JP2003508194A - Cross-flow filtration method and equipment for performing this method - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 ろ過モジュール(5)と、ろ過すべき媒体(2)のための容器(1)と、容器(1)とろ過モジュール(5)の間に設けられた供給ポンプ(4)とを備えたクロスフローろ過設備において、容器(1)内の媒体(2)が圧縮ガスまたは他の装置によって、圧力が高められる。それによって、高い濃度の媒体(2)が供給ポンプ(4)に搬送可能であり、それによって設備の機能の中断が回避される。 (57) [Summary] Filtration module (5), vessel (1) for medium (2) to be filtered, and feed pump (4) provided between vessel (1) and filtration module (5) In a cross-flow filtration system comprising: (1) the pressure of the medium (2) in the vessel (1) is increased by compressed gas or other devices. As a result, a high-concentration medium (2) can be transported to the feed pump (4), thereby avoiding interruptions in the function of the installation.
Description
【0001】
技術分野
本発明は、ろ過分離すべき部分を含む物質流れがポンプによって、捕そく物と
して、多孔性ダイヤフラムを備えたろ過モジュールを通って搬送され、流動性媒
体用の容器がポンプの手前に直接または間接的に接続配置されている、流動性媒
体から液体を分離するためのクロスフローろ過方法およびこの方法を実施するた
めの設備に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substance stream containing a portion to be separated by filtration, which is conveyed as a trap through a filtration module provided with a porous diaphragm by a pump, and a container for a fluid medium is a pump. It relates to a cross-flow filtration method for separating a liquid from a fluent medium, which is directly or indirectly connected in the foreground and an installation for carrying out this method.
【0002】
このような方法は、固体と液体の混合物を多孔性ダイヤフラムで固体成分と液
状成分に分離する設備で使用される。液状成分は浸透液としてダイヤフラムを浸
透し、固体成分は捕そく物として保持される。廃水を浄化する際、目的は生水の
製造である。この生水はできるだけ充分に不純物を分離すべきである。果汁製造
の場合、果物原汁の濁った物質から果汁を分離すべきである。Such a method is used in equipment for separating a mixture of solid and liquid into a solid component and a liquid component with a porous diaphragm. The liquid component permeates the diaphragm as a penetrant, and the solid component is retained as a trap. When purifying wastewater, the purpose is to produce raw water. This raw water should separate impurities as thoroughly as possible. For juice production, the juice should be separated from the cloudy material of the original fruit juice.
【0003】
技術水準
捕そく物回路を有するダイヤフラムモジュールを備えた設備を使用して固体と
液体の混合物を濃縮するための方法が、欧州特許第0,682,559号公報(
ブッヘル−ガイヤー)によって知られている。その際、第1のステップで、捕そ
く物供給流れがダイヤフラムモジュール内でほぼ一定に保たれる。捕そく物の濃
縮に基づいて、ダイヤフラムモジュールの入口圧力が設定された目標値を上回る
と、第2のステップで、捕そく物搬送流れを減らすことによって、捕そく物の濃
度の目標値が達成されるまで、入口圧力が一定に保たれる。続いて、濃縮された
捕そく物が回路から排出される。State of the art A method for concentrating a mixture of solids and liquids using equipment equipped with a diaphragm module having a trap circuit is described in EP 0,682,559 (
Known by Bucher-Guyer). In that case, in the first step, the trap supply flow is kept substantially constant in the diaphragm module. When the inlet pressure of the diaphragm module exceeds the set target value based on the concentration of the trapped substance, the target value of the trapped substance concentration is achieved by reducing the trapped substance conveying flow in the second step. Until the inlet pressure is kept constant. The concentrated traps are then discharged from the circuit.
【0004】
この公知の方法の場合には、捕そく物の濃度が高い場合に、微細な気泡が捕そ
く物循環ポンプに達し、ポンプの機能を中断することになるという問題が生じる
。この理由から、濃縮装置の場合にはスクリュー偏心ポンプが循環ポンプとして
使用される。それによって、捕そく物がもはやポンプの入口に吸い込まれないよ
うな捕そく物状態まで、ポンプの機能の中断がずらされる。貫通ろ過が使用され
ないときに、この問題は例えば果物原汁の直接ろ過の際に、最大果汁収量を制限
する。In the case of this known method, when the concentration of the trapped substance is high, fine bubbles reach the trapped substance circulation pump, and the function of the pump is interrupted. For this reason, screw eccentric pumps are used as circulation pumps in the case of concentrators. This shifts the interruption of the pump's function to a trap condition in which the trap is no longer drawn into the pump inlet. When no through filtration is used, this problem limits maximum juice yield, for example in direct filtration of fruit juice.
