Procedimiento para desatascar la membrana de un dispositivo de filtración tangencial del vino.

Procedimiento para desatascar la membrana (12) de un dispositivo (3) de filtración tangencial de un vino,

atascada por una capa de partículas, consistiendo este procedimiento en descargar a través de lamembrana (12) una cantidad determinada de permeato obtenido por la filtración de este vino, caracterizadopor el hecho de que consiste en descargar el permeato a través de la membrana (12):

- con un caudal de descarga (Dr) del permeato, por una parte, superior a 500 l/h/m2 y, por otra parte, inferiora la permeabilidad inicial de la membrana (12) en agua;

- durante un tiempo de descarga (Tr) del permeato comprendido entre 0,1 y 1,5 s;

- bajo una presión de descarga comprendida entre 1 y 2 bares;

- esto con el fin de provocar, a nivel de esta membrana (12), un impacto, similar a un golpe de ariete, capazde provocar el despegue de las partículas de esta membrana (12).

Procedimiento para desatascar la membrana de un dispositivo de filtración tangencial del vino La invención se refiere a un procedimiento para desatascar la membrana de un dispositivo de filtración tangencial de un fluido particularmente vino.

La invención se refiere al ámbito de la fabricación de las instalaciones para el tratamiento de un fluido, más particularmente para la filtración de un fluido que contiene partículas en suspensión responsables de la turbidez de este fluido. Esta invención encontrará una aplicación particularmente apropiada cuando se trata de filtrar vino, incluso también fluidos procedentes de la uva, particularmente mostos de uva.

Una instalación de este tipo comprende, por una parte, una cuba que contiene el fluido a filtrar y, por otra parte, un dispositivo de filtración alimentado con fluido por la mencionada cuba bajo el impulso de una bomba de alimentación montada a nivel de un conducto de alimentación que conecta la mencionada cuba con el dispositivo de filtración. Este dispositivo de filtración comprende un bucle de circulación del fluido a filtrar, alimentado por el conducto de alimentación y en el cual están montados, por una parte, una bomba que asegura la circulación del fluido en el bucle y, por otra parte, un medio de filtración de este fluido. Un medio de filtración de este tipo se presenta, usualmente, en forma de un cárter que recibe, interiormente, al menos una membrana (incluso, y de preferencia, una pluralidad de membranas) por el interior de la cual circula el fluido a filtrar. Más particularmente, es una membrana de este tipo la que asegura una filtración por circulación tangencial de una parte del fluido a través de la pared de esta membrana. El fluido filtrado por una membrana de este tipo, usualmente denominado permeato, fluye fuera del cárter por medio de un conducto de evacuación que conduce este permeato en dirección a una cuba de almacenado del fluido filtrado.

Se observará que la membrana de filtración está limpia al comienzo de la filtración y presenta una resistencia a la circulación transmembranar baja y, por consiguiente, un flujo de permeación fuerte. A medida que se va produciendo la circulación del fluido por el interior y a través de la membrana, se forma una capa de partículas (llamada capa de polarización) a nivel de la superficie interna de esta membrana. Esta capa de partículas tiene tendencia a espesarse con el transcurso del tiempo e induce una resistencia creciente a la circulación transmembranar provocando una disminución significativa de la permeabilidad de la membrana y, por consiguiente, una disminución importante del flujo de permeación.

Con el fin de remediar este inconveniente, es conocido colocar, en serie en el conducto de evacuación, una válvula con manguito constituida por un tubo de acero inoxidable que contiene un manguito de material flexible unido contra el tubo. Esta válvula está concebida para ser alimentada con aire comprimido inyectado al interior del tubo y en el intersticio entre este tubo y el manguito. Bajo el efecto de una inyección de aire de este tipo, el manguito es empujado al centro del tubo que tiene por efecto disminuir el volumen del tubo y expulsar el permeato fuera de esta válvula. Una expulsión de este tipo tiene por efecto descargar permeato en dirección al dispositivo de filtración, más particularmente en dirección a la o las membranas de filtración. Una descarga de este tipo se considera que permite una disociación de la capa de partículas y, por consiguiente, un desatascado de la o de las membranas.

Se observará que la utilización de una válvula con manguito de este tipo presenta un cierto número de inconvenientes.

En efecto, el aire comprimido se inyecta en la válvula de manguito con una cierta presión que puede llegar hasta 6 bares y que no es controlable. Con ello sucede que el permeato puede, entonces, ser inyectado en el dispositivo de filtración a una presión de 6 bares cuando las membranas (particularmente las membranas de tipo orgánico) están concebidas para resistir una presión máxima de 2 bares.

Con el fin de no dañar las membranas, el conducto que transporta el aire comprimido es de tamaño pequeño lo cual permite disminuir la presión de inyección del permeato pero aumenta de forma notable el tiempo de inyección del aire comprimido que es del orden de 5 segundos. Un tiempo de inyección de este tipo tiene por efecto disminuir el caudal del permeato considerado para atravesar la membrana en una operación de retrofiltración.

Por último, la utilización de una válvula de manguito de este tipo se muestra bastante poco eficaz, incluso totalmente ineficaz, y no permite desatascar, de forma apropiada, la membrana de un dispositivo de filtración.

En el documento WO2005/082499 se describe un aparato y un procedimiento de micro o de ultrafiltración.

Este aparato comprende un filtro constituido por una membrana colocada en un alojamiento que tiene un lado de retentado y un lado de permeato. Este lado de permeato está conectado con un circuito de circulación del permeato que comprende, por una parte y aguas arriba del filtro, una bomba concebida para asegurar la circulación del permeato en el circuito y apto para inyectar en continuo permeato en este filtro y, por otra parte y aguas abajo del filtro, una válvula de cierre.

