DE7925389U1 - Vorrichtung zur verringerung des alkoholgehaltes alkoholhaltiger getraenke - Google Patents

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Vorrichtung insbesondere zur Verringerung des Alkoholgehaltes alkoholhaltiger Getränke

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Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung, die insbesondere zur Verringerung des Alkoholgehaltes vergorener, und anderer alkoholhaltiger Getränke mittels mindestens einer Trenn-Membran geeignet ist.

Die Herstellung alkoholhaltiger Getränke, insbesondere solcher, die durch Vergärung gewonnen wurden, wie Bier, Wein, Sekt u.dgl., mit einem geringeren als sonst üblichen Alkoholgehalt gewinnt aufgrund gesetzlicher Vorschriften und medizinischer Erkenntnisse in neuerer Zeit an immer größer werdender Bedeutung. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, derartige Getränke durch Entfernen eines Teils ihres Alkohols ohne Beeinflussung ihrer geschmacklichen Besonderheiten zu erzeugen.

Als besonders erfolgreich können alle diese Versuche insbesondere aufgrund der mit der Alkoholabtrennung gleichzeitig erfolgten mehr oder weniger merklichen Veränderung des ur-

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sprünglichen Geschmackes jedoch nich't bezeichnet werden.

In der DT-OS 2 135 938 beispielsweise wird die Herstellung von alkoholarmen bzw. alkoholfreien Bieren mit Hilfe der umgekehrten Osmose durch Cellulose-Acetat- oder Nylon-Membranen vorgeschlagen, wobei der auf der Bierseite erforderliche Druck von maximal 50 atü durch Kolbenpumpen mit Windkesselbetrieb erzeugt werden kann. Die Nachteile der dort beschriebenen Methode liegen klar auf der Hand: Zum einen wird dem Bier nicht nur Alkohol sondern auch Wasser entzogen, so daß das auf diese Weise aufkonzentrierte Bier anschließend noch mit Wasser verdünnt oder durch Verschneiden mit einem normal vergorenen Einfachbier auf den gewünschten Alkoholgehalt und die ursprüngliche bzw. gewünschte Stammwürze eingestellt '/erden muß; eine solche Verfahrensweise muß aber zwangsläufig zu einer Geschmacksbeeinträchtigung führen; zum anderen ist zur Durchführung des dort vorgeschlagenen Verfahrens in jedem Fall ein hoher Systemdruck sowie ein hoher Differenzdruck an der Membran erforderlich, wobei die Förderung trotz Windkesselbetriebs pulsierend erfolgt und damit zwangsläufig zu Druckschwankungen im System und Differenzdruckschwankungen an de c Membran führt.-

Der vorliegenden Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die genannten Nachteile nicht auftreten und die darüber hinaus nicht nur zur Herstellung von alkoholarmen bzw. alkoholfreien Bieren und zur Verringerung des Alkoholgehaltes auch anderer vergorener Getränke, wie beispielsweise Wein, Sekt u.dgl./ sowie anderer üblicher alkoholhaltiger Getränke geeignet ist, sondern die auch zur Behandlung anderer Flüssigkeiten zum Zwecke des Stoffaustausches verwendet werden kann.

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Diese Aufgaße wird durch eine Vorrichtung mit mindestens einer Trenn-Membran gelöst, die neuerungsgemäß eine Dialyse·*· membran, ein Gehäuse zur Aufnahme der Membran bestehend aus einer mit einer ersten Zuführleitung und einer ersten Abführleitung verbundenen ersten Kammer und einer mit einer zweiten Zuführleitung und einer zweiten Abführleitung verbundenen zweiten Kammer, wobei die beiden Kammern durch die Membran und übliche flüssigkeitsundurchlässige Dichtelemente und/oder Trennwände voneinander getrennt sind, ein mit der ersten Kammer und ein mit der zweiten Kammer verbundenes ohne bewegte Teile nur mit statischem Druck arbeitendes Förderaggregat, je ein in der ersten und in der zweiten Zuführleitung und/oder je ein in der ersten und in der zweiten Abführleitung angeordnetes Durchflußmengeneinstellorgan, ein Regelorgan zur Einstellung eines konstanten niedrigen Differenzdruckes zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer, ein Regelorgan zur Einstellung eines beliebigen, jedoch höchstens geringfügig unterschiedlichen Druckniveaus in den beiden Kammern sowie eine Einrichtung zum Temperieren der durch die erste Kammer und/oder der durch die zweite Kammer strömenden Flüssigkeit aufweist. ... ....