【0005】
発明の開示
上記の技術水準から出発して、本発明の根底をなす課題は、高い濃度の捕そく
物が供給ポンプに供給され、それによってポンプの機能中断が回避されるように
、冒頭に述べたクロスフローろ過方法を改良することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION Starting from the above state of the art, the problem underlying the present invention is such that a high concentration of trapped material is supplied to the feed pump, thereby avoiding interruption of the pump. It is to improve the cross-flow filtration method mentioned at the beginning.
【0006】
本発明は、独立請求項1,3の特徴を有する。有利な実施形と発展形態は従属
請求項の特徴を有する。The invention has the features of independent claims 1 and 3. Advantageous embodiments and developments have the features of the dependent claims.
【0007】
冒頭に述べた種類の本発明によるクロスフローろ過方法は、容器内の流動性媒
体がポンプの入口に加圧されて供給されるように、流動性媒体が圧力を加えられ
、この圧力がろ過モジュールのほぼ周囲圧力とポンプの出口圧力の間の範囲内に
あることを特徴とする。A cross-flow filtration method according to the invention of the type mentioned at the outset comprises applying a pressure to the fluid medium in such a way that the fluid medium in the vessel is supplied under pressure to the inlet of the pump. Is approximately in the range between the ambient pressure of the filtration module and the outlet pressure of the pump.
【0008】
特に有利な本発明の方法の実施形では、媒体用容器が閉鎖されたバッチタンク
であり、媒体が捕そく物として設備内を循環してバッチ運転方法で閉鎖されたバ
ッチタンクに戻され、媒体がバッチタンク内で圧縮ガスによって付勢することに
よって圧力を加えられる。In a particularly advantageous embodiment of the process according to the invention, the medium container is a closed batch tank, in which the medium circulates as a trap in the facility and is returned to the closed batch tank in a batch operation method. And the medium is pressurized by energizing it with compressed gas in the batch tank.
【0009】
本発明の他の実施形と効果は、請求項に更に記載た特徴と、次に説明する実施
の形態から明らかである。請求項記載の特徴は、互いに排除し合わない場合には
、互いに任意に組み合わせることができる。Other embodiments and advantages of the invention will be apparent from the features further recited in the claims and the embodiments described below. The features recited in the claims can be arbitrarily combined with each other if they are not mutually exclusive.
【0010】
発明の実施の形態
次に、本発明とその有利な実施の形態と発展形態を、図に示した例に基づいて
詳しく記載および説明する。次の記載と図面から察知可能な特徴は単独でまたは
複数個任意に組み合わせて本発明に従って適用可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention and its advantageous embodiments and developments will now be described and explained in detail on the basis of the examples shown in the figures. The features that can be perceived from the following description and the drawings are applicable according to the invention either individually or in any combination.
【0011】
本発明によるクロスフロー式ろ過設備の図1の概略横断面図が示すように、こ
のろ過設備はろ過される製品2のための容器1を備えている。製品2は管3と供
給ポンプ4を経て、それ自体公知のごとくろ過モジュール5に供給される。この
ろ過モジュール5は多孔性のダイヤフラム(膜)6を備えている。このダイヤフ
ラムはその分離限度に従って精密ろ過または限外ろ過で使用される。ろ過モジュ
ール5内で、製品はろ液としての浸透液と、捕そく物(残留物)とに分離される
。As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 1 of a cross-flow filtration installation according to the invention, this filtration installation comprises a container 1 for a product 2 to be filtered. The product 2 is fed via a pipe 3 and a feed pump 4 to a filtration module 5 as is known per se. The filtration module 5 includes a porous diaphragm (membrane) 6. This diaphragm is used in microfiltration or ultrafiltration according to its separation limit. In the filtration module 5, the product is separated into a permeate as a filtrate and a trapped substance (residue).
【0012】
浸透液のために排出管7が設けられ、捕そく物のために排出管8が設けられて
いる。捕そく物は管8、ラジアルポンプ9および遮断弁10を経て、製品2を含
む容器1に戻る。それによって、公知のごとく、閉じた捕そく物回路が形成され
る。図1に示すように、容器1内には、製品2の上に自由空間11がある。この
自由空間には、圧縮ガスが管12と制御弁13を経て供給可能である。製品2を
供給するために、他の管14が容器1に設けられている。遮断弁10から分岐し
ている排出弁15は遮断弁10と協働する。この排出弁には捕そく物排出管16
が接続されている。A discharge pipe 7 is provided for the permeate, and a discharge pipe 8 is provided for the trapped material. The trapped substance returns to the container 1 containing the product 2 via the pipe 8, the radial pump 9 and the shutoff valve 10. Thereby, as is known, a closed trap circuit is formed. As shown in FIG. 1, in the container 1 there is a free space 11 above the product 2. Compressed gas can be supplied to this free space via a pipe 12 and a control valve 13. Another tube 14 is provided in the container 1 for supplying the product 2. A discharge valve 15 branching from the shutoff valve 10 cooperates with the shutoff valve 10. This discharge valve has a catch discharge pipe 16
Are connected.
