WO2003055579A2 - Filtration device and method - Google Patents

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WO2003055579A2
WO2003055579A2 PCT/DE2002/004728 DE0204728W WO03055579A2 WO 2003055579 A2 WO2003055579 A2 WO 2003055579A2 DE 0204728 W DE0204728 W DE 0204728W WO 03055579 A2 WO03055579 A2 WO 03055579A2
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Frank Glabiszewki
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Quattroflow Fluid Systems Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/084—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes at least one flow duct intersecting the membranes

Abstract

The invention relates to a filtration device especially for large-format membrane cassettes which are disposed on one side of a distributor plate comprising a feeding connection for a medium which is to be filtered, a retentate connection for a retentate which is to be discharged and at least one filtrate connection for the filtrate which is to be discharged. Said device also comprises a holding device and a clamping plate. According to the invention, the distributor plate is embodied as a flat plate, whereby the filtrate connection is joined to the distributor plate via a connecting body on the lower side thereof, opposite the membrane cassettes. The connecting body comprises a duct and is connected to the distributor plate by means of duct holes which are arranged in an oblique manner with respect to said distributor plate. Said holes correspond to the duct openings in the membrane cassettes. The invention also relates to a filtration method, especially with large-format membrane cassettes, which are arranged between a clamping plate and a vertical plate provided with a duct for the charging liquid and a duct for the retentate. The charging liquid is introduced into the duct from the opposite ends thereof via two connections, and the retentate is discharged via two opposite connections of said duct.

Description

Filtrationsvorrichtung und VerfahrenFiltration device and method
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Filtrationsvorrichtung, insbesondere für großformatige Membrankassetten, die auf einer Seite einer Verteilerplatte anordenbar sind, die einen Speiseanschluss für ein zu filtrierendes Medium, einen Retentatanschluss für ein abzuführendes Retentat und mindestens einen Filtratanschluss für ein abzuführendes Filtrat aufweist, mit einer Halterung und einer Einspannplatte . Die Erfindung betrifft weiterhin ein Filtrationsverfahren zur Filtration einer Speiseflüssigkeit, insbesondere mit großformatigen Membrankassetten, die zwischen einer Einspannplatte und einer Vertikalplatte mit einem Leitungskanal für die Speiseflüssigkeit und einem Leitungskanal für ein Retentat angeordnet sind.The invention relates to a filtration device, in particular for large-format membrane cassettes, which can be arranged on one side of a distributor plate, which has a feed connection for a medium to be filtered, a retentate connection for a retentate to be removed and at least one filtrate connection for a filtrate to be removed, with a holder and one Clamping plate. The invention further relates to a filtration method for the filtration of a feed liquid, in particular with large-format membrane cassettes, which are arranged between a clamping plate and a vertical plate with a line channel for the feed liquid and a line channel for a retentate.
Filtrationsvorrichtungen, insbesondere für großformatige Membrankassetten (z.B. 50 x 30 cm) werden in der Ultrafiltration und in der Mikrofiltration von Flüssigkeiten eingesetzt. Großformatige Membrankassetten werden dabei in der Regel ei- ner Verteilerplatte benachbart und mit Hilfe einer Halterung zwischen zwei Einspannplatten eingespannt bzw. zusammenge- presst. Die Verteilerplatte und die Einspannplatten sind dabei aus Metall bzw. Stahl ausgebildet. Die Verteilerplatte weist dabei Anschlüsse für das zu filtrierende Medium und An- Schlüsse für das Filtrat bzw. Permeat sowie bei der Ultrafiltration Anschlüsse für das Retentat bzw. Konzentrat auf. Zur Verbindung mit den hintereinander schaltbaren bzw. stapelbaren Membrankassetten weist die Verteilerplatte in ihrem Inneren Kanäle auf, die mit den Anschlüssen verbunden sind. Eine solche Filtrationsvorrichtung ist z.B. als Maxisette 25 der Fa. Pall Filtron bekannt.Filtration devices, in particular for large-format membrane cassettes (for example 50 x 30 cm), are used in ultrafiltration and in the microfiltration of liquids. Large-format membrane cassettes are usually adjacent to a distributor plate and clamped or compressed between two clamping plates with the aid of a holder. The distributor plate and the clamping plates are made of metal or steel. The distributor plate has connections for the medium to be filtered and connections for the filtrate or permeate and, for ultrafiltration, connections for the retentate or concentrate. For connection to the membrane cassettes, which can be connected or stacked one behind the other, the distributor plate has in its Inner channels that are connected to the connections. Such a filtration device is known, for example, as Maxisette 25 from Pall Filtron.
Nachteilig dabei ist, dass die Verteilerplatte, insbesondere wegen der sich kreuzenden Kanäle, in ihrem Inneren eine relativ große Stärke bzw. Dicke aufweisen muss, was zu einem relativ großen Volumen mit entsprechendem Gewicht führt.The disadvantage here is that the distributor plate, in particular because of the intersecting channels, must have a relatively large thickness in its interior, which leads to a relatively large volume with a corresponding weight.
