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Patent Searching and Data


Title:
PLATE FILTER FOR PERFORMING A PLURALITY OF PARALLEL PROCESS STEPS IN MASH PROCESSING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/048465
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plate filter, in particular for filtering mash, comprising a plurality of filter chambers arranged next to each other, characterized in that the filter chambers each have a plurality of connection points, each connection point being connected to a valve associated with the connection point by means of piping, such that different process steps of the filtering process can be simultaneously performed independently in different filter chambers.

Inventors:
SCHEIDEL, Alexander (Böhmerwaldstr. 5, Neutraubling, 93073, DE)
CALDERA LOPEZ, Alirio (Böhmerwaldstr. 5, Neutraubling, 93073, DE)
MÜLLER-AUFFERMANN, Konrad (Böhmerwaldstr. 5, Neutraubling, 93073, DE)
Application Number:
EP2018/073847
Publication Date:
March 14, 2019
Filing Date:
September 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KRONES AG (Böhmerwaldstrasse 5, Neutraubling, 93073, DE)
International Classes:
B01D25/12; B01D25/164; B01D25/32; C12C7/04; C12C7/165
Foreign References:
FR1139758A1957-07-04
EP2248571A12010-11-10
CN106731069A2017-05-31
JP2003305311A2003-10-28
US3098429A1963-07-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNECKER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTG MBB (Leopoldstrasse 4, München, 80802, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Plattenfilter (1 ), insbesondere zum Filtrieren von Maische, mit mehreren nebeneinander angeordneten Filterkammern (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammern (3) jeweils mehrere Anschlüsse (6a, b, c, d, e) aufweisen, die über eine Verrohrung (2a, b, c, d, e) mit einem, dem jeweiligen Anschluss (6a, b, c, d, e) zugeordneten Ventil (7a, b, c, d, e) verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern (3) unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses unabhängig durchgeführt werden können.

2. Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (6a, b, c, d, e) jeweils in Außenwandungen (22, 23, 24, 25) der Filterkammern ausgebildet sind, insbesondere als Öffnungen ausgebildet sind, die sich unter einem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Plattenfilters (1 ) von außen in die jeweilige Filterkammer (3) erstrecken, wobei die Verrohrung, die in die Öffnung mündet vorzugsweise einen Durchmesser von 15 mm bis 50 mm bzw. einen Querschnitt von 150 mm2 bis 2000 mm2 aufweist.

3. Plattenfilter (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammer (3) durch insbesondere rahmenformige Platten (14) seitlich begrenzt werden und vorzugsweise eine weitere rahmenformige Zwischenplatte (20) zwischen den Platten (14) angeordnet ist, wobei die Anschlüsse (6a, b, c, d, e) in den Platten 14 und/oder den Zwischenplatten (20) ausgebildet sind.

4. Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) eine Anzahl k in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Filterkammern (3) aufweist, wobei, wenn eine Anzahl n Filterkammern (3) gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein soll, einander entsprechende Anschlüsse (6a, b, c, d, e) der n Filterkammern (3) über eine gemeinsame Verrohrung (2a, b, c, d, e) mit mindestens einem gemeinsamen Ventil (2a, b, c, d, e) verbunden sind.

5. Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Anzahl n Filterkammern (3), die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, mindestens ein Maischeeinlaufventil (7d), mindestens ein Würzeablaufventil (7c), mindestens ein Waschwassereinlaufventil (7b), mindestens ein Ventil für ein auf Blassmedium insbesondere für Druckluft- oder Presswasser (7a) und vorzugsweise mindestens ein Entlüftungsventil (7e) vorgesehen sind.

Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) einen Verschließmechanismus (26) aufweist, über den zum Entfernen von Filterkuchen eine jeweilige Bodenöffnung (4) im Bodenbereich (5) der Filterkammern (3) geöffnet werden kann, wobei vorzugsweise die Bodenöffnungen unterschiedliche Filterkammern (3) unabhängig voneinander geöffnet werden können.

Plattenfilter nach mindestens Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (14) auf beiden Seiten bewegliche Membranen (36) aufweisen, wobei - in Längsrichtung des Plattenfilters betrachtet- die auf der Vorderseite der Platte (14) angeordnete Membran (36i) zur Innenseite einer ersten Filterkammer (3i) gewandt ist und die Membran (362) auf der Rückseite der Platte (14) zur Innenseite einer nachfolgenden Filterkammer (32) gewandt ist, wobei mindestens ein Filterelement, vorzugsweise zwei Filterelemente (15i, 152) zwischen den Membranen angeordnet sind, dass jeweils vorzugsweise auf der jeweiligen Membran aufliegt und vorteilhafterweise auch an der jeweiligen Platte (14) befestigt ist.

Plattenfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Membranen (36i, 362) benachbarter Filterkammern (3i,2) ein Aufblasraum (9) ergibt, in den ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser geleitet werden kann.