【0013】
従って、図1の設備はバッチモードで作動し、容器1はバッチタンクとして作
用する。管7を経て浸透液分離排出が行われるので、容器1内の製品は益々濃度
が高くなる。その際、圧縮ガスによって自由空間11内に圧力を加えることによ
り、管3内の捕そく物内の気泡形成が回避され、供給ポンプ4への製品導入およ
び供給ポンプの送出が確実となる。設備の良好な機能のために、図1は更に、自
由空間11内のガス圧とポンプ4,9の送出出力のための制御回路を概略的に示
している。自由空間11内のガス圧は圧力センサ17,18と制御弁13を介し
て制御される。ポンプ4,9の送出出力、ひいてはろ過モジュール5の作動圧力
は流量センサ19と圧力センサ20,21を介して制御される。Therefore, the installation of FIG. 1 operates in batch mode and the container 1 acts as a batch tank. Since the permeate is separated and discharged through the pipe 7, the product in the container 1 becomes more and more concentrated. At that time, by applying pressure to the free space 11 by the compressed gas, formation of bubbles in the trapped substance in the pipe 3 is avoided, and product introduction to the supply pump 4 and delivery of the supply pump are ensured. Due to the good functioning of the installation, FIG. 1 also schematically shows the control circuit for the gas pressure in the free space 11 and the output power of the pumps 4, 9. The gas pressure in the free space 11 is controlled via the pressure sensors 17 and 18 and the control valve 13. The output of the pumps 4, 9 and thus the operating pressure of the filtration module 5 are controlled via the flow rate sensor 19 and the pressure sensors 20, 21.
【0014】
図2は本発明による他のクロスフロー式ろ過設備を概略的に示している。この
場合、図1と同じ参照符号は対応する機能を有する構成要素を示している。図2
はろ過すべき製品2のために開放した容器1′を備えている。製品は管14から
供給され、管3を経て排出される。第1の運転方法では、製品2は供給ポンプ4
を経てろ過モジュール5に達する。そこから、管7を経て浸透液を分離排出した
後、捕そく物は排出管8、制御弁22および遮断弁10経て、開放した容器1′
に戻される。上記の閉じた捕そく物回路自体は知られている。FIG. 2 schematically shows another cross-flow type filtration equipment according to the present invention. In this case, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate components having corresponding functions. Figure 2
Comprises an open container 1'for the product 2 to be filtered. The product is supplied via the pipe 14 and discharged via the pipe 3. In the first operating method, the product 2 is the supply pump 4
To reach the filtration module 5. From there, the permeate is separated and discharged through the pipe 7, and the trapped substance is discharged through the discharge pipe 8, the control valve 22 and the shutoff valve 10 and opened to the container 1 '.
Returned to. The closed trap circuit itself is known.
【0015】
圧力を高めるための、図1の閉鎖容器1の機能は、図2の設備では、閉鎖され
た別個の小さな圧力容器1″が受け持つ。圧力容器1″は開放した容器1′に並
列に接続され、制御弁22を介してろ過モジュール5の排出管8を供給ポンプ4
の入口に接続している。第2の運転方法で製品2が捕そく物回路内で圧力容器1
″を経て循環するようにするために、遮断弁10に加えて、遮断弁23が取付け
られている。それによって、容器1′は捕そく物回路から完全に分離可能である
。The function of the closed container 1 of FIG. 1 for increasing the pressure is taken up in the installation of FIG. 2 by a separate small closed pressure container 1 ″, which is juxtaposed with the open container 1 ′. Connected to the pump 4 for supplying the discharge pipe 8 of the filtration module 5 via the control valve 22
Connected to the entrance. In the second operation method, the product 2 is trapped in the circuit of the pressure vessel 1
A shut-off valve 23 is provided in addition to the shut-off valve 10 in order to circulate through "", whereby the container 1'can be completely separated from the catch circuit.
【0016】
圧力容器1″の入口または出口には、各々1個の他の遮断弁24または25が
挿置されている。この遮断弁は遮断弁10,23と共に、上記の運転方法を切り
換えることができる。圧力容器1″は図1の容器1に相応して、管12を経て供
給される、製品2の上方の圧縮ガスのための制御弁13′と、捕そく物を供給す
るための供給ポンプ26を備えている。更に、圧力容器1″と供給ポンプ4の間
には、遮断弁27を介して洗浄水用供給管28が配置されている。それによって
、バッチ運転時に1回分のろ過が終了した後で、濃縮された捕そく物が排出管1
6を経て押し出される。At the inlet or the outlet of the pressure vessel 1 ″, one other shutoff valve 24 or 25 is inserted, respectively. This shutoff valve, together with the shutoff valves 10 and 23, switches the above operating method. The pressure vessel 1 ″ corresponds to the vessel 1 of FIG. 1 with a control valve 13 ′ for compressed gas above the product 2, which is fed via a pipe 12, and for feeding traps. A supply pump 26 is provided. Further, a washing water supply pipe 28 is disposed between the pressure vessel 1 ″ and the supply pump 4 via a shutoff valve 27. This allows concentration after one filtration is completed during batch operation. Discharged pipe 1
Extruded through 6.