Weiterhin ist aus der US 4,715,955 eine Filtrationsvorrichtung bekannt, bei der die Verteilerplatte gleichzeitig als eine Einspannplatte ausgebildet ist. Derartige Vorrichtungen werden in der Regel für kleinere Membrankassetten verwendet. Aber auch diese Verteilerplatte hat den Nachteil, dass sie relativ großvolumig und schwer ist. Gleichzeitig ist der Herstellungsaufwand derartiger Verteilerplatten hoch, so dass diese relativ teuer sind.Furthermore, a filtration device is known from US Pat. No. 4,715,955, in which the distributor plate is simultaneously designed as a clamping plate. Such devices are generally used for smaller membrane cassettes. But this distributor plate also has the disadvantage that it is relatively large and heavy. At the same time, the manufacturing costs of such distributor plates are high, so that they are relatively expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekann- ten Filtrationsvorrichtungen so zu verbessern, dass ihre Verteilerplatten ein kleineres Volumen und damit ein geringeres Gewicht aufweisen, kostengünstiger hergestellt werden können und zudem leichter zu handhaben sind.The object of the present invention is therefore to improve the known filtration devices in such a way that their distributor plates have a smaller volume and thus a lower weight, can be manufactured more cost-effectively and are also easier to handle.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Verteilerplatte als eine ebene Platte ausgebildet ist, an deren den Membrankassetten abgewandter Unterseite der Filtratanschluss über einen Anschlusskörper mit der Verteilerplatte verbunden ist, dass der Anschlusskörper einen Leitungskanal aufweist, und dass der Anschlusskörper mit quer zur Verteilerplatte angeordneten Leitungsbohrungen der Verteilerplatte verbunden ist, die mit Leitungsöffnungen der Membrankassetten korrespondieren.This object is achieved in conjunction with the preamble of claim 1 in that the distributor plate is designed as a flat plate, on the underside of which, facing away from the membrane cassettes, the filtrate connection is connected to the distributor plate via a connection body, that the connection body has a conduit, and that the connecting body is connected to line bores of the distributor plate which are arranged transversely to the distributor plate and correspond to line openings of the membrane cassettes.
Dadurch, dass die Filtrationsvorrichtung neben der Verteilerplatte nur eine Einspannplatte aufweist, wird das Gewicht einer zweiten Einspannplatte eingespart. Dadurch, dass die Verteilerplatte an ihrer Unterseite einen Filtratanschlüsse auf- weist, der über einen Anschlusskörper mit der Verteilerplatte verbunden ist, wobei der Anschlusskörper einen Leitungskanal aufweist, muss die Verteilerplatte lediglich quer angeordnete Leitungsbohrungen zur Verbindung mit korrespondierenden Lei- tungsöffnungen der Membrankassetten aufweisen. Der Leitungskanal für das Filtrat kann dabei so unter die Verteilerplatte montiert werden, dass sich kreuzende Kanäle vermieden werden können. Dadurch verringert sich die Dicke der Verteilerplatte mindestens um den Durchmesser bzw. die Höhe des Filtratka- nals.The fact that the filtration device has only one clamping plate in addition to the distributor plate saves the weight of a second clamping plate. Because the distributor plate has a filtrate connection on its underside has, which is connected to the distributor plate via a connection body, the connection body having a conduit, the distributor plate only has to have transversely arranged line bores for connection to corresponding line openings of the membrane cassettes. The line channel for the filtrate can be mounted under the distributor plate in such a way that crossing channels can be avoided. This reduces the thickness of the distributor plate by at least the diameter or the height of the filtrate channel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Unterseite der Verteilerteilerplatte der Speiseanschluss und der Retentatanschluss über Anschlusskörper mit der Ver- teilerplatte verbunden. Die Anschlusskörper weisen dabei e- benfalls einen Leitungskanal auf, der jeweils mit quer zur Verteilerplatte angeordneten Leitungsbohrungen der Verteilerplatte verbunden ist, die mit Leitungsöffnungen der Membrankassetten korrespondieren. Zweckmäßigerweise kann die Ver- teilerplatte an ihrer Unterseite zwei Anschlusskörper mit jeweils einen Filtratanschluss aufweisen. Die Anschlusskörper können dabei jeweils Stirnfläche der Verteilerplatte benachbart angeordnet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the feed connection and the retentate connection are connected to the distribution plate via connection bodies on the underside of the distribution divider plate. The connection bodies likewise have a line channel, which is in each case connected to line bores of the distributor plate which are arranged transversely to the distributor plate and which correspond to line openings in the membrane cassettes. The distributor plate can expediently have two connection bodies on their underside, each with a filtrate connection. The connection bodies can each be arranged adjacent to the end face of the distributor plate.