Plattenfilter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss für Maische (6d) in einem Unfiltratraum (3a) der jeweiligen Filterkammer angeordnet ist und/oder ein Anschluss (6a) für ein Aufblasmedium in einem Bereich des Aufblasraums (9) zwischen zwei Membranen benachbarter Filterkammern (3i,2) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für Waschwasser (6b) in einem Filtratbereich (3b), insbesondere zwischen einer Membran (36) und einem Filterelement (15) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für ein Be- und Entlüftungsventil (6e) in einem Unfiltratbereich (3a) angeordnet ist und/oder ein Anschluss für einen Würzeablauf (6c) in einem Filtratraum (3b) angeordnet ist.

10. Verfahren, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den unterschiedlichen Filterkammern (3) des Plattenfilters (1 ) unabhängig voneinander gleichzeitig unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses durchgeführt werden.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Filterkammern (3) die Prozessschritte Maischeeinlagerung (A), Auswaschen des Filterkuchens (B), Auspressen des Filterkuchens (C) und Entleeren der Filterkammer (D) gleichzeitig ablaufen.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Auspressen des Filterkuchens (C) und Auswaschen des Filterkuchens (B) in benachbarten Filterkammern (3i,2) ablaufen, wobei ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser zwischen benachbarten Membranen (36i, 362) der benachbarten Filterkammern (3i, 32) geleitet wird, derart, dass während des Auswaschens der Filterkuchen durch die sich in Richtungsmitte der Filterkammer (3) bewegende Membran (36) komprimiert wird.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Gesamtvolumenstrom des Filtrats aus den Teilvolumenströmen von Vorderwürze, Nachguss und Pressflüssigkeit zusammensetzt.

14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenfilter (1 ) kontinuierlich betrieben wird und die Maische kontinuierlich zu- und Würze kontinuierlich abgeleitet wird.

15. Verfahren nach mindestens Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während des Auspressens die Membranen (36) von zwei Seiten der Filterkammer (3) auf den Filterkuchen (38) drücken und nur das Ventil (7c) zur Würzeablaufleitung (43) geöffnet ist.

16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entleeren der Filterkammer eine Bodenöffnung (4) im Unfiltratbereich der Filterkammer (3) geöffnet wird, wobei vorzugsweise alle Anschlüsse, insbesondere die Anschlüsse für Waschwasser (6b), für den Würzeablauf (6c), für Maische (6d) und Aufblasmedium (6a), über die zugehörigen Ventile verschlossen sind und insbesondere nur das Entlüftungsventil während der Entleerung geöffnet sein kann.

17. Verfahren nach mindestens Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswaschen Waschwasser in einen ersten Filtratraum (3b) zwischen einer ersten Membran und einem ersten Filterelement eingeleitet wird, den Filterkuchen (38) durchströmt und insbesondere über einen zweiten Filtratraum (3B) zwischen einem zweiten Filterelement und einer zweiten Membran abgeleitet wird.

Description:
PLATTENFILTER ZUR DURCHFÜHRUNG MEHRERER PARALLELER

PROZESSSCHRITTE IN DER MAISCHEBEHANDLUNG

Die Erfindung betrifft einen Plattenfilter sowie ein Verfahren insbesondere zum Filtrieren von Maische nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.

Maischefilter werden bei der Bierherstellung zur Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen aus der Maische zur Würzeklärung und der Auswaschung bzw. Auslaugung der Treber verwendet.

Solche Maischefilter sind beispielsweise in dem Fachbuch Narziß, "Die Bierbrauerei - Bd. 2: Die Technologie der Würzebereitung, 2009" beschrieben. Maischefilter sind bereits wohl bekannt und weisen nebeneinander angeordnete, stehende Filterkammern auf, wie beispielsweise in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Die Filterkammern werden seitlich durch jeweilige Platten, zwischen denen z.B. ein Rahmen mit mindestens einem Filtertuch angeordnet ist, begrenzt. Wie aus den Figuren hervorgeht, werden die einzelnen Kammern durch einen Stempel an eine feste Kopfplatte dicht verpresst. Die Entleerung der Filterkammern erfolgt durch das Öffnen der horizontal verspannten Plattenpakete. Dabei fahren herkömmlicherweise die einzelnen Platten nacheinander auseinander, so dass die Filterkuchen, d.h. die Treber, in einen sich unter dem Filter befindenden nach oben hin offenen Treberbunker herabfallen und von dort beispielsweise über eine Schnecke abtransportiert werden können. Je nach Ausführung der Filter erfolgt eine Ausspritzung der Kammern bzw. eine Sprühreinigung der Filterschicht (insbesondere der Filtertücher) bevor die Platten wieder zusammengeschoben werden und über eine starke Verpressung über eine umlaufende, zwischen den Platten bzw. Rahmen angeordnete Dichtung, abgedichtet werden. Die bekannten Maischefilter bringen den Nachteil mit sich, dass sie durch die Art der Entleerung, d.h. durch das Auseinanderfahren der einzelnen Platten einen erhöhten Platzbedarf mit sich bringen. Auch dauert das Auseinanderfahren und Zusammenschieben der Platten relativ lang, so dass sich eine schlechte Anlageneffizienz ergibt. Außerdem geht die herkömmliche Entleerung der Platten mit einem nicht unerheblichen Lärm und einer Dampfemission einher.

