Dispositivo para impedir la formación de depósitos en entradas de membranas tubulares o capilares de un módulode filtración tangencial para líquidos cargados de partículas esencialmente de partículas orgánicas,

y concretamente,precursores de materias fibrosas, comprendiendo dicho dispositivo (1) esencialmente al menos un medio funcional(5) que lleva a cabo una acción, continua o intermitente, de raspado o recogida en el plano de entrada común (PE)del haz de membranas tubulares o capilares (3) del módulo de filtración (4) en cuestión, o en un plano paralelo adicho plano (PE), estando dicho dispositivo (1) caracterizado porque al menos uno de dichos medios funcionales (5)se presenta en forma de un órgano de raspado (5), y presenta al menos una arista de raspado (6), encontrándosedicho órgano de raspado (5) montado de forma que pivote o gire en torno a un eje (X) sensiblemente perpendicular ycentrado con respecto a dicho plano de entrada (PE), y porque al menos dicha arista de raspado (6) se desplazadeslizándose apoyada sobre el plano de entrada común (PE) del haz de membranas tubulares o capilares.

Dispositivo para impedir la formación de depósitos en las entradas de las membranas tubulares o capilares de un módulo de filtración tangencial Reivindicaciones para los siguientes estados contratantes: AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DR, EE, ES, FI, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, LV, MC, MT, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR

La presente invención se refiere al ámbito de las instalaciones y equipos dedicados a la filtración tangencial de líquidos cargados de partículas.

En referencia a la solicitud de patente francesa Nº 0655126, de fecha 27 de noviembre de 2006, el solicitante ha limitado por iniciativa propia el alcance de esta solicitud, presentando por separado un juego de reivindicaciones para el estado contratante FR.

La invención se refiere más específicamente a los equipos para la filtración tangencial de cienos, posos de vino, mostos, zumos de frutas o líquidos de similar naturaleza, que tienen una gran carga de partículas esencialmente orgánicas, obtenidas como consecuencia de la preparación de dichos líquidos o de cualquier procedimiento de transformación que haya dado lugar a dicha concentración.

En este contexto, la invención tiene por objeto un dispositivo que impida la formación de depósitos en las entradas de las membranas tubulares o capilares de un módulo de filtración tangencial.

El principio de la filtración tangencial resulta bien conocido. En este tipo de filtrado, el líquido a filtrar circula a lo largo de una membrana permeable, es decir, de forma tangencial a la membrana, realizándose el filtrado por el diferencial de presión existente a uno y otro lado de la membrana. El umbral de corte de la membrana determina el nivel de filtrado o las dimensiones de las partículas retenidas por la membrana. El flujo tangencial implementado en este procedimiento de filtración permite descolmatar de manera continua la superficie de la membrana mediante la circulación del líquido a lo largo de la filtración.

De este modo, el líquido que va a tratarse es inducido a circular a lo largo de una membrana que retiene las partículas que superan un tamaño determinado y deja pasar a los componentes líquidos y a las partículas de menores dimensiones, por efecto de la presión suministrada por la alimentación del líquido a tratar.

Por lo general, las membranas se encuentran dispuestas en tubos o conductos, y colocadas en haces en módulos alargados, y cada una de ellas incluye un lado de alimentación conectado a un conducto que transporta a presión el líquido a tratar, un lado opuesto, de evacuación, para la salida del concentrado procedente de los diversos tubos de membranas (y que eventualmente es reinyectado) y, al menos, una salida para el permeado que se recupera de los espacios intersticiales situados entre los tubos de las membranas.

Un tipo de membrana que se utiliza habitualmente para llevar a cabo la filtración tangencial es el grupo de membranas denominadas capilares o tubulares, es decir, en forma de tubo, con una sección tubular de reducido diámetro. Este último se selecciona en función de la naturaleza del líquido a filtrar: turbiedad, viscosidad, porcentaje de materias húmedas, tamaño máximo de las cargas…

Estas membranas tubulares o capilares están dispuestas en forma de haz, y por lo general, están montadas en un cuerpo hueco cilíndrico en el que se montan entre sí, en sus extremos opuestos, mediante una capa de resina de unión y de cierre de los espacios intersticiales destinados a la recogida del permeado. El nivel de las entradas de las membranas tubulares o capilares forma de este modo un plano de entrada común, en forma de una superficie calada, definida por un bloque de resina situado en la cara superior en la que desembocan los tubos.