Dadurch, dass auch die Leitungskanäle für den Speiseanschluss und den Retentatanschluss in den zugeordneten Anschlusskörpern angeordnet sind, kann das Volumen der Verteilerplatte weiter reduziert werden. Die Anschlusskörper dienen dabei gleichzeitig als eine Art Versteifung bzw. Verstärkung der Verteilerplatte.The fact that the line channels for the feed connection and the retentate connection are also arranged in the assigned connection bodies means that the volume of the distributor plate can be reduced further. The connection bodies serve at the same time as a kind of stiffening or reinforcement of the distributor plate.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Verteilerplatte an ihren einander gegenüberliegenden Längsseiten einen Leitungskanal auf, wobei einer als Feed-Verteiler und einer als Retentat-Sammler ausgebildet ist. Die Leitungskanäle sind dabei über quer zur Verteilerplatte angeordnete Leitungsbohrungen mit den korrespondierenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten verbunden. An den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Verteilerplatte weisen die Leitungskanäle jeweils einen Anschluss auf.According to a further preferred embodiment of the invention, the distributor plate has a line channel on its opposite longitudinal sides, one being designed as a feed distributor and one as a retentate collector. The line channels are connected to the corresponding line openings of the membrane cassettes via line bores arranged transversely to the distributor plate. To the opposite end faces of the distributor plate, the line channels each have a connection.
Dadurch, dass sowohl der Leitungskanal für die Einspeisung der Speiseflüssigkeit bzw. des zu filtrierenden Mediums als auch der Leitungskanal für die Ableitung des Retentats, jeweils zwei Anschlüsse aufweisen, kann der Leitungskanal für die Speiseflüssigkeit und der Leitungskanal für das Retentat jeweils mit einem geringeren Durchmesser bzw. einer geringe- ren Querschnittsfläche dimensioniert werden, so dass die Verteilerplatte dünner und damit leichter gestaltet werden kann. Durch die an einander gegenüberliegenden Enden angeordneten Anschlüsse lässt sich zudem eine bessere Druckverteilung erzielen. Gleichzeitig ist eine höhere Filtratleistung möglich.Due to the fact that both the conduit for feeding the feed liquid or the medium to be filtered and the conduit for discharging the retentate each have two connections, the conduit for the feed liquid and the conduit for the retentate can each have a smaller diameter or can be dimensioned with a smaller cross-sectional area, so that the distributor plate can be made thinner and thus lighter. A better pressure distribution can also be achieved through the connections arranged at opposite ends. At the same time, a higher filtrate output is possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Halterung eine Mehrzahl von Verbindungsstangen auf, über die die Verteilerplatte mit der Einspannplatte so verbindbar ist, dass die Membrankassetten zwischen Verteilerplatte und Einspannplatte einspannbar sind. Die Einspannplatte weist dabei quer zu ihrer Längsrichtung mindestens eine Verstärkung auf, die mit zwei einander gegenüberliegenden Verbindungsstangen gegen die Einspannplatte pressbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, the holder has a plurality of connecting rods, via which the distributor plate can be connected to the clamping plate in such a way that the membrane cassettes can be clamped between the distributor plate and the clamping plate. The clamping plate has at least one reinforcement transversely to its longitudinal direction, which can be pressed against the clamping plate with two opposite connecting rods.
Durch die Verstärkung kann auch die Einspannplatte relativ dünnwandig und damit volumen- und gewichtsarm ausgebildet werden. Die Verstärkungen sind quer zur Längsrichtung der einspannplatte angeordnet. Es ist aber auch möglich die Verstärkungen in Längsrichtung oder diagonal, beispielsweise als eine Art Diagonalkreuz anzuordnen. Die Verstärkung von der Einspannplatte zu trennen, hat den Vorteil einer einfachen kostengünstigen Fertigung. Es ist aber auch möglich, die Verstärkung fest mit der Einspannplatte zu verbinden oder anzuformen.Due to the reinforcement, the clamping plate can also be made relatively thin-walled and therefore low in volume and weight. The reinforcements are arranged transversely to the longitudinal direction of the clamping plate. However, it is also possible to arrange the reinforcements in the longitudinal direction or diagonally, for example as a kind of diagonal cross. Separating the reinforcement from the clamping plate has the advantage of simple, inexpensive production. However, it is also possible to firmly connect or form the reinforcement to the clamping plate.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mit dem Speiseanschluss verbundene Anschlusskörper als Feed-Verteiler bzw. Speiseverteiler ausgebildet. Der mit dem Retentatanschluss verbundene Anschlusskörper ist als ein Retentat-Sammler ausgebildet. Die mit den Filtratanschlüssen verbundenen Anschlusskörper sind dabei als Filtrat-Sammler ausgebildet .According to a further preferred embodiment of the invention, the connection body connected to the feed connection is designed as a feed distributor or feed distributor. The one with the connector body connected to the retentate connector is designed as a retentate collector. The connection bodies connected to the filtrate connections are designed as filtrate collectors.
Durch die Ausbildung der Anschlusskörper als Verteiler bzw. als Sammler lässt sich das gesamte Verteilungssystem nebst Anschlüssen einfach und kostengünstig an die Verteilerplatte ansetzen.By designing the connection bodies as distributors or collectors, the entire distribution system and connections can be attached to the distributor plate simply and inexpensively.
Nach einer weiteren bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind die Filtrat-Sammler den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Verteilerplatte benachbart. Der Retentat- Sammler und der Feed-Verteiler sind den einander gegenüber- liegenden Längsseiten der Verteilerplatte benachbart. Die Anschlusskörper wirken dabei zugleich als eine Art Verstei- fungs- bzw. Verstärkungsrahmen.According to a further preferred embodiment of the invention, the filtrate collectors are adjacent to the mutually opposite end faces of the distributor plate. The retentate collector and the feed distributor are adjacent to the opposite long sides of the distributor plate. The connection bodies also act as a kind of stiffening or reinforcement frame.