Solche Maischefilter werden chargenweise betrieben und durchlaufen die unterschiedlichen Prozessschritte:

• die Maischeeinlagerung (sprich: in der Regel das simultane Befüllen aller Kammern und der gleichzeitige Filtrat/Vorderwürzeabzug), • die Treberauswaschung (sprich: in der Regel das wahlweise Vorpressen der Filterkuchen und das Durchspülen der Filterkuchen mit Wasser),

• die Treberkuchenkompression (sprich: in der Regel die Restauspressung zur Flüssigkeitsreduzierung) und

• Die Treberentleerung (sprich: In der Regel das Auseinanderfahren des Kammerfilters, um den Filterkuchen zu entfernen), wobei diese Prozessschritte gleichzeitig in allen Kammern durchgeführt werden. Da sich die Zuführleitungen innerhalb der Filterplatten in Längsrichtung des Filters erstrecken, können die einzelnen Kammern nur jeweils den gleichen Prozessschritt durchführen. Auch das Auseinanderfahren der Kammern kann bei einem chargenweisen Betrieb nicht zeitgleich mit anderen Prozessschritten erfolgen. Somit haben die diskontinuierlich betriebenen Filter, bedingt durch ihre Rüstzeiten (unproduktiv) eine maximale Tagesleistung, die geringer ausfällt, als die maximal mögliche Leistung, bedingt durch prozesslimitierende Parameter. Die Leistung der Filter ergibt sich aus der Summe von Produktiv- und Unproduktivzeiten.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Plattenfilter, insbesondere zum Filtrieren von Maische sowie ein Verfahren bereitzustellen, die einen kontinuierlichen Betrieb mit erhöhter Leistung auf einfache Art und Weise ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Der erfindungsgemäße Plattenfilter, insbesondere zum Filtrieren von Maische, weist mehrere nebeneinander angeordnete Filterkammern auf. Die Filterkammern weisen jeweils mehrere Anschlüsse auf, die über eine Verrohrung mit einem dem jeweiligen Anschluss zugeordneten Ventil verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses, wie z.B. Maischeeinlagerung, Auswaschen des Filterkuchens, Auspressen des Filterkuchens und Entleeren der Filterkammern unabhängig durchgeführt werden können.

Dadurch, dass unterschiedliche Prozessschritte unabhängig voneinander in den Filterkammern ausgeführt werden können, ermöglicht ein solcher Plattenfilter einen kontinuierlichen Betrieb, was insbesondere zu reduzierten Rüstzeiten und somit einer erhöhten Kapazität des Filters führt, da Produkt kontinuierlich zu und abgeführt werden kann.

Somit kann beispielsweise die Sudzahl pro Tag wesentlich erhöht werden - beispielsweise von 14 auf 17 Sude in 24 Stunden bei konstanter Filterfläche angehoben werden. Die Anschlüsse sind nun jeweils in Außenwandungen (d.h. in der Mantelfläche) der zusammengesetzten Filterkammern ausgebildet, insbesondere als Öffnungen, die sich unter einem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Plattenfilters von außen in die jeweilige Filterkammer hinein erstrecken. Während im Stand der Technik Zuführungsleitungen gemeinsam in den Platten ausgebildet waren, befindet sich nun die Verrohrung, bzw. ein Teil davon, außerhalb der Filterkammern. Somit können die einzelnen Kammern, oder Cluster mit mehreren Kammern gezielt versorgt und entleert werden. Dabei weisen die Leitungen, die an die Öffnungen angrenzen beispielsweise einen Durchmesser von 15 bis 50 mm bzw. einen Querschnitt von 150 mm 2 bis 2000 mm 2 auf. Die Größe der Öffnung ist somit auch nicht begrenzt auf einen bestimmten Durchmesser der Zuführleitungen, wie im Stand der Technik wo die Öffnungen innerhalb der Platten ausgebildet sind. Im Stand der Technik sind Öffnungen in den rahmenartigen Platten vorgesehen, wobei sich eine durchgehende Leitung ergibt, wenn die rahmenartigen Platten im geschlossenen Zustand sind. Die Erfindung ermöglicht, dass die Anschlüsse frei an passenden Orten angeordnet werden können, derart, dass gezielt ein entsprechendes Medium in eine einzelne Platte oder ein Cluster von Platten zugeführt werden kann.

Die Filterkammern werden insbesondere durch rahmenförmige Platten seitlich begrenzt und vorzugsweise ist eine weitere rahmenförmige Zwischenplatte zwischen den Platten angeordnet, wobei die Anschlüsse in den Platten und/oder den Zwischenplatten ausgebildet sind. Das heißt, die Anschlüsse sind an der Außenseite von zwei rahmenförmigen Platten angeordnet, wenn die rahmenförmigen Platten derart ausgebildet sind, dass sie zusammen eine Kammer nach außen begrenzen können oder aber es sind zusätzlich bestimmte Anschlüsse (z.B. für Maische) an der Außenseite der Zwischenplatte angeordnet, wenn die Kammer durch die rahmenförmigen Platten und die Zwischen platte gebildet ist.

