專利名稱：用于生產(chǎn)濾過液體的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的方法，所述濾過液體在飲料生產(chǎn)中或在裝瓶或包裝工業(yè)中使用，在各情況中，所述方法在由膜反沖洗循環(huán)界定的生產(chǎn)循環(huán)的過程中在具有至少一個膜單元Ga-4f)的過濾設(shè)備(V)中進(jìn)行，本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的過濾設(shè)備(V)，在各種情況下，所述濾過液體通過至少一個膜單元Ga-4f)被抽吸到生產(chǎn)循環(huán)中并且被打算用于特別是飲料生產(chǎn)中或用于裝瓶或包裝工業(yè)中。
背景技術(shù)：
對于例如在飲料生產(chǎn)過程中以及在裝瓶和包裝工業(yè)中的各種功能和加工而言，需要無菌水。無菌水通常通過使用UHT/HTST技術(shù)從原水生產(chǎn)出來，即，通過熱力加熱原水來保證微生物的死亡率并隨后冷卻到處理溫度。這是非常耗能且高成本的方法。然而，通過監(jiān)控溫度，相對容易確保生產(chǎn)工廠的持久的功能性能力(functional capability)，使得在出現(xiàn)故障的情況下不會有被污染的無菌水被釋放用于消耗。為了節(jié)約能量和成本，可替代的方案是用于生產(chǎn)適當(dāng)品質(zhì)的無菌水的膜技術(shù)。這里，使用膜單元，在生產(chǎn)循環(huán)中原水被抽吸經(jīng)過膜單元，膜用作阻擋微生物和細(xì)菌的過濾器，由此使得水幾乎無菌。各膜單元的膜必須例如定期被反沖洗(backwash)，由此兩個連續(xù)的反沖洗循環(huán)和完整性測試在時(shí)間上限制了生產(chǎn)循環(huán)。然而，從生產(chǎn)循環(huán)出來的無菌水的產(chǎn)品體積(production volume)此時(shí)已經(jīng)被釋放用于消耗或者已經(jīng)與其它并聯(lián)運(yùn)作的膜單元的產(chǎn)品體積混合并被釋放用于消耗。然而，膜技術(shù)的不利之處在于，迄今為止仍未能經(jīng)濟(jì)地證明在各功能性循環(huán)過程中膜保持了功能性能力。生產(chǎn)循環(huán)過程中的膜破損或膜故障會導(dǎo)致品質(zhì)不足的無菌水，該無菌水可能已經(jīng)在功能和加工期間被使用了，這意味著復(fù)雜且高成本的測量。這是因?yàn)檫@種性質(zhì)的干擾僅通過在生產(chǎn)循環(huán)之后進(jìn)行常規(guī)的膜完整性測試來發(fā)現(xiàn)就太晚了。從EP 1 189 684 B和US 2003 015977 A中已知一種用于家庭用水的飲水機(jī) (drinking water dispenser)，其中在操作性程序的過程中進(jìn)行膜的功能性測試，如果結(jié)果顯示膜破損或膜故障就停止生產(chǎn)。膜單元之后設(shè)有小型儲水器，飲用水從該儲水器中取出。儲水器的目的是使得更大的產(chǎn)品體積和/或充足的飲用水可立即用于反沖洗循環(huán)，這是因?yàn)槟卧獌H具有有限的供應(yīng)性能。采用這種方式無法防止被污染的飲用水被消耗。當(dāng)用微濾膜過濾或凈化蘋果汁、啤酒等時(shí)出現(xiàn)了類似的問題。如果本文在下面使用“無菌”一詞，那么在各情況中該詞均與基于所使用的過濾膜的孔徑大小而實(shí)現(xiàn)的濾過液體的所期望的純度相關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種前面所述類型的方法和用于實(shí)施該方法的設(shè)備，該方法對液體無菌性(過濾品質(zhì))的維持進(jìn)行自監(jiān)控，以便能夠防止由被污染的液體的消耗而產(chǎn)生的后果性測量。