【0017】
図2の設備の場合にも、制御回路が設けられている。この制御回路は圧力セン
サ20,21と流量センサ19を介してポンプ4の送出出力、制御弁22ひいて
はろ過モジュール5内の作動圧力を制御する。すなわち、図2の設備の場合、製
品2は圧力容器1″内で発生した圧力を供給ポンプ4の入口に供給する。この圧
力は図1の設備の場合の圧力と同様に、ろ過モジュール5の周囲圧力と供給ポン
プ4の出口圧力の間にある。In the case of the equipment of FIG. 2 also, a control circuit is provided. This control circuit controls the delivery output of the pump 4 via the pressure sensors 20 and 21 and the flow rate sensor 19 and the operating pressure in the control valve 22 and thus in the filtration module 5. That is, in the case of the equipment of FIG. 2, the product 2 supplies the pressure generated in the pressure vessel 1 ″ to the inlet of the supply pump 4. This pressure is the same as that of the equipment of FIG. Between ambient pressure and outlet pressure of feed pump 4.
【0018】
図2の設備は、開放したバッチタンク1′を備えた公知の設備に、圧力容器1
″を後付けすることによって構成可能であるので有利である。この設備は第1の
運転方法では、捕そく物濃縮のために供給ポンプ4の供給問題が生じるまで、開
放した容器1′を経て運転される。小さな圧力容器1″による第2の運転方法に
切換えた後で、バッチ運転で少量の1回分ずつ順々に高い濃度まで続けて運転さ
れる。そのためには、供給ポンプ4としては低コストのラジアルポンプで充分で
ある。The equipment shown in FIG. 2 is the same as the well-known equipment provided with an open batch tank 1 ′, and the pressure vessel 1
It is advantageous that it can be constructed by retrofitting with a "". In the first mode of operation, this installation operates via an open container 1'until a supply problem of the supply pump 4 occurs due to the concentration of trapped substances. After switching to the second operation method using the small pressure vessel 1 ″, a small amount of batches are successively operated one by one in succession to a high concentration. For that purpose, a low-cost radial pump is sufficient as the supply pump 4.
【0019】
図3は、図1の容器1の代わりに使用可能な閉じた製品容器1を概略的に示し
ている。この製品容器1も、圧縮ガスを供給するための管12と、捕そく物を戻
すための管8を備えている。強く濃縮された捕そく物2を良好に供給できるよう
にするために、図1の供給ポンプ4はここでは偏心スクリューポンプ4′として
形成され、製品容器1の出口に直接接続されている。供給スクリュー31を接続
した、容器1内の攪拌機構30は、図1のろ過モジュール5への捕そく物2の供
給を一層容易にする。FIG. 3 schematically shows a closed product container 1 which can be used instead of the container 1 of FIG. This product container 1 also includes a pipe 12 for supplying a compressed gas and a pipe 8 for returning a trapped substance. In order to enable a good supply of strongly concentrated traps 2, the feed pump 4 of FIG. 1 is designed here as an eccentric screw pump 4 ′ and is connected directly to the outlet of the product container 1. The stirring mechanism 30 in the container 1 to which the supply screw 31 is connected further facilitates the supply of the trapped material 2 to the filtration module 5 of FIG. 1.
【0020】
図4は図3の製品容器1の変形を示している。この場合、管12から供給され
る圧縮ガス用の空間は、プレスベロー35によって、管14から供給される製品
2用の空間から分離されている。破線35′によって示すように、プレスベロー
35は、圧縮ガス用部分室と製品用部分室の分割を広い限度内で変更できるよう
に、製品容器1内に固定および形成されている。供給ポンプ4′の回転方向は、
そのスクリュー36を同時に製品2の導入のために利用できるようにするために
、図3の構造と逆向きである。FIG. 4 shows a modification of the product container 1 of FIG. In this case, the space for the compressed gas supplied from the tube 12 is separated by the press bellows 35 from the space for the product 2 supplied from the tube 14. As indicated by the broken line 35 ', the press bellows 35 are fixed and formed in the product container 1 so that the division of the compressed gas sub-chamber and the product sub-chamber can be varied within wide limits. The rotation direction of the supply pump 4'is
In order to make the screw 36 available for the introduction of the product 2 at the same time, it is the opposite of the structure of FIG.