Wenn der Plattenfilter eine Anzahl k in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Filterkammern aufweist, kann der Filter derart konfiguriert sein, dass eine Anzahl n Filterkammern gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen und sich somit ein Cluster ausbildet. Dabei sind einander entsprechende Anschlüsse der n Filterkammern über eine gemeinsame Verrohrung mit mindestens einem gemeinsamen Ventil verbunden. Somit kann die Anzahl der Ventile wirksam reduziert werden, da sich dann die Filterkammern, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sind, ein gemeinsames Ventil teilen können, beispielsweise ein Maischeeinlaufventil oder ein Waschwasserventil, so dass auch der Verrohrungsaufwand wirksam reduziert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist für eine Anzahl n Filterkammern, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, mindestens ein Maischeeinlaufventil, mindestens ein Würzeablaufventil, mindestens ein Waschwassereinlaufvent.il, mindestens ein Ventil für ein Aufblasmedium insbesondere für Druckluft- oder Presswasser und vorzugsweise mindestens ein Entlüftungsventil vorgesehen, wobei gilt, dass n ein Element der natürlichen Zahlen ist. Über den Anschluss für das Entlüftungsventil ist es auch möglich mit einem zweiten Ventil Spülwasser in die Filterkammer einzuleiten um Reste des Treberkuchens von den Filtertüchern abzuwaschen. Das heißt, wenn n = 1 , dass jeder Filterkammer ein entsprechendes Ventil zugeordnet ist, und wenn n > 1 , sich n Filterkammern ein entsprechendes Ventil teilen. Vorteilhafterweise gilt, dass k in folgenden Bereich liegt: k = 1 -150, insbesondere k= 50-150.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Plattenfilter mindestens einen Verschließmechanismus auf, über den zum Entfernen von Filterkuchen eine jeweilige Bodenöffnung im Bodenbereich der Filterkammern geöffnet werden kann, wobei vorzugsweise die Bodenöffnungen unterschiedlicher Filterkammern unabhängig voneinander geöffnet werden können. Somit müssen die Filterplatten zum Ausstoßen des Filterkuchens nicht Auseinandergefahren werden, wie im Stand der Technik, sondern der Filterkuchen wird durch Öffnen der Bodenöffnung ausgebracht, beispielsweise in einen Treberbunker.

Vorteilhafterweise weisen die rahmenförmigen Platten auf beiden Seiten bewegliche Membranen auf, wobei - in Längsrichtung des Plattenfilters betrachtet- die auf der Vorderseite der Platte angeordnete Membran zur Innenseite einer ersten Filterkammer gewandt ist und die Membran auf der Rückseite dieser Platte zur Innenseite einer nachfolgenden Filterkammer gewandt ist, wobei mindestens ein Filterelement, vorzugsweise zwei Filterelemente zwischen den Membranen angeordnet sind, wobei das Filterelement, insbesondere Filtertuch, jeweils vorzugsweise auf der jeweiligen Membran aufliegt und vorteilhafterweise auch an der jeweiligen rahmenförmigen Platte befestigt ist. Die Membran hat jeweils vorteilhafterweise eine strukturierte Oberfläche, d.h. Erhebungen als Abstandshalter zum Filterelement, damit Filtrat ablaufen kann und/oder Auslaugungsmedium verbessert zugeführt werden.

So kann sich zwischen den Membranen benachbarter Filterkammern ein Aufblasraum ergeben, in den ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser geleitet werden kann. Somit kann dieser Raum genutzt werden, um beide Membrane, die in benachbarte Filterkammern ragen aufzublasen und zu bewegen, um beispielsweise den Filterkuchen zu komprimieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anschluss für Maische in einem Unfiltrat- raum der jeweiligen Filterkammer angeordnet und/oder ein Anschluss für ein Aufblasmedium im Bereich des Aufblasraums zwischen zwei Membranen benachbarter Filterkammern und/oder ein Anschluss für Waschwasser in einem Filtratbereich, insbesondere zwischen einer Membran und einem Filterelement angeordnet ist und/oder ein Anschluss für ein Be- und Entlüftungsventil in einem Unfiltratbereich angeordnet ist und/oder ein Anschluss für einen Würzeablauf in einem Filtratraum .insbesondere zwischen einem Filterelement und einer Membran, angeordnet ist. Somit ergibt sich eine ideale Konstellation der Anschlüsse.

Gemäß einem Verfahren, insbesondere zum Filtrieren von Maische mit einem Plattenfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 werden in unterschiedlichen Filterkammern des Plattenfilters unabhängig voneinander gleichzeitig unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses durchgeführt. In den Filterkammern können nun in unterschiedlichen Bereichen gleichzeitig die Prozessschritte Maischeeinlagerung, Auswaschen des Filterkuchens, Auspressen des Filterkuchens und Entleeren der Filterkammern ablaufen.

