AT395182B - Verfahren und vorrichtung zum filtern von suspensionen - Google Patents

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Description

AT395182 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern von Suspensionen, wobei die zu filternde Suspension an einem Bereich einer sich bewegenden, endlosen Filterfläche aufgegeben wird, das Filtrat in den von der Filterfläche umgebenen Innenraum des Filters tritt, und die auf der beweglichen Filterfläche gebildete Pulpeschicht an einem weiteren Bereich der beweglichen Filterfläche von dieser äbgenommen wird, wobei Filtrat zwischen dem Ab-5 nahmebereich der Pulpeschicht und dem Aufgabebereich der Suspension durch die Filterfläche aus dem Innenraum des Filters nach außen zurückgeführt wird und wobei die Filterfläche zwischen dem Abnahmebereich und dem Aufgabebereich in Filtrat eintaucht.
Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Becken, mit einer Filtertrommel, die sich innerhalb des Beckens, teilweise in das Filtrat eintauchend dreht, mit einer Zuführkammer 10 zum Zuführen der zu filternden Suspension auf die Filterfläche der Filtertrommel, mit einer Einrichtung zum Abnehmen der Pulpeschicht von der Filterfläche und mit Leitungen, durch die Filtrat, das aus dem Innenraum der Filtertrommel im Abschnitt zwischen der Einrichtung zum Abnehmen der Pulpeschicht und der Zufuhrkammer zum Zuführen der Suspension auf die Filterfläche in das Becken getreten ist, aus dem Becken abgezogen wird.
Zum Filtern, Verdichten, Eindicken und zum Waschen von Fasersuspensionen, insbesondere von 15 Zellulosefasersuspensionen odervon Stoffbrei, werden Filtervorrichtungen verwendet, in denen dieFasersuspension entweder auf getrennten, konstant umlaufenden Filtermitteln, wie rotierenden Trommeln, Scheiben od. dgl. oderauf endlosen Drahtgeweben od. dgl. verdichtet wird. Die Fasersuspension wird, zu ein»' entsprechenden Konsistenz bzw. Stoffdichte verdünnt, in die Zuführung, das Becken od. dgl. der Filtervorrichtung eingebracht. Mittels Druckdifferenz wird die Fasersuspension durch Filtern auf einer Filterfläche verdichtet, die sich relativ zum 20 feststehenden Zuführungsbereich bewegt, und die verdichtete Suspension wird weitergefördert. Gegenwärtig weiden zum Abdichten zwischen dem sich bewegenden Filtermittel und dem Rand des feststehenden Zuführungsteils ein schmaler Spalt oder Dichtlippen bzw. Abstreifkanten verwendet.
Die Verwendung von Dichtlippen verursacht Abrieb am Filterglied, wogegen ein schmaler Spalt in kurzer Zeit zugesetzt wird und Beschädigungen des Filtermittels verursacht Überdies ist es nicht möglich, einen Spalt so schmal 25 auszuführen, daß keine Undichtigkeiten auftreten. Wird eine elastische Dichtlippe verwendet tritt weiters das Problem auf, daß an der Abnahmestelle nicht die gesamte, an der FilterflächeanhaftendePulpe entfernt weidenkann, sondern daß Reste der Pulpe auf der Filterfläche in einer ungleichmäßigen Schicht Zurückbleiben. In der Folge wird die Dichtlippe vom Filtermittel abgehoben, wenn diese unebene Stellebei der nächsten Umdrehung an der Dichtlippe vorbeistreicht Wenn sich an der Filterfläche mehr Pulpe abgesetzt hat, nimmt die Reibung zu, bis sich die 30 Pulpeschicht zwischen Dichtlippe und Filterfläche verkeilt und die Bewegung des Filtermittels unterbindet
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannt») Nachteile zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch, daß zwischen dem Abnahmebereich der Pulpeschicht und dem Aufgabebereich der Suspension in wenigstens einem Abschnitt Filtrat durch die Filterfläche aus dem Innenraum des Filters mit einer Strömungsgeschwindigkeit nach außen tritt, die größer ist, als die Geschwindigkeit mit der Filtrat 35 im übrigen Abschnitt der Filterfläche aus dem Innenraum des Filters nach außen tritt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der die Suspension in einem Bereich auf die Filterfläche aufgegeben wird, in der sich diese von unten nach oben bewegt, wird so vorgegangen, daß Filtrat unterhalb des Aufgabebereiches der Suspension auf die Filterfläche mit erhöht» Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt. So wird eine weitere Verbesserung der Reinigung des Filtergliedes erreicht Bei dieser 40 Variante kann mit Vorteil auch so vorgegangen werden, daß der Filtratspiegel im Abschnitt, in dem Filtrat mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt, tiefer als der höchste Punkt des Abschnittes, in dem Filtrat mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt, gehalten wird.