該設(shè)定的目的通過下述方法和設(shè)備的特征來解決?！N用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的方法，所述濾過液體在飲料生產(chǎn)中或在裝瓶或包裝工業(yè)中使用，在各情況中，所述方法在由膜反沖洗循環(huán)界定的生產(chǎn)循環(huán)的過程中在具有至少一個膜單元的過濾設(shè)備(V)中進(jìn)行，其特征在于，在生產(chǎn)加工中，生產(chǎn)循環(huán)的至少一個被過濾的產(chǎn)品液體體積在被釋放用于消耗之前被臨時(shí)地儲存，直到被臨時(shí)儲存的所述產(chǎn)品液體體積獲得無菌性證據(jù)。一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的過濾設(shè)備(V)，在各種情況下，所述濾過液體通過至少一個膜單元被抽吸到生產(chǎn)循環(huán)中并且被打算用于特別是飲料生產(chǎn)中或用于裝瓶或包裝工業(yè)中，其特征在于，各膜單元Ga_4f)具有分配給該膜單元的膜反沖洗系統(tǒng)(18)和用于膜功能性測試(T)的無菌空氣測試設(shè)備(16)以及位于該膜單元下游的臨時(shí)儲存裝置(Z)，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)具有至少與在至少一個膜單元Ga-4f)的生產(chǎn)循環(huán)過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品液體體積相對應(yīng)的容量。因?yàn)楦鶕?jù)本方法，在生產(chǎn)序列(production sequence)中與生產(chǎn)循環(huán)之后的反沖洗循環(huán)相關(guān)聯(lián)地為相關(guān)膜單元產(chǎn)生無菌性證據(jù)，直到無菌性證據(jù)產(chǎn)生才會將產(chǎn)品液體體積釋放出，否則將其臨時(shí)儲存，所以確保了當(dāng)在連續(xù)的完整性測試之間發(fā)生膜破損或膜故障時(shí)生產(chǎn)出的被污染的無菌水不會被釋放用于消耗，而是能夠以合理的成本和能量支出被預(yù)先棄用。由于在消耗之前進(jìn)行無菌性證據(jù)和臨時(shí)儲存，所以在微濾設(shè)備或超濾設(shè)備中通過采用成本及能量最優(yōu)化的膜技術(shù)，本方法具有重要的自監(jiān)控的特征以確保消耗時(shí)的無菌性。具有反沖洗系統(tǒng)的過濾設(shè)備、用于相關(guān)膜單元的膜功能性能力的無菌空氣測試設(shè)備和具有預(yù)定容量的臨時(shí)儲存裝置的組合，通過自監(jiān)控確保了無菌性的維持。如果還不能確認(rèn)膜功能性能力，至少臨時(shí)儲存裝置的容量和選擇性的結(jié)構(gòu)確保了來自生產(chǎn)加工的被污染的無菌水不能被通過而用于消耗。如果需要的話，在兩個連續(xù)的反沖洗循環(huán)和膜功能性能力測試(完整性測試)之間生產(chǎn)出的被污染的無菌水會被棄用?？蛇x擇地，之后進(jìn)行清洗循環(huán)，該清洗循環(huán)涉及臨時(shí)儲存裝置但無需涉及任何消耗件，因此該清洗循環(huán)只導(dǎo)致生產(chǎn)的短暫中斷。根據(jù)本方法，在膜單元的各反沖洗循環(huán)之后進(jìn)行膜功能性測試。在各膜功能性測試之前生產(chǎn)出的液體被臨時(shí)儲存，并且僅當(dāng)膜功能性測試獲得了積極的結(jié)果并且因此獲得生產(chǎn)循環(huán)的無菌性證據(jù)時(shí)該被儲存的液體才被釋放用于消耗。便利地，根據(jù)本方法，采用在反沖洗循環(huán)之后、可選擇地在膜單元被排空的狀態(tài)下被導(dǎo)入的加壓的無菌空氣進(jìn)行作為泡點(diǎn)測試的膜功能性測試。優(yōu)選地，采用泡點(diǎn)測試，隨著時(shí)間的逝去相對于基準(zhǔn)對無菌空氣的壓強(qiáng)和/或體積進(jìn)行測量，在該測量中建立被導(dǎo)入的無菌空氣在膜單元中是如何變化的。例如，以約Ibar的壓強(qiáng)、即低于形成氣泡的膜壓強(qiáng)，導(dǎo)入無菌空氣。確認(rèn)穿透流(through-flow)或壓強(qiáng)下降是否例如沒有削減某一時(shí)間窗。借助于泡點(diǎn)測試，膜功能性障礙或膜破損能夠以合理的支出被快速確定，這能夠用于對生產(chǎn)加工的停止進(jìn)行初始化，至少對被影響的膜單元進(jìn)行初始化。