Als für die Verwendung in der neuerungsgemäßen Vorrichtung geeignete Membranen haben sich sowohl Dialyse-Hohlfasern als auch Dialyse-Schlauch- oder Flachfolien erwiesen, wobei diese in gerader bzw. ebener oder gekrümmter Form in der neuerungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sein können.

Eine für die neuerungsgemäße Vorrichtung besonders hervorragend geeignete Membran ist eine solche, die sich durch Regeneration von Cellulose aus Kupferammonium-Celluloselösungen herstellen läßt.

Besonders gute Ergebnisse werden mit der neuerungsgemäßen .Vorrichtung dann erreicht, wenn die verwendete Membran für ι

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Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 100 eine geringere Permeabilität aufweist, wobei hierbei eine solche Membran zu bevorzugen ist, die eine möglichst hohe Selektivität, also eine möglichst scharfe Trenngrenze aufweist.

Der Vorteil einer Membran mit einer scharfen Trenngrenze besteht darin, daß durch diese fast ausschließlich nur der Alkohol hindurchtritt/ während andere Stoffe wie beispielsweise Zucker, Bitterstoffe, Aromastoffe u.dgl. nur in weitaus geringerem Maße oder überhaupt nicht durch die Membran hindurchtreten.

Ein weiterer Vorteil, den die Dialyse-Membran bietet, besteht darin, daß es dabei zur im wesentlichen selektiven Abtrennung des Alkohols keiner hohen Differenzdrücke an der Membran bedarf wie beispielsweise bei der umgekehrten Osmose.

Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung einsr solchen Membran in der neuerungsgemäßen Vorrichtung dann erreicht, wenn der Differenzdruck zwischen der ersten und der zv/eiten Kammer, der im allgemeinen im wesentlichen dem auf die Membran wirkenden Differenzdruck entspricht, äußerst gering ist. Der Idealfall liegt im allgemeinen dann vor, wenn der Differenzdruck Null ist. Ein solcher Zustand läßt sich jedoch aufgrund der durch die beim Durch·* bzw. Umströmen der Membran unvermeidbar auftretenden Strömungsverluste erforderlichen Förderdrucke in der Praxis kaum verwirklichen. Besonders gute Ergebnisse werden jedoch auch dann erreicht, wenn der Differenzdruck nicht mehr als 0,1 bar beträgt, wobei gute Ergeb nisse auch noch bei einen Differenzdruck von 0,5 bar und gegebenenfalls darüber erreicht werden können.

Zum Einstellen des jeweils günstigsten Differenzdruckes an der Membran sind an der neuerungsgemäßen Vorrichtung

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daher entsprechend den betrieblichen Erfordernissen zu bemessende möglichst feinfühlige Regelorgane in der ersten und in der zweiten Zuführ- und/oder Abführleitung angeordnet.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Membran in Form eines Membranmoduls vorliegt, der lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Eine solche Ausführungsforro nämlich gestattet es, die Membran auf einfache Weise, nämlich durch Auswechseln des kompletten Moduls, gegen eine andere aus 2 utaus chen. ·

Aufgrund ihrer kompakten Bauweise, d.h. großen Austauschfläche auf kleinem Raum, haben sich insbesondere Hohlfasermodule bewährt, bei denen die Membran aus einer Vielzahl .. - -von Hohlfasern besteht. Die Hohlfasern können hierbei in Form von geraden im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Hohlfaden oder aber beispielsweise auch in Form von regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Schlaufen, sich räumlich ausdehnenden Wendeln und/oder in Ebenen liegenden Spiralen vorliegen, wobei die Hohlfäden auch in mehreren Lagen derart angeordnet sein können, daß die Hohlfäden in jeder Lage die Hohlfäden jeder der benachbarten Lagen gegebenenfalls mehrfach kreuzen, wobei die offenen Enden der Hohlfaden in einer Vergußmasse eingebettet sind, ohne das hierdurch der freie Durchtritt durch die Hohlfäden behindert wird. Der Membranmodul kann beliebige Querschnittsform haben.