Die bekannten Verfahren weisen die oben bekannten Nachteile auf und sind wegen den relativ schweren und klobigen Platten entsprechend schwer zu handhaben.The known methods have the disadvantages known above and are correspondingly difficult to handle because of the relatively heavy and bulky plates.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine einfachere Handhabung erreicht wird.Another object of the invention is therefore to provide a method in which easier handling is achieved.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 13 dadurch gelöst, dass dem Leitungskanal die Speiseflüssigkeit von seinen einander gegenüberliegenden Enden her über zwei Anschlüsse zugeführt wird, und dass das Re- tentat über zwei einander gegenüberliegende Anschlüsse des Leitungskanals abgeführt wird.This object is achieved in connection with the preamble of patent claim 13 in that the feed liquid is supplied to the conduit from its opposite ends via two connections, and in that the remnant is discharged via two opposite connections of the conduit.
Dadurch, dass die Speiseflüssigkeit von einander gegenüberliegenden Enden her über zwei Anschlüsse zugeführt wird und auch das Retentat über zwei entsprechende Anschlüsse abgeführt wird, können die Leitungskanäle mit geringerem Querschnitt realisiert werden, so dass die Platten mit geringerem Gewicht ausgebildet werden können, so dass deren Handhabung vereinfacht wird. Durch die Einspeisung über zwei Anschlüsse wird zudem eine bessere bzw. gleichmäßigere Druckverteilung über die Membrankassetten erzielt.Because the feed liquid is supplied from opposite ends via two connections and the retentate is also discharged via two corresponding connections, the conduit channels can be realized with a smaller cross-section, so that the plates can be designed with a lower weight, so that their handling is simplified. By feeding in via two connections, a better or more uniform pressure distribution over the membrane cassettes is also achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt mit Hilfe von den Anschlüssen vorgeschalteten Ventilen eine gerichtete Überströmung der Membrankassetten. Dabei werden vorzugsweise im Filtrierprozess alle Ventile geöffnet und zur Reinigung bzw. im Reinigungsprozess zumindest in Intervallen nur jeweils ein Speiseventil und ein Retentatventil geöffnet. Wenn dabei diagonal gegenüberliegende Ventile geöffnet sind, kann eine entsprechende diagonale Überströmung erzielt werden. Dies führt zu besseren Reinigungsergebnissen, da durch wechselnde Strömungsrichtungen beim Reinigungsprozess Todräu- me praktisch vermieden werden können. Zudem kann durch die gerichtete Überströmung eine erhöhte Filtratleistung erreicht werden.According to a preferred embodiment of the invention, a directional overflow of the membrane cassettes takes place with the aid of valves connected upstream of the connections. All the valves are preferably opened in the filtering process and only one feed valve and one retentate valve are opened for cleaning or in the cleaning process, at least at intervals. If diagonally opposite valves are opened, a corresponding diagonal overflow can be achieved. This leads to better cleaning results, since dead spaces can be practically avoided by changing flow directions during the cleaning process. In addition, an increased filtrate output can be achieved through the directed overflow.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated, for example.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Figur 1: Eine Draufsicht auf eine Filtrationsvorrichtung ohne Verstärkung,FIG. 1: a top view of a filtration device without reinforcement,
Figur 2: eine Seitenansicht der Filtrationsvorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie II - II geschnitten mitFigure 2 is a side view of the filtration device of Figure 1 along the line II - II cut with
Verstärkung,gain
Figur 3: eine Seitenansicht der Filtrationsvorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie III - III geschnitten mit Verstärkung,3 shows a side view of the filtration device of FIG. 1 along the line III-III cut with reinforcement,
Figur 4 : eine Draufsicht auf eine weitere Filtrationsvorrichtung (ohne Verstärkung) , Figur 5: eine Seitenansicht der Filtrationsvorrichtung von Fig. 4 entlang der Linie V - V geschnitten mit verstärkter Einspannplatte undFIG. 4: a top view of a further filtration device (without reinforcement), 5 shows a side view of the filtration device of FIG. 4 along the line V-V with a reinforced clamping plate and
Figur 2: eine Seitenansicht der Filtrationsvorrichtung von Fig. 4 entlang der Linie VI - VI geschnitten.Figure 2 is a side view of the filtration device of Figure 4 cut along the line VI - VI.
Eine Filtrationsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Verteilerplatte 1, 1' , Membrankassetten 2, einer Einspannplatte 3, 3' und einer Halterung 4.A filtration device essentially consists of a distributor plate 1, 1 ', membrane cassettes 2, a clamping plate 3, 3' and a holder 4.
Die Halterung 4 besteht aus zwölf Verbindungsstangen 5, über die die Verteilerplatte 1 mit der Einspannplatte 3 verbunden wird. Je nach zu filtrierendem Volumen werden, beispielsweise vier Membrankassetten 2 zwischen Verteilerplatte 1 und Einspannplatte 3 angeordnet, wobei über die Verbindungsstangen 5 die Einspannplatte 3 gegen die Membrankassetten 2 und die Verteilerplatte 1 gepresst wird.The bracket 4 consists of twelve connecting rods 5, via which the distributor plate 1 is connected to the clamping plate 3. Depending on the volume to be filtered, for example four membrane cassettes 2 are arranged between the distributor plate 1 and the clamping plate 3, the clamping plate 3 being pressed against the membrane cassettes 2 and the distributor plate 1 via the connecting rods 5.
