DE1088469B - Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Trennung von Feststoffen aus Fluessigkeiten und ihre Entfernung aus dem Filter - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Trennung von Feststoffen aus Fluessigkeiten und ihre Entfernung aus dem Filter

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DE1088469B DEM29777A DEM0029777A DE1088469B DE 1088469 B DE1088469 B DE 1088469B DE M29777 A DEM29777 A DE M29777A DE M0029777 A DEM0029777 A DE M0029777A DE 1088469 B DE1088469 B DE 1088469B
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Description

DEUTSCHES
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fortlaufenden Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten" und ihre Entfernung aus dem Filter. Kontinuierlich arbeitende Filter, wie Trommelfilter, sind bekannt. Sie sind aber verhältnismäßig teuer in der Anschaffung und auch nicht überall und für alles einsatzfähig. So eignen sie sich nur für gut filtrierbare Flüssigkeiten und für das Arbeiten im großen. Andere Filtergattungen dagegen, z. B. die gebräuchlichen Scheibenfilter oder Filterpressen, lassen wohl eine Verwendung im größeren Außmaße zu, sind auch verhältnismäßig billig und besitzen auf engstem Raum eine erhebliche Filterfläche. Sie sind deshalb für schwer filtrierbare Stoffe geeignet, erfordern jedoch viele Bedienungsarbeiten von Hand. Außerdem gestatten sie nur chargenweisen Einsatz, arbeiten also nicht kontinuierlich. Vor allem aber macht bei ihnen die Beseitigung der Filterrückstände große Mühe, denn auch zusätzliche Reinigungsvorrichtungen vermögen nicht zu verhindern, daß sie nach jedem Filtervorgang auseinandergenommen und wieder zusammengebaut werden müssen. Das Arbeiten mit ihnen ist umständlich und zeitraubend.
Bekannt sind auch Scheibendrehfilter, bei denen die nach dem Filtervorgang auf den Filterelementen liegenden Rückstände durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden. Sie arbeiten daher praktisch ohne Unterbrechung. Dieser Gattung von Filtern gehört auch der Erfindungsgegenstand an. Von dem Bekannten unterscheidet er sich dadurch, daß die Filterelemente von den nach dem eigentlichen Filtervorgang angesammelten, gegebenenfalls vorher noch besonders behandelten Rückständen dadurch befreit werden, daß diese durch Rückspülung mit Flüssigkeit losgelöst und gleichzeitig oder sofort anschließend in an sich bekannter Weise durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden und dabei an die von den Rändern der Elemente in größerem Abstand befindliche Gehäusewand geworfen werden, danach von dort durch eine oder mehrere verschiedene Hilfseinrichtungen, wie Schaber, Druckluft, Spülflüssigkeit od. dgl., eventuell in Zusammenwirkung, losgelöst oder durch ihr eigenes Gewicht nach unten fallen und vom unteren Gehäuseteil aus, wenn nötig, durch geeignete Mittel, wie Förderschnecken, Injektoren od. dgl., unterstützt, ausgetragen werden.
Durch die erfindungsgemäBe Kombination des Abschleuderns der Rückstände von den Filterplatten durch Zentrifugalkraft mit einer an sich bei anderen Filtergattungen bekannten Rückspülung werden auch fest haftende Substanzen, beispielsweise wenn sie schmierig, klebrig od. dgl. sind, mit Sicherheit auch bei feinmaschigen Geweben als Filterbelag mit Sicherheit losgelöst und von den Platten entfernt. Damit er-Verfahren und Vorrichtung
zur fortlaufenden Trennung
von Feststoffen aus Flüssigkeiten
und ihre Entfernung aus dem Filter
Anmelder:
Dipl.- Chem. Dr.- Ing. Hans Müller,
Erlenbach, Zürich (Schweiz)
Vertreter: Dr. jur. H. Schlüter, Rechtsanwalt,
Heidelberg, Neuenheimer Landstr. 48
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 11. Juni und 28. Oktober 1955
Dipl.-Chem. Dr.-Ing. Hans Müller,
Erlenbach, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
gibt sich erst ein wirtschaftliches Arbeiten mit dem Filter auch in schwierigen Fällen, in denen die Zentrifugalkraft allein oder die Rückspülung für sich keinen Erfolg bringt. Ein nach der Erfindung arbeitendes Filter, das dementsprechend eingerichtet ist, läßt sich weitgehend universell einsetzen im Gegensatz zu bekannten Geräten, die nur einen beschränkten Anwendungsbereich besitzen.