Das Gehäuse zur Aufnahme der vorzugsweise in Modulform vorliegenden Dialysemembran, die Zuführ- und Abführleitungen, die Dichtelemente, die Trennwände, das Förderaggregat sowie auch die die neuerungsgemäße Vorrichtung kennzeichnenden Regelorgane können aus allen üblichen metallischen oder nicht-metallischen Werkstoffen gefertigt werden, wobei bei der Werkstoffauswahl zumindest für die mit den Flüssigkeiten

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in Berührung kommenden Teile der neuerungsgemäßen Vorrichtung die für die Lebensmittelindustrie gültigen Gesetze und Vorschriften zu beachten sind.

Bei der Bemessung der verschiedenen Teile der neuerungsgemäßen Vorrichtung wird man im allgemeinen die Abmessungen der anderen in dem jeweiligen Betrieb verwendeten Anlagen und Einrichtungen bzw. die in der Technik allgemein üblichen zugru&delegen.

Eine für einen entsprechend weit über Atmosphärendruck liegenden Betriebsdruck bemessene Ausführungsform der neuerungsgenäßen Vorrichtung gestattet es ,die Verringerung des Alkoholgehaltes einer Flüssigkeit unter Beibehaltung des für das jeweils zu lösende Trennproblem günstigsten Differenzdruckes an der Trennmembran in vorteilhafter Weise bei einem solchen Druck durchzuführen, bei dem das bei Atmosphärendruck beispielsweise bei Sekt erfolgende plötzliche Austreten eines Teils des darin gelösten Kohlendioxids oder das bei Bier auftretende Schäumen nicht stattfindet.

Eine für Nenndruck 16 bemessene Aus führungs form der neuerungs-? gemäßen Vorrichtung wird in den meisten Fällen den allgemein üblichen betrieblichen Anforderungen gerecht werden. Jedoch... kann die Vorrichtung mit Vorteil auch für höhere Drücke bemessen werden.

Im Hinblick auf eine gleichbleibende Qualität des behandelten Getränkes und einer möglichst gleichbleibenden Abtrennleistung der Membran sowie nicht zuletzt im Hinblick auf die vorteilhafte niedrige Druckdifferenz an der Membrane hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Förderung der zu behandelnden Flüssigkeit, also des Getränkes oder des

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Getränkevorproduktes, einerseits und diejenige der den Alkohol aufnehmenden Flüssigkeit, also des Dialysats, andererseits möglichst gleichmäßig, unter gar keinen Umständen aber pulsierend oder stoßweise, erfolgt. Als für die Förderung -der beiden Flüssigkeiten entlang den Membranoberflächen am besten .;. geeignet hat sich ein Förder aggregat erwiesen, welches ohne bewegte Teile und nur mit statischem Druck arbeitet.

Ein solches Aggregat besteht beispielsweise aus einem Flüssig keitsbehälter, in welchem mittels bekannter Maßnahmen und · Einrichtungen ein gleichbleibendes Flüssigkeitsniveau einge stellt bzw. gehalten wird. Zur Erhöhung des statischen Druckes kann ein solcher Behälter in geschlossener Bauweise ausgeführt sein, der zusätzlich an eine Druckgasleitung zur Erzeugung

f- eines Druckgaspolsters oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in

i; dem Behälter angeschlossen ist. Als besonders vorteilhaft hat

f es sich dabei erwiesen, hierzu ein sauerstofffreies Gas, ins-

besondere Kohlendioxid und/oder Stickstoff zu verwenden.

■} Durch die Verwendung eines solchen Gases nämlich wird in her-

H vorragender Weise eine Schädigung oder anderweitige Beeinträch-% tigung der zu behandelnden Flüssigkeiten durch Sauerstoff, \ wie sie häufig bereits beim In-Berührung-kommen mit Luft stattfinden, verhindert;. Der Vorteil eines solchen Förderaggregates ist nicht nur im Fehlen bewegter, dem Verschleiß unterworfener Teile zu sehen, sondern auch darin, daß die Flüssigkeiten hiermit schonend und unter Luftabschluß gefordert werden können, ohne daß Luftsauerstoff, unerwünschter Abrieb von Pumpen oder Pumpendichtungen u.dgl. in die Flüssigkeiten gelangt. In Verbindung mit äußerst präzise arbeitenden Durchflußmengeneinstellorganen ist mit einem solchen Förderaggregat ein derart gleichmäßiger Volumenstrom pro Zeiteinheit zu erreichen, wie er sonst nur mit erheblichem technischen Mehraufwand, wenn überhaupt, erzielt werden kann.