【0021】
図5は図4の製品容器1の変形を示している。この場合、容器1は円筒体の形
をし、その軸線が水平になるように支持されている。分離するプレスベロー35
″は相応して円筒体の壁に線に沿って固定されている。この線は円筒体軸線が位
置する水平平面内に配置されている。FIG. 5 shows a modification of the product container 1 of FIG. In this case, the container 1 has a cylindrical shape and is supported so that its axis is horizontal. Press bellows 35 to separate
″ Is correspondingly fixed to the wall of the cylinder along a line which lies in the horizontal plane in which the cylinder axis lies.
【0022】
図6は図3の製品容器1の変形を示している。この変形の場合、スクリュー3
6を備えた供給ポンプ4′は図4の実施の形態に類似して容器1の出口に直接接
続している。この場合、図3の供給スクリュー31と攪拌機構30は省略されて
いる。FIG. 6 shows a modification of the product container 1 of FIG. In the case of this deformation, screw 3
The feed pump 4'comprising 6 is directly connected to the outlet of the container 1 similar to the embodiment of FIG. In this case, the supply screw 31 and the stirring mechanism 30 of FIG. 3 are omitted.
【0023】
図7は図1の設備の変形を概略的に示している。この変形の場合、管3を備え
た回路内に捕そく物2を供給するために、ダイヤフラムモジュール5の出口管8
にのみラジアルポンプ9を設けることで充分である。管12からの圧縮ガスによ
る、容器1内の製品2の圧力上昇は、1個の供給ポンプ9の入口の供給問題を回
避するために充分である。FIG. 7 schematically shows a variant of the installation of FIG. In the case of this variant, the outlet tube 8 of the diaphragm module 5 is used to supply the trapped material 2 in a circuit with the tube 3.
It is sufficient to provide the radial pump 9 only in the. The pressure increase of the product 2 in the container 1 by the compressed gas from the pipe 12 is sufficient to avoid the feed problem at the inlet of the single feed pump 9.
【0024】
図1の設備の場合に、圧力を高めるための、製品容器1内の圧縮ガスの使用を
やめるときには、この設備において、図8に従って製品容器1″′を使用するこ
とができる。この製品容器1″′は、挿入されたプレスピストン40と、このプ
レスピストンを操作するための手段41を備えている。この場合、捕そく物用の
戻し管8は好ましくは移動可能であり、かつプレスピストン40を通って案内さ
れている。In the case of the installation of FIG. 1, when the use of compressed gas in the product container 1 for increasing the pressure is stopped, the installation of the product container 1 ″ ″ according to FIG. 8 can be used in this installation. The product container 1 ″ ″ comprises an inserted press piston 40 and means 41 for operating this press piston. In this case, the return tube 8 for the catch is preferably movable and guided through the press piston 40.
【0025】
図9は図8の製品容器1″′の変形を示している。この変形の場合、製品容器
に、製品2用の偏心スクリューポンプ4が接続されている。ピストン40は良好
なシールのために、リング42を備えている。破線で示した位置においてピスト
ン40は既に、図1のろ過モジュール5の方に製品2の一部を押しのけている。
この製品の一部は、管7からろ液が排出されるので、全部が管8を経て戻ること
はない。Fig. 9 shows a variant of the product container 1 "" of Fig. 8. In this variant the product container is connected with an eccentric screw pump 4 for the product 2. The piston 40 has a good seal. For this purpose, a ring 42 is provided, in the position shown in broken lines the piston 40 has already pushed part of the product 2 towards the filtration module 5 of FIG.
Some of this product does not return entirely via tube 8 because the filtrate is drained from tube 7.
【0026】
図10は偏心スクリューポンプ4′のための拡張した導入部を備えた図9の製
品容器1″′の変形を示している。それによって、強く濃縮された製品を、図9
の製品容器よりも低い圧力で導入することができる。FIG. 10 shows a variant of the product container 1 ″ ″ of FIG. 9 with an expanded introduction for the eccentric screw pump 4 ′, whereby a strongly concentrated product is obtained according to FIG.
It can be introduced at a lower pressure than that of the product container.
【0027】
図11は図2の設備の変形を示している。この変形の場合、製品2用のガス圧
力容器1″はプレスピストン46を備えた圧力容器45によって置き換えられて
いる。開放したバッチタンク1′を備えた公知の設備に対する圧力容器45の後
付けは、図2の後付けよりも更に少ないコストで可能である。FIG. 11 shows a modification of the equipment of FIG. In this variant, the gas pressure vessel 1 ″ for the product 2 has been replaced by a pressure vessel 45 with a press piston 46. The retrofitting of the pressure vessel 45 to the known installation with an open batch tank 1 ′ is: It is possible at a lower cost than retrofitting in FIG.
