DD222361A1

DD222361A1 - PROCESS FOR FILTRATION OF POLYMER SOLUTIONS

Info

Publication number: DD222361A1
Application number: DD26122884A
Authority: DD
Inventors: Bernhard Tautz
Original assignee: Raedel Kunstseidenwerk
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Das Verfahren zur Filtration von Polymerloesungen dient vorzugsweise der Reinigung von Spinnloesungen in der Chemiefaserindustrie. Es ist ein kontinuierlich arbeitendes Filtrationsverfahren, das betriebssicher ist und eine oekonomische Regenerierung der Filterelemente durch wahlweise Spuelung oder Rueckspuelung gestattet.The process for the filtration of polymer solutions is preferably for the purification of spin solutions in the chemical fiber industry. It is a continuous filtration process that is safe to operate and allows for economical regeneration of the filter elements by selective irrigation or rinsing.

Description

-A--A-

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Filtration von PolymerlösungenProcess for the filtration of polymer solutions

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung dient der Reinigung.von Polymerlösungen, vorzugsweise von Spinnlösungen in der Chemiefaserindustrie·The invention serves for the purification of polymer solutions, preferably of spinning solutions in the chemical fiber industry.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Abtrennung von Verunreinigungen und ungelösten Teilchen aus Polymerlösungen wird in der Hegel die Pressenfiltration eingesetzt; Nachteilig bei diesem Verfahren ist, die Unterbrechung der Filtration nach Verstopfung des Filterbelages· Die Filterpresse muß geöffnet, der Filterbelag gewechselt und gereinigt werden« Es treten dabei neben Lösungsverlusten oft auch gesundheitliche und körperliche Belastungen auf·For the separation of impurities and undissolved particles from polymer solutions, the press filtration is used in the Hegel; The disadvantage of this method is the interruption of the filtration after blockage of the filter lining. The filter press has to be opened, the filter lining has to be changed and cleaned. In addition to loss of solution, there are often health and physical burdens.

Beben der Pressenfiltration werden auch kontinuierliche Verfahren benutzt, bei denen die Siebfläche durch einen ' sich ständig drehenden Saugarm gereinigt wird· Da sich das Abdichten des Rückspülraumes im Saugarm zum Druckraum der unfiltrierten Lösung hin schwierig gestaltet, wird je nach Druckdifferenz die Reinigung der Siebfläche unvollkommener« Außerdem treten große Verluste an der zu reinigenden Flüssigkeit ein, die das Arbeiten mit diesen Filtern unwirtschaftlich machen·Quenching of the press filtration also uses continuous processes in which the sieve surface is cleaned by a constantly rotating suction arm. Since the sealing of the backwash space in the suction arm to the pressure chamber of the unfiltered solution is difficult, the cleaning of the sieve surface becomes imperfect depending on the pressure difference. In addition, large losses occur in the liquid to be cleaned, which make working with these filters uneconomical ·

Die Reinigung dieser Filter erfolgt nur durch einen Rückspülprozeß· Ein einfaches Entfernen der VerunreinigungenThe cleaning of these filters is done only by a backwashing process · A simple removal of impurities

durch Spülung ist bei diesem Verfahren nicht möglich (DD- A? 84170);rinsing is not possible with this method (DD-A-84170);

Es ist weiterhin ein kontinuierlicher Rückspülfilter für Spinnlösungen bekannt, bei dem die zu filtrierende Lösung durch scheibenartig auf ein Druckrohr aufgesteckte Filterelemente in einen Druckbehälter fließt· Die Reinigung der Filterelemente erfolgt nacheinander, durch Kickspülung, indem die gereinigte Lösung im Druckbehälter durch die Filterelemente zurückfließt und in den Austrag abgeführt r~\ wird· Das zu reinigende Filterelement wird durch einen " entsprechend gestalteten beweglichen Kolben gegenüber den anderen Filterelementen und der noch unfiltrierten unter hohem Druck stehenden Lösung abgedichtet (Chemieanlagen und Verfahren 1982, Heft 3 S. 60, 62)· Auch dieser kontinuierliche Rückspülfilter für Polymerlösungen ermöglicht nur einen Rückspülprozeß der Filterelemente und nicht eine Filtration verbunden mit einem Spülprozeß·Furthermore, a continuous backflushing filter for spinning solutions is known, in which the solution to be filtered flows through disc-like filter elements into a pressure vessel. The filter elements are cleaned one after the other by kick-washing, in that the purified solution flows back through the filter elements in the pressure vessel discharged discharging r ~ \ is · to be purified filter element is sealed by an "appropriately designed piston movable relative to the other filter elements, and the remaining unfiltered highly pressurized solution (chemical plants and methods 1982 Issue 3 pp 60, 62) · even this continuous backwash filter for polymer solutions allows only a backwashing process of the filter elements and not a filtration associated with a rinsing process ·

Ziel der Erfindung /. Object of the invention .

