DE69709697T2 - Gasfilter und verfahren zur reinigung desselben - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Filtereinheit des Typs, welcher eine Vielzahl von Filterelementen umfasst, welche sich von einer Platte erstrecken, welche die Einheit in eine untere Einlassseite für ein Gasbeförderndes Produkt und eine obere Auslassseite für ein gefiltertes Gas unterteilt, wobei während einer Vorort-Reinigung der Filterelemente zwischen den Zeiträumen des Betriebs der Filtereinheit eine Reinigungsflüssigkeit und Impulse von Druckgas an der Auslassseite des Filterelements gemischt werden, und zum Inneren des Filterelements zugeführt werden.
• Solch ein Verfahren ist in WO 97/14288 offenbart, welches eine Sprühtrocknungs-Vorrichtung mit einer integrierten Filtereinheit beschreibt. Während eines Betriebs der Vorrichtung wird Druckgas von der Auslassseite der Filtereinheit mittels Düsen geliefert, welche direkt über den Öffnungen der Filterelemente im gegenläufigen Fluss zum Inneren der Filterelemente hin angeordnet sind, um überschüssigen Produktaufbau auf der äußeren Filteroberfläche zu verhindern. Zusätzlich werden die Filterelemente zwischen Zeiträumen des Betriebs gereinigt durch Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit durch Düsen zum Inneren der Filterelemente. Um die Verteilung der Reinigungsflüssigkeit über die gesamte innere Oberfläche der Filterwände zu fördern, wird die Reinigungsflüssigkeit mit Impulsen von Druckgas vermischt. Die Reinigung der Filterelemente von der Innenseite kann durch ein gleichzeitiges Waschen der äußeren Seite der Filterelemente begleitet werden.
• Die dänische Patentanmeldung DK 795/93 beschreibt ein Verfahren des Reinigens von porösen Filterelementen des Typs, welcher zum Entfernen von Partikeln aus einem Betriebsgas verwendet wird. Die Filtereinheit kann in einer Trocknungs-, Granulierungs-, Beschichtungs- oder Sprühtrocknungs-Vorrichtung integriert oder extern dazu sein. Zwischen Zeiträumen des Betriebs wird eine Reinigungsflüssigkeit zu der inneren Filteroberfläche zugeführt und darüber mittels kreisförmigen Kanälen verteilt, welche an einer Auslassseite der Filtereinheit um die Öffnungen der Filterelemente angeordnet sind. Gleichzeitig werden Impulse von Druckgas, wie beispielsweise Luft, durch Düsen zum Inneren der Filterelemente geliefert, um den Reinigungseffekt zu unterstützen. Die Reinigungsflüssigkeit kann auch mittels Düsen zugeführt werden. Während eines Betriebs wird die Filtereinheit durch Zuführen gegenläufiger Fliess-Impulse von Druckgas zu den Filterelementen gereinigt.
• US-Patent 4,731,100 beschreibt ein Verfahren des Reinigens einer Gas-Filter- Vorrichtung zwischen Zeiträumen des Betriebes. Eine Vielzahl von Filterelementen sind vertikal an einer Platte aufgehängt, und sie können auf der Produktseite durch verschiedene radial versetzte Sprühdüsen, welche Reinigungsflüssigkeit zu der äußeren Oberfläche der Filterelemente leiten, und auf der Auslassseite für gefiltertes Gas durch Sprühdüsen gewaschen werden, welche im Inneren der Filterelemente platziert sind. Wenn ein Waschen bewirkt wird, werden die Sprühdüsen vertikal versetzt, um die gesamte Filteroberfläche zu waschen. Der Reinigungseffekt kann durch Einschalten eines konventionellen pneumatischen Reinigungssystems während des Waschen der Filterelemente verstärkt werden. Die versetzbaren Düsen machen das System kompliziert und zeitraubend im Betrieb.
• Aus FR-A 2702672 ist es bekannt, eine Filtereinheit, welche durch eine Platte geteilt ist, welche Filterelemente trägt, und Flüssigkeitsdüsen aufweist, welche in der Platte zwischen den Elementen positioniert sind, um Wasser horizontal auf die Oberflächenwand der Elemente zu sprühen, aufzuweisen.
• Die bekannten Verfahren des Reinigens von Filtern, wenn diese nicht in Betrieb sind, leiden unter verschiedenen Nachteilen, wovon das Erfordernis für große Strömungsraten von Reinigungsflüssigkeit ein Hauptnachteil ist, um Filter, welche mit einem zufriedenstellenden Grad gereinigt worden sind, zu erhalten, bevor sie wieder in Betrieb genommen werden. Die hohen Strömungsraten sind durch eine Verwendung übermäßig großer Mengen von Flüssigkeit erhalten worden oder durch Wiederaufbereiten gesammelter Reinigungsflüssigkeit, mit der Folge, dass kleine Produktpartikel, welche in der Reinigungsflüssigkeit verteilt sind, zu der Reinigungs-Auslassseite übertragen werden. Die Strömungsrate von Reinigungsflüssigkeit bei Filtern des Standes der Technik ist typischerweise größer als 500 Liter pro Stunde pro Quadratmeter der Filterwand-Oberfläche. Die Gesamtmenge an Flüssigkeit, welche bei einem Vorort-Reinigungsbetrieb mit Systemen des Standes der Technik verbraucht wird, welche die Re-Zirkulation verwenden, befindet sich typischerweise in der Größenordnung von 30 bis 50 Liter pro Quadratmeter der Filterwand-Oberfläche für jeden Reinigungsschritt und es sind typischerweise zumindest 3 bis 6 Reinigungsschritte bei diesem Verfahren des Standes der Technik, welches Wiederaufbereitung verwendet, erforderlich.
• Die vorliegende Erfindung zielt auf ein Reduzieren der Menge an Reinigungsflüssigkeit ab, welche erforderlich ist, um ein Reinigen der Filterelemente zwischen Betriebsperioden durchzuführen.
• In Hinsicht auf dieses, ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorort-Reinigungsbetriebs die Reinigungsflüssigkeit in einer Sequenz von mehreren getrennten Flüssigkeitsimpulsen zugeführt wird, welche mit den Druckgasimpulsen in gemeinsame Impulse von Gas und Reinigungsflüssigkeit durch Initiieren des Ausstoßes des individuellen Impulses von Druckgas frühestens gleichzeitig mit oder nach Initiierung des Ausstoßes des entsprechenden Impulses von Reinigungsflüssigkeit vermischt werden.
• Durch Zuführen der Reinigungsflüssigkeit in einer umgekehrten Fließrichtung wird eine beträchtliche Ersparnis in verbrauchter Flüssigkeit erbracht. Das Mischen der zwei Impulse in einen gemeinsamen Impuls in einer solchen Weise, dass der Flüssigkeitsimpuls von der Zuführquelle ausgegeben werden, oder zumindest sein Auslassen begonnen hat, bevor eine weitere Zuführquelle ein Auslassen der Gasimpulse initiiert, bringt den Vorteil, dass jegliche Flüssigkeit, welche in einen Mischbereich ausgestoßen wird, effizient in dem Gas gemischt wird, und dann der Filterwand in einem relativ kurzen Druckimpuls zugeführt wird.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung stellt einen überraschend hohen Reinigungseffekt der verwendeten Reinigungsflüssigkeit her, was eine drastische Reduzierung der Flüssigkeitsmenge erlaubt, welche für einen vollständigen Reinigungsbetrieb verwendet wird. Aufgrund der komplexen Fluid-dynamischen Situation, welche eine dreidimensionale Zweiphasen-Flussmischung unter dynamischen und stoßartigen Bedingungen involviert, kann der synergetische Effekt von Impulsen, welche sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas zuführen und durch Zurückhalten der Gasimpulse in Relation zum entsprechenden Flüssigkeitsimpuls, nicht leicht erklärt werden, es kann aber angenommen werden, dass er ein Ergebnis einer Mischung in einen gemeinsamen Impuls mit einer bevorzugten gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit in dem Gas ist.
