Способ регенерации фильтрующих модулей и способ пивоварения
Изобретение предназначено для регенерации фильтрующих модулей. Способ регенерации фильтрующих модулей, содержащих, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, включает этапы подачи промывных вод (этап промывных вод), очистки фильтра (этап очистки) и производственного предварительного пуска (этап предварительного пуска). На этапе подачи промывных вод продукт выводят из фильтрующего модуля, на этапе очистки, по меньшей мере, один фильтрующий элемент освобождают и очищают от наслоений, в частности от фильтрационного осадка и фильтрующих вспомогательных веществ, а на этапе предварительного пуска, по меньшей мере, один фильтрующий элемент покрывают фильтрующим вспомогательным веществом и фильтрующий модуль наполняют продуктом. Фильтрующий модуль в конце этапа очистки наполняют газом и находящуюся в фильтрующем модуле жидкость вытесняют. Технический результат: создание рентабельного способа регенерации фильтрующих модулей, оказывающего меньшее негативное воздействие на окружающую среду. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способу регенерации фильтрующих модулей, содержащих, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, к примеру фильтровальную свечу, причем способ регенерации, со ссылкой на связанный с ним производственный процесс, имеет этапы подачи промывных вод (этап промывных вод), очистки фильтра (этап очистки) и производственного предварительного пуска (этап предварительного пуска), причем фильтрующий модуль в конце этапа очистки наполняется газом и при этом находящаяся в фильтрующем модуле жидкость вытесняется, а также к способу пивоварения.
В уровне техники известны способы фильтрации для пива. Также известны способы регенерации, очистки, а также подведения и отведения фильтрующих устройств. Обычный фильтрующий модуль, использующийся в производстве пива, включает в себя или состоит из нескольких фильтровальных свечей. Эти фильтровальные свечи в процессе производства согласно предписанию покрыты фильтрационным осадком из фильтрующего вспомогательного вещества с целью достижения необходимой разделяющей способности. Обычным фильтрующим вспомогательным веществом является кизельгур, который, в случае необходимости, оптимизируется посредством стабилизатора, к примеру силикагеля. Вследствие наслоения в фильтрационном осадке и на нем давление на стороне нефильтрата, подвода фильтра, должно непрерывно повышаться, чтобы действительно получить стабильный объемный поток через фильтрующий модуль.
Так как возможность повышения давления технически ограничена, фильтрующий модуль должен регулярно регенерироваться. Для этого имеющееся пиво вытесняется посредством дегазированной воды, для чего необходима примерно 1,2-кратная вместимость котла. Эти так называемые промывные воды до определенного уровня содержания экстрактивного начального сусла, который, как правило, составляет примерно 3%, подаются в специальный танк, так называемый танк для предварительных или промывных вод. Пиво, разбавленное более сильно, отводится. Расположенный в фильтрующем модуле против течения потока котел нагружается затем посредством сжатого воздуха и, таким образом, через фильтрующий модуль жидкость вытесняется в направлении фильтрации через мембрану. Фильтрующие вспомогательные вещества и фракция, остающаяся после фильтрации через мембрану, остаются при этом в виде фильтрационного осадка на фильтровальных свечах.
Насыщенный фильтрационный осадок сбивается затем посредством подаваемой со стороны фильтрата воды и ударов сжатого воздуха. Находящаяся на дне фильтрующего модуля суспензия размывается и откачивается.
Затем фильтрующие элементы очищаются посредством того, что через фильтрующий модуль подаются различного рода чистящие средства, как правило, щелочные растворы и/или кислоты. Эти чистящие средства затем смываются водой, предпочтительно дегазированной водой. В конце этого этапа очистки фильтрующий модуль наполняется прозрачной водой. Затем производится так называемый предварительный пуск или этап предварительного пуска, в процессе которого фильтровальные элементы посредством предварительного намывания фильтра снова покрываются, в частности, надлежащим слоем фильтрующих вспомогательных средств. При таком предварительном намывании фильтра имеющаяся вода транспортируется через фильтр по кругу и вводится фильтрующее вспомогательное средство, как правило, кизельгур, пока не достигается желаемая степень покрытия фильтровальных элементов фильтрационным осадком. На последующем этапе имеющаяся в системе вода постепенно вытесняется за счет введенного пива. Вытесненная жидкость, смешанная фаза с увеличивающимся начальным суслом, отводится до достижения определенного процента экстрактивности начального сусла, который, как правило, находится в пределах примерно 3%. Пиво с более высоким процентом экстрактивности начального сусла также загружается в указный выше танк для предварительных или промывных вод и добавляется в процессе производства. Выпуск продукции через этот специальный фильтрующий модуль производится заново до достижения максимального рабочего давления, причем в небольшой концентрации против течения в фильтрующем модуле постоянно добавляется кизельгур.