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem der Filtrationsprozeß für Polymerlösungen kontinuierlieh arbeitend und die Regenerierung der Filterelemente ohne Störungen und ökonomisch gestaltet werden können·The aim of the invention is to develop a process in which the filtration process for polymer solutions can be operated continuously and the regeneration of the filter elements can be designed without disturbances and economically ·

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierlich arbeitendes Filtrationsverfahren für Polymerlösungen zu entwickeln, welches betriebssicher ist und eine ökonomische Regenerierung der Filterelemente durch wahlweise Spülung und Rückspülung gestattet·The invention has for its object to develop a continuous filtration process for polymer solutions, which is reliable and allows economic regeneration of the filter elements by optional flushing and backwashing

Merkmale der ErfindungFeatures of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Ausgangslösung unter einem Druck P 1 von weniger als 1 MPa in mindestens zwei absperrbare einzelne Filterrohre oder Pilterrohrgruppen (im weiteren Pilterrohrgruppen genannt) eingeleitet und durch die Poren der Pilterrohrgruppen in einem Druckbehälter mit einem Druck P 2* der kleiner als P 1 ist, als Piltrat weitergeleitet und über ein steuerbares Drosselorgan in die Piltratleitung abgeführt wird. Die Pilterrohrgruppen können unabhängig voneinander geschaltet werdeni Peststoffe werden im Inneren der Filterrohre als Filterbelag zurückgehalten. Durch Ansteigen des Druckes P 1 in der Pilterrohrgruppe wird die Stärke des Pilterbelages angezeigt« Bei einem festgelegten Druckpunkt wird über ein Steuergerät eine Regenerierung eingeleitet. Die Regenerierung ist in zwei unabhängige Teilschritte geteilt: Spülung der Pilterrohrgruppe und Rückspülung der Pilterrohrgruppe.According to the invention the object is achieved in that a starting solution under a pressure P 1 of less than 1 MPa in at least two shut-off individual filter tubes or Pilterrohrgruppen (hereinafter called Pilterrohrgruppen) introduced and through the pores of the Pilterrohrgruppen in a pressure vessel with a pressure P 2 * which is smaller than P 1, forwarded as a pilot and discharged through a controllable throttle body in the Piltratleitung. The Pilter Tube Groups can be switched independently of each other. Pestane is retained inside the filter tubes as a filter pad. By increasing the pressure P 1 in the Pilter tube group the thickness of the Pilterbelages is displayed «At a specified pressure point, a regeneration is initiated via a control unit. The regeneration is divided into two independent sub-steps: flushing of the Pilter tube group and backwashing of the Pilter tube group.

Bei der Spülung wird kurzfristig, In besonderen Fällen längere Zeit, ein Strom Ausgangslösung durch die Pilterrohrgruppe geschickt und über ein Absperrorgan in eine leitung für Spüllösung, mit einem Druck P 3, der kleiner als P 1 ist, abgeführt. Der locker an den Poren der Pilterrohrgruppe ansitzende Filterbelag wird dadurch abgespült. Bach einem oder mehreren Spülvorgängen ist eine Rückspülung der Pilterrohrgruppe notwendig, da der Filterbelag sich in den Poren der Pilterrohrgruppe verdichtet oder festklemmt und dadurch die FilterIeistung verringert wird. Bei der Rückspülung wird das Absperrorgan vor der Pilterrohrgruppe geschlossen und das Absperrorgan zu einer : Leitung für Rückspüllösung geöffnet. Durch den,in dieser Leitung herrschenden atmosphärischen Druck P 4 wird eine Druckdifferenz P 2 - P 4 ausgebildet, wodurch das Piltrat durch die Poren der Pilterrohrgruppe zurückgedrückt und somit die Rückspülung erreicht wird.During the flushing, a stream of starting solution is sent through the pile tube group at short notice, in special cases for a long time, and is discharged via a shut-off device into a line for rinsing solution, at a pressure P 3 which is less than P 1. The loosely adhering to the pores of the Pilterrohrgruppe filter lining is thereby rinsed. Stream one or more rinses, a backwash the Pilter tube group is necessary because the filter pad is compressed or clamped in the pores of the Pilter tube group and thereby the filter performance is reduced. During backwashing, the shut-off device is closed in front of the Pilter tube group and the obturator is opened to a: line for backwashing solution. By, prevailing in this line atmospheric pressure P 4, a pressure difference P 2 - P 4 is formed, whereby the Piltrat pushed back through the pores of the Pilterrohrgruppe and thus the backwashing is achieved.