【0028】
図12は、搬送スクリュー50を組み込んだ、図2の設備のための製品容器1
′の変形を示している。まだ充分な流動性を有する製品を処理する場合、後続配
置の図2の供給ポンプの製品導入を確実にするためには、このような搬送スクリ
ュー50で充分である。FIG. 12 shows a product container 1 for the installation of FIG. 2 incorporating a conveying screw 50.
It shows a variation of ′. Such a conveying screw 50 is sufficient to ensure product introduction of the feed pump of FIG. 2 in the subsequent arrangement when processing a product which still has sufficient flowability.
【0029】
図13は図2の設備のための製品容器1′の変形を示している。図3の変形に
類似して、図13の変形は組み込まれた攪拌機構30を備えている。偏心スクリ
ューポンプ4′は、製品容器1′の出口に組み込まれた簡単な搬送スクリュー5
0′によって置き換えられている。この搬送スクリューは簡単な場合にはこれで
充分である。FIG. 13 shows a variant of the product container 1 ′ for the installation of FIG. Similar to the variant of FIG. 3, the variant of FIG. 13 has an incorporated stirring mechanism 30. The eccentric screw pump 4'is a simple conveying screw 5 installed at the outlet of the product container 1 '.
Replaced by 0 '. If the transport screw is simple, this is sufficient.
【0030】
図14は、内側の製品回路を備えた、図1の設備の変形を示している。容器1
の自由空間11内のガス圧は、図1の設備の場合のように、供給ポンプの問題の
ない作動を可能にする。この場合、ろ過モジュール5内の入口圧力を調整するた
めに、図2の変形に類似して、制御弁22は圧力センサ20と協働する。内側の
製品回路は第2の搬送ポンプ51と、制御弁22から供給ポンプ51への捕そく
物戻し管52とによって形成されている。FIG. 14 shows a variant of the installation of FIG. 1 with an inner product circuit. Container 1
The gas pressure in the free space 11 allows a trouble-free operation of the feed pump, as in the case of the installation of FIG. In this case, the control valve 22 cooperates with the pressure sensor 20 in order to adjust the inlet pressure in the filtration module 5, similar to the variant of FIG. The inner product circuit is formed by the second transfer pump 51 and the trap return pipe 52 from the control valve 22 to the supply pump 51.
【0031】
運転中、外側の回路は容器1、管3、ろ過モジュール5、管8および遮断弁1
0を経て作業を行い、内側の回路は捕そく物戻し管52、供給ポンプ51、ろ過
モジュール5および管8を経て同時に作業を行う。例えば30m3 /時間の比較
的に多量の流量が捕そく物戻し管52を流通するのに対し、容器1からは、例え
ば1.5m3 /時間の比較的に少ない流量の製品が流れる。この流量は管7から
の浸透液排出量に一致する。容器1がろ過モジュール5から離れた位置に配置さ
れていると、少ない流量の製品をこの離隔距離にわたって流し、比較的に短い内
側の回路において捕そく物戻し管52を経て多量の捕そく物を流すだけでよい。During operation, the outer circuit comprises a vessel 1, a tube 3, a filtration module 5, a tube 8 and a shutoff valve 1.
Work is carried out through 0, and the inner circuit works simultaneously through the catch return pipe 52, the feed pump 51, the filtration module 5 and the pipe 8. A relatively large flow rate of, for example, 30 m 3 / hour flows through the catching substance return pipe 52, whereas a relatively low flow rate of product of, for example, 1.5 m 3 / hour flows from the container 1. This flow rate corresponds to the amount of permeate discharged from the pipe 7. When the container 1 is located away from the filtration module 5, a low flow rate of product is allowed to flow over this separation distance and a large amount of trapped material is collected in the relatively short inner circuit via the trap return tube 52. All you have to do is shed.
【図1】 本発明によるクロスフローろ過設備の概略図である。[Figure 1] 1 is a schematic view of a cross flow filtration facility according to the present invention.
【図2】 本発明による他のクロスフローろ過設備の概略図である。[Fig. 2] FIG. 6 is a schematic view of another cross-flow filtration facility according to the present invention.
【図3】
ガス押圧装置、偏心スクリューポンプおよび攪拌機構を備えた、図1の製品容
器を概略的に示す図である。3 is a schematic view of the product container of FIG. 1 equipped with a gas pressing device, an eccentric screw pump and a stirring mechanism.
【図4】
圧縮ガスと製品がプレスベローによって分離されている、図3の製品容器の変
形を示す図である。4 shows a variant of the product container of FIG. 3, in which the compressed gas and the product are separated by a press bellows.