• Natürlich ist es möglich, mehrere Liter von Flüssigkeit für jeden Impuls zu verwenden, insbesondere, wenn das Filterelement groß ist, mit einer Filterwand- Oberfläche von mehr als einem Quadratmeter. Jedoch beträgt in einem bevorzugten Verfahren die Menge an Reinigungsflüssigkeit, welche während jedes separaten Flüssigkeitsimpulses ausgestoßen wird, weniger als 1 Liter. Diese geringe Menge von Flüssigkeit wird fein in der Luft verteilt, und kann überraschenderweise eine Filterwand-Oberfläche von mehreren Quadratmetern einem effektiven Reinigungseffekt unterziehen. Es ist sogar noch bevorzugter, weniger als 0,5 Liter Reinigungsflüssigkeit für jeden Impuls zu verwenden, da dies ermöglicht, dass die Filtereinheit mit geeignet kleinen Düsenvorrichtungen oberhalb der Filterelemente konstruiert ist.
• Um die gewünschte Sauberkeit des Filters zu erhalten, sind mehrere Impulse verwendet worden. Die erforderliche Anzahl von Impulsen hängt von dem Typ des Filters und von der Art des Produktes, welches aus dem Betriebsgas herausgefiltert wird, ab. Einige Produkte können viele Impulse und somit einen Wasserverbrauch von z. B. 15 Litern pro Quadratmeter Filterwand erfordern. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Aggregatmenge an Reinigungsflüssigkeit, welche in die Filterelemente während eines komplizierten Vorort-Reinigungsbetriebes hindurchgepulst wird, höchstens 10 Liter pro Quadratmeter an gereinigter Filterwand- Oberfläche beträgt. Dies sieht eine beträchtliche Einsparung an Reinigungsflüssigkeit vor, und im Falle eines verunreinigten Produktes müssen geringere Mengen an Abwasserflüssigkeit gereinigt werden. Ein noch größerer Vorteil kann durch Beibehalten der Menge an Reinigungsflüssigkeit, welche durch die Filterelemente hindurchgepulst wird, in geeigneter Weise auf weniger als 5 Liter pro Quadratmeter, erhalten werden.
• Normalerweise wird es völlig ausreichend sein, wenn die Ausstoßdauer eines jeden Impulses von Reinigungsflüssigkeit höchstens 5 Sekunden beträgt. Obwohl es möglich ist, längere Impulse zu verwenden, wie beispielsweise 10 Sekunden, wird die obere Grenze von 5 Sekunden für die meisten praktischen Anwendungen ausreichend sein, weil Reinigungsflüssigkeit gespart wird durch Verwenden mehrerer Impulse von deutlich kürzerer Dauer im Gegensatz zum Verwenden weniger längerer Impulse. Sogar im Fall von mäßig lösbaren Produkten ist es oft bevorzugt, kurze Impulse auszugeben, und dann einige Minuten zu warten, bevor der nächste Impuls ausgegeben wird, um die Reinigungsflüssigkeit auf dem Produkt während des Intervalls zwischen den Impulsen wirken zu lassen.
• Um weiter Reinigungsflüssigkeit einzusparen, wird die Dauer eines jeden Impulses von Reinigungsflüssigkeit geeigneter Weise innerhalb des Bereichs von 0,05 bis 1 Sekunde gehalten. Diese kurzen Flüssigkeitsimpulse machen es möglich, den Gasimpuls nach Beendigung des Flüssigkeitsimpulses zu initiieren, und somit die gewünschte Mischung in einem gemeinsamen Impuls zu erhalten. Dies ist ein besonderer Vorteil bei Filtereinheiten, welche Hauptzuführleitungen aufweisen, die gleichzeitig für mehrere Düsenvorrichtungen geöffnet sind, weil das Druckgas, welches zu den Düsenvorrichtungen zugeführt wird, davor bewahrt wird, zurück in die Flüssigkeitshauptleitung zu fließen, wenn diese ihren geschlossenen Zustand der Flüssigkeitszufuhr zu den Vorrichtungen eingenommen hat.
• Die Dauer eines jeden Flüssigkeitsimpulses kann sich sogar noch bevorzugter in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 Sekunden befinden, da die obere Grenze von 0,5 Sekunden sicherstellt, dass der Hauptanteil der Flüssigkeit in oder durch das Wandmaterial aufgrund der Impulsmischung in einer ungefähr gleichmäßig verteilten Weise passiert.
• Die Masse an Reinigungsflüssigkeit in einem einzigen Flüssigkeitsimpuls wird vorzugsweise innerhalb des Intervalls von 0,75 bis 8 Mal der Masse von Gas in dem entsprechenden Gasimpuls gehalten, da dies einerseits eine geeignet dichte Verteilung von Flüssigkeit in den gemeinsamen Impulsen vorsieht und andererseits den gemeinsamen Impuls mit einer Menge an kinetischer Energie versieht, welcher eine gute Verteilung des Impulses über den Bereich, welcher zu säubern ist, herstellt.
• Aufgrund seines niedrigen Flüssigkeitsverbrauchs macht es das Verfahren gemäß der Erfindung möglich, Abfall des Produkts, welches aus den Filterelementen gereinigt wird, zu vermeiden. Es ist bevorzugt, dass die Reinigungsflüssigkeit, nachdem sie durch die Filterelemente passiert ist, gesammelt wird, und das Produkt, welches von dem Filter gereinigt wurde, wieder gewonnen oder verwendet wird. Falls der Produkttyp es erlaubt, kann das Produkt zurückgewonnen werden. Dies ist, inter alia, relevant für eine Filtereinheit, welche in einer Sprühtrocknungs-Vorrichtung zum Herstellen von Farbstoff oder anderen nichtessbaren Produkten verwendet wird. Die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit kann dem Flüssigkeitszuführsystem für den Sprühtrockner zurückgeführt werden. Falls die Filtereinheit ein Teil eines Sprühtrocknungssystems für Pharmazeutika ist, kann es auch möglich sein, die gesammelte Flüssigkeit zu der Zuführseite des Sprühtrockners an einen Punkt stromabwärts des letzten Mischungsschrittes zurückzuführen. Es kann in bestimmten Fällen bei einer Anlage zum Verarbeiten von Nahrungsmitteln erlaubt sein, die gesammelte Flüssigkeit zu einem früheren Verarbeitungsschritt zurückzuführen, wie beispielsweise zur Zuführseite eines Milchsprühtrockners. Sogar in dem Fall, wo es nicht erlaubt ist, eine solche Rückführung vorzunehmen, kann die gesammelte Flüssigkeit, aufgrund ihrer hohen Anteile des Produkts, als separates Produkt verwendet werden, wie beispielsweise als Futter für Vieh.
• Es ist bevorzugt, dass die gesammelte Reinigungsflüssigkeit zumindest 2 Gew.-% des Produkts, welches von dem Filter gereinigt wird, enthält. Dies ist ausreichend, um eine ökonomische rentable Wiederverwendung oder Wiedergewinnung des Produkts zu ermöglichen, was in Vorteilen sowohl für den Betreiber der Anlage mit der Filtereinheit als auch für die Umwelt vorsieht. Im Vergleich enthält das Abwasser von Filtereinheiten des Standes der Technik typischerweise höchstens 0,2 Gew.-% an trockenen Stoffen, und dies ist so wenig, dass das Abwasser für prakti che Zwecke nutzlos wird, und weiterhin ist es teuer, das Abwasser zu entsorgen, weil große Mengen an Flüssigkeit verbraucht werden. In einem sogar noch vorteilhafteren Verfahren gemäß der Erfindung enthält die gesammelte Reinigungsflüssigkeit zumindest 4 Gew.-% an abgefilterten trockenen Stoffen.
