错流预涂方法和实现该方法的装置制造方法及图纸

在一种错流预涂方法中，将含有预滤浆和可选择地加有助滤剂的滤液通过滤室一端上的开口送入至少一个大致为圆筒形的滤室。滤室由设在压力容器中的滤篮构成。滤液流经滤室指定的过滤介质形成的滤饼，并作为渗透液排放。滤饼最初由含有助滤剂的滤液在滤室中形成，滤液渗透穿过所述过滤介质。因此，为了延长过滤介质的使用寿命，将一支流以近似轴向流经滤室至另一端上的残留物开口。该支流一旦从残留物开口排出，它就从滤室的外部返回到滤室的第一开口。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及权利要求1前序部分中的错流预涂方法。本专利技术进一步涉及实现权利要求6前序部分的错流预涂方法的滤篮，和权利要求10前序部分的错流预涂装置。通过分离液体中的不溶性颗粒来过滤饮料和化学品、药物或类似液体的方法已是周知技术。在这种情况下，将助滤剂加到未处理的预滤浆中，使预涂助滤剂形成滤饼。然后将沉积在滤饼中的固体颗粒漂洗干净，再将助滤剂与所加的任何稳定剂一起再生(如专利EP0460499)。这样企图在条件一旦满足时，能将一块和同一滤饼可重复应用于预置过滤和后过滤。更详细地说，预过滤含有恒定的经过计量的助滤剂化合物的预滤浆使能产生10-50mm厚度的沉积的滤饼。当留在过滤装置中的悬浮粒子不再变化，或一旦已达到最大允许压差时，则用溶剂对被过滤液体中残留在滤饼中的粒子进行漂洗。后过滤涉及将已经过预过滤的液体通过在预过滤期间形成的已漂洗和消毒过的作为过滤介质的滤饼的过滤作用。之后用适当的溶剂再进行清洗。为了能使该方法能连续操作，滤饼的预涂渍和预过滤是在第一台过滤机中进行，而后过滤则在下游的第二过滤机中进行。实现这种过滤方法所使用的过滤装置包含一台锅炉过滤机，而滤饼是形成在盘形过滤构件上。通过用电机驱动使该盘旋转能完全移开滤饼，这种机器的密封价格昂贵。且这种过滤装置维修工作量大并易出毛病。本专利技术涉及一种不同于粗和/或细过滤的一种称为错流预涂方法(CrossflowPrecoatingProcess)。该方法仅仅在已有技术微错流(micro-crossflow)方法中的某些公共步骤使用。尤其是对那种带有用于残留物质的附加出口的滤篮有用，这是微错流过滤方法装置的必要条件。这里，残留物质是通过该出口排出的，而在设有过滤袋(filterbag)的过滤篮的情况下就不是这样，它是通过移走包含残留物质的过滤袋进行的。带有过滤袋的托篮(Supportbaskets)仅仅用来吸收来自过滤室的内部施加于该托篮的压力，而过滤室的体积则由过滤袋和过滤篮来确定。在其它的已知过滤方法中，这些方法包括与滤篮本身相结合的再清洗过程，固体粒子通过与一般过滤操作中所应用的相反的液流方向中的滤液口排出。这些过滤方法有一个共同的缺点，即过滤介质中的沉积粒子在过滤期间累积的如此快以致很快达到阈值，在这种情况下，过滤过程必须中断，且需要将预涂渍的固体粒子甚或整个过滤介质从过滤室中移走。本专利技术所要解决的问题主要在于提供一种过滤方法，在这种方法中，滤饼一旦形成就能更长时间地用作过滤介质，能延迟过滤器的再生。本专利技术的方法也应该特别适合于自动化生产。适合于实现该方法的装置也应该具有最少的运动部件，因而额外的能量消耗低(除了泵汲送液体所消耗的能量);该装置应该不易磨损和破裂，也不易出故障。本专利技术的错流预涂方法由权利要求1特征部分中描述的特征加以辨别。本方法的特征在于，一旦由滤液的近似幅射流(包括助滤剂)穿过滤篮已经形成滤饼(包括预涂助剂)，则含减少通过率的所不希望的滤饼增长通过在滤室的纵向中一个几乎是轴向支流的建立而得到抑制，该轴向支流通过滤室中的残留物质出口排出然后返回到滤室的入口。意外的作用是，这轴向支流对滤饼的内表面实质上有清洗作用，这使得过滤作业中滤饼的运行寿命更长。然而，在这种稳定化的过滤作业中，由于助滤剂的作用滤饼在过滤微细粒子方面仍然是有效的，在该滤饼的更深层中仍然完整无损地保持着这种作用。在一个理想情况下，返回的这部分轴向支流在预涂(助滤剂)的滤饼和由于错流作用在其内表面的浸蚀之间达到了某种平衡。本专利技术的方法特别适合用于制造饮料如啤酒、果酒、水果汁和汽酒等的加工工艺。然而，这种过滤方法在其它领域如清漆和涂料工业上也可利用。在这种情况下，要处理的废物是极少的。它也适用于微过滤，对这种微过滤而言，错流方法在过去是不经济的。