Die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung,mitderdiePulpeschicht von der Filterflächeder Filtertrommel 45 abgenommen wird, und der Zuführkammer, in der die Suspension der Filterfläche zugeführt wird, wenigstens eine
Kammer, die zu einem Abschnitt der Filterfläche offen ist, vorgesehen ist, daß die Kammer gegenüber dem übrigen die Filtertrommel umgebenden Raum und dem Becken durch Wände abgeteilt und mit Hilfe wenigstens einer Dichtung, die zwischen der Filterfläche der Filtertrommel und der die Kamm» nach unten begrenzenden Wand angeordnet ist, zur Filtertrommel hin abgedichtet ist und daß von der Kammer eine Leitung zum Abführen von Filtrat 50 ausgeht.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die der Filterfläche der Filtertrommel zugekehrte Öffnung der Kammer unmittelbar unter dem Bereich angeordnet ist, in dem dieZuführkammerzurFUtertrommel hin offen ist. BeidieserAusfuhrungsform wird dieFilferfläche unmittelbar vor d» Stelle gereinigt, an der die zu filternde Suspension aufgegeben wird, sodaß die Gefahr des Zusetzens d» 55 Filterfläche vor dem Aufgeben der Suspension gering ist.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sich die der Filterfläche der Filtertrommel zugekehrte Öffnung der Kammer wenigstens über einen Teil d» Länge der Filteitrommel »streckt So kann die Reinigung des für das Filtern wesentlichen Teils der Filterfläche des Trommelfilters ohne weiteres ausgeführt werden. -2-
AT 395 182 B
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich auch dadurch auszeichnen, daß die Kamm»1 in Richtung der Drehachse der Filtertrommel in wenigstens zwei Teilkammem unterteilt ist. So kämen Filtrate unterschiedlicher Beschaffenheit gewonnen werden.
Mit der Erfindung wird das Problem gelöst, das durch an der Oberfläche da Filterfläche anhaftende Pulpe S entsteht, indem ein Schrittzur Reinigung des Filtergliedes vorgesehen ist,bevor dieFilteitrommelbeiihrernächsten
Umdrehung wieder den Aufgabebereich der Suspension erreicht Erfindungsgmäß wird ein gesteuerter Flüssigkeitsstrom von einem Raum unterhalb des Flüssigkeitsspiegels innerhalb der Filtertrommel in einem Trennraum außerhalb des Filtergliedes erreicht, wobei dies»1 Durchfluß die Filterfläche reinigt Erfindungsgemäß ist eine so wirksame Reinigung möglich, daß in den meisten Fällen keine weitere Reinigung da* Filterfläche 10 erforderlich ist
Bei Anwendung der Erfindung kann die Abdichtungsstelle an einer frei gewählten Stelle vorgesehen sein.
Wenn in Laufrichtung der Filtertrommel nacheinander zwei oder mehr Trennräume vorgesehen sind, ist es möglich, die Filtrate zu fraktionieren, beispielsweise nach dom Luftgehalt, Fasergehalt oder der Konzentration von Chemikalien. Unter den getrennten Fraktionen kann dann diejenige ausgewählt werden, die hinsichtlich ihrer 15 Eigenschaften am besten dazu geeignet ist, wieder in den Vorgang eingespeist zu werden. Ebenso ist es möglich, diejenige Fraktion auszuwählen, die aus dem Vorgang entfernt werden soll.
Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel ihrer Anwendung in Verbindung mit einer Waschtrommel anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt: Fig. 1 schematisch die für das erfindungsgmäße Verfahren bei ein» Waschtrommel vorgesehenen Verbindungsleitungen,Fig.2einen teilweisen Schnitt einerEindickungs-Waschtiommel 20 und Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie (A-A) in Fig. 2.
Wie in Fig. 1 gezeigt wird eine fasohaltige Suspension, beispielsweise ein Faserbrei, aus einem nicht dargestellten Zwischenbehälter od. dgl. mit einer Stoffdichte weitergeleitet die höher ist (z. B. 5 %) als die Stoffdichte (z. B. 3 %), mit der die Suspension dem Waschfilter zugeführt wird.
Der Faserbrei wird im zuführenden Rohrsystem zwischen den Stellen (1) und (2) verdünnt bevor er eine Zu-25 führkammer (4) erreicht.
Von der Zuführkammer (4) aus wird der Faserbrei mittels der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren einer Filtertrommel (5) und mittels des Flüssigkeitsdruckes gegen die mit einem Drahtnetz od. dgl. versehene Filtertrommel (5) gepreßt, wobei das Filtrat in das Innere der Filtertrommel (5) eindringt. Außerhalb des oberen Bereiches der Filtertrommel (5) herrscht innerhalb einer Abdeckung ein höherer Druck als im Innenraum der 30 Filtertrommel (5).