• Der niedrige Verbrauch von Reinigungsflüssigkeit bringt weiterhin die Möglichkeit des Betreibens der Filtereinheit in einer solchen Weise mit sich, dass nur frische Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, wie Flüssigkeit, welche in den Filter auf seiner Auslassseite während des gesamten Vorort-Reinigungsbetriebes hindurchgepulst wird. Indem dies derartig durchgeführt wird, wird ein Wiederaufbereiten von benutzter Reinigungsflüssigkeit auf die saubere Auslassseite für gefiltertes Gas vollständig vermieden, was ein Hauptvorteil ist, wenn eine Vorort- Reinigung ebenfalls auf der Auslassseite vorgenommen werden soll, um eine sehr saubere Filtereinheit zu erhalten. Die Wiederaufbereitung, welche gewöhnlich in Filtern des Standes der Technik verwendet wird, bringt den Nachteil, dass kleine Produktpartikel in das Filtermaterial von der sauberen Auslassseite über die wiederaufbereitete Reinigungsflüssigkeit eintreten. Somit ist eine bestimmte Menge an altem Produktmaterial in einem neu gereinigten Filter vorhanden. Dies wird vermieden durch Verwenden des letzteren Verfahrens gemäß der Erfindung, was dieses Verfahren bevorzugt macht im Fall, dass es erforderlich ist, dass das Produkt, welches abgefiltert wurde, einen sehr hohen und einheitlichen Standard erfordert, oder falls die Filtereinheit zum Umstellen auf ein anderes Produkt gereinigt wird.
• Die Menge an Reinigungsflüssigkeit, welche für einen vollständigen Vorort- Reinigungsbetrieb erforderlich ist, hängt natürlich von der Menge des Produkts ab, welches am Anfang des Reinigungsbetriebs der Filterwand anhaftet oder darauf abgelagert ist. Maßnahmen, welche die Menge an Produkt reduzieren, helfen dabei, den gewünschten niedrigen Verbrauch von Flüssigkeit zu erhalten. In einer weiteren Entwicklung der Erfindung wird eine Reinigung während eines Betriebs der Filtereinheit durchgeführt durch Zuführen erster Impulse von Druckgas von der Auslassseite des Filters zum Inneren davon, und durch Zuführen von Sekundärimpulsen von Druckgas von der Einlassseite zum Äußeren der oberen Enden der Filterelemente durch Düsen, welche zwischen den Filterelementen an der Platte positioniert sind, welche die Einheit unterteilt. Es ist gut bekannt, dass die ersten Impulse durch ihre Rückflusswirkung die Menge an Produkt auf den Filterelementen reduzieren, so dass der Druckabfall über den Filterelementen auf einem akzeptablen Niveau aufrecht erhalten wird.
• Die Sekundärimpulse von Druckgas fließen in die gleiche Richtung wie das Betriebsgas, welches zu filtern ist, aber überraschenderweise wirken sie nichtsdestotrotz derartig, um Produkt vom Akkumulieren auf den Filterelementen abzuhalten. Während einer normalen Filtration kann sich Produkt auf dem oberen Ende der Filterelemente akkumulieren, wo die rückfließenden ersten Impulse von Gas Probleme dabei haben, die Produktpartikel von der Filterwand zu lösen, und Produktpartikel werden weiterhin auf der unteren Seite der Platte abgelagert, welche die Filterelemente trägt. Die Produktpartikel können die Tendenz des Aufbaus von Krusten von Ablagerungen von einer Dicke aufweisen, die ein Wegspülen der Ablagerungen verhindert, wenn sie der Wirkung von Reinigungsflüssigkeit unterworfen werden. Eine Oberflächenschicht der Ablagerungen tendiert dazu, wenn sie durch Reinigungsflüssigkeit benetzt wird, die darrunterliegenden Ablagerungen einzukapseln, und verhindert, dass diese weggereinigt werden. Durch Anwenden der Sekundärimpulse von Gas während eines normalen Betriebs der Filtereinheit, werden die Ablagerungen auf der unteren Seite der Platte und am oberen Ende der Filterelemente weggeblasen oder in der Dicke bis zu einem Ausmaß reduziert, dass die Ablagerungen leicht durch die Reinigungsflüssigkeit weggewaschen werden können. Das verwendete Gas kann z. B. Luft, ein inertes Gas, ein aufbereitetes Gas oder Dampf sein.
• Vorzugsweise werden die Sekundärimpulse in einer Sequenz zugeführt, welche unabhängig von der Sequenz der ersten Impulse gesteuert wird. Dies vereinfacht die Steuerung und erlaubt es der Frequenz der Sekundärimpulse entsprechend der Tendenz des aktuellen Produktes Ablagerungen aufzubauen, eingestellt zu werden. Jedoch ist es möglich, die Reinigungswirkung durch Zuführen eines jeden der Sekundärimpulse gleichzeitig mit einem assoziierten ersten Impuls zu verstärken.
• Während des eigentlichen Vorort-Reinigungsbetriebs kann ein Zusatz von Reinigungsflüssigkeit auch von der Einlassseite zum Äußeren der oberen Enden der Filterelemente durch Düsen, welche zwischen den Filterelementen an der Platte, welche die Einheit unterteilt, positioniert sind, zugeführt werden, und aus Gründen der Einfachheit kann diese Reinigungsflüssigkeit durch die gleichen Düsen zugeführt werden, welche die Sekundärimpulse des Druckgases zuführen.
• Rückstände der Reinigungsflüssigkeit, welche während eines Vorort-Reinigungsbetriebs verwendet wurden, können auf der oberen Seite der Platte, welche die Einheit unterteilt, zurückgelassen werden. Diese Flüssigkeit kann eine vollständige Reinigung der Filtereinheit verhindern oder die Aufwendung von Arbeit erfordern, um eine manuelle Reinigung oder Trocknung der Flüssigkeit durchzuführen. Um das Reinigen zu erleichtern und die Verwendung weiterer Reinigungsflüssigkeiten zu verhindern, kann das Verfahren gemäß der Erfindung beinhalten, dass im Wesentlichen jegliche Reinigungsflüssigkeit, welche auf der oberen Oberfläche der Platte vorhanden ist, welche die Einheit unterteilt, nach dem Durchführen eines Vorort-Reinigungsbetriebs zu der unteren Seite der Platte durch Kapillareffekt eines Filtermediums der Filterelemente abgespült wird. Die Filterelemente sind fast permanent in der Platte montiert, und die Entfernung der Flüssigkeit durch Kapillareffekt ist eine sehr zuverlässige Weise des Entfernens von Flüssigkeit, welche nach dem Reinigungsbetrieb verbleibt. Wenn die Flüssigkeit zu der unteren Seite der Platte abgespült worden ist, wird sie von dem Filtermaterial in das Gas, welches durch die Filterelemente fließt, verdampft.
• Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Filtereinheit zum Filtern von Gas, welche eine Vielzahl von Filterelementen umfasst, welche sich von einer Platte erstrecken, welche die Einheit in eine untere Einlassseite für ein Gastragendes Produkt und eine obere Auslassseite für gefiltertes Gas, eine Vielzahl von Düsenvorrichtungen, welche an der Auslassseite der Filterelemente angeordnet sind, eine Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu den Düsenvorrichtungen und eine Zufuhr von Druckgas zu den Düsenvorrichtungen unterteilt, wobei die Düsenvorrichtungen gegenüberliegend von Gasauslass-Öffnungen der Filterelemente positioniert sind.