Известный способ регенерации для осуществления этапа предварительного пуска требует наличия большого объема пива, которое почти полностью отводится. Далее необходимы большие буферные объемы, а также оснащение для них. Это является недостатком с точки зрения охраны окружающей среды, а также с точки зрения рентабельности. Задача изобретения состоит в том, чтобы устранить эти недостатки и создать технически эквивалентный способ, оказывающий меньшее негативное воздействие на окружающую среду.
Эта задача решается в способе безубыточной регенерации фильтрующих модулей, причем фильтрующий модуль включает в себя, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, и способ регенерации, со ссылкой на связанный с ним производственный процесс, имеет следующие этапы:
a) подача промывных вод (этап промывных вод),
b) очистка фильтра (этап очистки),
c) производственный предварительный пуск (этап предварительного пуска).
Существенными признаками этапов а) - с) являются:
a) этап подачи промывных вод, продукт выводится из фильтрующего модуля;
b) этап очистки, по меньшей мере, один фильтрующий элемент освобождается и очищается от наслоений, в частности от фильтрационного осадка и фильтрующих вспомогательных средств;
c) этап предварительного пуска, по меньшей мере, один фильтрующий элемент покрывается фильтрующими вспомогательными веществами, и фильтрующий модуль заполняется продуктом.
Отличительным признаком способа в соответствии с изобретением является то, что к началу или в конце этапа очистки фильтрующий модуль заполняется газом, причем находящаяся в фильтрующем модуле жидкость вытесняется. В идеальном варианте фильтрующий модуль заполняется углекислым газом, азотом, сжатым воздухом или смесью из этих газов, причем давление устанавливается от 1 бар максимум до 8 бар. В идеальном варианте давление достигает от 1,5 бар до 2,0 бар. Усовершенствование состоит в том, чтобы как к началу, так и в конце процесса очистки опорожнить фильтрующий модуль посредством газа. Не вытесняемый за счет подачи газа к началу этапа очистки объем жидкости, к примеру, в поддоне фильтрующего модуля, может быть отведен в отдельный промежуточный танк и на последующем производственном процессе против течения в фильтрующем модуле может быть введен по пути следования нефильтрата.
Таким образом найден способ регенерации, не требующий больших по объему танков для предварительных и промывных вод с соответствующими подключениями, системами трубопроводов, насосами, системами управления и регулировки. Посредством нового осуществления способа этап подачи промывных вод и этап предварительного пуска могли бы быть устранены, и можно было бы в значительной степени избежать потерь от ненужных смешанных фаз.
Усовершенствование способа состоит в том, чтобы обеспечить заполнение, наполнение газом фильтрующего модуля фильтрованным пивом, причем находящийся в системе газ вытесняется, а затем начать предварительное намывание фильтра. Для этого имеющееся пиво транспортируется по контуру через фильтрующий модуль и суспензия из пива и/или воды и фильтрующих вспомогательных средств вводится в фильтрующий модуль или по ходу движения циркуляционного потока. В качестве альтернативы фильтрующее вспомогательное средство в чистом виде добавляется в циркуляционный контур транспортируемого через фильтр потока жидкости. Вытесненная посредством введения суспензии жидкость может быть откачана в имеющийся буферный танк для нефильтрата или в отдельный промежуточный танк. Складированная таким образом жидкость вводится впоследствии на этапе нового производственного процесса против течения в фильтрующем модуле. Преимуществом складирования в отдельном промежуточном танке является то, что выходящий из продукта нефильтрат не отягощен смешанной фазой и, при известных обстоятельствах, имеющимися компонентами кизельгура. При обычных габаритах фильтра такой промежуточный танк имеет очень небольшие габариты в сравнении с другими танками дображивания и созревания пива. Объем жидкости из промежуточного танка при обновленном способе производства подается в подвод фильтрующего модуля. Объем жидкости может, однако, и на последующем этапе предварительного пуска, с целью предварительного намывания фильтра, посредством насоса вводиться в суспензию.
Вариант способа в соответствии с изобретением предусматривает непосредственный ввод в наполненный газом, пустой фильтрующий модуль суспензии из пива и фильтрующего вспомогательного средства и транспортировку ее некоторое время по циркуляционному контуру через фильтрующий модуль для осуществления предварительного намывания фильтра. Особое преимущество данного варианта способа состоит в том, что предотвращается использование следующей смешанной фазы, а также ее складирование.