與反沖洗循環(huán)相關(guān)聯(lián)地，泡點(diǎn)測試能夠被自動地初始化并且被常規(guī)地評估，以便在生產(chǎn)加工中獲得無菌性證據(jù)的自監(jiān)控。為了實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)加工中要求的額定性能，根據(jù)本方法也可以便利地在多個并聯(lián)的膜單元中進(jìn)行多個并聯(lián)的、可選擇地重疊的生產(chǎn)循環(huán)。在這種情況中獲得了用于生產(chǎn)循環(huán)的連續(xù)的無菌性證據(jù)，并且直到獲得相關(guān)的無菌性證據(jù)，將到此為止產(chǎn)生的產(chǎn)品體積的總量臨時(shí)地儲存起來。采用這種方式，不能確切地排除例如完美可接受的無菌水的產(chǎn)品體積被已經(jīng)被污染的無菌水的產(chǎn)品體積所污染或至少部分污染的可能性。然而，臨時(shí)儲存防止了例如被污染的無菌水被當(dāng)作濾過液體釋放用于消耗。當(dāng)從進(jìn)行了的膜功能性測試中得到消極結(jié)果時(shí)，至少臨時(shí)儲存裝置中的物質(zhì)被棄用，這是因?yàn)橄麡O結(jié)果表示膜破損或膜功能性障礙。也就是說無菌空氣太快地或者以每單位時(shí)間非常大量的方式通過膜，這能夠容易地被確定。優(yōu)選地，之后進(jìn)行清洗循環(huán)，該清洗循環(huán)至少包括臨時(shí)儲存裝置和管件直至出現(xiàn)問題的膜單元。以這種方式，生產(chǎn)加工要求的中斷可以相對短，由此決定沒有已經(jīng)被污染的液體被無控制地釋放用于消耗。便利地，生產(chǎn)加工被連續(xù)地控制或者以依次地隨后裝載(charge)的方式被間歇性地控制。采用連續(xù)的生產(chǎn)加工并且僅采用一個容量足夠的臨時(shí)儲存裝置，原水能夠通過單個的原水抽吸站被抽吸通過包括并聯(lián)連接的多個膜單元的整個過濾設(shè)備。原水抽吸站例如將壓強(qiáng)約7bar的原水供應(yīng)至膜單元，并且將生產(chǎn)出的壓強(qiáng)例如約為6bar的無菌水抽吸入并且通過臨時(shí)儲存裝置。在采用隨后的臨時(shí)儲存裝置的間歇性運(yùn)作(批量原理)時(shí)，臨時(shí)儲存裝置僅能夠在獲得無菌性證據(jù)之后被釋放而打開。臨時(shí)儲存裝置到那時(shí)才能夠被重新注滿。在這種情況下，便利地使用多個原水泵。便利地，多個并聯(lián)連接的膜單元的相關(guān)的膜單元的生產(chǎn)循環(huán)也可以至少設(shè)定為如下的時(shí)間周期，在該時(shí)間周期過程中可以在其它膜單元中依照其所在順序依次地進(jìn)行反沖洗循環(huán)并獲得無菌性證據(jù)。在膜單元的生產(chǎn)循環(huán)過程中，反沖洗循環(huán)和膜功能性測試依次地在沒有臨時(shí)儲存可以被消耗的被污染的無菌水的其它膜單元中進(jìn)行。由于在控制側(cè)設(shè)有某一超量或偏差范圍，諸如反沖洗循環(huán)可能在各膜單元中被要求較早的異?，F(xiàn)象 (exception)不會破壞操作程序的平衡。同樣為了確保無菌水的所要求的額定供應(yīng)，被要求較早的這種性質(zhì)的反沖洗循環(huán)可以被作為進(jìn)行主要清洗的誘因(inducement)，因?yàn)檫@通常是性能能力降低的指征。為了實(shí)現(xiàn)采用過濾設(shè)備時(shí)較高的額定性能，多個并聯(lián)的膜單元被設(shè)置并且被連接至原水抽吸站和臨時(shí)儲存裝置。臨時(shí)儲存裝置的容量至少與相關(guān)膜單元的生產(chǎn)循環(huán)過程中的所有膜單元的產(chǎn)品體積的總量相對應(yīng)，或者至少與當(dāng)前沒有進(jìn)行膜功能性測試的那些膜單元的產(chǎn)品體積的總量相對應(yīng)。為了安全起見，優(yōu)選地，臨時(shí)儲存裝置的容量甚至與相關(guān)膜單元的生產(chǎn)循環(huán)的時(shí)間周期內(nèi)加上在反沖洗循環(huán)和在與反沖洗循環(huán)相關(guān)聯(lián)的為了獲得該膜單元的無菌性證據(jù)而進(jìn)行的膜功能性測試的時(shí)間周期內(nèi)所有膜單元的產(chǎn)品體積的總量對應(yīng)。