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Als zur Gewährleistung einer zeitlich konstanten Durchflußmenge besonders gut geeignet haben sich beispielsweise sogenannte Lochblenden erwiesen. Eine Veränderung der Durchflußmenge durch derartige Lochblenden ist bekanntlich beispielsweise durch Änderung des Vordruckes möglich. Wird eine Möglichkeit zur Veränderung der Durchflußmenge bei gleichbleibendem Vordruck gewünscht/ können neuerungsgemäß sogenannte Nadelventile als Durchflußmengen-Einstellorgane verwendet werden, da diese sowohl eine sehr feinfühlige Mengeneinstellung ermöglichen als auch eine Konstanthaltung der einmal eingestellten Durchflußmenge über lange Zeiträume gewährleisten. Die Durchflußmengeneinstellorgane können vor und/oder nach dem Gehäuse mit der darin angeordneten Trennmembran angeordnet sein.

Darüber hinaus können auch andere geeignete und in der Technik für derartige Zwecke übliche Organe zur Einstellung konstanter Durchflußmengen verwendet werden, sofern sie die jeweils gestellten Anforderungen an einen zeitlich möglichst konstanten Volumenstrom erfüllen. Die genannten Einstellorgane können auch mittels elektrischer, pneumatischer, hydraulischer und dgl. Antriebseinrichtungen ausgestattet sein, die an übliche Meß- und Regeleinrichtungen angeschlossen sind, so daß die Durchflußmengen automatisch überwacht und kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden können oder eine gewünschte Durchflußmengenänderung durch .Fernbedienung vorgenommen werden kann. Das gleiche gilt sinngenäß für die Einstellung und Veränderung der Flüssigkeitshöhe bzw. des Gaspolsterdruckes des obenbeschriebenen Förderaggregates .

Wird beispielsweise ein konstantes Durchflußmengenverhältnis von Getränk und Dialysat gewünscht, so werden die entsprechen-

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den Durchflußmengeneinstellorgane in vorteilhafter Weise derart miteinander gekoppelt, daß die Veränderung der einen Flüssigkeitsmenge eine Veränderung der anderen Flüssigkeitsmenge bewirkt, und zwar in dem vorgegebenen Verhältnis. Ebenso kann es vorteilhaft sein, ein durchflußmengenabhängiges Mengenverhältnis der beiden Flüssigkeiten vorzugeben, welches sich dann ebenfalls bei Änderung einer der beiden Durchflußmengen jeweils automatisch einstellt.

Um die zu behandelnden Flüssigkeiten/ beispielsweise die fertigen oder halbfertigen Getränke, auf niedrigeren Temperaturen halten zu können₍als der Raumtemperatur entspricht, weist die neuerungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zum Temperieren der durch die erste Kammer und/oder der durch . die zweite Kammer strömenden Flüssigkeit auf. Eine solche Einrichtung kann im einfachsten Falle, nämlich dann, wenn die zu behandelnde Flüssigkeit bereits vorgekühlt ist, eine Wärmeisolierung aller oder zumindest eines Teils der Teile der neuerungsgemäßen Vorrichtung sein. Es ist jedoch auch möglich, durch Verwendung solcher Rohre, Behälter und anderer Anlageteile, die einen Heiz-/Kühlmantel aufweisen, das Temperieren der Flüssigkeiten mittels eines entsprechend beheizten oder gekühlten Fluids zu erreichen, wobei es hierbei auch möglich ist, die beiden Flüssigkeiten vor und/oder nach der Behandlung auf ein unterschiedliches Temperaturniveau zu bringen.

um zu verhindern, daß bei der Behandlung von Flüssigkeiten, in denen ein Gas gelöst ist, beispielsweise Kohlendioxid wie bei Sekt, eine Reduzierung des Gehaltes an gelösten Gas in der zu behandelnden Flüssigkeit durch Diffusion desselben durch die Trennmembran eintritt, wird eine Ausgestaltungsfona der neuerungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, bei der wenigstens in der ersten oder in der zweiten Zuführleitung

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und/oder in der ersten oder in der zweiten Abführleitung ein· Gas-Dosiergaggregat, insbesondere ein Kohlendioxid- . Dosieraggregat angeordnet ist.