【図5】
容器が水平に支承された軸を備えたシリンダの形を有する、図4の製品容器の
変形を示す図である。5 shows a variant of the product container of FIG. 4, in which the container has the form of a cylinder with a horizontally supported shaft.
【図6】 図3の製品容器の変形を示す図である。[Figure 6] It is a figure which shows the deformation | transformation of the product container of FIG.
【図7】
製品用供給ポンプがろ過モジュールの出口に配置されている、捕そく物回路を
備えた、図1の設備の変形を示す図である。FIG. 7 shows a variant of the installation of FIG. 1 with a catcher circuit in which a product feed pump is arranged at the outlet of the filtration module.
【図8】
製品の圧力を高めるためにプレスピストンが挿入された、図1の製品容器の変
形の概略図である。8 is a schematic view of a variation of the product container of FIG. 1 with a press piston inserted to increase product pressure.
【図9】
製品用の偏心スクリューポンプを接続した、図8の製品容器の変形を示す図で
ある。9 shows a variation of the product container of FIG. 8 with an eccentric screw pump for the product connected.
【図10】
偏心スクリューポンプの引込み部を拡張した、図9の製品容器の変形を示す図
である。FIG. 10 is a view showing a modification of the product container of FIG. 9 in which the retracting portion of the eccentric screw pump is expanded.
【図11】
製品用ガス圧力容器がプレスピストンを備えた圧力容器によって置き換えられ
ている、図2の設備の変形を示す図である。FIG. 11 shows a variant of the installation of FIG. 2, in which the product gas pressure vessel is replaced by a pressure vessel with a press piston.
【図12】
搬送スクリューを組み込んだ、図2の設備用の製品容器の変形を示す図である
。FIG. 12 is a diagram showing a modification of the product container for the equipment of FIG. 2 that incorporates a conveying screw.
【図13】 攪拌機構を組み込んだ、図2の設備用の製品容器の変形を示す図である。[Fig. 13] FIG. 3 is a diagram showing a modification of the product container for the equipment of FIG. 2 that incorporates a stirring mechanism.
【図14】 内側の製品回路を備えた、図1の設備の変形を示す図である。FIG. 14 FIG. 3 shows a variant of the installation of FIG. 1 with an inner product circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 4/00 103 A23L 2/00 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 4/00 103 A23L 2/00 K
Claims (15)
,51)によって、捕そく物として、多孔性ダイヤフラム(6)を備えたろ過モ
ジュール(5)を通って搬送され、流動性媒体(2)用の容器(1,1″,1″
′,45)がポンプの手前に直接または間接的に接続配置されている、流動性媒
体(2)から液体を分離するためのクロスフローろ過方法において、流動性媒体
(2)がポンプ(4,4′,9,51)の入口に加圧されて供給されるように、
容器(1,1″,1″′,45)内の流動性媒体(2)に圧力が加えられ、この
圧力がろ過モジュール(5)のほぼ周囲圧力とポンプの出口圧力の間の範囲内に
あることを特徴とするクロスフローろ過方法。1. A material flow comprising a portion to be separated by filtration is pumped (4, 4 ', 9).
, 51) is conveyed as a trap through a filtration module (5) equipped with a porous diaphragm (6) and is a container (1, 1 ″, 1 ″) for a fluid medium (2).
In the cross-flow filtration method for separating a liquid from a fluid medium (2), in which the fluid medium (2) is connected directly or indirectly before the pump, 4 ', 9, 51) so that it is pressurized and supplied to the inlet,
A pressure is applied to the fluid medium (2) in the vessel (1,1 ", 1"", 45), which pressure lies in the range between approximately the ambient pressure of the filtration module (5) and the outlet pressure of the pump. A cross-flow filtration method characterized by being present.
媒体が捕そく物として設備内で回路内をバッチ運転方法で閉鎖されたバッチタン
ク(1,1″)に戻され、媒体(2)がバッチタンク(1,1″)内で圧縮ガス
で付勢することによって圧力を加えられることを特徴とする請求項1記載の方法
。2. A batch tank (1,1 ″) having a closed medium container,
The medium is returned to the batch tank (1,1 ″) that is closed as a trap in the circuit in the equipment by the batch operation method, and the medium (2) is attached as compressed gas in the batch tank (1,1 ″). The method of claim 1, wherein the pressure is applied by urging.