如果臨時(shí)儲存裝置被形成為使得其確保了生產(chǎn)出的無菌水被預(yù)定分層，因此接下來被污染的無菌水或者該水的前部不會與沒有被污染的無菌水一起進(jìn)入位于消耗件附近的層，那么作為選擇，臨時(shí)儲存裝置的容量也可以被制成小一些的尺寸。這是因?yàn)閬碜猿龉收系哪卧纳a(chǎn)循環(huán)的產(chǎn)品體積是臨時(shí)儲存裝置中的最后一部分，而之前被導(dǎo)入的產(chǎn)品體積沒有包含被污染的無菌水。便利地，無菌空氣測試設(shè)備被形成用于測試膜功能性能力，使得采用在某壓強(qiáng)下被導(dǎo)入相關(guān)膜單元的無菌空氣，能夠進(jìn)行泡點(diǎn)測試，該測試迅速地提供無菌性證據(jù)使得生產(chǎn)加工可以繼續(xù)不發(fā)生變化，或者發(fā)出膜故障的信號，該信號可以用于初始化生產(chǎn)加工的中斷。
在實(shí)踐性的實(shí)施方式中，臨時(shí)儲存裝置是具有要求容量的儲罐。該儲罐也可以是沒有任何內(nèi)置功能部件的簡單的儲罐。優(yōu)選地，該儲罐被形成具有位于底部的入口和位于頂部的出口。便利地，諸如入口罐(pot)和/或引導(dǎo)板等內(nèi)置功能部件事實(shí)上被設(shè)置于儲罐內(nèi)，以迫使入口和出口之間的無菌水被預(yù)定地分層。作為選擇，臨時(shí)儲存裝置可以包括至少一個盤管(pipe coil)。在進(jìn)一步便利的實(shí)施方式中，臨時(shí)儲存裝置包括至少兩個例如儲罐或盤管形式的部分儲存器，在該部分儲存器中在過濾過程中生產(chǎn)出的液體，例如無菌水，可以被選擇性地導(dǎo)入。便利地，各部分儲存器具有要求的容量，采用該部分儲存器可以確保生產(chǎn)出的無菌水僅當(dāng)獲得了無菌性證據(jù)時(shí)才被釋放用于消耗。如果具有被污染的無菌水的部分儲存器和負(fù)責(zé)該部分儲存器的膜單元被孤立了，那么生產(chǎn)工廠可以利用其它的部分儲存器和完整的膜單元進(jìn)一步運(yùn)作?；旧?，特別是對于連續(xù)的操作加工，可以便利地將多個膜單元連接至共用的單個原水泵。過濾設(shè)備因此可以以合理小的能量支出被運(yùn)作。采用具有至少兩個并聯(lián)連接的二者選一地供給的部分儲存器的臨時(shí)儲存裝置，可以便利地在膜單元和該臨時(shí)儲存裝置之間設(shè)置兩個管件。該兩個管件包括雙向旁路接頭和轉(zhuǎn)換構(gòu)件。選擇性地，為了考慮防腐和再污染方面的問題，反沖洗循環(huán)也可以雙倍地存在。 對于無菌性證據(jù)無法獲得的情況，受影響的部分儲存器被排空，而其它的部分儲存器被選擇。采用轉(zhuǎn)換構(gòu)件和雙向旁路接頭，可以為反沖洗循環(huán)和生產(chǎn)循環(huán)設(shè)置更安全的流路，而被污染的部分儲存器和被污染的管件段可以被排空并被清洗。最后，過濾設(shè)備便利地具有可以被計(jì)算機(jī)化的生產(chǎn)控制-監(jiān)控設(shè)備，該生產(chǎn)控制-監(jiān)控設(shè)備至少被連接至相關(guān)的膜單元上的或相關(guān)的膜單元內(nèi)的功能監(jiān)控傳感器。 同樣，膜功能性能力測試可以像反沖循環(huán)一樣，也就是便利地依次或相繼地經(jīng)由生產(chǎn)控制-監(jiān)控設(shè)備被控制和評估。


基于

本發(fā)明的目的的實(shí)施方式。以下示出圖1是用于生產(chǎn)無菌水的超濾(ultrafiltration)設(shè)備的概略說明圖，圖2是為了清楚說明生產(chǎn)加工的概略性的較大超濾設(shè)備，和圖3是超濾設(shè)備的具體變型的概略說明圖。
