Sicherer und keimfreier Druckausgleich in Lagerbehältern
Hydrophobe Tankbelüftungsfilter
Für den Druckausgleich beim Befüllen oder Entleeren haben Lagertanks einen Belüftungsstutzen. Damit die Be- und Entlüftung in sensiblen Bereichen wie Pharma, Kosmetik oder Lebensmittel steril erfolgt, werden auf den Stutzen hydrophobe, hochporöse PTFE-Membranfilterkerzen als Tankbelüftungsfilter aufgesetzt. Während des Füll- und Entleerungsprozesses gewährleisten sie einen sicheren Druckausgleich und schützen dabei die Produkte im Tank vor Verunreinigungen und Bakterien
Bei der Herstellung von Lebensmitteln, Getränken, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in anderen sensiblen Bereichen müssen über den gesamten Prozess besonders strenge Hygieneregeln und Vorschriften eingehalten werden. Das betrifft genauso die Bevorratung von flüssigen Rohstoffen und Zwischenprodukten. Fruchtsaftkonzentrate, flüssige Schokolade, Soßen oder Zwischenprodukte für die Herstellung von Zahnpasta, sie alle müssen im Produktionsprozess keimfrei in verschlossenen Tanks zur Weiterverarbeitung gelagert werden. Ist das nicht gewährleistet, ergeben sich Probleme, wie das Beispiel eines Betriebs der Lebensmittelbranche aufzeigt.
In der Großbäckerei wurden ursprünglich offene Behälter zur Lagerung flüssiger und pastöser Fruchtmischungen zur Weiterverarbeitung innerhalb des Herstellungsprozesses eingesetzt. Was resultierend immer wieder zu Problemen mit der Haltbarkeit der Zwischenprodukte und damit zu Ausschuss führte. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden die offenen Lagerbehälter durch geschlossene, mit Stickstoff beaufschlagten Tanks ersetzt. Doch erst durch den Einsatz hydrophober Tankbelüftungsfilter konnte der Eintrag von Keimen verhindert und die Haltbarkeit der Fruchtmischungen deutlich verlängert werden.
"Gratulation zu 10 erfolgreichen Jahren PROZESSTECHNIK! Unsere Lösungen werden in einer Vielzahl von verschiedenen Prozessindustrien eingesetzt – von der Umwelt-, Lebensmittel- und Chemieindustrie bis hin zur Labor-, Pharmaindustrie und Biotechnologie. Daher ist PROZESSTECHNIK, ebenso wie die anderen Medienmarken und digitalen Formate Medien des Fachwelt Verlags, ein großartiges Umfeld, uns und unsere Produkte präsentieren zu können."
Dominik Endres
Communication Manager
Watson-Marlow GmbH
Keimfrei Befüllen und Entleeren
Bei vielen Prozessen und Anwendungen ist Luft wegen der Oxidationsreaktionen des enthaltenen Sauerstoffs in Lagertanks unerwünscht. Gelagerte flüssige Rohstoffe und Zwischenprodukte werden dann mit einem Schutzgas überdeckt, zum Beispiel mit Stickstoff. Für das Prinzip spielt das aber keine Rolle. Egal, ob mit einem Schutzgas oder nur mit Luft überlagert, es gelten immer die im Folgenden beschriebenen Prozesse.
Wird ein Tank befüllt, fördert die Zulaufpumpe ein gewisses Flüssigkeitsvolumen pro Zeiteinheit in den Behälter. Ohne eine Entlüftung würde sich das enthaltene Gas oder Gas-Luftgemisch komprimieren. Der Druck im Lagertank könnte sich im Extremfall bis zum irreversiblen Verformen oder gar Bersten erhöhen. Beim Abpumpen des Produkts wird Flüssigkeitsvolumen pro Zeiteinheit aus dem Behälter entnommen. Die enthaltene Luft würde ohne ein Nachströmen von Luft einen Unterdruck erzeugen. Im schlimmsten Fall würde sich der Tank dabei zusammenziehen und irreversibel verformen.
Moderne Lagertanks bestehen aus Kunststoff oder Edelstahl in unterschiedlichen Wanddicken. Diese Parameter sowie Höhe und Durchmesser der Behälter bestimmen die Unterdruckfestigkeit eines Tanks gegen elastisches oder plastisches Einbeulen und ebenso die Überdruckfestigkeit. Um die oben beschriebenen Druckdifferenzen beim Befüllen oder Entleeren auszugleichen, ist am Tank ein Belüftungsstutzen angebracht. Ungeschützt, sprich ohne Filter, strömt hier normale Umgebungsluft mit allen darin enthaltenen Bakterien und Verunreinigungen in den Lagertank. In sensiblen Bereichen wie Lebensmittel, Getränke, Pharmazie, Kosmetik oder Reinstwasser muss die Be- und Entlüftung aber keimfrei erfolgen. Um das zu gewährleisten, werden sterile Tankbelüftungsfilter auf dem Belüftungsstutzen eingesetzt.
Weil sich in einem Tank das Luftpolster aus physikalischen Gründen immer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels bildet, sitzt die sterile Tankbelüftung oben am Lagertank oder zumindest oberhalb des maximal möglichen Füllstandes.
Problem Schwitzwasser
Aufgabe des sterilen Tankbelüftungsfilters ist es somit, Luft ein- und ausströmen zu lassen, ohne dass sich durch den Druckwiderstand des Filters ein Unterdruck oder ein Überdruck im Behälter aufbaut. Und ohne dass dabei ein unerwünschter Austausch von Verunreinigungen, Keimen und Bakterien stattfindet. Die sterile Tankbelüftung besitzt Anschlüsse für den Stutzen am Lagertank und zur Aufnahme des Filterelements. Das Filterelement wird mit einer Schutzglocke (Kerzenfiltergehäuse) oder einem Dom vor Verschmutzung von oben geschützt.
WTBE-Gehäuse von Wolftechnik aus Polypropylen (PP) oder Edelstahl dienen in Verbindung mit hydrophoben WFPTFE-Membranfilterkerzen zur staubfreien und sterilen Be- und Entlüftung von Lagertanks. Die zweiteilige Konstruktion besteht aus einer schraubbaren Haube und dem Aufnahmeteil mit Tankstutzen-Anschluss als GF-Verschraubung DN40. Die Gehäuse sind in drei Größen zur Aufnahme einer WFPTFE-Membranfilterkerze mit Adapterkonfiguration Code 0 in der Länge von 5“,10“ oder 20“ verfügbar und eignen sich damit für Durchsatzleistungen von 5 - 50 Nm³/h bei 10 - 25 mbar Differenzdruck.
PTFE-Membranen mit ≤ 0,2 µm Filterfeinheit halten Bakterien und Keime sicher zurück. WFPTFE- Membranfilterkerzen mit hydrophober PTFE-Membrane sind in den Filterfeinheiten von 0.05 μm bis
1.0 μm lieferbar. Das Membranmaterial besitzt eine hochporöse Struktur und eine homogene Porenverteilung. Alle Komponenten der Stützkonstruktion, Adapter und Endkappen sind aus Polypropylen und werden mit der PTFE-Membrane im Reinraum ohne Verwendung von Additiven oder oberflächenaktiven Substanzen thermisch miteinander verbunden. Die Filterfläche beträgt 0.9 m²/10“ Element und liegt damit weit über dem Standard vergleichbarer Produkte. Dies sichert eine lange Lebensdauer bezogen auf die Standzeit und die Schmutzaufnahmekapazität. Und sorgt für niedrige Differenzdrücke auch bei großen Durchsatzleistungen.