Die Spülung und auch die Rückspülung werden automatisch nach Programm gesteuert· Liegt ein schwierig zu filtrie- ' render und die Poren der Filterrohrgruppe leicht verstopfender Schmutz vor, kann auf die Spülung verzichtet und nur mit der Rückspülung gearbeitet werden·The flushing and also the backwashing are controlled automatically according to the program · If there is a difficult to filter and the pores of the filter tube group slightly clogging dirt before, can be dispensed with the rinse and work only with the backwash

Ausführungsbeispielembodiment

Die dazugehörige Zeichnung zeigt das Schema des Verfahrens· In der Leitung für die Ausgangs lösung 1 tritt die zu fil- - trierende Lösung unter einem Druck P 1 von 0,6 MPa über ein steuerbares Absperrorgan 2 in die Filterrohrgruppe 3 und gelangt als Filtrat in den Druckbehälter 4, von wo sie über ein steuerbares Drosselorgan 5, welches zur Einstellung des Druckes P 2 von 0,3 MPa im Druckbehälter dient, in die Filtratleitung 6 abgeführt wird· Die Feststoffe setzen sich innen in der Filterrohrgruppe ab· Steigt der Druck P 1 auf 1 MPa an, so erfolgt die Spülung jeweils einer Filterrohrgruppe 3, indem das steuerbare Absperrorgan 2 für die Leitung der Spüllösung 7 für 1-5 Sekunden geöffnet wird· Der Druck auf der Leitung der Spüllösung 7 ist kleiner als 0,3 MPa·The accompanying drawing shows the scheme of the process · In the line for the initial solution 1, the filtrating to - trierende solution passes under a pressure P 1 of 0.6 MPa via a controllable obturator 2 in the filter tube group 3 and enters as filtrate in the Pressure vessel 4, from where it is discharged via a controllable throttle body 5, which serves to set the pressure P 2 of 0.3 MPa in the pressure vessel in the filtrate 6 · The solids settle inside of the filter tube group · increases the pressure P 1 to 1 MPa, the flushing is carried out in each case one filter tube group 3 by the controllable obturator 2 is opened for the administration of the rinsing solution 7 for 1-5 seconds · the pressure on the line of the rinsing solution 7 is less than 0.3 MPa ·

/ Sind durch Verunreinigungen die Poren der Filterrohrgruppe 3 verstopft, steigt der Druck P 1 an und über einen festgelegten Druckpunkt wird die Rückspülung der Filterrohrgruppe 3 durch ein Steuergerät eingeleitet* Das vor der Filterrohrgruppe 3 angeordnete steuerbare Absperrorgan 2 wird dabei geschlossen und das steuerbare Absperrorgan 2 für die Leitung der Rückspüllösung 8, welche unter dem atmosphärischen Druck P 4 steht, geöffnet· Die Druckdifferenz P 2 - P 4 bewirkt einen Rückfluß des Filtrats durch die Filterrohrgruppe 3, wobei eine Rückspülung erfolgt· Eine kontinuierliche Arbeitsweise des Filters wird gewährleistet, da von einer größeren Anzahl (2 - 8), mindestens jedoch von zwei vorhandenen Filterrohrgruppen 3 nur jeweils eine Filterrohrgruppe 3 gespült oderIf the pores of the filter tube group 3 are clogged by impurities, the pressure P 1 rises and the backwashing of the filter tube group 3 is initiated by a control device over a defined pressure point. The controllable shut-off device 2 arranged in front of the filter tube group 3 is closed and the controllable shut-off element 2 for the conduction of the backwashing solution 8, which is below the atmospheric pressure P 4, opened · The pressure difference P 2 - P 4 causes a reflux of the filtrate through the filter tube group 3, wherein a backwashing takes place · A continuous operation of the filter is ensured because of a larger number (2 - 8), but at least of two existing filter tube groups 3 only one filter tube group 3 rinsed or

rückgespült wird· Werden mehr als zwei PiIterxohrgruppen im Pilter verwendet, so kann bei einem Defekt an einer PiIterrohrgruppe 3 die betreffende PiIterrohrgruppe 3 stillgelegt und die Filtration mit der um die Filterrohrgruppe 3 verringerten Kapazität weitergeführt werden·If more than two pilot tube groups are used in the pestle, the pusher tube group 3 concerned can be shut down in the event of a defect in a pusher tube group 3 and the filtration can be continued with the capacity reduced by the filter tube group 3.