错流预涂方法的又一实施例的优点(该实施例使用具有近似圆筒形滤室的滤篮)是再附加权利要求2中所述的再洗步骤，以便从滤室或滤篮中完全清除废弃的滤饼。通过滤机中的一渗透口在压力下将液体引入滤机，该液体从外面流入滤篮内，收集篮内滤饼的剩余物质并通过开口将残留物排出。尤其是，滤饼首先不溶解于水，这使其能泵出过滤室。这一方法不会给具有盘形滤机的过滤装置带来任何缺点，在该装置中，废弃的滤饼必须用机械来旋转该滤盘来将其磨损掉。除了从设置该方法所解决的问题中获得的优点外，还应看到，由于滤篮容易很好地适配于过滤机壳的总容积量，即只有极小的死区体积，所以能将滤机的总结构体积保持得很小。该错流预涂方法(包括除去废弃滤饼)，特别适合于自动化生产。取决于过滤过程中所监测的已知参数如权利要求3中所述的渗液流和/或压差，用机械操作关闭阀门就能实现自动化生产。如权利要求4所述，尽管连续过滤累积的滤液时需要连续处理步骤，该错流预涂方法的连续操作是仍可能的。因而基本上不需中间存贮或缓冲。适合于实现如所述的错流预涂方法的滤篮构成了过滤机的基本结构，滤篮带有预涂(助滤剂)的滤饼。所述的滤篮其特征在于，除了滤篮中标准的开口(通常在顶部)之外还设有残留物开口。根据权利要求7，再清洗作业步骤要求滤篮有几层同心的层，根据权利要求8，其中间层对过滤起的作用最大，而外层在两个可能的幅射液流中尤其具有支持作用。业已证实最合适的是具有筛目宽度为50-60微米的中间层。在权利要求10中描述了一个在预涂装置中通常找不到的步骤，按此，将残留物开口与自动控制系统的中间关闭阀的管线，或与过滤机或压力容器中的滤液开口相连接。仅将一个近似圆筒形过滤体装在压力容器中的过滤机特别有利于减少过滤机的体积。尽管如此，然而权利要求11描述了一种值得考虑的变型，尤其是在更大的过滤机时更是如此。通过下面的描述能更详细地了解本专利技术。利用8个附图描绘了本专利技术的实施例，它们分别表示如下附图说明图1表示用于连续作业的整个错流预涂装置的示意图;图2a表示能用于上述装置的滤机的剖示图;图2b表示包含三个同心层(剖面)的滤篮图;图3表示滤机的一变型的剖示图;图4表示当滤饼形成时整个装置被激活的部分示图;图5表示当滤饼稳定时整个装置工作的部分示意图;图6表示滤饼再生时装置工作的部分示图;图7表示清除滤饼时装置工作的部分示图;图8表示用于再洗时整个装置的部分示图。如图1所示错流预涂装置的核心是两个相同的交替工作的滤机1和2。图2a的剖示图提供了有关滤机的更详细情况，在图中，标号3表明一个用盖4密封的耐压滤机壳体，壳体3中容纳了一个托篮或滤篮5。正如图2b中所见，滤篮5包含三个同心层50、51和52，其最内层50和最外层52用作粗筛支持层，而中间层51作为过滤用途的细筛。托篮5的特定特征如图2a所示是有一个残留物开口6，该开口开到滤机壳体中的出口7内。托篮按常规在其顶部开口，该开口标号为8。滤机的盖4上设有专门用来作为供给标准滤液的管线9。一渗透出口10装于壳体3的底部。特别是参照图1和图4以下的描述就可看到应用上述滤机就能实现错流预涂方法。一旦在工作过程起始时完成了初步的预涂渍，就用泵11将液体供给滤机1并将经过计量的助滤剂或稳定剂经泵12添加到液流中。在将如稳定剂与饮料分离或将良好的成饼状的固体粒子与其它液体分离的情况下，如果必要的话，则可省去预涂渍和随后添加助滤剂。在这种情况下，关闭元件13和14是打开的，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种错流预涂方法，其中将含有预滤浆的滤液加有任选的助滤剂的滤液从滤室的第一端（８）送入配置在压力容器中的至少一个近似圆筒形的所述滤室，流经所述滤室指定的过滤介质，形成一滤饼，作为渗透液排出、其特征在于，将含有助滤剂的滤液首先送进由滤 篮（５）构成的滤室且经所述过滤介质渗透直到形成滤饼为止，且一支流从近似其轴（１７）向相继穿过该滤室至所述第一端相反的滤室的另一端上的残留物开口，且该支流从该残留物开口排放、然后从该滤室的外部返回到该滤室的所述第一开口（８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克M基尔多尔夫，格哈德利曹，
申请(专利权)人：ISP投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]