具體實(shí)施例方式下面參照用于生產(chǎn)無菌水的超濾設(shè)備對本發(fā)明進(jìn)行闡述和說明，不過這些實(shí)施方式同樣適用于通常的膜過濾法，并且尤其包括微濾設(shè)備，采用該微濾設(shè)備例如可過濾或澄清蘋果汁、啤酒或類似液體。圖1中的超濾設(shè)備1包括作為主要部件的原水抽吸站1、至少一個膜單元如或4b 以及臨時(shí)儲存裝置Z，在圖示情況中超濾設(shè)備1具有至少兩個并聯(lián)連接的膜單元如和4b， 臨時(shí)儲存裝置Z用于儲存在生產(chǎn)加工中生產(chǎn)出的無菌水。在原水抽吸站1中，例如為連續(xù)的生產(chǎn)加工設(shè)置了單個的原水泵2，該泵經(jīng)由管件 3和并聯(lián)的分支線路3a、;3b將原水抽吸至膜單元^、4b的入口 fe、5b。在各膜單元^、4b中，例如上部罐入口 6和下部罐出口 8以兩者之間夾著膜7和經(jīng)由該膜7收集從原水中生產(chǎn)出的無菌水的中央收集管路9的方式設(shè)置。從上到下的穿透流不是必要的。膜7無需被構(gòu)造成立式的(代替方案具有筒管模塊(bobbin module)的RO系統(tǒng)、UF系統(tǒng))。并聯(lián)的管路10a、10b將收集管路9連接至通向臨時(shí)儲存裝置Z的入口 12的管路 10。臨時(shí)儲存裝置Z例如是儲罐11，該儲罐可以被設(shè)計(jì)成沒有內(nèi)置功能部件，或者如圖所示被配備有諸如入口罐(未示出)或流體引導(dǎo)板等內(nèi)置功能部件14，該內(nèi)置功能部件14迫使被導(dǎo)入到這里示出的下部入口 12和頂部出口 13之間的無菌水分層?？梢栽O(shè)置有關(guān)閉構(gòu)件的出口 13例如被連接至未示出的消耗件。超濾設(shè)備V的另一個裝備部件是可選擇的共用的無菌空氣測試設(shè)備16，采用該無菌空氣測試設(shè)備，通過隨時(shí)對體積(volume)或壓強(qiáng)進(jìn)行監(jiān)控，可以兩者選一地為各膜單元 4a,4b的連接件15a、1 供給例如Ibar的加壓無菌空氣，以進(jìn)行膜功能性能力測試。此夕卜， 為各膜單元^、4b設(shè)置反沖洗系統(tǒng)18，采用該反沖洗系統(tǒng)可以在生產(chǎn)循環(huán)之前和之后在相關(guān)的膜單元內(nèi)進(jìn)行反沖洗循環(huán)。借助于無菌空氣測試設(shè)備16與反沖洗循環(huán)相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行膜功能性能力測試，在反沖洗循環(huán)以及膜單元的排空之后便利地進(jìn)行該測試。在圖示實(shí)施方式中，利用源自至少一個膜單元如或仙的生產(chǎn)循環(huán)的無菌水進(jìn)行各反沖洗循環(huán)。為此目的，關(guān)閉構(gòu)件19和旁通線路20可以被設(shè)置于管路IOa和IOb之間。作為選擇，也可以為各膜單元^、4b設(shè)置獨(dú)立的反沖洗回路?？蛇x擇地，為各膜單元^、4b設(shè)置關(guān)閉構(gòu)件22a、 22b，同樣也可選擇性地為入口 5ajb設(shè)置關(guān)閉構(gòu)件(未示出)。儲罐11可以在底部裝配有棄用出口 21。此外，可以將膜單元^、4b，管路10a、IObUO和儲罐11連接至未圖示的清洗系統(tǒng)。如果只設(shè)置了一個膜單元如或4b，那么臨時(shí)儲存裝置Z具有至少與膜單元如或 4b的生產(chǎn)循環(huán)的產(chǎn)品體積對應(yīng)的容量。另一方面，如果多個膜單元同時(shí)運(yùn)作，那么臨時(shí)儲存裝置Z具有與在生產(chǎn)循環(huán)中產(chǎn)生的產(chǎn)品體積加上在反沖洗循環(huán)和膜功能性能力測試過程中產(chǎn)生的無菌水的體積的和對應(yīng)的容量。過濾設(shè)備，此處例如是超濾設(shè)備，被分配有生產(chǎn)控制-監(jiān)控設(shè)備CU，優(yōu)選是帶有輸入和顯示部分的計(jì)算機(jī)化設(shè)備，該計(jì)算機(jī)化設(shè)備可以至少被連接至與膜單元4a、4b相連或在膜單元^、4b中的功能-監(jiān)控傳感器31。在圖1中的實(shí)施方式中，可以僅利用一個單個的原水泵2進(jìn)行連續(xù)的生產(chǎn)加工，該泵例如供應(yīng)約7bar壓強(qiáng)的原水，并且由于膜單元如、仙中的功能性造成的壓強(qiáng)損失，該泵將約6bar壓強(qiáng)的無菌水傳輸?shù)脚R時(shí)儲存裝置Z。