El procedimiento descrito en este documento consiste, entonces, en inyectar permeato en el interior del filtro por medio de la bomba manteniendo la válvula de corte cerrada. Esto permite aumentar gradualmente la presión por el lado del permeato a un nivel superior al del lado del retentado de forma que se produzca una retrofiltración. De forma periódica, la válvula de corte se abre permitiendo la evacuación del permeato bajo presión fuera de este filtro y, así, la continuación de la filtración normal.

En el documento DE 37 27 277 se describe un procedimiento y un dispositivo para filtrar un fluido.

Este dispositivo comprende, por una parte, un filtro constituido por una pluralidad de membranas colocadas en un alojamiento y, por otra parte, un aparato de presión hidráulica (bomba de émbolo) , conectado con este alojamiento, y concebido para descargar permeato (filtrado) en tiempo de estas membranas.

En lo que respecta al procedimiento, éste consiste:

- en filtrar un mosto de soja que circula por este filtro con una velocidad de 3m/s;

- en descargar, a través de este mismo filtro, el permeato con una velocidad de 8, 2.105 m3/m2/s (aproximadamente 295 l/h/m2) , esto bajo una presión de 3 kg/cm2 (aproximadamente 3 bares) ejercida por el aparato de presión hidráulica sobre el permeato. La duración de la descarga se encuentra, preferentemente, comprendida entre 1 y 2s.

La presente invención trata igualmente de remediar los inconvenientes de los dispositivos del estado de la técnica.

A este respecto, la invención se refiere a un procedimiento para desatascar la membrana de un dispositivo de filtración tangencial de un vino, atascada por una capa de partículas, consistiendo este procedimiento en descargar a través de la membrana una cantidad determinada de permeato obtenido por la filtración de este vino. Este procedimiento, conforme a la reivindicación 1, se caracteriza por el hecho de que consiste en descargar el permeato a través de la membrana:

- con un caudal de descarga (Dr) del permeato, por una lado, superior a 500 l/h/m2 y, por otro lado, inferior a la permeabilidad inicial de la membrana en agua;

- durante un tiempo de descarga (Tr) del permeato comprendido entre 0, 1 y 1, 5 s;

- bajo una presión de descarga comprendida entre 1 y 2 bares;

- esto con el fin de provocar, a nivel de esta membrana, un impacto, similar a un golpe de ariete, apto para provocar el despegue de las partículas de esta membrana.

El tiempo de duración de la descarga del permeato corresponde sustancialmente, al tiempo de duración del transito del fluido en el interior de la membrana. Este tiempo de duración de descarga del permeato es al menos igual al tiempo de duración del tránsito del fluido en el interior de la membrana.

El caudal de descarga del permeato es superior al caudal de filtración del fluido por la membrana, incluso al menos igual al doble de este caudal, particularmente dentro del marco de un procedimiento de desatascamiento realizado a título preventivo, esto cuando la membrana está poco o nada atascada. Este caudal de descarga puede, igualmente, ser del orden de 7 a 30 veces el caudal de filtración, esto dentro del marco de un procedimiento de desatascamiento realizado a título curativo, cuando la membrana está atascada.

El procedimiento según la invención se refiere,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para desatascar la membrana (12) de un dispositivo (3) de filtración tangencial de un vino, atascada por una capa de partículas, consistiendo este procedimiento en descargar a través de la membrana (12) una cantidad determinada de permeato obtenido por la filtración de este vino, caracterizado por el hecho de que consiste en descargar el permeato a través de la membrana (12) :

- con un caudal de descarga (Dr) del permeato, por una parte, superior a 500 l/h/m2 y, por otra parte, inferior a la permeabilidad inicial de la membrana (12) en agua;

- durante un tiempo de descarga (Tr) del permeato comprendido entre 0, 1 y 1, 5 s;

- bajo una presión de descarga comprendida entre 1 y 2 bares;

- esto con el fin de provocar, a nivel de esta membrana (12) , un impacto, similar a un golpe de ariete, capaz de provocar el despegue de las partículas de esta membrana (12) .

2. Procedimiento para desatascar según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el periodo de tiempo de la descarga (Tr) del permeato corresponde, sustancialmente, al periodo de tiempo del tránsito (Tt) del vino en el interior de la membrana (12) .

3. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el periodo de tiempo de la descarga (Tr) del permeato es al menos igual al periodo de tiempo del tránsito (Tt) del vino en el interior de la membrana (12) .

4. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el periodo de tiempo de la descarga (Tr) del permeato es del orden de 0, 8 s.

5. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el caudal de la descarga (Dr) del permeato es superior al caudal de filtración (Df) del vino por la membrana (12) , particularmente al menos igual al doble de este caudal de filtración (Df) en el caso de una membrana (12) nada o poco atascada.

6. Procedimiento para desatascar según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el caudal de descarga (Dr) del permeato es del orden de 7 a 30 veces el caudal de filtración (Df) en el caso de una membrana (12) mediana o fuertemente atascada.

7. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el caudal de descarga (Dr) del permeato se encuentra comprendido entre 500 y 2000 l/h/m2, de preferencia del orden de los 2000 l/h/m2.

8. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la presión de descarga es del orden de 1, 5 bares.

9. Procedimiento para desatascar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que consiste en descargar el permeato a través de la membrana (12) con una potencia comprendida entre 25 y 110 W por m2 de superficie de membrana (12) , de preferencia con una potencia del orden de 83 W/m2.