Eine solche Einrichtung gestattet es, beispielsweise in der Behandlungsflüssigkeit, also dem Dialysat, zuvor eine entsprechende Menge des in der zu behandelnden Flüssigkeit gelösten Gases zu lösen, um auf diese Weise die oben beschriebene Diffusion des Gases durch die Membran zu verhindern. Eine andere Möglichkeit, den Verlust an in der zu behandelnden Flüssigkeit gelöstem Gas auszugleichen, besteht darin, nur in dieser eine entsprechende Gasmenge zusätzlich zu lösen, so daß die Flüssigkeit nach der Behandlung den gewünschten Gasgehalt aufweist. Schließlich ist es möglich, den durch die Behandlung mit der Dialysemembran verlorengegangenen Gasanteil der behandelten Flüssigkeit erst nach der Behandlung wieder zuzusetzen. Auch ist eine Kombination dieser drei beispielshalber beschriebenen Methoden denkbar. Welche der beschriebenen Methoden letzlich die geeignetste ist, läßt sich auf einfache Weise durch entsprechende Versuche ermitteln bzw. hängt in vielen Fällen von bereits bestehenden Vorschriften/ Verordnungen, Gesetzen u.dgl. ab.

Das Lösen von Gas in einer der beiden oder in beiden Flüssigkeiten, insbesondere von Kohlendioxid, wird in besonders vorteilhafter Weise jedoch in dem dann in geschlossener Bauweise auszuführenden Behälter des Förderaggre- ■ gates durchgeführt. In diesem Fall wird mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung in hervorragender Weise jeglicher Kontakt der so beaufschlagten Flüssigkeit mit dem Sauerstoff der Luft verhindert, eine gleichmäßige und schonende Förderung der Flüssigkeit gewährleistet, das zum Einstellen eines beliebig hohen Druckniveaus erforderliche Gasdruck-

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polster gebildet und das Lösen des Gases in der Flüssigkeit bewirkt.

Auch kann eine Beaufschlagung der Flüssigkeiten mit einem Gasgemisch, beispielsweise einem solchen aus Stickstoff und Kohlendioxid, vorteilhaft sein. Zu diesem Zweck können an geeigneter Stelle zusätzliche Gasanschlüsse vorgesehen werden, oder es kann bereits ein Gasgemisch mit der gewünschten Zusammensetzung zugeführt werden. Eine solche Fahrweise ist beispielsweise dann von großem Vorteil, wenn einerseits zwar ein hohes Gasdruckpolster erforderlich ist, andererseits jedoch nur die einem geringeren Partialdruck entsprechende Menge der Gase in der Flüssigkeit gelöst werden soll bzw. darf. Diese Fahrweise bietet insbesondere auch dann große Vorteile, wenn beispielsweise bei Sekt für das Gasdruckpolster ein höherer Druck eingestellt werden muß, als dem Partialdruck des darin gelösten Kohlendioxids entspricht. In diesem Fall nämlich würde bei einem nur aus Kohlendioxid bestehenden Gaspolster unerlaubterweise zusätzlich Kohlendioxid im Sekt gelöst werden. Bei einem Gaspolster aus beispielsweise reinem Stickstoff wiederum würde selbst bei einem über dem Partialdruck des in dem Sekt gelösten Kohlendioxids liegenden Druck Kohlendioxid durch Diffusion aus dem Sekt in die Stickstoff-Atmosphäre entweichen.

Je nach Art und Größe des Betriebes sowie abhängig von dem zeitlichen Volumenstrom der mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung zu behandelnden Flüssigkeit kann es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig sein, anstatt eines großen Dialysesiembranraoduls mehrere kleinere Dialysemerabranmoduln, von denen jeder gegebenenfalls in einem eigenen Gehäuse untergebracht ist, zu verwenden und in Parallelschaltung anzuordnen, so daß durch jeden Modul dann nur ein gegebenenfalls mittels entsprechend angeordneter Einstell-

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organe beliebig einstellbarer - Teilstrom des gesamten .

Volumenstroms geführt werden kann. £

Eine solche Anordnung gestattet es gegebenenfalls auch, einen einzelnen Modul während des Betriebs der neuerungsgemäßen Vorrichtung auszuwechseln, ohne den Betrieb der gesamten Vorrichtung während des Auswechselns unterbrechen zu müssen, oder aber eine entsprechende Anzahl von Ersatz- _: Koduln vorzusehen, auf die im Bedarfsfall ohne Unterbrechung ';'

oder Verringerung des Gesamtvolumenstroms umgeschaltet §

werden kann.

Eine Hintereinanderschaltung von zwei oder mehreren Membraniaoduln kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn der Alkoholgehalt einer Flüssigkeit schrittweise immer weiter, i gegebenenfalls bis auf einen Wert nahe Null, verringert ;

werden soll.

