Crossflowanlagen

Funktionsprinzip der Crossflowfiltration

Bei einer Crossflowanlage wird das Produkt nicht frontal durch das Filtermedium gedrückt, sondern parallel über die Membran geführt. Diese Strömungsführung verringert den schnellen Aufbau einer Deckschicht auf der Membranoberfläche und erlaubt einen kontinuierlichen Filtrationsbetrieb mit Permeat- und Retentatstrom. Für die Auslegung relevant sind unter anderem Membranmaterial, Trenngrenze, Druckverhältnisse, Temperatur und die Zusammensetzung des Produkts.

Einsatz in Getränkeherstellung und Prozessfiltration

Crossflowanlagen werden in Getränkebetrieben für die Klärung und Aufbereitung flüssiger Medien eingesetzt, etwa bei Bier, Wein, Fruchtsaft oder vergleichbaren Prozessströmen. Sie kommen dort in Betracht, wo Trubstoffe, Hefen, Kolloide oder andere suspendierte Bestandteile gezielt abgetrennt werden sollen. Je nach Prozess können sie in die Produktfiltration, in Vorstufen nach der Gärung oder in die Behandlung von Neben- und Restströmen eingebunden sein.

Membranbereiche, Anlagenaufbau und Prozessauslegung

Crossflowanlagen lassen sich nicht nur nach ihrer Bauform, sondern auch nach dem eingesetzten Membranbereich unterscheiden. In der Praxis arbeiten sie je nach Anforderung mit Mikrofiltration oder Ultrafiltration; diese Begriffe beschreiben die Trenncharakteristik der Membran, während die Crossflowanlage das verfahrenstechnische System dazu bildet. Die konkrete Ausführung richtet sich nach Viskosität, Feststoffgehalt, gewünschter Produktqualität, Reinigbarkeit und dem angestrebten Verhältnis von Durchsatz zu Rückhalt.

Abgrenzung zu anderen Filtrations- und Anlagentypen

Innerhalb der Filtration sind Crossflowanlagen von klassischen Filtern, Kieselguranlagen und Sterilfiltrationsanlagen zu unterscheiden. Im Unterschied zu Filterkerzen oder kieselgurgestützten Verfahren erfolgt die Trennung hier membranbasiert im Tangentialstrom. Gegenüber Mikrofiltration und Ultrafiltration als Verfahrensbegriffen bezeichnet Crossflowanlagen die konkrete Anlagentechnik, in der diese Membranverfahren umgesetzt werden. Discmodule sind wiederum eine mögliche Bauform innerhalb membranbasierter Systeme und nicht gleichbedeutend mit der gesamten Crossflowanlage.