La figura 1 muestra a modo de ejemplo no limitativo un módulo de filtración tangencial del tipo indicado anteriormente.

La figura 2 es una vista en corte parcial, y a una escala diferente, de la parte superior del módulo representado en la figura 1.

Vistas desde su parte superior, en la dirección del flujo de circulación, las entradas de las membranas tubulares o capilares forman las aberturas de una placa perforada.

No obstante, cuando se lleva a cabo la filtración de cienos, mostos o productos similares, como zumos de frutas o, en términos más generales, productos que contengan los precursores de materias fibrosas, tales como materiales celulósicos, a la entrada de las membranas tubulares o capilares se forma un depósito fibroso que obstruye dichos capilares e impide la circulación a través de éstos últimos. El principio de descolmatado por circulación tangencial a lo largo de la cara interna del capilar o tubo deja de estar garantizado. La filtración se reduce a una filtración frontal, con un riesgo de que el colmatado se produzca con rapidez.

Además, este depósito fibroso que se forma en las entradas de las membranas tubulares o capilares constituye en sí mismo una trampa que atrapa las partículas más finas, y el conjunto forma un conglomerado que obstruye por completo dichas entradas (véase la figura 2) .

Este tipo de depósitos no se elimina mediante las operaciones de lavado o de aclarado, independientemente de la temperatura del agua y de los aditivos utilizados, en el ciclo tradicional de funcionamiento del filtro.

Gracias a los documentos EP-A-0499509 y WO-A2005/028087 se conocen unos módulos de filtración mediante capilares provistos de un órgano de obturación circulante destinado a hacer que el caudal varíe cíclicamente en los capilares, a fin de descolmatar las superficies de filtración de los capilares.

Este órgano se presenta en forma de un disco perforado al nivel de uno o varios sectores angulares, circulando dicho disco a una cierta distancia del plano de entrada de dichos capilares.

Un órgano de este tipo no permite eliminar los depósitos fibrosos susceptibles de formarse a la entrada de los capilares, sino que, de hecho, lo que lleva a cabo es un alisado y un compactado de dichos depósitos, y como consecuencia de ello se forma una torta de materia fibrosa que con el paso del tiempo colmata dichas entradas.

A través del documento JP-A-10005742 se conoce un módulo de separación de gas que comprende un haz de membranas capilares y un dispositivo para la eliminación de los depósitos ferrosos susceptibles de formarse en la cara del extremo de dicho módulo.

El dispositivo de eliminación se presenta en forma de un cepillo giratorio, que no está adaptado para la eliminación de depósitos de carácter fibroso (atasco del cepillo) .

Uno de los objetos de la presente invención consiste en proponer una solución sencilla que evite la formación de los depósitos fibrosos anteriormente mencionados a la entrada de los capilares, y/o que elimine dichos depósitos en el momento de su formación.

A este efecto, la invención tiene por objeto un dispositivo para impedir la formación de depósitos en las entradas de las membranas tubulares o capilares de un módulo de filtración tangencial, para líquidos cargados de partículas, esencialmente de partículas orgánicas, y concretamente, precursores de materias fibrosas, comprendiendo dicho dispositivo esencialmente al menos un medio funcional que lleva a cabo una acción, continua o intermitente, de raspado o recogida en el plano de entrada común del haz de membranas tubulares o capilares del módulo de filtración en cuestión, o en un plano paralelo a dicho plano, caracterizándose dicho dispositivo porque al menos uno de dichos medios funcionales se presenta en forma de un órgano de raspado, y presenta al menos una arista de raspado, encontrándose dicho órgano de raspado montado de forma que pivote o gire en torno a un eje sensiblemente perpendicular y centrado con respecto a dicho plano de entrada, y porque al menos dicha arista de raspado se desplaza deslizándose apoyada sobre el plano de entrada común del haz de membranas tubulares o capilares.

