtrates oder ein anderes erwünschtes Medium im Gegensinn zum filtervorgang durch das Filter geführt wird und den auf der Oberfläche des Filters ruhenden Filterkuchen wegschwemmt.
- Ist das Filter'kontrolliert durch den Druckabfall am Filter, abgereinigt,so schaltet es automatisch auf Filtrieren um und zwar zweckmässig so,dass nunmehr der Filtervorgang in gleicher Richtung erfolgt wie der Spülvorgang.
- Da zwei Filter parallel geschaltet wurden verläuft der Siltervorgang kontinuierlich.
- Ziel einer Filtration ist nun entweder: Erstens eine Klarfiltration mit Gewinnung eines klaren Filtrates,oder zweitens eine Trennfiltration mit Gewinnung eines reinen Konzentrates an Feststoff.
- Beide Möglichkeiten lässt die Erfindung in technisch vollkommer Weise zu.
- Beispiel zu l-:Bakterienfreie Filtration von Trinkwasser.
- Arbeitsschema Fig.1 Die Rohrleitung des Schemas ist bei Schieber 1 an das Rohwasser und bei 10 an das Trinkwassernetz angeschlossen.Im Betrieb sind Schieber 1.2.2',3.3; und 10 geöffnetXsodass in beiden Filtern der Wasserstrom in Richtung 1,2,3 verläuft.
- Die Nenibranfilter I und II halten alleJ3akterien auf der rechtes Seite zuruck und zwar auf der Oberfläche, da die Bakteriengrösse stärker ist als der Durchmesser der Fi,lterporen.
- Lässt die Filterwirkung z.B. im Filter I, kontolliert durch den Druckabfall am Filter'nach'so schaltet es automatisch auf Rückspülen um,während Filter II weiter arbeitet. Schieber 2 und 3 werden dabei geschlossen und 4 nebst 5 geöffnet.
- Gleichzeitig erfolgt Cl2-Dosierung in der rechten Hälfte des Filters'um alle gesammelten Bakterien abzutöten. Das Spiliwasser geht in den Ablauf.
- Ist das Filter sauber und nach Schliessen von 8 das Filtrat chlorfreiXso schliesst sich 5 und Schieber 6 wird geöffnet, wodurch die Verbindung mit dem Trinkwasser hergestellt ist.Der Strom des, Filtrates ist nun entgegengesetzt gerichtet zum Strom des ersten Filtriervorganges und verläuft in gleicher Richtung wie der Spülvorgang. Nach jedem Spülvorgang kehrt sich die Durchgangsrichtung um.Das Filtrat ist vom Beginn des iltervorganges bakterienfrei.
- In gleicher Weise wird der Filtervorgang im filter II gesteuert.
- Ausführungsbeispiel: Ausführung des Filters als ehrschichtenfilter mit A=2m2 Oberfläche. Bespannung mit Membranfilter nach Zsigmondy Typ SM 11406 der Membranfiltergesellschaft. Bisher verwendet zur Analyse von '-coli in Trinkwasser,Porengrösse 0,6 Mikkron, Wasserdurchlässigkeit=65ml/min, cm2, 700mmHg.
- :asserdurchgang bei 2atü Überdruck am Filter bei einer Anlage mit zwei Filtern:V=5,48m3/min Dieser Trinkwasserdurchgang reicht aus für den Brauch-und Trinkwasserverbrauch von 60 000 LIenschen.
- Anschaffungskosten ca 100 000DM.
- Kapitaldienst bei 10) VerzinsEng und 10%Abschreibung mit Reparaturen 21 200DM/J Energiekosten für Überdruck am Filter 7 000DM/J Gesamtkosten 28 200DM/J bei einer Wasserprodriktion an chlorfreim Trinkwasser von 5,48.60.24.366= 2 880 000/Jahr.
- Belastung eines Kubikmeters = 0'98Pf/m3bei jetzigen Verbraucherkosten für Trinkwasser mit 122Pf/m3 in einer Stadt von 6000 Einwohnern.
- Beispiel zu 2 :Verfahren zur Herstellung von nativem Kasein und Lactalbumin mittels fraktionierter Ultrafiltration der fettfreien Magermilch.
- Arbeitsschema Fig.2 : Die fettfreie Magermilch ist eine kolloidale Lösung von ca.