• Gemäß der Erfindung ist die Filtereinheit dadurch gekennzeichnet, dass jede Düsenvorrichtung eine Mischkammer umfasst, welche eine Gaseinlass-Öffnung aufweist, welche mit der Zufuhr von Druckgas und einer Reinigungsflüssigkeits- Einlass-Öffnung verbunden ist, und welche an dem unteren Ende eine Auslass- Öffnung aufweist, welche in Richtung der Gaseinlass-Öffnung der assoziierten Filterelemente gerichtet ist, und dass das innere Volumen der Mischkammer zumindest die Hälfte der Aggregatmenge von Reinigungsflüssigkeit unterbringen kann, welche während eines Flüssigkeitsimpulses ausgestossen wird.
• Eine Funktion der Mischkammer ist es, Flüssigkeit, welche durch den Flüssigkeitsimpuls geliefert wurde, zurückzuhalten bis der Gasimpuls geliefert wird, so dass die zwei Impulse in einen gemeinsamen Impuls vermischt werden. Die Mischkammer bietet mehr Freiheit in der Zeitgebung der Zuführung des Gasimpulses, so dass die zwei Impulse nicht zusammenfallen müssen und auch die Mischung selbst verbessert wird, weil sie zumindest teilweise in der begrenzten Kammer auftritt. Das Volumen der Mischkammer ist ausreichend groß, um einen deutlichen Anteil des vollen Reinigungsflüssigkeits-Impulses aufzunehmen.
• Filtereinheiten werden in verschiedenen Größen im Bereich von kleinen Filtern für Testzwecke oder für pharmazeutische Anwendungen bis hin zu sehr großen industriellen Filtern, welche Hunderte von Filterelementen enthalten, hergestellt. Es ist bevorzugt, dass eine Vielzahl von Mischkammern mit einer Hauptzuführleitung für Reinigungsflüssigkeit verbunden ist, und mit einer Hauptzuführleitung für Druckgas, und dass der Querschnittsbereich der Hauptzuführleitung für Reinigungsflüssigkeit größer ist, als der Gesamtbereich von Reinigungsflüssigkeits- Einlass-Öffnungen. Die Filtereinheit-Konstruktion wird vereinfacht durch Anschließen verschiedener Mischkammern an eine einzige Hauptleitung, und die Anzahl von bewegbaren Elementen, wie beispielsweise Ventilen, wird reduziert, was ein Steuern der Einheit vereinfacht. Dadurch, dass die Querschnittsfläche der Flüssigkeits-Hauptleitungen größer hergestellt wird als die Gesamtfläche der Reinigungsflüssigkeits-Einlass-Öffnungen zu den Mischkammern, welche mit der Hauptleitung verbunden sind, wird die Reinigungsflüssigkeit an der letzten Einlass-Öffnung auf der Leitung einen ausreichenden Druck aufweisen, um ein Ausstoßen durch diejenige Öffnung zu bewirken, wenn die Hauptleitung zum Zuführen von Flüssigkeitsimpulsen geöffnet worden ist.
• Obwohl es im Fall von kleineren Filtereinheiten möglich ist, alle Mischkammern an ein einziges Paar von Hauptleitungen anzuschließen, ist es bevorzugt, dass die Filtereinheit verschiedene Paare von Hauptzuführleitungen für Reinigungsflüssigkeit bzw. Druckgas enthält, und dass höchstens 20 Mischkammern mit einem Paar von Hauptzuführleitungen verbunden sind. Für eine gegebene Anzahl von Filterelementen werden die Betriebsbedingungen in den Mischkammern, und somit der Reinigungseffekt an den assoziierten Filterelementen, gleichmäßiger, wenn mehrere Paare von Hauptleitungen verwendet werden. Falls mehr als 20 Mischkammern mit einem Paar von Hauptleitungen verbunden sind, werden die Mischkammern, welche von der Einlassseite des Paares von Hauptleitungen am weitesten weg sind aufgrund einer unzureichenden Druckzufuhr nicht richtig funktionieren, oder die Mischkammern, welche am dichtesten an der Einlassseite sind, werden aufgrund übermäßiger Druckzuführung fehlfunktionieren.
• In einer konstruktionsmäßig sehr einfachen Ausführungsform, welche eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, sind die Gaseinlass- und Flüssigkeits-Einlass-Öffnungen der Mischkammern permanent geöffnet, um von den Hauptzuführleitungen zuzufließen, und jede der Hauptzuführleitungen enthält ein einziges Steuerventil, welches für alle der Hauptkammern öffnet und schließt, welche mit der Hauptzuführleitung verbunden sind. Die Zuverlässigkeit wird durch die Verwendung von nur einem einzigen Steuerventil pro Hauptleitung verbessert, und die Verbindung der Mischkammern zu den Hauptleitungen kann z. B. durch Montieren der Kammer auf der Hauptleitung und Versehen der Hauptleitung mit einer Bohrung hergestellt sein, welche in die Kammer mündet oder durch Verbinden der Kammer mit der Hauptleitung über ein Röhrenstück. Es ist möglich, die Mischkammer mit einem Rückschlagventil an einer oder beiden Verbindungen zu den Hauptleitungen zu versehen, so dass nur ein Einmünden zu der Kammer und nicht ein rückfließender Strom zur Hauptleitung erlaubt ist. Jedoch wird es normalerweise bevorzugt, einfach einen Strömungsdurchgang zu besitzen, der permanent für Flüsse zwischen den Hauptleitungen und der Kammer geöffnet ist, weil dies die am schnellsten wirkende, zuverlässigste und einfachste Konstruktion ist.
• Wie oben erwähnt, werden Vorteile durch Zuführen von Sekundärgas-Impulsen während eines Betriebs der Filtereinheit erhalten. In einer Ausführungsform, welche zu diesem Zweck konstruiert ist, sind Gasdüsen an der Platte montiert, welche die Einheit an Positionen zwischen den Filterelementen unterteilt, und in ihrer offenen Position stoßen die Gasdüsen-Öffnungen Druckgas entlang der unteren Seite der Platte in Richtung des oberen Abschnitts der Filterelemente auf der Einlassseite aus. Das Gas, welches ausgestoßen wird, bläst Produktpartikel weg, welche an der unteren Seite der Platte und an der Oberseite der Filterelemente anhat ten, und wirken einer Bildung von Ablagerungen entgegen, welche während eines Vorort-Reinigungsbetriebes weggewaschen werden müssen.
• In einer weiteren Entwicklung, wobei verschiedene Gasdüsen mit einer gemeinsamen Zuführleitung verbunden sind, welche alternativ mit entweder einer Quelle von Druckgas oder einer Quelle von unter Druck gesetzter Reinigungsflüssigkeit verbunden sein können, werden die Düsen auch verwendet, um Reinigungsflüssigkeit während eines Vorort-Reinigungsbetriebes zuzuführen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vollendung eines vollen Vorort- Reinigungsbetriebes durch Konstruieren der Filterelemente mit kapillarem Aktivfilter-Wandmaterial erleichtert, welches im offenen und ungeschützten Kontakt mit einem Bereich der oberen Oberfläche der Platte ist und sich nach unten in die Filterwand verlängert, welche sich in die untere Einlassseite der Einheit erstreckt und durch Vorsehen der oberen Oberfläche der Platte, so dass sie frei von Hindernissen ist, so dass Flüssigkeit einen freien Fliesszugang zu dem ungeschützten Filter-Wandmaterial hat. Mit dieser Konstruktion wird die Reinigungsflüssigkeit, welche auf der oberen Oberfläche zurückgelassen wird, durch die Filterelemente durch die untere Seite der Platte transportiert. Als eine alternative Konstruktion kann die Platte, welche die Einheit unterteilt, in einer geneigten Position montiert sein, so dass die obere Oberfläche der Platte eine ausreichende Neigung aufweist, um zu bewirken, dass die Flüssigkeit weggespült wird.