Zur Kontrolle und überwachung der einmal eingestellten Volumenströme können vorteilhafterweise bekannte Durchflußiaengenmeßgeräte an geeigneter Stelle in den jeweiligen Zuführ- und/oder Abführleitungen angeordnet sein.

Bei der Verwendung mehrerer parallel geschalteter Membranmoduln erweist es sich dabei als äußerst zweckmäßig, für jeden Modul einen eigenen Durchflußmesser und eigene Einstellorgane vorzusehen.

Bezüglich der Strömungsrichtung der beiden Flüssigkeiten entlang der Membranoberflächen können diese je nach Ausgestaltung der neuerungsgemäßen Vorrichtung im Gleich-, Gegen- oder Kreuzstrom zueinander geführt werden. Auch sind Zwischenformen, wie beispielsweise der Kreuz-Gegenstrom oder der Kreuz-Gleichstrom möglich. Die Frage,

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welche der vielen Möglichkeiten die geeignetste ist, hängt vom Einzelfall ab, und wird häufig nicht nur von dem für den Stoffaustausch günstigsten Strömungsverlauf bestimmt, sondern auch von strömungstechnischen Überlegungen oder wie im vorliegenden Fall beispielsweise durch die Forderung nach einem möglichst niedrigen Differenzdruck an der Membrancjerflache beeinflußt werden.

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Zur weiteren Erläuterung der Neuerung werden nachfolgend die Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter schemntischer Darstellungsweise eine neuerungsgemäße Vorrichtung/

Fig. 2 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise einen Ausschnitt einer Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung, bei der mehrere Membranmodule in Parallelschaltung angeordnet sind.

Die in Figur 1 dargestellte Aus führungs form der neuerungsgeiaäßen Vorrichtung besteht zunächst aus der in Modulform ausgebildeten Trennmembrane 1, die in dem Gehäuse 3 angeordnet ist, wobei die stirnseitig angeordneten aus einer Vergußmasse bestehenden Flanschen 2 des Membranaioduls zusammen mit den Dichtringen 5 und den Trennwänden 4 des Gehäuses 3 eine flüssigkeitsundurchlässige Trennung der ersten Kamme.-? 6 von der zweiten Kammer 7 des Gehäuses 3 bewirken. Der Mentoranmodul ist dabei lösbar mit dem Gehäuse 3 verbunden, so daß er nach Entfernen der oder eines der mit dem Gehäusemantei über die Dichtungen 46 verbundenen lösbar angeordneten Stirnteile herausgenommen und gegen einen anderen Modul ausgewechselt werden kann. Die erste Kammer 6 ist an eine erste Zuführleitung 8 und eine erste Abführleitung 9, die zweite Kammer an eine zweite Zuführleitung 10 und eine zweite Abführleitung 11 angeschlossen. Die erste Zuführleitung 8 ist an ein nur mit statischem Druck arbeitendes erstes Förderaggregat 12 und die zweite Zuführleitung 10 an ein ebensolches zweites Förderaggregat 22 angeschlossen. Beide Förderaggregate 12 bzw. bestehen aus je einem geschlossenen Flüssigkeitsbehälter

