DENKINGER, Franz (Kirchgasse 29, Öpfingen, 89614, DE)
| Patentansprüche: 1. Verfahren für eine Filterpresse unter Verwendung eines nicht-mineralischen Öls, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht-mineralisches öl Palmöl oder Palmkernöl als Hydrauliköl im ölkreislauf eingesetzt wird, wobei das Palmöl oder Palmkernöl im Kreislauf geführt und bei einem Druck größer ca. 150 bar und die Temperatur im Abstand von der Schmelztemperatur gehalten wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druck ca. 400 bis 450 bar beträgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Palmöls oder Palmkernöls zwischen ca. 15 °C und ca. 60°C, vorzugsweise zwischen ca. 25 °C und 50 °C, beträgt. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Palmöls oder Palmkernöls zwischen ca. 30 °C und ca. 45 °C, beispielsweise ca. 35 - 40°C, beträgt. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Palmöls oder Palmkernöls beim Anfahren zwischen ca. 55 °C und ca. 70 °C beträgt. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Palmöl oder Palmkernöl eine maximale Verunreinigung durch andere nicht mineralische Öle von 5% aufweist. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Palmöl oder Palmkernöl eine maximale Verunreinigung durch mineralische öle von 0, 5 % aufweist. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Oberflächen des Ölkreislaufes gegenüber dem Palmöl oder Palmkernöl resistent ausgeführt sind. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Palmöl oder Palmkernöl auch ohne Zugabe von Additiven verwendet wird. 10. Anlage für eine Filterpresse unter Verwendung eines nicht-mineralischen Öls, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Ölkreislauf vorgesehen ist. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im separaten Ölkreislauf ein Wärmetauscher vorgesehen ist. 12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im separaten Ölkreislauf Druckerzeugungsaggregate vorgesehen sind. 13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckerzeugungsaggregate mehrere Hochdruckpumpen hintereinander geschaltet werden. 14. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Oberflächen des ölkreislaufes gegenüber dem Palmöl oder Palmkernöl resistent ausgeführt sind. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Filterpresse unter Verwendung eines nicht-mineralischen Öls.
Filterpressen dienen dazu, aus einer zu filtrierenden Suspensibn Feststoffe von der flüssigen Phase abzutrennen. Dieser Filtrationsprozess findet zwischen den Filterplatten statt, wobei mehrere Filterplatten zu einem Filterplattenpaket aneinander gefügt sind. Mit Hilfe eines üblicherweise hydraulischen Schließzylinders, wird Druck auf die Schiebeplatte und das dahinterliegende Filterplattenpaket bis zur feststehenden Kopfplatte ausgeübt, um die erforderliche Dichtheit zwischen den einzelnen Filterplatten sicher zu stellen. Jede der Filterplatten weist eine Filterfläche auf, die mit einem Filtertuch abgedeckt ist, wobei die zu filtrierende Suspension in die zwischen zwei Filterplatten gebildete Filterkammer und gegen das Filtertuch gepresst wird. Das zwischen Filtertuch und Filterfläche befindliche Filtrat wird in weiterer Folge abgeführt, und der Filterkuchen verbleibt in der Filterkammer. Durch Trennung der Filterplatten voneinander fällt der Filterkuchen ab. Für das Auseinanderziehen des Filterplattenpakets wird gemäß dem Stand der Technik auch der Schließzylinder verwendet oder eine reversierende Verschiebevorrichtung, die hydraulisch oder elektrisch angetrieben wird. Um hohen Durchsatz zu erreichen, sind neben kurzen Befüll- und Filtrationszeiten auch kurze Öffnungs- und Schließzeiten der Filterplattenpakete zu erreichen. Um kurze Öffnungs- und Schließzeiten zu erzielen, werden Hydraulikaggregate für langen und raschen Zylinderhub ausgelegt.
Hydraulikaggregate bestehen aus einem Hydraulikantrieb und einem Hydraulikzylinder. Im Hydraulikzylinder befindet sich das Hydrauliköl, welches auf Druck gebracht wird. Je nach geometrischen Bedingungen und dem Druckniveau in der Filterkammer während der Filtration sind vom Hydraulikaggregat mehrere 100 bar aufzubringen, um schließlich Filtrationsdrücke von bis zu 60 bar zu erlauben. Hydrauliköle zeichnen sich generell dadurch aus, dass sie über einen weiten Druckbereich stabil bleiben d.h. sich weder chemisch noch in ihren physikalischen Eigenschaften signifikant oder gar irreversibel verändern, und mit den berührenden Flächen nicht chemisch oder mechanisch interagieren. Es gibt eine Vielzahl mineralischer Hydrauliköle, die diesen Bedingungen genügen. Wenn allerdings Suspensionen filtriert werden, bei denen die Produkte durch mineralische Öle nicht kontaminiert werden dürfen (z.B. Lebensmittel- und Pharmabereich), sind entweder sogenannte„food grade" Mineralöle zu verwenden oder nicht-mineralische öle, bei denen eine Kontamination der Produkte grundsätzlich zulässig ist. „Food grade" Mineralöle sind dabei häufig nur eingeschränkt zulässig, da eine Produktkontamination lediglich bei definierten Störfällen erlaubt wird. Nichtmineralische Öle, d.h. Öle auf pflanzlicher Basis, unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung aber auch in ihren Eigenschaften beim Einsatz als hydraulische Öle. Sie sind gemeinhin lediglich bis zu einem geringeren Druck- und Temperaturniveau stabil einsetzbar. Um diese Öle dennoch für Filterpressen einsetzen zu können, sind die Filterpressen bei geringen Drücken zu betreiben, was einer guten Trennung Fest/Flüssig entgegensteht. Auch die geometrischen Verhältnisse, d.h. Druckzylinderquerschnitt zu Dichtfläche, können so verändert werden, dass auch bei geringeren Hydraulikdrücken die notwendigen Dichtflächenpressungen aufgebracht werden können; derartige Änderungen ziehen jedoch die Nachteile nach sich, dass mehr Hydrauliköl benötigt wird und der Hydraulikzylinder größer und damit teurer wird.