Die Verteilerplatte 1 weist quer zu ihrer Längsachse 6 einer ersten Stirnfläche 7 und einer gegenüberliegenden zweiten Stirnfläche 8 benachbart jeweils eine Reihe von sieben Leitungsbohrungen 9 auf, die mit entsprechenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten 2 korrespondieren. Über die Leitungsbohrungen 9 wird das von den Membrankassetten 2 gefilterte Filtrat 36 bzw. Permeat abgeführt. Einer Längsfläche 10 benachbart, weist die Verteilerplatte 1 eine Reihe von fünfzehn Leitungsbohrungen 11 zur Zuführung des zu filtrierenden Mediums 12 auf. Die Leitungsbohrungen 11 korrespondieren mit entsprechenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten 2. An der der ersten Längsfläche 10 gegenliegenden zweiten Längs- fläche 13 benachbart weist die Verteilerplatte 1 eine Reihe von fünfzehn Leitungsbohrungen 14 auf, die mit entsprechenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten 2 korrespondieren. Ü- ber die Leitungsbohrungen 14 wird das Konzentrat bzw. Retentat 15 abgeführt.The distributor plate 1 has, transversely to its longitudinal axis 6, a first end face 7 and an opposite second end face 8, each adjacent to a row of seven line bores 9, which correspond to corresponding line openings in the membrane cassettes 2. The filtrate 36 or permeate filtered by the membrane cassettes 2 is discharged via the line bores 9. Adjacent to a longitudinal surface 10, the distributor plate 1 has a row of fifteen line bores 11 for supplying the medium 12 to be filtered. The line bores 11 correspond to corresponding line openings of the membrane cassettes 2. On the second longitudinal surface 13 adjacent to the first longitudinal surface 10, the distributor plate 1 has a row of fifteen line bores 14 which correspond to corresponding line openings of the membrane cassettes 2. Ü The concentrate or retentate 15 is discharged via the line bores 14.
An der den Membrankassetten 2 abgewandten Unterseite 16 der Verteilerplatte 1 werden die den Stirnflächen 7, 8 benachbarten Leitungsbohrungen 9 jeweils von einem Anschlusskörper 17 so abgedeckt, dass sie in den Leitungskanal 18 münden. Die Anschlusskörper 17 sind als Filtrat-Sammler 19 ausgebildet, der an seiner tiefsten Stelle einen Anschluss 20 aufweist, der als Filtratanschluss ausgebildet ist.On the underside 16 of the distributor plate 1 facing away from the membrane cassettes 2, the line bores 9 adjacent to the end faces 7, 8 are each covered by a connecting body 17 such that they open into the line channel 18. The connection bodies 17 are designed as a filtrate collector 19, which has a connection 20 at its lowest point, which is designed as a filtrate connection.
Den der ersten Längsfläche 10 benachbarten Leitungsbohrungen 11 ist an der Unterseite 16 ein Anschlusskörper 21 zugeordnet, der als Feed-Verteiler 22 ausgebildet ist und zur Zufüh- rung bzw. Verteilung des zu filtrierenden Mediums 12 dient. Der Feed-Verteiler weist einen Anschluss 23 auf, der als Speiseanschluss ausgebildet ist. Während die der ersten Längsfläche 10 zugeordneten Leitungsbohrungen 11 in den Leitungskanal 24 des Feed-Verteilers 22 münden, enden die der zweiten Längsfläche 13 benachbarten Leitungsbohrungen 14 in dem Leitungskanal 25 eines Anschlusskörpers 26, der als Re- tentat-Sammlers 27 ausgebildet ist. Der Retentat-Sammler 27 weist entsprechend einen Anschluss 28 auf, der als Retentatanschluss ausgebildet ist.A connection body 21, which is designed as a feed distributor 22 and serves to feed or distribute the medium 12 to be filtered, is assigned to the line bores 11 adjacent to the first longitudinal surface 10 on the underside 16. The feed distributor has a connection 23 which is designed as a feed connection. While the line bores 11 assigned to the first longitudinal surface 10 open into the line channel 24 of the feed distributor 22, the line bores 14 adjacent to the second longitudinal surface 13 end in the line channel 25 of a connection body 26, which is designed as a pension collector 27. The retentate collector 27 accordingly has a connection 28 which is designed as a retentate connection.
Die Anschlusskörper 17, 21, 26 werden mit Hilfe von Schrauben 29 an der Unterseite 16 der Verteilerplatte 1 verschraubt.The connecting bodies 17, 21, 26 are screwed to the underside 16 of the distributor plate 1 with the aid of screws 29.
Die den Längsflächen 10, 13 zuzuordnenden Verbindungsstangen 5 sind als feste Verbindungsstangen 30 ausgebildet und werden mit ihren der Verteilerplatte 1 zugewandten unteren Enden 31 fest mit der Verteilerplatte 1 verschraubt.The connecting rods 5 to be assigned to the longitudinal surfaces 10, 13 are designed as fixed connecting rods 30 and are screwed firmly to the distributor plate 1 with their lower ends 31 facing the distributor plate 1.