- 3% Casein und 0,6% Lactalbumin mit Globulin'in welcher das Kasein als wenig dissoziertes Caseinkalcium mit einer Teilchengrösse von 250 bis 350 A und das Albumin mit 50 bis 150A vertreten ist. Mit einem Ultramembranfilter von 200Å Porengrösse lässt sich daher das Casein auf dem Filter zurückhalten, während das Albumin durch die Poren hindurchgeht.
- Das Casein ist durch den Filtervorgang in seinen Eigenschaften nicht verädert und daher wasserlöslich gebliben, Das Filtrat ist im Gegensatz zur i...ilch klar und enthält Lachtalbumin als Molloid, Milchzucker und ,,ilchsalze als kristalloide in Lösung.
- Un numehr das Lachalbumin zu isolieren ist ein Ultramembranfilter mit einer Poren von < als 50Å erforderlich, wie es als eiweissdichtes Filter z.B. UCF Lsg.60 der Membranfiltergeselischaft im Ilaadel ist und bisher analytischen Zwecken diente. Auch das Albumin, das als Platin der Einweisstoffe gilt ist nativ auf dem filter zurückgeblieben, also durch Ultrafiltration nicht verändert.
- nimmt man die Einweisstoffe durch aqua dest. auf und filtriert erneut, so gelingt es, das Eiweiss vom noch anhaftenden Milchzucker und Salzen weitgehend zu befreien.
- @ettfreie @agermilch tritt bei Schieber 1, Fig.2. in die Appa ratur beim Öffnen von 2.2' nebst 3,3' sowohl in das Ultrafilter I wie II ein,wobei das Gasein auf der rechten Seite des ilters zurückgehalten wird. Das klare, albuminhaltige Filtrat wird im Behälter IV gesammelt, aus welchem es über den Schieber 12 in eine zweite,gleichartie Apparatur fliesst, die das Albumin mit Globulin isoliert, sodass nur Milchzucker und Milchsalze in der Flüssigkeit verbleiben.
- Lässt die Filterwirkung z.B0 in filter I nach, so schaltet die Apparatur automatisch auf Rückspülen um. Schieber 2 und 3 werden geschlossen,(lagegen 4,5 und 6 geöffnet,sodass der Filterkuchen mit auf dest ausgespült wird und nach dem Rührwerk III gelangt zwecks speicherung und Pomogesierung. Von hier strömt das Eiweisskonzentrat über das Ventil 10 in die Eindampfung V und on dort in den Trockner.
- Soll der noch am Eiweiss haftende geringe MIlchzucker entfernt werden'so kann zwischen III und V ein drittes Ultrafiltor geschaltet werden.
- ach dem Ausspülen des Eiweisskonzentrates werden 6,4 und 5 @eschlossen und dafür 7,8,5 und 3 geöffnet, sodass das Eiweiss aus der Flüssigkeit sich numehr auf der linken Seite des Filters konzentriert. Nach der Abreinigung auf der linken Seite des Filters mittels aqua dest. ist der ursprüngliche Filtrierzustand wieder hergestellt.
- wird das Destillat der Jindampfung mit Urüdenverdichter d3 und des trockners gesammelt, so wird im Prinzip der Bedarf an aqua dest. der anlage gedeckt.
- as ilter II mit automatik sichert einen kontinuierlichen betrieb der Aufbereitung.
Claims (3)
1. Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten und
Gasen, bei welchen das Filter beim Spülvorgang in entgegegensetzter Richtung zum
Durchgang beim Filtrieren von der gefilterten Flüssigkeit oder einem anderen iSedium
durchspült wird, dadurch gekennzeichnet,dass die Poren des Filters kleiner sind
als die kleinsten Teilchen des zu filtrierenden ilediums und der Filtervorgang abwechselnd
auf die beiden Seiten des Filters verlagert werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mitteils
eines Membranfilters, dessen Poren kleiner sind als die Bakterien des Trinkwassers,
das Trinkwasser physikalisch von Bakterien befreit wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennziechnet, dass mittels
Ultramembranfilters entsprechender Porengrösse Milch nativ in ihre kolloidalen Bestandteile
zerlegt wird0
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Publications (1)
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