• Beispiele der Erfindung werden im Folgenden im weiteren Teil beschrieben werden mit Bezug auf die begleitenden sehr schematischen Zeichnungen, in welchen Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer Filtereinheit gemäß der Erfindung ist;
• Fig. 2 eine Schnittansicht des oberen Teils der Filtereinheit mit Düsenvorrichtungen ist;
• Fig. 3 eine Schnittansicht von oben der Filtereinheit der Fig. 2 ist;
• Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Mischkammer und Hauptzuführleitung;
• Fig. 5 zeigt eine Luftdüse, welche in der Platte montiert ist, welche die Filtereinheit unterteilt;
• Fig. 6 stellt eine Filtereinheit dar, die in eine Sprühtrocknungs-Vorrichtung integriert ist;
• Fig. 7 ist eine teilweise Schnittansicht eines Filterelement-Aufbaus und einer assoziierten Venturi-Düse;
• Fig. 8 zeigt ein Detail des Filterelement-Aufbaus der Fig. 7; und
• Fig. 9 ist ein Diagramm, welches Testdaten von einem Beispiel einer Vorort- Reinigung gemäß der Erfindung darstellt.
• Fig. 1 zeigt eine separate Filtereinheit 1 gemäß der Erfindung, welche zum Separieren von Produktpartikeln aus einem Betriebsgas oder zum Spülen von Luft eingesetzt wird, welche von einer Sprühtrocknungs-Vorrichtung kommt, einer Fließbett-Vorrichtung, einer Trocknungsvorrichtung, einer Agglomerations- Vorrichtung oder ähnlichem, welche Luft oder Gas bei der Behandlung von partikelartigen oder staubähnlichen Produkten verwendet. Die Produkte können z. B. Nahrungsmittel, Milchprodukte, Pharmazeutika, Färbemittel, chemische Produkte etc. sein, und manche der Produkte können giftig oder verschmutzend sein. Das Betriebsgas kann z. B. Umgebungsluft, erwärmte Luft oder Gas, inertes Gas, wie beispielsweise N&sub2;, spezielle Gaszusammensetzungen, welche inert sind gegenüber Produkten, welche in der Vorrichtung behandelt werden, überhitzter Wasserdampf oder aufbereitete Luft oder Gas sein.
• Das Filtergehäuse ist aus einem vertikal angeordneten zylindrischen oberen Abschnitt 2 aufgebaut, welcher mit einem nach unten sich verjüngenden unteren Abschnitt 3 verbunden ist. Ein Einlass 4 für Gas, welches Produkt mit sich trägt, welches herauszufiltern ist, ist in dem unteren Teil des zylindrischen Abschnitts 2 angeordnet, und ein Auslass 5 für gefiltertes sauberes Gas ist am oberen Teil des Abschnitts 2 angeordnet. Am Boden des unteren Abschnitts 3 ist ein Auslass- Anschluss 10 für das zurückgewonnene Produkt angeordnet.
• Eine horizontale Platte 6, die das Gehäuse in eine obere Auslassseite 8 und eine untere Einlassseite 9 unterteilt, ist in dem oberen Teil des zylindrischen Abschnitts 2 unterhalb Auslass 5 angeordnet. Die Platte 6 weist eine Anzahl von Löchern auf, in welchen verlängerte, röhrenförmige Filterelemente 7 ungefähr vertikal mit ihren Öffnungen 7' sich nach oben öffnend zu der Auslassseite 8 aufgehängt sind. Die Filterelemente 7 können beutelförmig sein und aus einem Filter- Wandmaterial hergestellt sein, das im Wesentlichen ein weiches Material ist, wie beispielsweise ein Polymerfilz oder Gewebe, gestützt durch einen Korb im Inneren des Beutels oder kann aus einem selbsttragenden im Wesentlichen starren porösen Material hergestellt sein, beispielsweise wie Metall, gesinterte oder gewebte Fasern oder Keramiken.
• Während eines Betriebs der Filtereinheit 1 tritt das Gas-tragende Produkt vom Einlass 4 in den Bereich um die Filterelemente auf der unteren Einlassseite 9 des Gehäuses ein. Das Gas wird durch die Wände der Filterelemente 7 weitergeführt und fließt hinauf zu der oberen Auslassseite 8 für sauberes gefiltertes Gas und tritt schließlich durch den Auslass 5 aus. Während das Gas die Filterwände passiert, wird Produkt, welches durch das Betriebsgas getragen wird, durch die Filterelemente 7 zurückgewonnen. Das zurückgewonnene Material wird teilweise auf den Filterelementen zurückgelassen, und fällt teilweise hinunter und sammelt sich im unteren Abschnitt 3. Das gesammelte Produkt kann dann durch den Auslass- Ausgang 10 extrahiert werden.
• Die Filtereinheit kann in einem Bereich von Größen hergestellt werden. Für pharmazeutische Verwendungen kann die Filtereinheit von nur einigen wenigen Filterelementen mit einer Gesamtfilterfläche von ein paar Quadratmetern bis zu vielen Filterelementen mit einer Gesamtfläche von bis zu ungefähr 100 Quadratmetern aufweisen. Für Milchprodukt-Verwendungen oder industrielle Verwendungen weist eine größer abgemessene Filtereinheit normalerweise in dem Bereich von 50 bis 500 Filterelemente auf mit einer Gesamtfilterfläche im Bereich von 200 bis 1000 Quadratmetern. Die Vorteile im Verwenden des Verfahrens gemäß der Erfindung wachsen mit der Größe der Filtereinheit bis zu einer bestimmten Größe. Das individuelle Filterelement 7 weist typischerweise eine Länge in dem Intervall von 1 bis 6 m auf und einen Durchmesser in dem Intervall von 0,1 - 0,3 m.
• Fig. 2 zeigt eine leicht vergrößerte Ansicht der oberen Auslassseite 8. Fünf Filterelemente 7 sind in einer Reihe von Löchern in der Platte 6 angeordnet. Eine sogenannte Venturi-Düse 11 ist koaxial mit und oberhalb von der Öffnung 7' eines jeden Filterelements 7 angeordnet. Die Venturi-Düse 11 verjüngt sich in Richtung der Filteröffnung, so dass ein Fluidfluss, welcher durch die Düse ausgestoßen wird, beschleunigt wird bevor er ins Innere des Filterelements 7 eintritt. Eine Düsenvorrichtung zum Ausstoßen von Fluiden in das Innere der Filtereinheit 7 ist oberhalb jeder Venturi-Düse 11 angeordnet. In einigen Filtereinheiten kann es möglich sein, die Venturi-Düse wegzulassen.
• Eine Mischkammer 12, welche im weiteren Detail in Fig. 4 gezeigt ist, ist hohl und weist einen unteren Auslass 13 auf, welcher der Venturi-Düse 11 gegenüberliegt. Der Kammer können auch jegliche andere Formen als die gezeigten gegeben werden, z. B. sphärisch, ellipsoid, konisch, röhrenförmig, zylindrisch, würfelförmig oder kastenförmig oder Kombinationen von solchen Formen.
• Die Mischkammer ist mit einer Druckgas- oder Lufthauptzuführleitung 18 verbunden, z. B. durch Schweißen auf die Röhre, welche die Leitung bildet, und eine Einlass-Öffnung 15 für das Druckgas ist als Bohrung ausgebildet, welche das Innere der Mischkammer mit der Zuführleitung verbindet. Wenn Luft in die Zuführleitung 18 eingelassen wird, fließt ein Impuls von Druckluft durch Öffnung 15 in die Mischkammer 12. Der Luftimpuls, welcher durch Öffnung 15 zugelassen wird, fließt in Richtung Auslass 13 und erreicht eine Fließrichtung, welche auf ein Passieren durch Venturi-Düse 11 und nach unten ins Innere des Filterelements gerichtet ist.