Claims

Erfind uags ans pruchInvent uags ans pruch

Ti Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen gekennzeichnet dadurch, daß eine Ausgangslösung unter einen Druck P 1 von weniger als 1 MPa über mindestens zwei absperrbare einzelne Filterrohre oder Filterrohrgruppen (im weiteren Filterrohrgruppen genannt) eingeleitet, durch die Poren der Filterrohrgruppen in einen Druckbehälter mit einem Druck P 2, der kleiner ala P. 1 ist, weitergeleitet und über ein steuerbares Drosselorgan abgeführt wird· A method for the filtration of polymer solutions, characterized in that a starting solution under a pressure P 1 of less than 1 MPa via at least two shut-off individual filter tubes or filter tube groups (hereinafter called filter tube groups) introduced through the pores of the filter tube groups in a pressure vessel with a pressure P. 2, which is smaller than P. 1, forwarded and discharged via a controllable throttle element ·

2i Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Filterrohrgruppen voneinander unabhängig schaltbar angeordnet sindi ' 2i process for the filtration of polymer solutions according to claim 1, characterized in that the filter tube groups are arranged independently switchable from each otheri '

3· Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß bei Ansteigen des Druckes P 1 infolge Filterbelag in den Filterrohrgruppen über einen festgelegten Druckpunkt und ein Steuergerat eine Regenerierung jeweils einer Filterrohrgruppe eingeleitet wird· 3 · Process for the filtration of polymer solutions according to claim 1 and 2, characterized in that regeneration is initiated in each case one filter tube group with increasing pressure P 1 as a result of filter lining in the filter tube groups via a predetermined pressure point and a control unit.

4· Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1, 2 und 3 gekennzeichnet dadurch, daß die Regenerierung jeweils einer FiIterrohrgruppe in zwei unabhängige Teilschritte, Spülung der Filterrohrgruppe und !Rückspülung der Filterrohrgruppe, geteilt . ist. . - ' .· ." . · '.;Process for the filtration of polymer solutions according to Claims 1, 2 and 3, characterized in that the regeneration in each case of a filter tube group is divided into two independent partial steps, rinsing of the filter tube group and backwashing of the filter tube group. is. , - '. ·. "·'.;

5i Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, daß bei der Spülung kurzfristig, in besonderen Fällen längere Zeit, ein Strom Ausgangslösung durch die Filterrohrgruppe geschickt und über ein steuerbares Absperrorgan5i process for the filtration of polymer solutions according to claim 1 to 4, characterized in that in the flushing at short notice, in special cases a long time, sent a stream of starting solution through the filter tube group and a controllable obturator

* *

in eine Leitung für Spüllösung, mit einem Druck P 3, der kleiner als P 1 ist, abgeführt wird·into a rinsing solution line, at a pressure P 3 which is less than P 1.

6i Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, daß bei der Rückspülung das steuerbare Absperrorgan vor der Filterrohrgruppe geschlossen und das steuerbare Absperrorgan zu einer Leitung für Rückspüllösung, die unter einem atmosphärischen Druck P 4 steht, geöffnet, so daß in- ( folge der Druckdifferenz P 2 - P 4 Filtrat durch die Filterrohrgruppe zurückgedrückt wird·6i process for the filtration of polymer solutions according to claim 1 to 4, characterized in that in the backwashing closed the controllable shut-off in front of the filter tube group and the controllable obturator to a line for backwashing solution, which is under an atmospheric pressure P 4, opened, so that in- (as a result of the pressure difference P 2 -P 4 filtrate is forced back through the filter tube group)

7· Verfahren zur Filtration von Polymerlösungen nach Anspruch 1 bis 6 gekennzeichnet dadurch, daß sich die Regenerierung sowohl auf die Spülung als auch nur auf die Rückspülung beschränken kanniProcess for the filtration of polymer solutions according to Claims 1 to 6, characterized in that the regeneration can be limited to both the rinsing and only the backwashing

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