DE37082C - Einrichtung zur kontinuirlichen Entfärbung und Filtration von Flüssigkeiten durch karbonisirte Faserstoffe und Verfahren zur Herstellung der letzteren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zur Bleiche, zur Fabrikation von feinen weifsen Papieren, von Stärke, zur Herstellung reinen Trinkwassers u. s. w. ist es wichtig, grofse Wassermassen oder andere Flüssigkeiten von den ihnen anhaftenden Farbstoffen oder Verunreinigungen zu befreien. Dies geschieht auf billige und wirksame Weise durch Benutzung carbonisirter Faserstoffe.

Die Verfahren zur Herstellung derselben sind folgende:

Faserstoffe organischer oder mineralischer Substanz, .wie Papiermasse, Cellulose, entfettete Wollabfälle, entfärbte und entfettete Baumwollabfälle, fein zerfaserter Asbest u. s. w., werden in einem scharf arbeitenden Quirlbottich oder einem Holländer in Wasser gleichmäfsig vertheilt. Zu diesem Brei setzt man saure Salze (Salze mit 2 Aequivalenten Säure), wie überoxalsaures Kali, Alaun u. s. w., Thonerdesalze oder Thonerde, jeden dieser Stoffe allein oder im Gemenge mit einander. Sowie die Salze bezw. die Thonerde in der Flüssigkeit gelöst bezw. suspendirt sind, fügt man eine solche Menge fein zertheilter Kohle hinzu, als ²/₈ des Gewichtes der Faser beträgt. Diese Masse wird 30 bis 50 Minuten scharf gemischt und dann 1 bis 2 Stunden der Ruhe überlassen. Hierauf wird die Flüssigkeit durch Ablassen bezw. Ausdrücken aus dem Faserstoff entfernt. Es geht mit der Flüssigkeit ein Theil der Kohle mit fort, und wird diese Flüssigkeit daher zur weiteren Carbonisirung anderer Faserstoffe benutzt. Der andere Theil der Kohle haftet an der Faser; er ist durch die Einwirkung der Salze fest auf der Faser niedergeschlagen. Derselbe Vorgang findet in Färbereien statt, indem saure und Thonerdesalze die Attraction der Faserstoffe für Farbstoffe u. s. w. ganz ungemein erhöhen. Eine ganz hervorragende Verwandtschaft zu der Faser besitzt die Thonerde; wird dieselbe mit fein vertheilter Kohle in Wasser suspendirt und zu dieser Mischung Faserstoffe hinzugesetzt und in der Flüssigkeit vertheilt, so entsteht ein fester Niederschlag von Thonerdekohle auf der Faser.

Die so im Quirlbottich oder Holländer gewonnenen carbonisirten Faserstoffe können in der später beschriebenen Filtereinrichtung lose verwendet werden, oder sie lassen sich auch durch nachstehende Verfahren in festem Zustande herstellen bezw. verbessern.

Der mit Kohle behaftete Faserstoff wird im Holländer wieder mit Wasser verdünnt und durch Bearbeitung mit gehobener Walze gemengt und dann entweder auf Cylinder- oder Langsiebmaschinen oder im Büttenverfahren zu Filtrationsplatten verarbeitet, oder der nasse carbonisirte Faserstoff wird auf horizontale Abtropftücher gebracht, dort gleichmäfsig vertheilt und, nachdem es fest und transportabel geworden, getrocknet und dann in die bestimmte Form, wie es das Filter erfordert, geschnitten, oder der nasse carbonisirte Faserstoff wird in Formen gegossen, welche dem Wasser freien Abzug gewähren, und dort zu Gefäfsen geformt, welche bekannten Filtrationsvorrichtungen angepafst sind, und dann getrocknet.