• Eine Hauptzuführleitung 19 zum Reinigen von Flüssigkeit ist mit der Kammer 12 über eine Zweigröhre 16 verbunden, welche an einer Flüssigkeits-Einlass- Öffnung 17 unterhalb der Oberseite der Mischkammer endet. Wenn Reinigungsflüssigkeit in Leitung 19 gelassen wird, fließt ein Impuls von Flüssigkeit durch Öffnung 17 in die Mischkammer.
• Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die obere Auslassseite 8 der Filtereinheit 1 gemäß Fig. 2. Fünf Paare von Gashauptzuführleitungen 18 und Reinigungsflüssigkeits- Hauptzuführleitung 19 mit assoziierten Düsenvorrichtungen sind oberhalb und parallel zu fünf jeweiligen Reihen von Filterelementen 7 angeordnet, welche in der Platte 6 montiert sind. Alle Lufthauptzuführleitungen 18 werden mit Druckluft von einem gemeinsamen Luftdruckgefäß 20 versorgt, welches sich quer zu den Leitungen 18 außerhalb des Gehäuses der Filtereinheit 1 erstreckt. Das Luftgefäß 20 kann mit Luft mittels konventionellen Luftkompressoren aufgeladen werden.
• Ein Steuerventil 44 steuert in jeder Gashauptzuführleitung 18 die Luftzufuhr zu den Mischkammern 12. Wenn ein Impuls von Druckluft in die Mischkammern ausgestoßen werden soll, welche auf der Hauptzuführleitung montiert sind, wird das Steuerventil 44 betätigt, um eine Position zu einem gewünschten Moment und für die gewünschte Dauer des Gasimpulses zu öffnen. Steuerventile 44 können elektronisch betätigt werden, z. B. durch Magnet-Ventile, welche durch eine zentrale Verarbeitungseinheit gesteuert werden, oder sie können durch mechanische Timer aktiviert werden, die manuell auf eine gewünschte Zeitgabe eingestellt werden können.
• Alle Reinigungsflüssigkeits-Hauptzuführleitungen 19 werden von einer gemeinsamen Zuführleitung 21 versorgt, welche oberhalb des Luftbehälters 20 angeordnet ist. Die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu jeder der Leitungen 19 wird entsprechend durch ein Steuerventil 45 gesteuert. Wenn ein Impuls von Reinigungsflüssigkeit in jede der Mischkammern ausgestoßen werden soll, welche mit der individuellen Leitung 19 verbunden sind, wird das assoziierte Steuerventil 45 zum gewünschten Moment und für die gewünschte Zeitdauer des Flüssigkeitsimpulses betätigt. Die Einrichtung zur Betätigung ist vorzugsweise von der gleichen Art wie für Steuerventile 44.
• Der Betrieb der Steuerventile 44 und 45 ist synchronisiert, um die oben genannte Mischung der Impulse in einen gemeinsamen Impuls zu erhalten. Dies wird vorzugsweise durch Öffnen für Ventil 45 für eine Zeitdauer, welche die Menge an Flüssigkeit bestimmt, welche in jede Mischkammer freigegeben wird und durch Öffnen für Ventil 44 direkt nachdem Ventil 45 geschlossen worden ist, und somit der Gasimpuls in die Mischkammer zugelassen ist, während die Flüssigkeit verteilt wird oder in der Mischkammer zurückgehalten wird, ausgeführt. Vorzugsweise wird die Zeit für eine Verzögerung im Initiieren des Gasimpulses erhöht durch Anpassen der Einlass-Öffnung 17 an die Form der Mischkammer, so dass die Flüssigkeit in der Mischkammer in eine wirbelnde Bewegung gebracht wird. Die erhöhte Zeitdauer zur Verzögerung macht das Reinigungssystem stabiler gegenüber Fluktuationen im Steuersystem. Die Einlass-Öffnung kann z. B. orientiert sein, um die einfließende Flüssigkeit in der Mischkammer in einer tangentialen Fließrichtung auszustoßen, die geeigneter Weise in einer Ebene quer zu der longitudinalen Achse der Mischkammer orientiert sein kann.
• Gemäß des Reinigungsverfahrens ist es alternativ möglich, gleichzeitig das Gas und die Flüssigkeit in die Filterelemente durch Ausstoßen von Flüssigkeitsnebeln über eine Düse zu pulsen.
• Die Reinigungsflüssigkeit, welche in die Filterelemente 7 während des Vorort- Reinigungsbetriebs gepulst wird, passiert das Filtermaterial und fließt hinab in den Boden des unteren Abschnitts 3 zusammen mit dem herausgewaschenen Produkt, und wird über einen Flüssigkeitsauslass wiedergewonnen und in einem Reservoir gesammelt.
• Luft- und Gasdüsen 22 sind in der Platte 6 auf jeder Seite der Reihen von Filterelementen 7, welche in der Platte 6 angeordnet sind, montiert. In Fig. 3 sind die Gasdüsen 22 durch Kreuze gekennzeichnet. Auf der unteren Einlassseite 9 der Filtereinheit 1 stoßen die Gasdüsen Druckluft während eines Betriebes der Einheit in Richtungen parallel zu der Oberfläche von Platte 6 aus. Die Gasdüsen 22 sind zwischen den Filterelementen 7 in solch einer Weise gleichmäßig verteilt, dass fast alle oder alle der Filterelemente von vier Gasdüsen umgeben sind. Wenn sie sich im offenen Zustand befindet, ist die Gasdüse 22 angepasst, um radial einen Luftstrom entlang der unteren Seite der Platte 6 und in Richtung des oberen Abschnitts der Filterelemente 7 zu leiten. In den Intervallen zwischen einer Ausgabe von Gasimpulsen sind die Gasdüsen typischerweise angepasst, um mittels einer Rückstellfeder, welche den bewegbaren Ventilkörper vorspannt, in der geschlossenen Position zu sein.
• Eine der Düsen 22 ist in vergrößerter Ansicht in Fig. 5 gezeigt. Die Düsen 22 werden von parallelen Hauptzuführleitungen 23 beliefert, welche sich oberhalb der Reihen von Düsen 22 erstrecken und mit einem Druckluftgefäß 20' über Steuerventile 24 verbunden sind. Während eines normalen Filterbetriebs können erste Impulse von Druckgas in die Filterelemente durch die Hauptleitungen 18 und die Mischkammern 12 ausgestoßen werden, aber ohne jegliche Reinigungsflüssigkeit zuzuführen, und Sekundärimpulse von Druckgas können von Düsen 22 ausgestoßen werden.
• Die Hauptzuführleitungen 23 können weiterhin mit einer gemeinsamen Zuführleitung 26 für Reinigungsflüssigkeit verbunden sein, welche für einen Vorort- Reinigungsbetrieb zwischen Perioden des Betriebs der Filtereinheit 1 verwendet werden sollen. Zu diesem Zweck wird der Einlass von Flüssigkeit jeder Hauptzuführleitung 23 über ein Steuerventil 46 reguliert, welches in der gleichen Weise wie Steuerventil 44 betätigt werden kann. Die Düsen 22 können des automatisch zurückziehbaren Typs der Marke Niro A/S. Dänemark und des Bauteilnamens "Cleaning-in-Place (CIP) Nozzle" sein.
• Die Filtereinheit 1 kann als Alternative anstelle einer separaten Einheit, welche mit einem Gas-Auslass für Betriebsgas verbunden ist, in die Verarbeitungseinheit integriert sein, wie beispielsweise eine Sprühtrocknungs-Vorrichtung 27, eine Fließbett-Trocknungs-Vorrichtung o. ä., wie in Fig. 6 gezeigt ist.
