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Doppelfilterplatte für Filterpressen Es ist schon verschiedentlich
versucht worden, bei der Filtration Filtertücher zu vermeiden. Zu einem technischen
Erfolg haben diese Versuche jedoch nicht geführt. Der Hauptgrund, daß sich diese
Filter in der Industrie nicht einführen konnten, lag darin, daß bei keinem der vorgeschlagenen
Filter die bei der technischen Filtration in Betracht kommenden Anforderungen in
bezug auf Filtrationsdrücke, die oft mehrere Atmosphären betragen müssen, richtige
Trennung der filtrierten Flüssigkeit vom Filtrat, Lebensdauer, Leistung usw. erfolgreich
durchgeführt wurden. Soweit man bisher schon aus je zwei sich gegeneinander abstützenden
porösen Filterplatten bestehende Doppelfilterplatten für Filterpressen vorgeschlagen
hat, bestanden diese aus mit senkrechten und waagerechten Rinnen versehenen, unmittelbar
aufeinanderliegenden Filterplatten, so daß zwischen den Platten kreuzförmig angeordnete
Kanäle entstehen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich hiervon im wesentlichen
dadurch, daß die im Abstand voneinander angeordneten Filterplatten der Doppelplatte
durch in verhältnismäßig großen Abständen voneinander angeordnete senkrecht verlaufende
Rippen oder vorspringende Flächen gegeneinander abgestützt sind, wodurch von oben
nach unten geradlinig frei durchgehende Filtratabflußräume gebildet werden. Die
Rippen können dabei an jeder Filterplatte der Doppelfilterplatte angeordnet sein
und sich paarweise gegeneinander abstützen.
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Es sind auch schon mittels Rippen unterteilte Rohflüssigkeitsrahmen
bei Filtern bekannt, bei welchen die Rippen waagerecht angeordnet sind, um die Flüssigkeit
im Zickzack auf einem langen Weg von unten nach oben zu führen. Demgegenüber handelt
es sich bei der Erfindung gerade darum, die Flüssigkeit auf möglichst kurzem Wege
frei abfließen zu lassen und den Rohstoffraum durch senkrechte Leisten mit Verbindungsöffnungen
zu unterteilen. Bei Verwendung von Zickzackkanälen wird der Durchfluß der Flüssigkeit
sehr erschwert, zumal sich der Rahmen noch mit einem Kuchen füllen soll, ferner
ist das Füllen des Filtrierraumes schwieriger. Diese Nachteile sind bei der den
Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnung mit senkrecht unterteilten Leisten
vermieden.
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Man kennt ferner schon gelochte gitterartige Filterplatten, deren
Offnungen mit einem porösen, pappenartig verdichteten Filterfaserstoff ausgefüllt
sind. Solche Filterplatten brechen aber unter dem Überdruck der Flüssigkeit leicht
durch und quellen außerdem durch die zu filtrierende Flüssigkeit auf.
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Poröse Hartgummimassen sind zwar an sich bekannt, jedoch ist die
Anwendung auf Filterpressenplatten gemäß der Erfindung neu.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Fig. I zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Doppelfilterplatte für
Kammerpressen aus Eisen oder anderem geeigneten Material in Vorderansicht.
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Fig. Ia ist ein senkrechter Schnitt durch zwei dieser Doppelfilterplatten
nach der Linie A-A der Fig. I.
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Fig. Ib ist ein waagerechter Schnitt durch eine Doppelplatte nach
der Linie B-B der Fig. I.
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Die Kammerpresse besteht aus gelochten, im Metallrahmen a2 befestigten
Eisenplatten I, von denen je zwei eine Doppelplatte mit einem Zwischenraum a bilden.
Zwei solche Doppelplatten bilden, wenn sie zusammengebracht werden,. die Einlaßkammer
b für die zu filtrierende Rohflüssigkeit. Die Löcher in den Eisenplatten können
von beliebiger Form sein; zweckmäßig sind sie von pyramidenartiger oder konischer
Form mit einer größeren Weite oder einem größeren Durchmesser an den den Raum b
begrenzenden Flächen der Platten, um eine größere Filtrationsfläche zu geben.
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Auf diesen gelochten Eisenplatten I ist ein aus Metall oder anderem
geeigneten Material nergestelltes Gewebe oder Geflecht 2 befestigt.
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Uber das Metallgewebe ist, wenn nötig, der Filterstoff 3 gehängt und
an der Zufuhröffnung c mittels einer gemeinsamen Verschraubung befestigt. An den
gelochten Metallplatten I sind in verhältnismäßig großen Abständen voneinander senkrechte
Rippen e oder sonstige vorspringende Flächen angebracht, welche die Platten gegeneinander
und gegen den Filtrationsdruck stützen und von oben nach unten geradlinig frei durchgehende
Filtratabflußräume bilden. Beide Filterplatten des Doppelfilters werden durch Bolzen
o. dgl. zu einem Stück miteinander verbunden.
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Die gelochten Eisenplatten I können mit Hartgummi bedeckt werden,
wodurch sie gegen Säuren und andere (: Chemikalien widerstandsfähig werden, während
die benutzten Gewebe 2 und 3 aus solchen Stoffen bestehen, die der zu filtrierenden
ätzenden Flüssigkeit am besten widerstehen.