Nach einem zweiten Beispiel (Fig. 4 bis 6) besteht die Halte- rung 4 aus acht Verbindungsstangen 5, über die die Verteilerplatte 1' mit der Einspannplatte 3' verbunden wird. An der Unterseite 16' der Verteilerplatte werden die den Stirnflächen 7', 8' benachbarten Leitungsbohrungen 9 jeweils wie im ersten Beispiel (Fig. 1 bis 3) von den Anschlusskörpern 17' so abgedeckt, dass sie in den Leitungskanal 18' mün- den, der auch hier als Filtrat-Sammler 19' ausgebildet ist. Der Filtratanschluss 20' ist an der tiefsten Stelle des Anschlusskörpers 17' im Bereich seines der Längsfläche 10', 13' zugeordneten Endes angeordnet. Die Verteilerplatte 1' weist an ihren gegenüberliegenden Längsseiten 38, 39 jeweils einen Leitungskanal 24', der als Feed-Verteiler 22' ausgebildet ist, und einen Leitungskanal 25' , der als Retentat-Sammler 27' ausgebildet ist, auf. Die Verteilerplatte 1' weist ebenfalls quer angeordnete Leitungsbohrungen 11', 14' auf, die den jeweiligen Leitungskanal 24' 25' mit korrespondierenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten 2 verbinden. Die Leitungskanäle 24', 25' weisen an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 7', 8' der Verteilerplatte 1' jeweils einen Anschluss 23' , 23' ' als Speiseanschluss bzw. einen Anschluss 28' , 28' ' als Retentatanschluss auf. Dem ersten Speisean- schluss 23' ist ein erstes Speiseventil 40 und dem zweiten Speiseanschluss 23'' ein zweites Speiseventil 41 vorgeschaltet. Dem ersten Retentatanschluss 28' ist ein erstes Reten- tatventil 42 und dem zweiten Retentatanschluss 28'' ist ein zweites Retentatventil 42 vorgeschaltet. Während im Filtrati- ons- bzw. Filtrierprozess alle Ventile 40, 41, 42, 43 geöffnet werden, werden in Intervallen diagonal gegenüberliegende Ventile 40, 43; 41, 42 geöffnet.According to a second example (FIGS. 4 to 6), the holder 4 consists of eight connecting rods 5, via which the distributor plate 1 'is connected to the clamping plate 3'. On the underside 16 'of the distributor plate, the line bores 9 adjacent to the end faces 7', 8 'are each covered by the connection bodies 17', as in the first example (FIGS. 1 to 3), so that they open into the line channel 18 ', which is also designed here as a filtrate collector 19 '. The filtrate connection 20 'is arranged at the lowest point of the connection body 17' in the region of its end assigned to the longitudinal surface 10 ', 13'. The distributor plate 1 'has on its opposite longitudinal sides 38, 39 in each case a line channel 24', which is designed as a feed distributor 22 ', and a line channel 25', which is designed as a retentate collector 27 '. The distributor plate 1 'also has transversely arranged line bores 11', 14 'which connect the respective line channel 24' 25 'to corresponding line openings in the membrane cassettes 2. The line channels 24 ', 25' each have a connection 23 ', 23''on the opposite end faces 7', 8 'of the distributor plate 1' as a feed connection and a connection 28 ', 28''as a retentate connection. The first feed connection 23 'is preceded by a first feed valve 40 and the second feed connection 23''is preceded by a second feed valve 41. The first retentate connection 28 'is preceded by a first retentate valve 42 and the second retentate connection 28''is preceded by a second retentate valve 42. While all valves 40, 41, 42, 43 are opened in the filtration or filtering process, diagonally opposite valves 40, 43; 41, 42 open.
Zur Bestückung der Filtrationsvorrichtung mit Membrankasset- ten 2 werden auf der der Unterseite 16 abgewandten Oberseite 32 der Verteilerplatte 1 die anzuordnenden Membrankassetten 2 gestapelt und so angeordnet, dass ihre nicht weiter dargestellten Leitungsöffnungen mit den Leitungsbohrungen 9, 11, 14 korrespondieren. Anschließend wird die Einspannplatte 3 über die festen Verbindungsstangen 30 aufgesetzt. Über jeweils zwei einander gegenüberliegende feste Verbindungsstangen 30 wird eine Verstärkung 37 gesteckt und über Muttern 33, die auf die oberen Enden 34 der festen Verbindungsstangen 30 aufgeschraubt werden, in Richtung der Verteilerplatte 1 ge- presst bzw. gespannt. Anschließend erfolgt ein weiteres Verspannen über lose Verbindungsstangen 35, die durch entsprechende Öffnungen der Verteilerplatte 1 und Einspannplatte 3 gesteckt und mit Muttern 33 festegeschraubt werden. Zum Auswechseln der Membrankassetten 2 erfolgt eine Demontage in umgekehrter Reihenfolge.To equip the filtration device with membrane cassettes 2, the membrane cassettes 2 to be arranged are stacked on the upper side 32 of the distributor plate 1 facing away from the underside 16 and arranged so that their line openings (not shown) correspond to the line bores 9, 11, 14. Then the clamping plate 3 is placed over the fixed connecting rods 30. A reinforcement 37 is placed over each of two fixed connecting rods 30 lying opposite one another and over nuts 33 which rest on the upper ends 34 of the fixed connecting rods 30 be screwed on, pressed or tensioned in the direction of the distributor plate 1. This is followed by further tensioning via loose connecting rods 35 which are inserted through corresponding openings in the distributor plate 1 and clamping plate 3 and are screwed tight with nuts 33. To replace the membrane cassettes 2, disassemble in the reverse order.