僅當(dāng)通過成功地完成膜功能性能力測試獲得了無菌性證據(jù)時(shí)，臨時(shí)儲存在臨時(shí)儲存裝置Z中的無菌水的體積才被釋放用于消耗。如果例如由于測試顯示膜破損或膜故障而沒有獲得無菌性證據(jù)，那么臨時(shí)儲存的無菌水不會被釋放用于消耗，而是被棄用，運(yùn)作程序被中斷，并且便利地進(jìn)行清洗循環(huán)或局部清洗。為了獲得無菌性證據(jù)，在反沖洗循環(huán)之后選擇性地將無菌空氣供入被排空的膜單元如或4b并且繼續(xù)運(yùn)行另一膜單元如或4b的生產(chǎn)循環(huán)，以及進(jìn)行無菌空氣的壓強(qiáng)隨時(shí)間下降的情況或無菌空氣的導(dǎo)入量隨時(shí)間變化的情況的測量(泡點(diǎn)測試(biAble-point test))?？紤]預(yù)定的時(shí)間窗。如果該時(shí)間窗被削減，例如無菌空氣的壓強(qiáng)衰退太快或者無菌空氣流過得太快，那么可將此作為存在膜破損或膜故障的指征。如果時(shí)間窗被維持，那么可被評估作為無菌性證據(jù)，并且被測試的膜單元可以被再次投入運(yùn)作。
根據(jù)本方法，確定了例如在開始時(shí)以及在轉(zhuǎn)為反沖洗循環(huán)時(shí)處于前面的無菌水流所在的位置，由此確保了在獲得無菌性證據(jù)之前前面的無菌水流不離開臨時(shí)儲存裝置。對于各膜單元而言，在各情況中，無菌水必須不離開臨時(shí)儲存裝置至少直到獲得第二次無菌性證據(jù)。這要求生產(chǎn)出的無菌水在臨時(shí)儲存裝置中停留一定的時(shí)間并且臨時(shí)儲存裝置具有適當(dāng)?shù)某叽?。臨時(shí)儲存裝置在其它實(shí)施方式中也可以是盤管(pipe coil)。對于各膜單元而言，有四個不同的運(yùn)作狀態(tài)(圖2、圖3):T = Tl =生產(chǎn)循環(huán)之前的膜單元的膜功能性測試(反沖洗循環(huán)+膜功能性測試+ 生產(chǎn)準(zhǔn)備)X =準(zhǔn)備狀態(tài)(即，膜單元完整并且處于等待位置)P=生產(chǎn)循環(huán)T = T2 =下一生產(chǎn)循環(huán)之前的膜單元的膜功能性測試(反沖洗循環(huán)+膜功能性測試+膜單元的生產(chǎn)準(zhǔn)備)因?yàn)橥ǔＰ碌纳a(chǎn)循環(huán)在T2之后運(yùn)行，對于這種情況T2再次變成Tl。于是，對于具有至少兩個并聯(lián)的膜單元^、4b的超濾設(shè)備而言，無菌水在臨時(shí)儲存裝置Z中的最大的總的停留時(shí)間為t總=t生產(chǎn)循環(huán)+tT2對于最大的體積流量而言，采用下述公式給出了臨時(shí)儲存裝置的最小容量
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的方法，所述濾過液體在飲料生產(chǎn)中或在裝瓶或包裝工業(yè)中使用，在各情況中，所述方法在由膜反沖洗循環(huán)界定的生產(chǎn)循環(huán)的過程中在具有至少一個膜單元Ga_4f)的過濾設(shè)備(V)中進(jìn)行，其特征在于，在生產(chǎn)加工中，生產(chǎn)循環(huán)的至少一個被過濾的產(chǎn)品液體體積在被釋放用于消耗之前被臨時(shí)地儲存，直到被臨時(shí)儲存的所述產(chǎn)品液體體積獲得無菌性證據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在膜單元的反沖洗循環(huán)之后對該膜單元進(jìn)行膜功能性測試(T)，該膜功能性測試(T)優(yōu)選地是完整性測試，僅當(dāng)膜功能性測試(T)獲得積極結(jié)果時(shí)，至少被臨時(shí)儲存的產(chǎn)品液體體積被釋放用于消耗，反之如果沒有獲得無菌性證據(jù)，則臨時(shí)儲存的產(chǎn)品液體體積被棄用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，為了發(fā)現(xiàn)膜破損或膜故障，利用加壓的無菌空氣進(jìn)行作為泡點(diǎn)測試的膜功能性測試(T)，優(yōu)選地，采用與基準(zhǔn)有關(guān)的膜功能性測試， 