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist es möglich, die schnelle Umdrehung der Welle und die auf ihr befindlichen Elemente in besonderen Fällen in wechselnder Richtung erfolgen zu lassen, wobei gegebenenfalls ein solcher Drehrichtungswechsel bis zur rotierenden Vibration gesteigert werden kann. Beispielsweise ist dies angebracht, wenn bei klebrigen oder schmierenden Feststoffen sich nach mehreren Arbeitsspielen die Poren der Filtertücher oder -siebe teilweise verstopft haben. Der Filterapparat wirkt hierbei gewissermaßen als Waschmaschine für die Filtertücher. Eventuell kann gleichzeitig die Durchflußrichtung der Wasch- und Spülflüssigkeit geändert werden.
Eine zur Durchführung der erfindungsgemäßenVerfahren verwendbare Vorrichtung ist in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise aus der Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich.
Das in schematischer Darstellung gezeigte Verkörperungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
009 590/258
besitzt ein Gehäuse 1, welches nach unten konisch oder sonstwie verjüngt in einen Äustragsstutzen 2 ausläuft. Der letztere befindet sich zweckmäßig seitlich von der Gehäusemittelachse. Oben ist das Gehäuse 1 durch einen Deckel 18 verschlossen, der ein Lager 3 für die Welle 4 trägt. Das andere Lager 5 für die Welle 4 ist im Schrägboden des Gehäuses 1 eingebaut, wobei ein geeignetes Mittel, wie Stopfbüchse, Schleifring, O-Ring od. dgl., nach außen abdichtet. Unterhalb des Deckels 18 ist die Welle 4 hohl ausgebildet und mit Löchern oder Schlitzen 6 versehen. Auf ihr sitzen Filterelemente 7, die in dem gezeigten Beispiel flache, runde Scheiben sind, aber jede andere passende Gestalt haben können. Zwischen je zwei Scheiben 7 sind Dichtungsringe 8 eingelegt, welche gleichzeitig für den notwendigen Abstand der Elemente untereinander sorgen. Eine Spannvorrichtung 9 hält die auswechselbar aufgesteckten Filterelemente 7 und die Dichtungsringe 8 zusammen. Am oberen Ende der Welle 4 ist ein Motor 10 oder ein sonstiges Antriebsmittel befestigt.
Die zu filternde Flüssigkeit wird durch einen Stutzen 11 in das Gehäuse 1 eingeführt und umfängt dort, wenn das letztere gefüllt ist, die Filterscheiben 7. Das Filtrat durchdringt deren Filterschicht und gelangt während des Filtervorganges in ihre Innenräume. Von da fließt es durch die Schlitze 6 in den hohlen Teil der Welle 4, der mit seinem freien Ende in einen Stutzen 12 ragt. Aus diesem wird das Filtrat dann abgezogen. Auf der Außenfläche der stillstehenden oder nur langsam drehenden Platten 7 sammeln sich dabei die ungelösten Rückstände aus der zu filternden Flüssigkeit an und bilden einen Kuchen 13. Wenn dieser eine bestimmte Stärke erreicht hat, so daß nur noch wenig oder überhaupt kein Filtrat mehr durch ihn dringen kann, wird bei abgestelltem Zufluß die Welle 4 in rasche Umdrehung versetzt und damit die Kuchen 13 von den Scheiben 7 durch Fliehkraft abgeschleudert. Die Umschaltung der Welle auf Hochtouren kann von Hand oder selbsttätig erfolgen. Im letzteren Falle wird z. B. durch das im Stutzen nur noch schwach fließende Filtrat ein Schalter od. dgl. ausgelöst.