Vorteilhafterweise laufen die Schritte Auspressen des Filterkuchens und Auswaschen des Filterkuchens in benachbarten Filterkammern ab, wobei ein Aufblasmedium, insbesondere Druckluft oder Presswasser zwischen benachbarten Membranen der benachbarten Filterkammern geleitet wird, derart, dass auch während des Auswaschens der Filterkuchen durch die sich in Richtung der Filterkammer bewegende Membran komprimiert wird. Das heißt, dass auch die Filterkammer, bei der ausgewaschen wird, die angrenzende Membran einen Druck auf den Filterkuchen ausübt. Somit kann eine einseitige Verpressung während des Auswaschens des Filterkuchens erfolgen, wobei es zu einer besseren Auslaugung der Tre- ber kommt. Dieses Verhalten wird dadurch erklärt, dass der Treberkuchen durch die Verpressung homogener auf den Filtertüchern bzw. Filterelementen verteilt wird und mögliche Durchbrüche verlegt werden.

Der Gesamtvolumenstrom des Filtrats setzt sich aus den Teilströmen von Vorderwürze, (d.h. das gewonnene Filtrat wenn die Maische eingelagert und dabei filtriert wird), Nachguss (d.h. das Waschwasser, das durch den Filterkuchen geleitet wird und diesen auswäscht) und Pressflüssigkeit (Filtrat das nach dem Auswaschen durch Kompression aus dem Filterkuchen gewonnen wird) zusammen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Maische in dem Plattenfilter kontinuierlich fil- triert/ausgelaugt/ausgepresst/entleert werden, da, wenn in einer Filterkammer bzw. einem Cluster an Filterkammern die Prozessch rittkette durchlaufen wurde, die Filterkammer wieder erneut mit Maische befüllt werden kann, und wenn die Filterkammer befüllt ist bereits eine nächste Filterkammer bereit ist um Maische aufzunehmen. Es ist aber auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich.

Während des Auspressens drücken die Membranen von zwei Seiten der Filterkammer auf den Filterkuchen, wobei nur die Würzeablaufleitung geöffnet ist.

Beim Entleeren der Filterkammern wird eine Bodenöffnung im Unfiltratbereich der jeweiligen Filterkammer geöffnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Auswaschen Waschwasser in einen ersten Filtratraum zwischen einer ersten Membran und einem ersten Filterelement eingeleitet, durchströmt den Filterkuchen und wird insbesondere über einen zweiten Filtratraum zwischen einem zweiten Filterelement und einer zweiten Membran abgeleitet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgender Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Plattenfilter ohne Verrohrung und

Ventile.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil des Filters und in perspektivischer Darstellung eine Platte gemäß der Erfindung.

Fig. 3A zeigt grobschematisch den Aufbau einer Filterkammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3B zeigt grobschematisch einen Schnitt durch einen Plattenfilter gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt grobschematisch einen Schnitt durch eine Platte mit Bodenöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt grobschematisch einen erfindungsgemäßen Plattenfilter.

Fig. 6A-D zeigt die Schrittkette des kontinuierlichen Plattenfilters für die unterschiedlichen Prozessschritte.

Fig. 7 zeigt grobschematisch eine Seitenansicht einer Platte und einer Zwischenplatte. Fig. 8 zeigt grobschematisch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden

Erfindung.

Fig. 9 und 10 zeigen in perspektivischer Darstellung einen Plattenfilter gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 1 1 zeigt grobschematisch eine rahmenförmige Platte gemäß dem Stand der

Technik.