Nach einem anderen Verfahren werden zu

dem im Holländer mit Wasser gemischten," vermittelst Asbestfaser hergestellten ■ carbonisirten Faserstoff, welcher etwa 30 bis 50 Minuten gemischt wurde, organische Substanzen, wie entfettete Haare, entharzte Sägespäne oder Holzmehl u. s. w., gethan und das Ganze innig gemengt. Aus dieser Masse werden dann, wie im vorhergehenden Verfahren beschrieben, Platten, Gefäfse u.s. w. hergestellt. Diese Platten werden dann in Retorten unter Abschlufs der äufseren Luft erhitzt, bis die organische Substanz verkohlt ist. ■ Das Erhitzen geschieht zweckmäfsig in einer Retorte, in welcher vermittelst einer Luftpumpe die Luft möglichst verdünnt wird und nur durch einen an der Retorte angebrachten Lufthahn so viel Luft zugelassen wird, dafs die organische Substanz vollständig verkohlt, aber nicht verbrennt. Nachdem dieses geschehen, wird das Material noch einige Minuten im Vacuum erhitzt, um jeden Rest unverkohlter organischer Substanz aus demselben zu entfernen. Hierdurch wird, die Platte . u. s. w. so porös, dafs die Entfärbung, Filtration und Entfuselung von Flüssigkeiten, wie Wasser, Spiritus u. s. w., durch erheblich dicke Schichten des carbonisirten Faserstoffes bei leichtem Druck der Flüssigkeit vor sich geht.

Die Wiederbelebung aller mittelst Asbestfaser hergestellter, unbrauchbar gewordener carbonisirter Faserstoffe geschieht auf gleiche Weise in einer geschlossenen Retorte bezw. in verdünnter Luft oder im Vacuum durch Erhitzen.

Die Wiederbelebung der mittelst organischer Faser hergestellten carbonisirten Faserstoffe geschieht in der Weise, dafs dieselben scharf in alkalischer Lauge ausgewaschen werden, die dann entfernt wird. Die dann noch anhaftende Lauge wird durch Ausspülen in reinem Wasser so lange beseitigt, bis der Stoff neutral reagirt. Hierauf wird die Faser aufs Neue dem Carbonisirungsverfahren unterzogen.

Um grofse Wassermassen continuirlich zu entfärben und zu filtriren, oder aus Flüssigkeiten die suspendirten, oft werthvollen Stoffe zu gewinnen, dient folgende Einrichtung, welche für alle zu filtrirenden oder zu entfärbenden Flüssigkeiten angewendet werden kann. Dieselbe ist auf beiliegender Zeichnung in Fig. 1 im Längsdurchschnitt, in Fig. 2 im Grundrifs und Querschnitt dargestellt. Die Einrichtung besteht aus einem wasserdichten Bassin x, in welchem bis auf den Boden reichende Querwände \ und unten dem Wasser Durchflufs gewährende Querwände y hergestellt sind. Durch die in der Zeichnung ersichtliche Anordnung der Querwände ist das bei α in die Abtheilung E eintretende Wasser gezwungen, in der Richtung der Pfeile von α nach b zu fliefsen. Rundum in den Abtheilungen A bis E sind an den Wänden horizontale Leisten c befestigt, von denen die obere schmäler als die nächstfolgende . untere ist. Auf diese Leisten c sind Rahmen gelegt, welche mit perforirtem Blech, Metall oder Zeuggaze bezogen sind und welche auf den Leisten dicht aufliegen. Diese Rahmen sind mit der Hand oder durch Kranvorrichtung aus den Abtheilungen . leicht zu heben und·wieder hineinzulegen.

Das Verfahren zur Benutzung dieser Einrichtung ist folgendes:

■ Nachdem das Bassin a mit Wasser gefüllt ist, wird das Wasser, welches über den Sieben steht, vermittelst Schaufeln oder sonst bekannter Rührvorrichtungen umgerührt und der carbonisirte, vorher in Wasser fein vertheilte Faserstoff hineingegossen; nachdem er durch vorher beschriebenes Rühren möglichst genau in dem Wasser vertheilt ist, wird die Abtheilung abgestellt und zur Füllung der nächsten geschritten. Der carbonisirte Faserstoff sinkt nun gleichmäfsig auf die Gaze nieder und bildet so die Filterschicht. Diese Filterschicht bestellt je nach beabsichtigter Entfärbung und Quantität und Qualität des zu entfärbenden Wassers, wenn sie auf die Sieb- oder Gazefläche hinabgesunken ist, aus einer gallertartig erscheinenden Schicht von ι bis 20 cm Dicke und darüber, in welcher die Kohle gleichmäfsig vertheilt ist und welche dennoch dem Wasser freien Durchzug gestattet. Die schnelle Wirkung wird besonders durch die grofse Entfärbungs- und Filtrationsfläche der Kohle hervorgebracht; dieselbe hält so lange an, als die Kohle noch nicht mit Farbstoffen u. s. w. gesättigt ist. Bei der Entfärbung bezw. Filtration bestimmten Wassers oder bestimmter Flüssigkeiten wird leicht durch Erfahrung der Moment der Sättigung festgestellt und kurz vorher das Sieb bezw. die Füllung mit carbonisirtem Faserstoff gewechselt. Nach Bedarf werden während des continuirlichen Betriebes die Rahmen emporgehoben, gereinigt und mit frischem carbonisirten Faserstoff versehen.