Es ist daher Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und ein hydraulisches System für Filterpressen zu entwickeln, welches ohne geometrische Änderungen von Verschlusssystemen, welche für mineralische Hydrauliköle konzipiert werden, auskommt, und bei dem ein rein pflanzlich basiertes öl, welches bei Anwendungen im Nahrungsmittelbereich keine problematische Kontamination darstellt, als vollwertiger Ersatz von mineralisch basiertem Hydrauliköl verwendet werden kann.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass als nicht-mineralisches öl Palmöl oder Palmkernöl oder deren Derivate/Fraktionen als Hydrauliköl eingesetzt, im Kreislauf geführt und bei einem Druck größer ca. 150 bar die Temperatur im Abstand von der Schmelztemperatur gehalten wird. Dadurch können die Eigenschaften des Hydrauliköls über den gesamten erforderlichen Druckbereich so erhalten werden, dass das Hydraulikaggregat störungsfrei betreibbar bleibt. Das Hydrauliköl kann auch einfach ausgetauscht beziehungsweise bei geringen Leckagen ergänzt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druck ca. 400 bis 450 bar beträgt. Damit können die Pressen besonders effizient betrieben werden. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Palmöls oder Palmkernöls zwischen ca. 15 °C und ca. 60°C, vorzugsweise zwischen ca. 25 °C und 50 °C, beträgt, wobei sie für vorteilhafterweise zwischen ca. 30 °C und ca. 45 °C, beispielsweise ca. 35 - 40°C, betragen kann. In diesem Betriebsbereich hat sich das Palmöl oder Palmkernöl bei hohen Drücken als besonders lange stabil erwiesen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Palmöls oder Palmkernöls beim Anfahren zwischen ca. 55 °C und ca. 70 °C beträgt. Damit können in einfacher Weise auch etwaige Rückstände in der Anlage nach einem Stillstand günstig entfernt werden.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Palmöl oder Palmkernöl eine maximale Verunreinigung durch andere nicht mineralische Öle von 5 Vol-% aufweist.
Weiters hat es sich günstig erwiesen, wenn das Palmöl oder Palmkernöl eine maximale Verunreinigung durch mineralische öle von 0, 5 % des Volumens des Hydrauliksystems aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn die inneren Oberflächen des ölkreislaufes gegenüber dem Palmöl oder Palmkernöl resistent ausgeführt sind. Dadurch kann die Zersetzung des Öls und der chemische Angriff der Oberflächen weitestgehend vermieden werden. Zugleich kontaminiert das hydraulische Palmöl nicht.
Besonders günstig hat sich erwiesen, wenn das Palmöl oder Palmkernöl auch ohne Zugabe von Additiven verwendet wird. Dadurch ergibt sich eine hohe Kostenersparnis und bessere Stabilität des Öls. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage für eine Filterpresse unter Verwendung eines nicht-mineralischen Öls. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein separater ölkreislauf vorgesehen ist, wobei im separaten ölkreislauf ein Wärmetauscher und/oder Druckerzeugungsaggregate vorgesehen sein können. Günstig ist es, wenn als Druckerzeugungsaggregate mehrere Hochdruckpumpen hintereinander geschaltet werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die inneren Oberflächen des Ölkreislaufes gegenüber dem Palmöl oder Palmkernöl resistent ausgeführt sind. Dadurch kann die Zersetzung des Öls und der chemische Angriff der Oberflächen weitestgehend vermieden werden.
Ausführungsbeispiel 1 :
Bei einer Filterpresse zur Herstellung von Palmöl wurde ein Hydrauliksystem mit drei Druckerhöhungspumpen in der 1. Stufe auf 60 bar, in der 2. Stufe auf 150 bar und in der 3. Stufe auf 400 bar eingesetzt. Bei Verwendung eines Palmöls mit einer Verschmutzung von ca. 0,04 % wurde der ölkreislauf mit einer Temperatur von ca. 38 °C betrieben. Das Öl war über mehrere Tage kontinuierlichen Betrieb stabil und danach ohne weitere Verunreinigungen.
Ausführungsbeispiel 2:
Ein nahezu reines Palmöl mit einer Verunreinigung von 0,00005% wurde in der oben beschriebenen Anlage eingesetzt. Die Temperatur betrug ca. 40 °C. Auch hier war das Öl über mehrere Tage stabil und ohne weitere Verunreinigungen.
Palmöl oder Palmkernöl als Hydrauliköl bei Filterpressen können als lebensmittelechte öle eingesetzt werden. Bei den verwendeten hohen Drücken und Temperaturen besteht weiters eine gute Stabilität des Öls. Beim Einsatz bei Filterpressen zur Erzeugung von Palmöl oder Palmkernöl besteht der zusätzliche Vorteil, dass das Hydrauliköl direkt aus der Produktion entnommen werden kann und somit nicht teuer eingekauft werden muss.