Fig.12 zeigt das Produktionsvolumen bei unterschiedlicher Prozessführung

Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Teile eines Plattenfilters 1 , wobei jedoch die Verrohrung und Ventile, die nachfolgend noch näher erläutert werden nicht dargestellt sind. Der Plattenfilter 1 weist mehrere nebeneinander angeordnete Filterkammern 3 (siehe auch Fig. 2) auf, die seitlich durch jeweilige Platten 14, zwischen denen eine rahmenförmige Zwischenplatte 20 angeordnet ist, begrenzt werden. Die Platten 14, 20 können durch einen Stempel an feste Kopfplatten 18a, 18b dicht verpresst sein oder aber durch Verbindungsmittel jeweils mit der benachbarten Platte verbunden werden, derart, dass eine dichte Verbindung zwischen den Platten erzeugt wird, so dass sich die jeweilige Filterkammer 3 ausbilden kann. Fig. 3A und 3B zeigen grobschematisch den möglichen Aufbau einzelner Filterkammern 3. In der Abbildung in Fig. 3A ist eine Filterkammer 3 gezeigt, die von zwei Platten 14 seitlich begrenzt wird. Die linke Platte 14 weist z.B. eine Membran 36i auf, die aufblasbar/ausdehnbar ist und auf einen Filterkuchen 38, der sich absetzt drücken kann, um diesen auszupressen und/oder homogen zu verteilen. Diese Membran 36i kann beispielsweise mit einem Aufblasmedium, z.B. Druckluft oder Presswasser aufgeblasen werden. Weiter befinden sich Filterelemente, das heißt hier Filtertücher 15, in der Filterkammer 3, derart, dass das Medium, welches in die Filterkammer 3, wie durch den Pfeil dargestellt ist, eintritt über das Filterelement, insbesondere Filtertuch 15i und 152 gefiltert wird und ein geklärter Anteil die Filterkammer 3 über eine entsprechende Öffnung wieder verlassen kann. Dabei lagert sich der Filterkuchen 38 im Unfiltratraum 3a zwischen den Filtertüchern 15i, 152 ab. Filtrat kann über den Filtratraum 3b abfließen. Die Oberfläche der Membran 36 kann entweder glatt sein oder aber z.B. strukturiert sein und Erhebungen und/oder Senken aufweisen. Insbesondere sollen die Senken 45, wie aus Fig. 3B hervorgeht, derart ausgebildet sein, dass Flüssigkeit zwischen dem jeweiligen Filterelement 15i, 152 und den Senken 25 nach unten zum Anschluss für Würze 6c ablaufen kann, wie in Fig. 3B gezeigt ist. Fig. 3B zeigt nur die untere Hälfte der Filterkammer 3 im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform sind Membran 36i und Filterelement 15i beide an der Platte 14i befestigt. Entsprechendes gilt für die gegenüberliegende Membran 362, Filterelement 152 und Platte 142. Wie bereits zuvor beschrieben, kann zwischen den Platten 14 noch eine Zwischenplatte 20 vorgesehen sein. Schematisch ist hier auch der Anschluss für Maische 6d gezeigt. Fig. 2 zeigt ein Beispiel mit zwei Platten 14 , wobei eine Platte 20, die zwischen den Platten 14 angeordnet ist perspektivisch dargestellt ist.

Wie aus Fig. 3B beziehungsweise Fig. 4 hervorgeht, weist die Filterkammer 3 im Bodenbereich 5 eine Bodenöffnung 4 auf, deren Bodenelement 8 über einen Verschließmechanismus 26 geöffnet und verschlossen werden kann, und zwar für jede Filterkammer 3, oder ein Cluster an Filterkammern unabhängig. Dabei kann das Bodenelement 8 beispielsweise um eine Achse A drehbar gelagert sein, derart, dass die Öffnung 4 durch ein Aufklappen des Bodenelements um die Achse A geöffnet werden kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Während, wie aus Fig. 1 1 hervorgeht, im Stand der Technik in den Platten 14 und 20 Öffnungen vorgesehen sind, die im zusammengebauten Zustand der Platten entsprechende axial ausgerichtete Leitungen bilden, sind nun gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 7 dargestellt ist, Anschüsse 6a, b, c, d vorgesehen, die über eine Verrohrung 2a, b, c, d mit einem den jeweiligen Anschluss zugeordneten Ventil 7a, b, c, d verbunden sind, derart, dass gleichzeitig in unterschiedlichen Filterkammern unterschiedliche Prozessschritte des Filterprozesses unabhängig durchgeführt werden können. In Fig. 7 weist beispielsweise die Filterplatte 14 die Anschlüsse 6a für ein Aufblasmedium , d.h. Druckluft/Presswasser auf, als auch den Anschluss 6b für Waschwasser und den Anschluss 6c für Würze. Die Zwischenplatte 20 weist hier den Anschluss 6d für Maische auf. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann jede Filterkammer 3a auch ein Entlüftungsventil 7e mit einem entsprechenden Anschluss 6e und einer Verrohrung 2e aufweisen. In Fig. 5 sind die einzelnen Komponenten der vier Filterkammern nur grob schematisch gezeigt. Fig. 5 zeigt die jeweilige Verrohrung 2a-2e, die in die entsprechenden Anschlüsse 6a-6e münden. Mit 40 ist eine Zuleitung für Aufblasmedium bezeichnet, mit 41 eine Zuleitung für Waschwasser, mit 43 eine Leitung für Würze und mit 42 eine Zuleitung für Maische. Mit 22, 23, 24, 25 sind die Außenseiten bzw. Flächen der Filterkammern bezeichnet.

Mit dem in Figur 5 dargestellten Plattenfilter kann eine Prozessschrittkette mit folgenden Prozessschritten durchgeführt werden: Maischeeinlagerung A, Auswaschen B, Auspressen C, Entleeren D. Fig. 5 zeigt die erste Filterkammer 3a in einem Zustand A, in dem Maische bei geöffnetem Ventil 7d über die Maischeleitung 42 eingeführt wird und dabei gefiltert werden kann, indem die Maische an die Filterelemente 15i, 152 gedrückt wird, wobei dann die Vorderwürze durch die Filterelemente und dann über die geöffneten Ventile 7c, 7c aus den beiden Filtraträumen 3b in die Würzeleitung 43 ablaufen kann. Das Ventil für Waschwasser 7b ist geschlossen und auch das Entlüftungsventil 7e ist so lange geöffnet bis die Luft aus der Kammer verdrängt ist und wird danach geschlossen.