In gleicher Weise benutzt man diese Einrichtung, um aus Fabrik- oder anderen Abwässern oder Flüssigkeiten die ungelösten, suspendirten Stoffe, welche eine Verwerthung zulassen, zu gewinnen. Falls es mehr auf eine Gewinnung dieser Stoffe als auf eine gleichzeitige Klärung und Entfärbung der Flüssigkeit ankommt, genügt es jedoch, statt der carbonisirten Faserstoffe reine, vorher im Wasser aufgequirlte Faserstoffe, die in gleicher Weise in dem über den Sieben stehenden Wasser vertheilt werden und beim Niedersinken die Filterschicht bilden, zu benutzen. Sowie eine genügende Menge der vorher in der Flüssigkeit suspendirten Stoffe sich auf der Filterschicht angesammelt hat, oder die Flüssigkeit durch diese Stoffe verhindert wird, die Filterschicht zu passiren, werden die Rahmen emporgehoben und so diese Stoffe gewonnen, aus denen die Faser durch Auswaschen. entfernt werden kann.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:
   Das Verfahren, nach welchem fein zertheilte Kohle durch saure Salze, Thonerdesalze oderThonerde auf Faserstoffe organischer Substanz, indem diese Stoffe in Wasser gelöst oder suspendirt werden, niedergeschlagen und zu Entfärbungs-, Filtrationsund Entfuselungs - Zwecken von Flüssigkeiten verwendet oder zu Platten, Gefäfsen u. s. w. verarbeitet wird.
   Das Verfahren, nach welchem fein zertheilte Kohle mit Asbestfaser oder Faser mineralischer Substanz entweder allein oder im Gemenge mit organischen .
2. Substanzen in Wasser gemischt oder durch saure Salze, Thonerdesalze oderThonerde auf derselben niedergeschlagen und zu Entfärbungs-, FiI-trations- und Entfuselungs - Zwecken von Flüssigkeiten lose verwendet oder zu Platten, Gefäfsen u. s. w. verarbeitet und darauf durch Erhitzen unter Luftabschlufs oder im Vacuum die darin enthaltene organische Substanz verkohlt und hierdurch das Material poröser gemacht und verjüngt wird.
3. 3. Eine Einrichtung, welche durch die Querwände \ und y die zu entfärbende oder zu filtrirende Flüssigkeit nöthigt, von a nach b in der Richtung der Pfeile fliefsend, die losen, auswechselbaren, auf den Leisten c ruhenden,. mit Gaze überspannten Siebrahmen, welche zur Aufnahme des Filtrir-. materials dienen, in absteigender Richtung zu durchströmen.
4. 4. Das Verfahren, nach welchem das Bassin χ bis α mit Wasser gefüllt und in dem über den losen, auf den Leisten c ruhenden Sieben stehenden Wasser durch Quirlen oder Rühren das Filtrirmaterial oder die carbonisirten Faserstoffe möglichst gleichmäfsig vertheilt werden und in der Ruhe durch ihr specifisches Gewicht gezwungen werden, sich auf der Gaze als Filtrir- oder Entfärbungs-Schicht selbstthätig abzusetzen.
5. 5. Das Verfahren, nach welchem der verbrauchte carbonisirte Faserstoff mit Alkalien gewaschen und nochmals dem Carbonisirungsverfahren unterworfen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.