Der in einem Becken (6) außerhalb des unteren Teiles der Filtertrommel (5) herrschende Druck entspricht dem innerhalb der Filtertrommel (5) herrschenden Druck.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform dreht sich die Filtertrommel (5) im Uhrzeigersinn.
Unterhalb des Spaltes zwischen dem Boden der Zuführkammer (4) und der Filtertrommel (5) ist eine Kammer 33 (14) vorgesehen. Der Spalt zwischen der Filtertrommel (5) und dem Boden der Zuführkamm» (4) wird mittels einer
Dichtung (15) abgedichtet, wogegen der Spalt zwischen der unteren Wand d» Kamm» (14) und der Filtertrommel (5) mittels einer Dichtung (16) abgedichtet wird.
In dem Abschnitt (12) zwischen den Dichtungen (15) und (16) fließt Filtrat aus dem Innenraum d»Filt»trommel (5) in die Kammer (14), sodaß die Filterfläche der Filt»trommel gereinigt wird. Aus der Kamm» (14) wird das Filtrat 40 durch eine Leitung (7), die mit einer Leitung (7*) in Verbindung steht, abgeleitet. Das Filtrat wird aus der Kammer (14) so schnell abgeleitet, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Kamm» (14) unter der Dichtung (16) liegt
Das im Becken (6) vorhandene Filtrat enthält immer eine bestimmte Menge an Fasern, die durch dieFilterflächen gelangt sind und die, da sie leichter als das Filtrat sind, nach oben steigen, wobei sie an d» Außenfläche der Filtertrommel (5) anhaften. 45 Das im Abschnitt (12) aus dem Innenraum der Filtertrommel (5) in die Kamm» (14) fließende Filtrat wäscht diese
Fasern unmittelbar vor dem Aufgabebereich der Suspension wirksam von d» Oberfläche d» Filtertrommel (5) ab. Gleichzeitig werden Fasern, die durch Undichtigkeiten aus d» mit Hochdruck beaufschlagten Zuführkammer (4) in den Bereich unterhalb der Dichtung (15) gelangen könn»i, in der Kamm» (14) gewaschen.
Das über den Innenraum der Filtertrommel (5) in das Becken (6) und in die Kammer (14) gelang»ide Filtrat wird 50 durch die Leitungen (7) und (7') zur Saugseite einer Pumpe (8) und von dieser weit» durch eine Leitung (9) geleit», um die zugeführte Pulpe zu verdünnen.
Das faserfieieFiltrat wird durch eine eigeneLeitung (10) aus dem Inn»en der Filtertrommel (5) in einen Filtrattank (11) geleitet, aus dem das Filtrat weiter zu einem Anlagenteil gepumpt werden kann, wo ein Fasergehalt im Filtrat schädlich wäre, z. B. zu einer Verdampfungsanlage, zu den Waschdüsen eines vorgeschalteten Waschfilters od. dgl. 55 Der Innenraum der Filtertrommel (5) und das Becken (6) sind in bekannt» Weise mittels Dichtschnüren (13) voneinander getrennt,sodaß das Fitratdurch das Drahtgeflechtin das Beckengelang») kann,wobeidie Fasern jedoch nicht in den Innenraum der Filtertrommel (5) kommen können. -3-

Claims (7)

  1. AT 395 182 B Die auf der Oberfläche der Filtertrommel (5) angesammelte Pulpeschicht wird auf bekannte Weise in einem Abnahmebereich (17) entfernt. Die Erfindung istnichtauf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es ist möglich, am Umfang der Filtertrommel (5) mehrere Kammern (14) anzuordnen, wobei die in diese Kammern (14) geleiteten Fraktionen zu 5 anderen Teilen der Anlage geleitet werden können. So kann z. B. eine Fraktion wieder zur Zuführkammer (4) geleitet werden, wogegen eine andere Fraktion vollständig entfernt wird. Die Kammern (14) können an einer beliebigen Stelle am Umfang der Filtertrommel (5) zwischen dem Abnahmebereich der Pulpe und dem Aufgabebereich der Suspension angeordnet sein. Die größte Wirkung wird jedoch erzielt, wenn die Kammer (14) unmittelbar vor dm Aufgabebereich angeordnet ist. 10 Zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit kann die Kammer (14) auch in Richtung der Drehachse der Filter trommel (5), in z. B. vier Teilkammem unterteilt sein. Damit wird es möglich, Teilkammem abwechselnd oder gleichzeitig mittels eines Schiebers oder Ventilen zu öffnen oder zu schließen. Die Kammer (14) muß sich nicht über die gesamte Breite der Filtertrommel (5) erstrecken, sondern kann auch nur dort vorgesehen sein, wo es für notwendig erachtet wird, z. B. an den Enden der Trommel. IS Die Dichtungen (15), (16) zwischen der Kammer (14) und der Filtertrommel (5)könnenauf verschiedene Weise angeordnet sein. Die Dichtung (15) zwischen der Zufiihrkammer (4) und der Kamme»' (14) kann auch weggelassen werden. In diesem Fall wird die aus der Zufuhrkammer (4) in die Kammer (14) eintretende Suspension zusammen mit der zur Reinigung verwendeten Flüssigkeit wieder zur Zuführkammer (4) geleitet Vorstehend wurde ein Trommelfilter beschrieben, bei dem in einem die Filtertrommel (5) umgebenden 20 abgeschlossenen Raum Überdruck herrscht. Die Erfindung kann auch in Verbindung mit einem Filter, das in einem offenen Becken umläuft, eingesetzt werden. Dabei wird die Saugwirkung mit Unterdrück im Inneren des Filters erzielt Die Erfindung kann auch in Verbindung mit einem umlaufenden, endlosen Drahtgewebefilter od. dgl. angewendet werden. 