Mit der Vorrichtung nach Beispiel 2 wird entsprechend verfah- ren. Im Beispiel 2 wird jedoch auf spezielle Versteifungen verzichtet. Dafür ist die Einspannplatte 3' insgesamt etwas stärker ausgebildet.The procedure according to example 2 is followed accordingly. In example 2, however, special stiffeners are dispensed with. For this purpose, the clamping plate 3 'is somewhat stronger overall.
Auf eine Darstellung von bekannten Hilfseinrichtungen, wie Armaturen, Pumpen etc. wurde verzichtet. Known auxiliary devices such as fittings, pumps, etc. have not been shown.

Claims

Pa entansprüche Pa claims
1. Filtrationsvorrichtung insbesondere für großformatige Membrankassetten, die auf einer Seite einer Verteilerplatte anordenbar sind, die einen Speiseanschluss für ein zu filtrierendes Medium, einen Retentatanschluss für ein abzuführendes Retentat und mindestens einen Filtratanschluss für ein abzuführendes Filtrat aufweist, mit einer Halterung und einer Einspannplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteiler- platte (1, l')als eine ebene Platte ausgebildet ist, an deren den Membrankassetten 2 abgewandter Unterseite (16) der Filtratanschluss (20, 20') über einen Anschlusskörper (17, 17') mit der Verteilerplatte (1, 1') verbunden ist, dass der Anschlusskörper (17, 17') einen Leitungskanal (18, 18') auf- weist, und dass der Anschlusskörper (17, 17') mit quer zur Verteilerplatte (1, 1') angeordneten Leitungsbohrungen (9) der Verteilerplatte (1, 1') verbunden ist, die mit Leitungsöffnungen der Membrankassetten (2) korrespondieren.1.Filtration device, in particular for large-format membrane cassettes, which can be arranged on one side of a distributor plate, which has a feed connection for a medium to be filtered, a retentate connection for a retentate to be discharged and at least one filtrate connection for a filtrate to be discharged, with a holder and a clamping plate, thereby characterized in that the distributor plate (1, 1 ') is designed as a flat plate, on the underside (16) of the filtrate connection (20, 20') facing away from the membrane cassettes 2 via a connection body (17, 17 ') with the distributor plate (1, 1 ') is connected that the connection body (17, 17') has a conduit (18, 18 ') and that the connection body (17, 17') is also connected transversely to the distributor plate (1, 1 ') arranged line bores (9) of the distributor plate (1, 1 ') is connected, which correspond to line openings of the membrane cassettes (2).
2. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite (16) der Verteilerplatte (1) der Speiseanschluss (23) und der Retentatanschluss (28) über Anschlusskörper (21, 26) mit der Verteilerplatte (1) verbunden sind, dass die Anschlusskörper (21, 26) einen Leitungska- nal (24, 25) aufweisen, und dass der Leitungskanal (24, 25) der Anschlusskörper (21, 26) jeweils mit quer zur Verteilerplatte 1 angeordneten Leitungsbohrungen (11, 14) der Verteilerplatte (1) verbunden ist, die mit Leitungsöffnungen der Membrankassetten (2) korrespondieren.2. Filtration device according to claim 1, characterized in that on the underside (16) of the distributor plate (1) the feed connection (23) and the retentate connection (28) are connected to the distributor plate (1) via connection bodies (21, 26) that the connection bodies (21, 26) have a line channel (24, 25), and that the line channel (24, 25) of the connection bodies (21, 26) each have line bores (11, 14) of the distribution plate (11, 14) arranged transversely to the distributor plate 1 1) is connected, which correspond to the line openings of the membrane cassettes (2).
3. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte (1') an ihren gegenüberliegenden Längsseiten (38, 39) jeweils einen Leitungskanal (24', 25') aufweist, wobei einer als Feed- (24', 25') aufweist, wobei einer als Feed-Verteiler (22') und einer als Retentat-Sammler (27') ausgebildet ist, dass die Verteilerplatte (1') quer angeordnete Leitungsbohrungen (11', 14') aufweist, die den jeweiligen Leitungskanal (24', 25') mit korrespondierenden Leitungsöffnungen der Membrankassetten3. Filtration device according to claim 1, characterized in that the distributor plate (1 ') on its opposite longitudinal sides (38, 39) each has a conduit (24', 25 '), one as a feed (24 ', 25'), one being designed as a feed distributor (22 ') and one as a retentate collector (27'), that the distributor plate (1 ') has transversely arranged line bores (11', 14 ') which the respective line channel (24 ', 25') with corresponding line openings of the membrane cassettes
(2) verbinden, und dass die Leitungskanäle (24', 25') an den aneinander gegenüberliegenden Stirnflächen (7', 8') der Verteilerplatte (1') jeweils einen Anschluss (23', 23''; 28', 28' ' ) aufweisen.(2) connect, and that the line channels (24 ', 25') on the mutually opposite end faces (7 ', 8') of the distributor plate (1 ') each have a connection (23', 23 ''; 28 ', 28' ' ) exhibit.
4. Filtrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (4) eine Mehrzahl von Verbindungsstangen (5) aufweist, über die die Verteilerplatte (1) mit der Einspannplatte (3) so verbindbar ist, dass die Membrankassetten (2) zwischen Verteilerplatte (1) und Einspannplatte (3) einspannbar sind.4. Filtration device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the holder (4) has a plurality of connecting rods (5) via which the distributor plate (1) with the clamping plate (3) can be connected so that the membrane cassettes ( 2) can be clamped between the distributor plate (1) and the clamping plate (3).
5. Filtrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannplatte (3) quer zu ihrer Längsrichtung mindestens eine Verstärkung (37) aufweist .5. Filtration device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the clamping plate (3) transverse to its longitudinal direction has at least one reinforcement (37).
6. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannplatte (3) zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Verstärkungen (37) aufweist.6. Filtration device according to claim 5, characterized in that the clamping plate (3) has two spaced reinforcements (37).
7. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (37) fest mit der Einspannplatte (3) verbunden ist.7. Filtration device according to claim 5 or 6, characterized in that the reinforcement (37) is fixedly connected to the clamping plate (3).
8. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (37) mit zwei einander gegenüberliegenden Verbindungsstangen (5) gegen die Einspannplatte (3) pressbar ist.8. Filtration device according to claim 5 or 6, characterized in that the reinforcement (37) with two opposite connecting rods (5) can be pressed against the clamping plate (3).
9. Filtrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Filtratanschlüssen (20, 20') verbundenen Anschlusskörper (17, 17') als Filtrats- sammler (19, 19') ausgebildet sind.9. Filtration device according to one of claims 1 to 8, characterized in that with the filtrate connections (20, 20 ') connected connecting bodies (17, 17') are designed as filtrate collectors (19, 19 ').
10. Filtrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtratanschluss (20, 20' ) an der tiefsten Stelle des Anschlusskörpers (17, 17') angeordnet ist.10. Filtration device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filtrate connection (20, 20 ') is arranged at the lowest point of the connection body (17, 17').
11. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die tiefste Stelle des Anschlusskörpers (17) im Bereich der Längsachse (6) angeordnet ist.11. Filtration device according to claim 10, characterized in that the lowest point of the connecting body (17) is arranged in the region of the longitudinal axis (6).
12. Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefste Stelle des Anschlusskörpers (17') im Bereich seines einer Längsfläche (10', 13') zugeordneten Endes angeordnet ist.12. Filtration device according to claim 10, characterized in that the lowest point of the connecting body (17 ') is arranged in the region of its end associated with a longitudinal surface (10', 13 ').
13. Filtrationsverfahren zur Filtration einer Speiseflüssigkeit, insbesondere mit großformatigen Membrankassetten, die zwischen einer Einspannplatte und einer Vertikalplatte mit einem Leitungskanal für die Speiseflüssigkeit und einem Leitungskanal für ein Retentat angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Leitungskanal (24') die Speiseflüssigkeit von seinen einander gegenüberliegenden Enden her über zwei Anschlüsse (23' , 23' ' ) zugeführt wird, und dass das Retentat über zwei einander gegenüberliegende Anschlüsse (28', 28'') des Leitungskanals (28', 28'') abgeführt wird.13. Filtration method for the filtration of a feed liquid, in particular with large-format membrane cassettes, which are arranged between a clamping plate and a vertical plate with a line channel for the feed liquid and a line channel for a retentate, characterized in that the line channel (24 ') the feed liquid from each other opposite ends from two connections (23 ', 23' ') and that the retentate is discharged from two opposite connections (28', 28 '') of the conduit (28 ', 28' ').
14. Filtrationsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn- zeichnet, dass mit Hilfe von den Anschlüssen (23', 23'', 28',14. Filtration method according to claim 13, characterized in that with the aid of the connections (23 ', 23' ', 28',
28'') vorgeschalteten Ventilen (40, 41, 42, 43) eine gerichtete Überströmung der Membrankassetten (2) erfolgt.28 '') upstream valves (40, 41, 42, 43) there is a directional overflow of the membrane cassettes (2).
15. Filtrationsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass im Filtrierprozess alle Ventile (40, 41, 42,15. Filtration method according to claim 14, characterized in that in the filtering process all valves (40, 41, 42,
43) geöffnet werden, und dass zur Reinigung zumindest in Intervallen nur jeweils ein Speiseventil (40, 41) und ein Re- tentatventil (42, 43) geöffnet wird. 43), and that only one feed valve (40, 41) and one retentate valve (42, 43) are opened for cleaning, at least at intervals.
16. Filtrationsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung diagonal gegenüberliegende Ventile (40, 43; 41, 42) geöffnet werden. 16. Filtration method according to claim 15, characterized in that for cleaning diagonally opposite valves (40, 43; 41, 42) are opened.
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