Die zweite Kammer 3 befindet sich im Prozessschritt des Entleerens D. Hier sind alle Ventile 7a, b, c, d geschlossen. Das Belüftungsventil 7e kann geöffnet sein.

Die dritte Kammer befindet sich im Prozessschritt des Auspressens C, wobei hier ein Aufblasmedium über die geöffneten Ventile 7a in den Aufblasraum 9 geleitet wird, derart, dass sich die Membranen 36 zur Kammermitte bewegen und der Filterkuchen 38 zusammenge- presst wird. Dabei ist das Ventil 7b geschlossen, d.h., dass kein Waschwasser einlaufen kann und die beiden Ventile 7c sind geöffnet, derart, dass ausgepresste Würze aus den Filtraträumen 3b ablaufen kann. Das Entlüftungsventil 7e ist geschlossen.

Die vierte Kammer befindet sich im Prozessschritt des Auswaschens C, wobei hier das Ventil 7b geöffnet ist, derart, dass Waschwasser in einen ersten Filtratraum 3b geleitet werden kann, durch den Filterkuchen 38 strömt und über den zweiten Filtratraum 3b bei geöffnetem Ventil 7c den Filter verlässt, wobei die Nachgüsse hier in die Leitung 43 geleitet werden können.

Das Bodenelement 8 wird nur in Schritt D geöffnet. Zusätzlich kann ein nicht dargestelltes Ausräumelement vorgesehen sein, dass den Filterkuchen beispielsweise von oben nach unten schiebt. Nach dem Entleeren D kann dann wieder der Schritt A durchgeführt werden, wobei ein zwischengeschalteter Reinigungsschritt möglich ist, bei dem Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser zum Beispiel über die Ventile 7b und/oder auch über die Entlüftungsöffnung 7e eingeleitet werden kann. Es ist aber auch möglich, dass jede Filterkammer 3 einen eigenen Anschluss für ein Reinigungsmedium aufweist mit einem entsprechenden Ventil. Die zur Reinigung notwendigen Ventilschaltungen sind einfachheitshalber hier nicht dargestellt.

Anhand der Fig. 6 wird das erfindungsgemäße Filterverfahren näher erläutert. In der ersten Abbildung 6A befindet sich die erste Filterkammer 3 im Prozessschritt der Maischeeinlagerung A, in der zweiten Abbildung 6B dann im Prozessschritt des Auswaschens B, in der drit- ten Abbildung 6C dann im Prozessschritt des Auspressens C und in der vierten Abbildung 6D dann im Prozessschritt des Entleerens D. Auch in den nachfolgenden Kammern des Filters werden die einzelnen Schritte nacheinander durchlaufen. Somit ist ein kontinuierlicher Betrieb möglich. Für den kontinuierlichen Betrieb sind eine Anzahl an k Filterkammern vorgesehen, die sich durch die Anzahl m der Prozessschritte teilen lässt. Bei den hier 4 angedachten Prozessschritten ist somit immer ein Vielfaches von 4 Paketen notwendig.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, laufen die Schritte Auspressen C und Auswaschen B in benachbarten Kammern ab. Wie beispielsweise aus der vierten Abbildung 6D der Fig. 6 hervorgeht wird beim Auspressen in den Aufblasraum 9 ein Aufblasmedium eingeleitet wodurch sich auch die Membran 362 in der Kammer, in der ausgewaschen wird, in Richtung Kammermitte bewegt, so dass der Filterkuchen während des Auswaschsens gleichzeitig von der Waschwasserseite her vorkomprimiert wird.

In einer alternativen Ausführung kann der kontinuierliche Plattenfilter mit mehreren, zum Beispiel vier getrennten Bereichen in Form von Kammerpaketen ausgestattet sein, wobei dann die einzelnen Schrittketten nicht in benachbarten Kammern, sondern in benachbarten Kammerpaketen ablaufen, die durch Kopfplatten voneinander getrennt sein können. D.h., dass in den Filterkammern 3 eines jeweiligen Kammerpakets jeweils der gleiche Prozessschritt abläuft. Dies vereinfacht die Verrohrung, hat jedoch zum Nachteil, dass beispielsweise die Filterkammer, die neben der Filterkammer, angeordnet ist, bei der ausgepresst wird C, nicht automatisch komprimiert wird.