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bzw. 24, einer Flüssigkeitszuführleitung 15 bzw. 25, einer Flüssigkeitsüberlaufleitung 16 bzw. 26 zur Einstellung eines stets gleichbleibenden Flüssigkeitsniveaus 17 bzw. 2 7 sowie einer Gaszuführleitung 18 bzw. 28 zur Erzeugung eines Gasdruckpoisters 19 bzw. 29 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 17 bzw. 27, wobei der Druck das Gaspolsters 19 bzw. 23 mittels des Manometers 13 bzw. 23 gemessen und überwacht werden kann. Beide Zuführleitungen 8 und 10 sind darüber hinaus über das Absperrorgan 21 bzw. 31 an eine Gaszuführleitung 20 bzw. 30 angeschlossen. Zur Kontrolle der zeitlichen Durchflussmenge der zu behandelnden Flüssigkeit, des Getränkes, und der Behandlungsflüssigkeit, des Dialysats, ist in den beiden Zuführleitungen 8 bzw. 10 ein Durchflußmengenmeßgerät 32 bzw. 35 vorgesehen. Zur Einstellung der Durchflußmenge dienen die beiden an den gemeinsamen Regler 38 angeschlossenen Regelventile 33 und 36 und zur Überwachung des möglichst niedrigen Differenzdruckes zwischen der ersten Kammer 6 und der zweiten Kammer 7 die mit demselben Regler 38 verbundenen Druckmeß- und -regelorgane 34 bzw. 37. In den Abführleitungen 11 bzw. 9 ist noch je ein mit dem Regelgerät 43 verbundenes Regelventil 39 bzw. 41 sowie ein Druckmeß- und -regelorgan bzw. 42 angeordnet. Die beiden Regelgeräte 38 und 43 können ebenfalls miteinander gekoppelt sein bzw. zusammen eine Einheit bilden. Eine solche Schaltung gestattet es, in weiten Grenzen bei vorgegebenen Durchflußmengen in den beider. Gehäusekammern 6 und 7 das gewünschte Druckniveau und gleichzeitig die gewünschte, im allgemeinen möglichst niedrige Druckdifferenz an der Trennmembran einzustellen. Falls gewünscht, kann das Gehäuse 3 noch mit e^jicm wärmeisolierenden Mantel umgeben sein. Darüber hinaus können auch die Rohrleitungen und/oder Armaturen wärmeisoliert sein bzw. können temperierbare Rohre und/oder Armaturen verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, die gesamte neuerungsgemäße Vorrichtung in einem entsprechend temperierten Raum anzuordnen. In Figur 1

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nicht dargestellt sind die üblichen je nach Betrieb unterschiedlichen der neuerungsgemäßen Vorrichtung vor- und nachgeschalteten Einrichtungen.

Figur 2 zeigt die Parallelschaltung von vier in je einem Gehäuse 3 angeordneten Membranxnoduln 1, wobei die weiteren Teile dieser Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung, wie Figur 1 sie zeigt, der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt sind. Jeder Modul ist hierbei mit seiner ersten Zuführ- und Abführleitung 8 bzw. 9 an eine gemeinsame erste Hauptzuführleitung 49 bzw. erste Hauptabführleitung 50 und mit seiner zweiten Zuführ- und Abführleitung 10 bzw. 11 an eine gemeinsame zweite Hauptzuführleitung 47 bzw. zweite Hauptabfuhrleitung 48 angeschlossen. Zum Regeln und Messen der durch jeden einzelnen Modul geleiteten gegebenenfalls auch unterschiedlich großen Teilströme können in jeder Zuführleitung 8 bzw. 10 und/oder in jeder Abführleitung 9 bzw. 11 entsprechende Meß- und Regel- bzw. Einstellorgane vorgesehen werden, beispielsweise v/ie in Fig. 1 dargestellt. Die Hauptzuführleitungen 47 und sind an je ein nicht dargestelltes Förderaggregat angeschlossen.

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Beispiele.

Zur Durchführung von verschiedenen Versuchsreihen wurde eine der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform entsprechende neuerungsgemäße Vorrichtung verwendet, bei welcher wahlweise auf bis zu fünf parallel geschaltete Hohlfasereinheiten umgeschaltet werden konnte . Die Anordnung der Einheiten entsprach dabei dem in Figur 2 dargestellten Schaltprinzip, wobei die einzelnen Einheiten gleiche Größe und eine gleichgroße Austauschfläche (Membranflache) besaßen. Jede Einheit war in einem eigenen Gehäuse angeordnet. Die durch jede Einheit strömenden Flüssigkeitsmengen konnten mit Hilfe von für jede Einheit vorgesehenen Meß- und Regel- bzw. Einstellorganen individuell, d.h. unabhängig voneinander eingestellt werden. Alle Einheiten waren an je eine Hauptleitung für die zu behandelnde Flüssigkeit (Getränk) bzw. für das Dialysat angeschlossen. Das Getränk durchströmte dabei die Hohlfasern, während das Dialysat dieselben umströmte.

Die Versuche wurden mit verschiedenen Biersorten, die auch unter den Bezeichnungen "Kölsch", "Pils", "Export" und "Diät-Bier" bekannt sind, durchgeführt. Als Dialysat wurde wahlweise Demin- oder vollentsalztes Wasser verwendet.

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Beispiel 1

Austauschfläche jeder der fünf Hohlfasereinheiten ca. 1 m

Anzahl der Hohlfasern pro Hohlfasereinheit ca. 10 000

Wandstärke der Hohlfasern (= Membrandicke) ca. 11 pm

Durchmesser der Hohlfasern ca.200yum Ultrafiltrationsrate · 4 ml/h*m²-mm Hg Die Hohlfasern waren in Form eines Bündels im wesentlichen parallelliegender Fasern in einem Kunststoffgehäuse eingegossen.