25 PATENTANSPRÜCHE 30 1. Verfahren zum Filtern von Suspensionen, wobei die zu filternde Suspension an einem Bereich einer sich bewegenden, endlosen Filterfläche aufgegeben wird, das Filtrat in den von der Filterfläche umgebenen Innenraum 35 des Filters tritt, und die auf der beweglichen Filterfläche gebildete Pulpeschicht an einem weiteren Bereich der beweglichen FUterfläche von dieser abgenommen wird, wobei Filtrat zwischen dem Abnahmebereich der Pulpeschicht und dem Aufgabebereich der Suspension durch die Filterfläche aus dem Innenraum des Filters nach außen zurückgeführt wird und wobei die Filterfläche zwischen dem Abnahmebereich und dem Aufgäbebereich in Filtrat eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abnahmebereich der Pulpeschicht und «fern Aufgabebereich 40 der Suspension in wenigstens einem Abschnitt Filtrat durch die Filterfläche aus dem Innenraum des Filters mit einer Strömungsgeschwindigkeit nach außen tritt, die größer ist, als die Geschwindigkeit mit der Filtrat im übrigen Abschnitt der Filterfläche aus dem Innenraum des Filters nach außen tritt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Suspension in einem Bereich auf die Filterfläche aufgegeben wird, in der 45 sich diese von unten nach oben bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß Filtrat unterhalb des Aufgabebereiches der Suspension auf die Filterfläche mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtratspiegel im Abschnitt, in dem Filtrat mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt, tiefer als der höchste Punkt des Abschnittes,in dem 50 Filtrat mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Filterfläche nach außen tritt, gehalten wird.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Becken, mit einer Filtertrommel, die sich innerhalb des Beckens, teilweise in das Filtrat eintauchend dreht, mit einer Zuführkammer zum Zuführen der zu filternden Suspension auf die Filterfläche der Filtertrommel, mit einer Einrichtung zum 55 Abnehmen der Pulpeschicht von der Filterfläche und mit Leitungen, durch die Filtrat, das aus dem Innenraum der Filtertrommel im Abschnitt zwischen der Einrichtung zum Abnehmen der Pulpeschicht und der Zuführkammer zum Zuführen der Suspension auf die Filterfläche in das Becken getreten ist, aus dem Becken abgezogen wird, dadurch -4- AT395 182 B gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung (17), mit der die Pulpeschicht von der Filterfläche der Filtertrommel (5) abgenommen wird, und der Zuführkammer (4), in der die S uspension der Filterfläche zugeführt wird, wenigstens eine Kammer (14), die zu einem Abschnitt (12) der Filterfläche offen ist, vorgesehen ist, daß die Kammer (14) gegenüber dem übrigen die Filtertrommel (5) umgebenden Raum und dem Becken (6) durch Wände abgeteilt und mit Hilfe wenigstens einer Dichtung (16), die zwischen der Filterfläche der Filtertrommel (5) und der die Kammer (14) nach unten begrenzenden Wand angeordnet ist, zur Filtertrommel (5) hin abgedichtet ist und daß von der Kammer (14) eine Leitung (7) zum Abführ») von Filtrat ausgeht.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieder Filterfläche der Filtertrommel (5) zugekehrte Öffnung der Kammer (14) unmittelbar unter dem Bereich angeordnet ist, in dem die Zuführkammer (4) zur Filtertrommel (5) hin offen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die der Filterfläche der Filtertrommel (5) zugekehrte Öffnung der Kammer (14) wenigstens über einen Teil der Länge der Filtertrommel (5) erstreckt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (14) in Richtung der Drehachse der Filtertrommel (5) in wenigstens zwei Teilkammem unterteilt ist Hiezu 2 Blatt Zeichnung»! -5-
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