Изобретение охватывает также и способ производства пива, при котором, по меньшей мере, один фильтрующий модуль регенерируется по способу регенерации в соответствии с одним из вышеперечисленных вариантов.
Способ в соответствии с изобретением разъясняется на конкретном примере. Естественно, что параметры процесса могут варьироваться для специалиста подходящим образом, в зависимости от соответствующих условий процесса и установки.
На испытательном образце в известном способе фильтрования использовался фильтрующий модуль с 18 фильтровальными свечами, который рассчитан на пропускную способность фильтра 2 м3/ч. За счет введения в фильтр углекислого газа до давления в 1,5 бар имеющаяся прозрачная вода была вытеснена. Затем фильтрующий модуль был залит фильтрованным пивом и было начато предварительное намывание фильтра суспензией из пива и кизельгура, которая была подана в подвод фильтрующего модуля. Полученное предварительное намывание фильтра составило 1,0 кг/м2. При подводе суспензии имеющееся пиво было вытеснено и перемещено в отдельный промежуточный танк. Предусмотренный для этого дополнительный промежуточный танк имел вместимость примерно 0,08 м3. Этот объем пива на последующем этапе производства был подведен против течения в фильтрующем модуле.
Наряду с уже указанными преимуществами посредством упрощенного способа регенерации в соответствии с изобретением и уменьшенного количества предназначенного для транспортировки объема жидкости, время для регенерации фильтра могло быть снижено примерно на 10%.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
1. Способ регенерации фильтрующих модулей, содержащих, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, включает этапы подачи промывных вод (этап промывных вод), очистки фильтра (этап очистки) и производственного предварительного пуска (этап предварительного пуска), причем на этапе подачи промывных вод продукт выводят из фильтрующего модуля, на этапе очистки, по меньшей мере, один фильтрующий элемент освобождают и очищают от наслоений, в частности от фильтрационного осадка и фильтрующих вспомогательных веществ, а на этапе предварительного пуска, по меньшей мере, один фильтрующий элемент покрывают фильтрующим вспомогательным веществом и фильтрующий модуль наполняют продуктом, отличающийся тем, что фильтрующий модуль в конце этапа очистки наполняют газом и находящуюся в фильтрующем модуле жидкость вытесняют.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий модуль к началу и в конце этапа очистки заполняют газом, а находящуюся в фильтрующем модуле жидкость вытесняют.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что фильтрующий модуль заполняют углекислым газом, азотом, сжатым воздухом или смесью этих газов.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что фильтрующий модуль заполняют до уровня давления от 1 бар максимум до 8 бар, предпочтительно до уровня давления от 1,5 до 2,0 бар.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один фильтрующий модуль выполнен в виде фильтровальной свечи, причем фильтрующий модуль предпочтительно содержит большое количество фильтровальных свечей.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что наполненный газом фильтрующий модуль наполняют фильтрованным пивом, а затем производят предварительное намывание, по меньшей мере, одного фильтрующего элемента, причем суспензию из пива и/или воды и фильтрующего вспомогательного вещества вводят в фильтрующий модуль и некоторое время циркулируют через фильтрующий модуль.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что вытесненную за счет введения суспензии жидкость транспортируют в буферный танк для нефильтрата.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что вытесненную за счет введения суспензии жидкость транспортируют в отдельный промежуточный танк и при последующем производственном процессе вводят выше по течению в фильтрующем модуле по пути следования нефильтрата.
9. Способ по п.2, отличающийся тем, что не вытесняемую за счет введения газа к началу этапа очистки жидкость транспортируют в отдельный промежуточный танк и при последующем производственном процессе вводят выше по течению в фильтрующем модуле по пути следования нефильтрата.
10. Способ по п.2, отличающийся тем, что в наполненном газом фильтрующем модуле непосредственно производят предварительное намывание, по меньшей мере, одного фильтрующего элемента, причем суспензию из пива и фильтрующего вспомогательного вещества вводят в фильтрующий модуль и некоторое время циркулируют через фильтрующий модуль, и газ, по меньшей мере, частично вытесняют из фильтрующего модуля.
11. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что объем жидкости из промежуточного танка на последующем этапе предварительного пуска при предварительном намывании фильтра посредством насоса, по меньшей мере, частично вводят в суспензию.
12. Способ пивоварения, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один фильтрующий модуль восстанавливают согласно способу регенерации в соответствии с одним из пп.1-11.