隨著時(shí)間的逝去對無菌空氣的壓強(qiáng)和/或體積進(jìn)行測量，所述無菌空氣的壓強(qiáng)被設(shè)定為低于膜的氣泡形成壓強(qiáng)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在具有在各種情況中均由膜單元生產(chǎn)產(chǎn)品液體體積的多個并聯(lián)的生產(chǎn)循環(huán)的生產(chǎn)加工中，順次獲得所有的膜單元Ga_4f) 的無菌性證據(jù)，并且所產(chǎn)生的所有產(chǎn)品液體體積被臨時(shí)儲存，直到獲得各自的無菌性證據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在膜功能性測試的結(jié)果確認(rèn)了膜破損或膜故障的情況下，將臨時(shí)儲存在臨時(shí)儲存裝置(Z)中或臨時(shí)儲存在包括至少兩個部分儲存器(11a，lib)的臨時(shí)儲存裝置的部分儲存器(11a，lib)中的液體棄用，并且優(yōu)選地進(jìn)行所述臨時(shí)儲存裝置(Z)或相關(guān)的部分儲存器(Ila或lib)以及至少通向出故障的膜單元 (4a-4f)的那個管路的清洗。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生產(chǎn)加工連續(xù)地進(jìn)行或者以依次裝載的方式間歇地進(jìn)行。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為多個并聯(lián)的膜單元 (4a-4f)中的相應(yīng)膜單元的生產(chǎn)循環(huán)設(shè)定至少一個時(shí)間周期，在該時(shí)間周期過程中在其它膜單元中能夠順次地進(jìn)行反沖洗循環(huán)并且能夠獲得無菌性證據(jù)。
8.一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的過濾設(shè)備(V)，在各種情況下，所述濾過液體通過至少一個膜單元被抽吸到生產(chǎn)循環(huán)中并且被打算用于特別是飲料生產(chǎn)中或用于裝瓶或包裝工業(yè)中，其特征在于，各膜單元Ga-4f)具有分配給該膜單元的膜反沖洗系統(tǒng)(18)和用于膜功能性測試(T)的無菌空氣測試設(shè)備(16)以及位于該膜單元下游的臨時(shí)儲存裝置(Z)，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)具有至少與在至少一個膜單元Ga-4f)的生產(chǎn)循環(huán)過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品液體體積相對應(yīng)的容量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾設(shè)備，其特征在于，多個、優(yōu)選并聯(lián)的膜單元Ga-4f)被設(shè)置連接至抽吸站(1)并且被以并聯(lián)的方式連接至所述臨時(shí)儲存裝置(Z)，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)的容量至少與在各膜單元的生產(chǎn)循環(huán)過程中膜單元Ga-4f)的產(chǎn)品液體體積的總量相對應(yīng)，優(yōu)選與在各膜單元的生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間周期內(nèi)加上在反沖洗循環(huán)以及與反沖洗循環(huán)相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行的膜功能性測試的時(shí)間周期內(nèi)膜單元所生產(chǎn)的產(chǎn)品液體體積的總量相對應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾設(shè)備，其特征在于，在各情況中，能夠利用無菌空氣通過無菌空氣測試設(shè)備(16)進(jìn)行泡點(diǎn)測試，所述無菌空氣被加壓至預(yù)定水平并被導(dǎo)入到各膜單元(4a-4f)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾設(shè)備，其特征在于，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)包括至少一個儲罐(11，11a，11b)，所述儲罐優(yōu)選地具有位于底部的入口(12)、位于頂部的出口(13)以及諸如至少入口罐和/或引導(dǎo)板等用于使所述入口和所述出口之間的液體分層的內(nèi)置功能部件(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾設(shè)備，其特征在于，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)包括至少一個盤管。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的過濾設(shè)備，其特征在于，所述臨時(shí)儲存裝置(Z)包括作為部分儲存器的至少兩個可供給的儲罐(11a，lib)和/或盤管，各儲罐和/或盤管均具有至少與膜單元的產(chǎn)品液體體積相對應(yīng)的容量，或者具有至少與生產(chǎn)循環(huán)過程中膜單元Ga-4f)所生產(chǎn)的產(chǎn)品體積的總量相對應(yīng)的容量。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過濾設(shè)備，其特征在于，所述膜單元被連接至共用的單個泵或抽吸站(2)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾設(shè)備，其特征在于，在具有用于多個并聯(lián)的膜單元 (4a-4f)的至少兩個能二者選一地供給的部分儲存器(11a，lib)的臨時(shí)儲存裝置(Z)的情況下，采用轉(zhuǎn)換構(gòu)件(XT)和雙向旁路接頭06)將多個管路、特別是兩個管路設(shè)置于所述膜單元和所述部分儲存器(11a，lib)之間，所述轉(zhuǎn)換構(gòu)件用于在膜單元的膜功能性測試的結(jié)果確認(rèn)了膜破損或膜故障之后從被鑒定為安全和不安全的流路( ，29) 轉(zhuǎn)換至安全流路(30)。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15中的至少一項(xiàng)所述的過濾設(shè)備，其特征在于，生產(chǎn)控制-監(jiān)控設(shè)備(CU)被設(shè)置并被至少連接至各膜單元Ga-4f)上的或者在各膜單元內(nèi)的功能監(jiān)控傳感器(31)。
全文摘要
用于生產(chǎn)濾過液體的方法和設(shè)備。一種用于生產(chǎn)濾過液體、特別是無菌水的方法，其中，在各情況中，所述方法在由各膜單元(4a-4f)的膜反沖洗循環(huán)界定的生產(chǎn)循環(huán)的過程中在具有至少一個膜單元(4a-4f)的過濾設(shè)備(V)中進(jìn)行，在生產(chǎn)加工中，生產(chǎn)循環(huán)的至少一個各自的產(chǎn)品液體體積在被釋放用于消耗之前被臨時(shí)地儲存，直到被臨時(shí)儲存的產(chǎn)品液體體積獲得了無菌性證據(jù)。在所述設(shè)備中，膜反沖洗系統(tǒng)(18)和無菌空氣測試設(shè)備(16)被分配給各膜單元(4a-4f)，并且具有至少與在生產(chǎn)循環(huán)過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品液體體積相對應(yīng)的容量的至少一個臨時(shí)儲存裝置(Z)被連接至各膜單元的下游。
文檔編號B01D65/10GK102442714SQ20111030382
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者迪克·舒爾, 阿爾伯特·林克 申請人:克朗斯股份公司