• Ein Trocknungsgas wird von einer Zuführleitung 28 und ein Sekundärgas 28' zu einem integrierten Fließbett eingeführt, und das Produkt wird durch eine Sprühtrocknungs-Vorrichtung 29 zugeführt, welche zentral in einer oberen Platte 32 einer Verarbeitungskammer 31 angeordnet ist. Die Platte 32 unterteilt die integrierte Filtereinheit in die obere Auslassseite 8 und die untere Einlassseite 9, welche durch die Verarbeitungskammer 31 aufgebaut ist. Eine Vielzahl von Filterelementen 7 sind in Gruppen um die Sprühtrocknungs-Vorrichtung angeordnet und erstrecken sich von dieser Platte 32 in der gleichen Weise wie oben in Verbindung mit Fig. 1-3 beschrieben wurde. Das Trocknungsgas tritt von der Verarbeitungskammer 31 durch Filterelemente 7 aus, und abgefiltertes Produkt wird von dem unteren Ende der Verarbeitungskammer entfernt. Die Kammer 30 auf der Sprühtrocknungs-Vorrichtung 27 bildet die obere Auslassseite 8 der Filtereinheit und ist hinsichtlich der Gruppen von Filterelementen entlang der gleichen Leitungen konstruiert, wie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde.
• Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Filterelement-Aufbaus gemäß der Erfindung, welche ein Abtropfen von Reinigungsflüssigkeit von der oberen Oberfläche der Platte 6 (oder 32) in einer Filtereinheit zu der anderen Seite der Platte durch Kapillareffekt des Filtermediums der Filterelemente 7 erlaubt. Das röhrenförmige Filterelement 7 umfasst ein weiches Filtermaterial 33, welches auf seiner inneren Oberfläche mittels eines Korbs 36 aus Fäden 34 gehalten wird, welches sich in der Längsrichtung des Filterelements 7 erstreckt, und welches an Ringen 35 oder Fäden befestigt ist. Der Korb 36 hängt in einem Loch in der Platte 6 (oder 32) mittels eines oberen Kragens 37, welcher durch einen Ring 38 aus Fäden gebildet wird. Der Ring 38 weist einen größeren Durchmesser auf, als das Loch und ist z. B. durch Schweißen an der oberen Seite der auswärts gebogenen Endabschnitte 39 der Längsfäden 34 befestigt. Nur die Spitzen 43 der gefalteten Endabschnitte 39 berühren die Platte 6 und Flüssigkeit wird somit frei, um durch den Kragen 37 auf der oberen Oberfläche der Platte 6 zu passieren und in Kontakt mit dem Filter- Wandmaterial zu gelangen.
• Einige der Längsfäden 34 erstrecken sich gerade in die obere Auslassseite 8 der Filtereinheit und halten die Venturi-Düse 11. Es ist auch möglich, die Venturi- Düse an einem unteren Niveau zu positionieren, aber die gekennzeichnete Position oberhalb der Platte 6 ist bevorzugt, um einen vollen Effekt der Impulse zu erhalten auch in dem Filtermaterial, welches direkt unterhalb der Platte 6 angeordnet ist. Das Filtermaterial 33 ist an der Kante 40 des Lochs in der Platte 6 mittels von Ringen 41, 42 aus Fäden, welche durch das Material 33 (siehe Fig. 8) eingeschlossen ist, versiegelt. Diese Ringe weisen einen etwas geringeren inneren Durchmesser auf, als das Loch und sind auf jeder Seite der Platte 6 platziert.
• Das Filtermaterial 33 erstreckt sich gerade von unterhalb der Platte 6 durch den unteren Ring 42, das Loch in der Platte 6 und den oberen Ring 41 und wird dann um den oberen Ring 41 gefaltet, um weiter zurück durch das Loch zu verlaufen, und im Ergebnis befindet sich das Material 33 in engem Kontakt mit der oberen Oberfläche von Platte 6. Nach einem Passieren durch das Loch, wird das Material 33 um die äußere Seite des unteren Rings 42 gefaltet und wird dann an der äußeren Oberfläche des Filterelements 7 angebracht, wie durch die kurzen Linien gekennzeichnet ist. Das Filtermaterial 33 ist nur zwischen den Ringen 41, 42 und der Platte 6 komprimiert, und ein Teil des Materials 33, welches sich durch das Loch erstreckt, ist somit frei, um Flüssigkeit durch Kapillareffekt von der oberen Oberfläche der Platte 6 zu der untere Einlassseite 9 der Filtereinheit 1 zu leiten. Falls es gewünscht ist, eine größere Kapillar-Saugkapazität zu erhalten, kann der Kante 40 eine Form gegeben werden, welche von einer rein kreisförmigen Form abweicht, sie kann z. B. mit verschiedenen Kerben ausgebildet sein, welche sich radial nach außen erstrecken. Obwohl die obigen Figuren und Erklärungen sich auf Beutel-Filterelemente beziehen, sind die Erklärungen und Effekte genauso relevant für Elemente aus z. B. Metall-Filtermaterial.
• Fig. 9 stellt Ergebnisse dar, welche durch Ausführen von Tests des Verfahrens eines Vorort-Reinigens gemäß der Erfindung erhalten wurden. Die Tests wurden mit einer Filtereinheit durchgeführt, welche zwei Metall-Filterelemente umfasst, wovon jedes einen Oberflächenbereich von 1,58 m² aufweist, und die Filtereinheit wurde mit 180 g eines schweren Färbematerials vorbereitet. Die Achse der Abszisse indiziert die Dauer des Vorort-Reinigungsbetriebs in Minuten und jeder Punkt in dem Diagramm stellt einen gemeinsamen Impuls von gemischter Reinigungsflüssigkeit und Luft, welche in das Innere der Filterelemente ausgestoßen wurde, dar.
• Kurve A stellt den Gewichtsprozentsatz des Färbemittels in jeder Dosis von Reinigungsflüssigkeit dar, welche aus den individuellen Impulsen von Reinigungsmischungen gesammelt wurde, nachdem sie durch die Filterelemente passiert sind. Offensichtlich weist die Kurve ihr Maximum an dem dritten Impuls auf, welcher eine Konzentration von bis zu 10 Gew. ·% des Färbemittels enthält. Die Kurve fällt dann rasch ab, und der siebte Impuls zeigt, dass er nur ungefähr zwei Gew.-% des Färbemittels enthält.
• Kurve B stellt die aktuelle Aggregatmenge des Färbemittels dar, welches von den Filterelementen entfernt wurde, dargestellt in % der Gesamtmenge des Färbemittels. Die Kurve steigt überraschend schnell an und nach nur sieben Impulsen waren mehr als 90 Gew.-% des Färbemittels von der Filtereinheit entfernt worden.
• Jeder Punkt der Kurve C stellt eine Dosis von Reinigungsflüssigkeit dar, und die Kurve selbst stellt die Aggregatmenge der Reinigungsflüssigkeit dar, welche durch die Filterelemente ausgestoßen wurde. Nach 22 Impulsen mit Reinigungsflüssigkeit ist fast das gesamte Färbemittel von den Filterelementen entfernt worden, und es kann gesehen werden, dass die Menge an Reinigungsflüssigkeit, welche verbraucht wurde, ungefähr 9,4 Liter entsprechend ungefähr 3 Litern pro Quadratmeter des Filter-Wandmaterials betrug.
• Kurve D stellt den aktuell akkumulierten Gewichtsprozentsatz an Färbemittel in der Gesamtmenge an Reinigungsflüssigkeit dar, welche durch die Filterelemente passiert ist.