Gleichzeitig wird im Augenblick des Abschleuderns mit Wasser durch Filterhohlwelle rückgespült. Diese Rückspülung ist an sich bei stehenden Filtern bekannt, hat aber bei der Erfindung im Zusammenhang mit der Abschleuderung besondere Vorteile. Der Filtervorgang verläuft hierbei so, daß zunächst das Filtergehäuse mit Wasser unter Zugabe von Filterhilfsmitteln, wie Kieselgur, Holzmehl, Asbest u. dgl., gefüllt wird. Das Wasser wird so lange abgezogen, bis sich auf den Filterplatten eine etwa 5 bis 10 mm starke Schicht aus dem Filterhilfsmittel gebildet hat. Danach wird der zu filternde Saft bis zur Undurchlässigkeit bzw. Schwerdurchlässigkeit der Schicht zugegeben. Wenn es soweit ist, wird die Filterschicht unter gleichzeitiger Rückspülung durch Wasser abgeschleudert.
An der Innenwandung des Gehäuses 1 gleiten die Filterrückstände durch ihr Eigengewicht ab und gelangen in den verjüngten unteren Teil des Gehäuses 1. Die sonst verschlossen gehaltene öffnung 14 wird bei Beginn des Abschleuder- und Rückspülvorganges entweder von Hand oder ebenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von der erhöhten Drehzahl aufgemacht, die Rückstände werden ausgetragen. Unterstützt werden kann die Austragung der Kuchenbestandteile durch ein Hilfsmittel, wie Förderschnecke, Flüssigkeit, Druckgas od. dgl. Die Flüssigkeit oder das Druckgas spülen dieTeilchen des Filterbelages nach unten und schwemmen sie von dort aus dem Gehäuse. Soweit erforderlich, können auch mitrotierende Kratzbleche oder andere geeignete Vorrichtungen an der Innenwand des Gehäuses 1 vorbeistreichen, um dort ein Festhaften von Rückständen zu verhindern. Für Kuchen, deren Stoffe zur Zusammenballung neigen und die deshalb in größeren oder kleineren Stücken abgeschleudert werden, können, damit keine Verstopfung der Austragsöffnung 14 stattfindet, im unteren Teil des Gehäuses 1 Schlagstifte (nicht gezeichnet) mitrotieren. Sie zerkleinern, gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit im Gehäuse feststehenden Stiften, die abgeschleuderten Filterrückstände.
Zur Entleerung der Rückstände können in dem Gehäuse 1 feststehende, zweckmäßig unterhalb des Dekkels 18 angebrachte Düsen (nicht gezeichnet) angeordnet sein, welche zwischen Kesselwand und Filterelementen einen Flüssigkeits- oder Druckgasstrom von oben nach unten erzeugen. Ihre öffnungen weisen in Richtung auf die Gehäusewandung zu nach unten. Bei entsprechender Konstruktion können die Düsen auch mitrotieren. In den Fällen, also bei stehenden oder mitrotierenden Düsen, kann sowohl zuerst abgeschleudert und dann mittels des Spülstromes entleert werden als auch die Spülung vor der beginnenden Umdrehung sein, so daß die abgeschleuderten Filterrückstände gar nicht erst die Gehäusewandung berühren.
Wenn in der rotierenden Achse eine von außen bedienbare Klappe (nicht gezeichnet) eingebaut ist, durch welche ein Teil der Filterelemente ausgeschaltet werden kann, dann ergibt sich der Vorteil, daß der Apparat vor Beendigung der Filtration mit Preßluft bis auf das Niveau der abgesperrten Platten — meistens nur die unterste — entleert werden kann, und zwar unter gleichzeitiger Filtration des im Behälter befindlichen Flüssigkeitsvolumens. Vor der Entleerung bleiben dann im Kessel nur wenige Liter unfiltrierte Flüssigkeit zurück, welche wieder in das Zulaufgefäß zurückgepumpt werden müssen. Der ganze übrige Behälterinhalt kann auf diese Weise fertig filtriert werden.