Fig. 8 zeigt drei Filterkammerpakete mit je vier Filterkammern 3, so dass eine Anzahl k von 12 Filterkammern in Längsrichtung eingeordnet sind. Hier werden also drei Filterkammern 3 gleichzeitig mit dem gleichen Prozessschritt betrieben, d.h. die erste Filterkammer mit dem Prozessschritt A, die zweite mit dem Prozessschritt B und die dritte mit dem Prozessschritt C und die vierte mit dem Prozessschritt D. Hier wird Einfachheitshalber nur ein Anschluss gezeigt, wobei eine entsprechende Verrohrung für jeden Anschluss 6a, b, c, d, e gilt. Dabei führt jeder Anschluss 6 in eine Sammelleitung bzw. gemeinsame Leitung 2a, die mit nur einem Ventil 7 verbunden ist, so dass sich Filterkammern 3, die mit dem gleichen Prozessschritt betreibbar sein sollen, ein gemeinsames Ventil 7 mit einer gemeinsamen Verrohrung teilen. Einheit Batch Maischefilter Kontinuierlicher Maischefilter mit optimiertem Volumenstrom

Vorderwürzevolumenstrom hl-m- 2 -h "1 2.1 2.6

Zeit Vorderwürze min 25 20

Würzevolumenstrom Vorpressung hl-m- 2 -h "1 0.65 -

Zeit Verpressung min 5 -

Volumenstrom Nachguß hl-m- 2 -h "1 1 .5 3.3

Zeit Nachguß min 45 40

Volumenstrom Kompression hl-m- 2 -h "1 0.33 0.65

Zeit Kompression min 10 10

Zeit Entleeren min 5 -

Zeit Austrebern und Vorbereiten min 10 10 mittlerer Volumenstrom Würze hl-m- 2 -h "1 1 .28 1 .56

Sude / Tag - 14 17

Tabelle 1 zeigt vergleichend Volumenströme und Prozesszeiten für eine diskontinuierliche und eine kontinuierliche Prozessführung im Maischefilter. Für die Kompression wird eine Trockenmasse des Treberkuchens nach der Verpressung von 30 % angenommen. Um diese Trockenmasse zu erreichen muss der Treberkuchen auf 69 % seiner ursprünglichen Höhe komprimiert werden um das Presswasser zu gewinnen. Diese mechanische Auslaugung des Treberkuchens wird rechnerisch zu gleichen Teilen auf Vorverpressung und Endkompression verteilt.

In Fig. 12 sind die Pfannenvollwürzevolumina für verschiedene Prozessführungen im Maischefilter aufgetragen.

Es ist ersichtlich, dass die vorgeschlagenen optimierten Prozessparameter aus Tabelle 1 auch in der diskontinuierlichen Betriebsweise eine Erhöhung des Produktionsvolumens von ca. 7 % bringen. Durch die kontinuierliche Betriebsweise ist eine Kapazitätserhöhung bei gleicher Filterfläche des Maischefilters von ca. 21 % möglich, was unter anderem auf die Einsparung der Zeiten für Öffnen und Schließen des Filters von ca. 10 min pro Sud zurückzuführen ist. Durch das Auswaschen des Treberkuchens über die gesamte Filterfläche und die vorherige/gleichzeitige Verpressung kann der Volumenstrom erhöht werden. Die Strömungsgeschwindigkeit in einem Läuterbottich liegen zum Vergleich bei 3,9 bis 15 hl/m 2 · h "1 . Für das Auslegungsbeispiel wurde die Ausschlagwürze mit 12°P betrachtet und eine Flächenbelastung von klassischen Maischefiltern von ca. 33 kg/m 2 als Äquivalent. Daraus resultiert eine Filterfläche von 52 m 2 . Der Hauptguss wurde mit 1 :3 (Malz/Stärketräger:Wasser) festgelegt, was zu einem Gesamtmaischevolumen von 64 hl und zu einem Nachgussvolumen von 58 hl führt. Für den kontinuierlichen Betrieb wurde die Belegungszeit des Maischefilters mit 80 min definiert, so dass bei einer Maischzeit von 80 min mit zwei Maischegefäßen für 64 hl Netto Maischevolumen gearbeitet, bzw. ein Maischevolumenstrom von 48 hl-h "1 sichergestellt werden muss. Im diskontinuierlichen Betrieb ist die Betriebsweise mit einem Maischegefäß ebenfalls nicht uneingeschränkt möglich, da der Filtrationsprozess mit ca. 100 min (14 Sude/Tag) erfolgt und die Maischeeinlagerung ca. 25 min in Anspruch nimmt.

Wesentlich ist hier, dass beispielsweise beim kontinuierlichen Prozess die Sudzahl/Tag auf 17 Sude/Tag erhöht werden kann. Für einen Vergleich der konventionellen und der optimierten Prozessführung für den kontinuierlichen, wie auch des kontinuierlichen Prozess wurde ein Filter mit 52 m 2 Filterfläche (VAW = 100 hl, rriMaiz = 1720 kg) für die Beispielrechnung herangezogen.

Eine höhere Filterkapazität kommt dadurch zustande, dass der Prozess durch die erfindungsgemäße Vorkompression und gleichzeitige Durchströmung von einer Filterseite zur gegebüberliegenden Filterseite eine höhere Strömungsgeschwindigkeit beim Auswaschen erreicht und durch die Entleerung des Treberkuchens über die Bodenöffung die Filterpresse nicht auseinander- und wieder zusammenfahren werden muss.