Claims (20)

1. Verfahren zum Reinigen einer Filtereinheit (1), umfassend eine Vielzahl von Filterelementen (7), welche sich von einer Platte (6, 32) erstreckt, welche die Einheit in eine untere Einlassseite (9) für Gas, welches das Produkt trägt und eine obere Auslassseite (8) für gefiltertes Gas unterteilt, wobei während einer Vorort-Reinigung der Filterelemente zwischen Perioden des Betriebs der Filtereinheit (1) eine Reinigungsflüssigkeit und Impulse von Druckgas auf der Auslassseite des Filterelements (7) vermischt werden und dem Inneren des Filterelements zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorort-Reinigungsbetriebs die Reinigungsflüssigkeit in einer Sequenz von mehreren separaten Flüssigkeitsimpulsen zugeführt wird, welche mit den Druckgasimpulsen in gemeinsame Impulse von Gas und Reinigungsflüssigkeit durch Initiieren des Ausstoßes der individuellen Impulse von Druckgas frühestens gleichzeitig mit oder nach Initiieren des Ausstoßes von entsprechenden Impulsen von Reinigungsflüssigkeit vermischt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von Reinigungsflüssigkeit, welche während jedes separaten Flüssigkeitsimpulses ausgestoßen wird, weniger als 1 Liter beträgt, vorzugsweise weniger als 0,5 Liter.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatmenge an Reinigungsflüssigkeit, welche in die Filterelemente (7) während eines kompletten Vorort-Reinigungsbetriebs gepulst wird, höchstens 10 Liter beträgt, vorzugsweise weniger als 5 Liter pro Quadratmeter an gereinigter Filterwand-Oberfläche.

4, Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßdauer eines jeden Impulses von Reinigungsflüssigkeit höchstens 5 Sekunden beträgt, geeigneter Weise im Bereich von 0,05 bis 1 Sekunde, und vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 Sekunden.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse an Reinigungsflüssigkeit in einem einzigen Flüssigkeitsimpuls innerhalb des Intervalls von 0,75 bis 8 Mal der Masse an Gas in dem entsprechenden Gasimpuls beträgt.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit, nachdem sie durch die Filterelemente (7) passiert ist, gesammelt wird, und das Produkt, welches von dem Filter gereinigt wurde, zurückgewonnen und verwendet wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesammelte Reinigungsflüssigkeit zumindest 2 Gewichtsprozent des Produkts, welches von dem Filter gereinigt wurde, enthält, vorzugsweise zumindest 4 Prozent.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nur frische Reinigungsflüssigkeit als Flüssigkeit verwendet wird, welche in den Filter auf seiner Auslassseite während des gesamten Vorort- Reinigungsbetriebs gepulst wird.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen weiterhin während eines Betriebs der Filtereinheit (1) durchgeführt wird, durch Zuführen erster Impulse von Druckgas von der Auslassseite des Filters zum Inneren davon und durch Zuführen von Sekundärimpulsen von Druckgas von der Einlassseite zum Äußeren der oberen Enden der Filterelemente (7) durch Düsen (22), welche zwischen den Filterelementen (7) an der Platte (6, 32) positioniert sind, welche die Einheit unterteilt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärimpulse in einer Sequenz zugeführt werden, welche unabhängig von der Sequenz der ersten Impulse gesteuert wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Vorort-Reinigungsbetriebs Reinigungsflüssigkeit auch von der Einlassseite zum Äußeren der oberen Enden der Filterelemente (7) durch Düsen (22) zugeführt wird, welche zwischen den Filterelementen an der Platte positioniert sind, welche die Einheit unterteilt, vorzugsweise durch die gleichen Düsen (22), welche die Sekundärimpulse von Druckgas zuführen.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen die gesamte Reinigungsflüssigkeit, welche auf der oberen Oberfläche der Platte (6, 32) vorhanden ist, welche die Einheit unterteilt, nach einem Durchführen eines Vorort-Reinigungsbetriebes an der unteren Seite der Platte durch Kapillareffekt des Filtermediums der Filterelemente (7) entleert wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Steuerung verwendet wird, um die selektierten Impulssequenzen auszuführen.

14. Filtereinheit (1) zum Filtern von Gas, umfassend eine Vielzahl von Filterelementen (7), welche sich von einer Platte (6, 32) erstrecken, welche die Einheit in eine untere Einlassseite (9) für ein Gas, welches ein Produkt trägt und eine obere Auslassseite (8) für gefiltertes Gas unterteilt, eine Vielzahl von Düsen-Vorrichtungen, welche an der Auslassseite der Filterelemente angeordnet sind, eine Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit 2u den Düsenvorrichtungen, und eine Zufuhr von Druckgas zu den Düsenvorrichtungen, wobei die Düsenvorrichtungen gegenüber den Gasauslass- Öffnungen der Filterelemente positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Düsenvorrichtungen eine Mischkammer (12) umfasst, welche eine Gaseinlass-Öffnung (15) aufweist, welche mit der Zufuhr von Druckgas und einer Reinigungsflüssigkeits-Einlass-Öffnung (17) verbunden ist, und welche am unteren Ende eine Auslass-Öffnung (13) aufweist, welche in Richtung der Gasauslass-Öffnung des assoziierten Filterelements (7) geleitet ist, und dass das innere Volumen der Mischkammer (12) zumindest die Hälfte der Aggregatmenge der Reinigungsflüssigkeit aufnehmen kann, welche während eines Flüssigkeitsimpulses ausgestoßen wird.

15. Filtereinheit gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Mischkammern (12) mit einer Hauptzuführleitung (19) für Reinigungsflüssigkeit und mit einer Hauptzuführleitung (18) für Druckgas verbunden ist, und dass die Querschnittsfläche der Zuführleitungen für Reinigungsflüssigkeit größer ist als die Gesamtfläche der Reinigungsflüssigkeits-Einlass-Öffnungen (15).

16. Filtereinheit gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (1) mehrere Paare von Hauptzuführleitungen (18, 19) für Reinigungsflüssigkeit bzw. Druckgas enthält, und dass die meisten der 20 Mischkammern (12) mit einem Paar von Hauptzuführleitungen verbunden sind.

17. Filtereinheit gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseinlass und die Flüssigkeits-Einlass-Öffnungen (15, 17) der Mischkammern (12) permanent zum Zufließen von den Hauptzuführleitungen (18, 19) geöffnet sind, und dass jede Hauptzuführleitung ein einzelnes Steuerventil (44, 45) enthält, welches für jede der Mischkammern öffnet und schließt, welche mit der Hauptzuführleitung verbunden sind.

18. Filtereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Gasdüsen (22) an der Platte montiert sind, welche die Einheit (1) an Positionen zwischen den Filterelementen (7) unterteilt, und dass die Gasdüsen-Öffnungen in ihren offenen Positionen Druckgas entlang der unteren Seite der Platte (6, 32) in Richtung des oberen Abschnitts der Filterelemente auf der Auslassseite (9) ausstoßen.

19. Filtereinheit gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Gasdüsen (22) mit einer gemeinsamen Zuführleitung (23) verbunden sind, welche alternativ entweder mit einer Quelle von Druckgas oder einer Quelle von unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit verbunden werden kann.

20. Filtereinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (7) kapillares Aktivfilter- Wandmaterial aufweisen, das in offenem und ungeschützten Kontakt mit einem Bereich der oberen Oberfläche der Platte (6, 32) steht und nach unten in die Filterwand fortgeführt ist, sich in die untere Einlassseite (9) der Einheit erstreckend, und dass die obere Oberfläche der Platte frei von Hindernissen ist, so dass Flüssigkeit einen freien Fließzugang zu dem ungeschützten Filter-Wandmaterial hat.