えた少なくとも1つのろ過モジュール(5)と、捕そく物としてのろ過すべき媒
体(2)をろ過モジュール(5)を経て搬送するための供給ポンプ(4,4′,
9,51)と、供給ポンプの手前に直接または間接的に接続配置された、ろ過す
べき媒体(2)のための容器(1,1″,1″′,45)とを備えた、請求項1
記載の方法を実施するための設備において、容器(1,1″,1″′,45)内
の媒体(2)の圧力を高めるための手段(12,40,41,46)を備えてい
ることを特徴とする設備。3. At least one filtration module (5) comprising a tangentially overflowable porous diaphragm (6) and a filtration module (5) for collecting media (2) to be filtered as traps. ), Feed pumps (4, 4 ',
9.51) and a container (1,1 ", 1"", 45) for the medium (2) to be filtered, which is arranged directly or indirectly before the feed pump. Item 1
A facility for carrying out the described method, comprising means (12,40,41,46) for increasing the pressure of the medium (2) in the vessel (1,1 ", 1"", 45). Equipment characterized by that.
ル(5)を備え、このダイヤフラムがその分離限度に従って精密ろ過または限外
ろ過で使用されることを特徴とする請求項3記載の設備。4. Equipment according to claim 3, characterized in that it comprises at least one filtration module (5) with a diaphragm (6), which diaphragm is used in microfiltration or ultrafiltration according to its separation limits. .
の圧力を高めるための手段が、バッチタンク(1″′)に挿入されたプレスピス
トン(40)と、このプレスピストンを操作するための手段とを備えていること
を特徴とする請求項3または4記載の設備。5. The container is a batch tank (1 ″ ″) for the medium (2), and the means for increasing the pressure of the medium include a press piston (40) inserted in the batch tank (1 ″ ″). 5. Equipment according to claim 3 or 4, characterized in that it comprises means for operating the press piston.
あり、媒体(2)の圧力を高めるための手段が、媒体(2)を付勢するために圧
力下のガスをバッチタンク(1,1″)に供給するための手段(12,13)を
備えていることを特徴とする請求項3または4記載の設備。6. A batch tank (1,1 ″) for a medium (2), the container of which is closed, wherein the means for increasing the pressure of the medium (2) comprises a pressure for energizing the medium (2). 5. Equipment according to claim 3 or 4, characterized in that it comprises means (12, 13) for supplying the lower gas to the batch tank (1, 1 ").
、一方のバッチタンクが閉鎖されたバッチタンク(1″)であり、他方のバッチ
タンク(1′)よりも小さな容積を有することを特徴とする請求項6記載の設備
。7. A batch tank (1 ″) provided with two batch tanks (1 ′, 1 ″) in a trap circuit, one batch tank being a closed batch tank, and the other batch tank (1 ′). 7. The installation according to claim 6, which has a smaller volume than
体(2)とガスがプレスベロー(35,35″)によって分離されていることを
特徴とする請求項6記載の設備。8. The medium (2) to be filtered under pressure and the gas in the closed batch tank (1) are separated by a press bellows (35, 35 ″). The listed equipment.
軸によって支承されていることを特徴とする請求項8記載の設備。9. The installation according to claim 8, characterized in that the closed batch tank (1) has the shape of a cylinder and is supported by a horizontal shaft.
)の圧力を高めるための手段が圧力容器(45)に挿入されたプレスピストン(
46)を備え、このプレスピストンがそれを操作するための手段を備えているこ
とを特徴とする請求項3または4記載の設備。10. The container is a pressure container (45) for a medium (2), the medium (2)
) Means for increasing the pressure of the press piston (45) inserted in the pressure vessel (45).
46) Equipment according to claim 3 or 4, characterized in that it comprises a means (46), the press piston being provided with means for operating it.
配置され、この他のバッチタンクから媒体が圧力ポンプによって閉鎖されたバッ
チタンクに供給可能であることを特徴とする請求項6記載の設備。11. Another batch tank is connected and arranged before the closed batch tank, and the medium can be supplied from this other batch tank to the closed batch tank by a pressure pump. Equipment described in 6.
器(1,1″′)の出口に組み込まれた偏心スクリューポンプ(4′)を備えて
いることを特徴とする請求項3または4記載の設備。12. Means for increasing the pressure of the medium (2) comprises an eccentric screw pump (4 ′) integrated at the outlet of the container (1,1 ″ ″) for the medium (2). The facility according to claim 3 or 4, which is characterized.
、挿入されたプレスピストン(40)とその操作手段(41)を備えていること
を特徴とする請求項12記載の設備。13. The container (1 ″ ″), in addition to the eccentric screw pump (4 ′), comprises an inserted press piston (40) and its operating means (41). The listed equipment.
する請求項12記載の設備。14. Equipment according to claim 12, characterized in that the container (1) is provided with a stirring mechanism (30).
み込まれた搬送スクリュー(31,50)を備え、この搬送スクリューがその内
容物を容器出口に搬送することを特徴とする請求項3または4記載の設備。15. Means for increasing the pressure of the medium (2) comprises a conveying screw (31, 50) incorporated in the container (1), which conveying screw conveys its contents to the container outlet. The facility according to claim 3 or 4, characterized in that:
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