La invención se comprenderá mejor gracias a la descripción que sigue, que se refiere a los modos preferidos de realización, facilitados a título de ejemplos no limitativos, y explicados haciendo referencia a las figuras esquemáticas adjuntas, en las cuales:

La figura 3 es una vista parcial de un corte en perspectiva de la parte superior de un módulo de filtración tangencial que incluye un dispositivo conforme a una primera variante de un primer modo... [Seguir leyendo]

Reivindicaciones para los siguientes estados contratantes:

AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DR, EE, ES, FI, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, LV, MC, MT, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, 1. Dispositivo para impedir la formación de depósitos en entradas de membranas tubulares o capilares de un módulo de filtración tangencial para líquidos cargados de partículas esencialmente de partículas orgánicas, y concretamente, precursores de materias fibrosas, comprendiendo dicho dispositivo (1) esencialmente al menos un medio funcional (5) que lleva a cabo una acción, continua o intermitente, de raspado o recogida en el plano de entrada común (PE) del haz de membranas tubulares o capilares (3) del módulo de filtración (4) en cuestión, o en un plano paralelo a dicho plano (PE) , estando dicho dispositivo (1) caracterizado porque al menos uno de dichos medios funcionales (5) se presenta en forma de un órgano de raspado (5) , y presenta al menos una arista de raspado (6) , encontrándose dicho órgano de raspado (5) montado de forma que pivote o gire en torno a un eje (X) sensiblemente perpendicular y centrado con respecto a dicho plano de entrada (PE) , y porque al menos dicha arista de raspado (6) se desplaza deslizándose apoyada sobre el plano de entrada común (PE) del haz de membranas tubulares o capilares.

2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el accionamiento del órgano de raspado (5) lo realiza el caudal de circulación (F) del líquido a filtrar, por medio de un órgano de accionamiento (7) expuesto a dicho caudal (F) y que genera un movimiento de rotación.

3. Dispositivo conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque el órgano de raspado (5) y el órgano de accionamiento (7) de este último se unifican, y consisten en una hélice con al menos dos palas (8) , o en una rueda de aletas.

4. Dispositivo conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque el órgano de accionamiento (7) es distinto del órgano de raspado (5) , y se selecciona entre los integrantes del grupo formado por una hélice, una rueda de aletas o álabes, una turbina o dispositivo análogo, y se encuentra montado en el compartimiento o contera de entrada (4’) del módulo de filtración (4) , o en el conducto de alimentación (9) de este último, sobre un eje (10) que también sustenta el órgano de raspado (5) .

5. Dispositivo conforme con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el órgano de accionamiento (7) y/o el árgano de raspado (6) llevan a cabo una derivación o una organización del caudal de circulación (F) que alimenta el módulo de filtración (4) , de tal forma que se produzca un flujo laminar o de acción laminar en las entradas (3’) de las membranas tubulares o capilares (3) .

6. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el accionamiento del órgano de raspado (5) se efectúa mediante un accionador (11) de funcionamiento continuo o a intervalos regulares, o en función de al menos una señal captada por un sensor.

7. Dispositivo conforme a la reivindicación 6, caracterizado porque el accionador (11) , por ejemplo en forma de motor situado en el exterior del circuito de circulación, está controlado por un autómata o una unidad de control analógica, en su caso, en función de al menos una señal emitida por al menos un sensor, por ejemplo, de presión, de caudal o de otro tipo.

8. Dispositivo conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la dimensión transversal o anchura de la artista (6) de raspado del órgano (5) , o al menos del borde de la arista que está en contacto por deslizamiento con el nivel del plano de entrada (PE) es inferior al diámetro de la aberturas (3’) de los capilares (3) , por ejemplo, del orden del 50 %, pudiendo dicha arista estar realizada eventualmente con un material flexible.

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos dos medios funcionales (5) , a saber, al menos un primer medio de raspado de tipo mecánico, en forma de órgano móvil (5) de raspado con al menos una arista de raspado (6) y al menos un segundo medio de raspado (5) de tipo hidráulico, por ejemplo, en forma de un medio (12) de generación de al menos un chorro de líquido tangencial al plano (PE) , a saber, un chorro de barrido o una pluralidad de chorros fijos repartidos.

10. Instalación de filtración que comprende al menos un módulo de filtración tangencial en el que al menos un módulo o cada módulo integra un haz de membranas tubulares o capilares con un plano de entrada común a estas últimas, estando caracterizada dicha instalación porque al menos un módulo (4) incluye un dispositivo (1) para la reducción o la eliminación preventiva y/o reparadora de los depósitos, especialmente de carácter fibroso, en las entradas (3’) de las membranas tubulares o capilares (3) , conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

Fig. 1

Salida del permeado Fig. 2

Fig. 7

Fig. 8A Fig. 8B

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden 5 excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

• FR 0655126 [0002] [0045] • WO 2005028087 A [0016] [0059]

• EP 0499509 A [0016] [0059] • JP 10005742 A [0019] [0062]