Die Drehrichtung der Welle beim Abschleudervorgang kann periodisch abwechselnd sein, gegebenenfalls soll der D rehrichtungswechsel bis zur rotierenden Vibration gesteigert werden. Eine solche Möglichkeit wird vorteilhaft dort angewendet, wo Filtertücher benutzt werden. Wenn sich nach einer oder mehreren Chargen die Filtertücher verstopft haben, wird der Filterapparat gleichsam als Waschmaschine gebraucht, indem die Drehrichtung der rotierenden Welle periodisch wie bei einer Waschmaschine geändert wird, eventuell unter gleichzeitiger Änderung der Durchflußrichtung der Waschflüssigkeit. Dies ergibt ein etwas schnelleres und intensiveres Auswaschen der Filtertücher als bei einer gleichförmigen Drehrichtung.
Ein Stutzen 17 gestattet eine totale Entleerung der
Flüssigkeit aus dem Gehäuse 1, da er im tiefsten Punkt des Kessels angeordnet ist. Durch Umwälzen der Flüssigkeit vom Stutzen 17 zum Stutzen 11 undgleichzeitiges Ansetzen von Vakuum am Stutzen 12 kann auch der letzte Rest von Flüssigkeit filtriert werden, ebenso durch Aufgabe von Druckluft auf den Behälter 1 mit gleichzeitiger Zirkulation.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur fortlaufenden Trennung von
Feststoffen aus Flüssigkeiten und ihre Entfernung aus dem Filter, bei dem die Filterelemente auf der senkrecht stehenden Hohlwelle waagerecht angeordnet sind und die zwecks Reinigung der Elemente
von Rückständen in Rotation versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente von den nach dem eigentlichen Filtervorgang angesammelten, gegebenenfalls vorher noch besonders behandelten Rückständen dadurch befreit werden, daß diese durch Rückspülung mit Flüssigkeit losgelöst und gleichzeitig oder sofort anschließend in an sich bekannter Weise durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden und dabei an die von den Rändern der Elemente in größerem Abstand be- ίο fmdliche Gehäusewand geworfen werden, danach von dort durch eine oder mehrere verschiedene Hilfseinrichtungen, wie Schaber, Druckluft, Spülflüssigkeit od. dgl., eventuell in Zusammenwirkung, losgelöst oder durch ihr eigenes Gewicht nach i* unten fallen und vom unteren Gehäuseteil aus, wenn nötig, durch geeignete Mittel, wie Förderschnecken, Injektoren od. dgl., unterstützt, ausgetragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schnelle Umdrehung der Filterwelle und der darauf angeordneten Filterelemente beim Abschleudervorgang in wechselnder Richtung erfolgt, wobei gegebenenfall-s ein solcher Drehrichtungswechsel bis zur rotierenden Vibration gesteigert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragung der abgeschleuderten Filterrückstände aus dem Gehäuse mittels Flüssigkeit oder Gas, z. B. Druckluft, erfolgt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Gehäuses (1) Schlagstifte mitrotieren, die gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit im Gehäuse (1) befestigten Stiften eine Zerkleinerung der abgeschleuderten Filterrückstände bewirken.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) feststehende Düsen angeordnet sind, welche zwischen Gehäusewandung und Filterelementen (7) eine Strömung des zur Entleerung der Rückstände (13) verwendeten Hilfsmediums von oben nach unten erzeugen.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerung der Filterrückstände (13) unter Zuhilfenahme mitrotierender Düsen erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der rotierenden Welle (4) eine von außen bedienbare Klappe od. dgl. zum Abschalten eines Teiles der Filterelemente eingebaut ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 924 746;
französische Patentschrift Nr. 1 080 018.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 590/258 8.60
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