Bier-Durchflußmenge je Einheit 6,3 bis 63 l/h

Dialysat-Durchflußmenge je Einheit 6,3 bis 63 l/h

Bier- bzw. Dialysat-Temperatur ca. 10 ⁰C Maximal einstellbarer Druck auf der Bierseite

(absolut) ca. 4 bar Maximal einstellbarer Druck auf der Dialysat-

seite (absolut) ca. 3,95 bar

Alkoholgehalt des Bieres vor der Behandlung 3,7 bis 4,7 %

Alkoholgehalt des Bieres nach der Behandlung 1,7 bis 3,0 %

Beispiel 2

Austauschfläche jeder der fünf Hohlfasereinheiten ca. 6 m Anzahl eier Hohlfasern pro Hohlfasersinheit ca. 40 000 Bier-Durchflußmenge je Einheit 40 bis 400 l/h Dialysat-Durchflußmenge je Einheit 40 bis 400 l/h Alle übrigen Daten und Werte wie Beispiel 1. Die Hohlfasern waren hierbei in Form je eines lösbar mit einem Edelstahlgehäuse verbundenen Hohlfasermoduls angeordnet.

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■ ··■ ··· ■!·■ Anlage zur Eingabe vom 3.10.1980 A3GW31911 DE Aktenzeichen G 79 25 389.7 Neue Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Verringerung des Alkoholgehaltes vergorener und anderer alkoholhaltiger Getränke und Getränkevorprodukte mittels mindestens einer Trenn-Membran,die in einem Gehäuse angeordnet ist, welches eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für die alkoholhaltige Flüssigkeit sowie eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für die den Alkohol aufnehmende Flüssigkeit (Dialysat) und eine erste Kammer für eine der beiden Flüssigkeiten und eine zweite Kammer für die andere Flüssigkeit aufweist, wobei die beiden Kammern durch die Trenn-Membran und übliche flüssigkeitsundurchlässige Dichtelemente und/oder Trennwände voneinander getrennt sind, und bei welcher in den zu den Eir.tr it esöffnungen des Gehäuses hinführenden Zufuhrleitfungen ind/oder in den von den Austrittsöffnungen des Gehäuses wegführenden Abfuhrleitungen Mittel zur Einstellung der Durchflußmenge, des Druckniveaus in den beiden Kammern und der Temperatur der Flüssigkeiten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn-Membran (1) eine Dialyse-Membran ist und daß an den beiden Eintrittsöffnungen für die alkoholhaltige Flüssigkeit bzw. für das Dialysat jeweils ein Flüssigkeitsbehälter (14;24) mit einem Anschluß für die betreffende Flüssigkeit und einem überlauf (16;26) oder anderen Mitteln zum Aufrechthalten einer gleichbleibenden Füllhöhe angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsbehälter (14;24) geschlossen sind und einen Anschluß für eine Druckgasleitung (18;28) zur Erzeugung eines Schutzgas- oder Druckgaspolsters (19;29) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (17;27) aufweisen.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn-Membran (1) in Form wenigstens eines zwar flüssigkeitsdicht, aber lösbar mit dem Gehäuse (3) verbundenen Membranmoduls (1; 2) vorliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn-Membran (1) für Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 100 eine geringere Permeabilität aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens oiner der Flüssigkeitsbehälter (14;24) ein mit einem Inertgas beaufschlagter Vorratsbehälter ist ο

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einem der Flüssigkeitsbehälter (14;24) ein Kohlendioxid-Dosiergerät (20;21;30;31) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einer der beiden Austrittsöffnungen für die Flüssigkeiten ein Kohlendioxid-Dosiergerät (20;21;30;31) anoeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei oder mehr Membranmoduln (1;2i in Parallelschaltung angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Membranmoduln (1;2) in jeweils einem eigenen Gehäuse (3;45) angeordnet sind, wobei an jedem Gehäuse (3?45) je zwei Flüssigkeitsbehälter (14;24) angeordnet sind.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Membranmoduln (1;2) in jeweils einem eigenen Gehäuse (3;45) angeordnet sind, wobei an allen Gehäusen (3;45) nur zwei gemeinsame Flüssigkeitsbehälter (14;24) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Membranmoduln (1;2) in einem gemeinsamen Gehäuse (3;45) angeordnet sind.