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Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung
der Fig. I, nämlich eine Rahmenpresse. An Stelle der vertieften Platten der Fig.
I, Ia und Ib werden gemäß Fig. 2 zwischen den nach außen glattrandigen Doppelfilterplatten
3 Rahmen a4 benutzt, die mit senkrechten Streifen oder Rippen zur Stützung der benachbarten
Filterplatten versehen sein können. Innerhalb der Rahmen a8 sind die Platten I in
Fig. 2 ebenso ausgeführt wie in Fig. 1, Ia und Ib, nur haben die Doppelplatten keine
Zentralzufuhröffnungen c.
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Die Fig. 3 und 3a zeigen je einen senkrechten und waagerechten Schnitt
durch eine Kammerpresse ähnlicherAusführung wie in Fig. I, Ia und Ib. Hierbei sind
die gelochten Eisenplatten mit den Filtergeweben durch poröse Hartgummifilterplatten
d ersetzt. Die Eisenrahmen a2 der Platten sind mit Hartgummi überzogen. Die Doppelplatten
d sind als vertiefte Platten mit zentraler - Zufuhr c für die zu filtrierende Flüssigkeit
ausgebildet. e sind die senkrechten Rippen der Filterplatten, welche gegeneinander
abgestützt sind.
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Die gemeinsamen Verschraubungen werden aus mit Hartgummi bekleidetem
Eisen hergestellt.
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Fig. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform
der Fig. 3, nämlich einer Rahmenpresse, bei der zwischen den Doppelfiltern d mit
Rahmen a3 Zwischenrahmen a4 Anwendung finden. Fig. 4a ist ein waagerechter Schnitt
durch das Doppelfilter nach Fig. 4, aus der auch die senkrechten Rippen e ersichtlich
sind, welche die Platten d gegen den Filtrationsdruck abstützen.
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Fig. 5 zeigt eine bauliche Ausführung einer solchen porösen Filterplatte
mit einem Gitter innerhalb des Rahmens.
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Fig. 5a ist ein Querschnitt durch den Plattenrand nach der Linie
A-A der Fig. 5 und zeigt, wie der Rahmen a8 und die senkrechten Stahlstreifen e
in letzterem mit Hartgummi bekleidet sind. Fig. 5b ist ein Querschnitt durch dieselbe
Platte nach der Linie B-B der Fig. 5 und zeigt den mit Hartgummi bekleideten Plattenrand
a3, die festen waagerechten Streifen f aus massivem Ebonit und die Form der senkrechten,
mit Ebonit bekleideten Stahl- oder Eisenstreifen e. Es ist zu ersehen, daß diese
letzteren aus dem porösen Hartgummifilter vorstehen, jedoch zwischen den untersten
waagerechten Hartgummistreifen f und dem unteren Rand des Rahmens as teilweise abgeschnitten
sind und aus dem Hartgummifilter nicht mehr hervorstehen. Das hat den Zweck, daß
das Filtrat, das zwischen den senkrechten Streifen e an der Filterfläche herabläuft,
gesammelt wird und am Boden der Doppelplatte in den Raum a läuft, während beim Waschen
des Kuchens das Wasser durch und zwischen allen senkrechten Streifen e hindurchlaufen
kann. In ähnlicher Weise sind die senkrechten Streifen e am oberen Ende der Filterplatten
zwischen den oberen waagerechten Streifend aus festeni Hartgummi und dem oberen
Rand des Rahmens a3 geformt und abgeschnitten, damit das Wasser, wenn es von unten
nach oben gepreßt wird, am oberen
Ende zwischen sämtlichen senkrechten
Streifen e nach dem Austrittskanal laufen kann.
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Fig. 5c ist ein Querschnitt nach der Linie C-C der Fig. 5, wobei
zwei solcher Filterplatten d eine Doppelfilterplatte bilden. Das poröse Hartgummifiltermaterial
ist im Querschnitt durch Punkte ausgefüllt und bildet mit dem die senkrechten Metallstreifen
e bekleidenden Hartgummi, ferner mit dem den Rahmen a3 bekleidenden Hartgummi und
mit den waagerechten massiven Hartgummistreifen f ein Stück.
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Die senkrechten, mit Hartgummi bekleideten Metallstreifen e stehen
aus dem porösen Hartgummifilter hervor, so daß bei Verbindung von zwei solchen Filterplatten
gemäß Fig. 5c die gegenüberliegenden Filterplatten auf den mit Hartgummi bekleideten
Metallstreifen ruhen und von ihnen unterstützt werden.
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Andererseits stehen die waagerechten, aus massivem Hartgummi bestehenden
Streifen f nicht oder nur teilweise aus dem porösen.
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Hartgummifilter vor, damit das Filtrat in den Raum a frei herunterlaufen
kann.
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Fig. 5 c zeigt den Auslaß k für das Filtrat, das durch die beiden
Hartgummifilter in den Raum a gelangt.
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Fig. 5f zeigt eine Abänderung der Fig. 5 c insofern, als die senkrechten
Metallstreifen e der beiden Filter nicht versetzt angeordnet sind, um die Filter
der gegenüberliegenden Platten an den waagerechtenHartgummistreifen des Gitters
abzustützen, sondern es stoßen hier die senkrechten Metallstreifen gegeneinander.
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Fig. 5 g zeigt eine andere Ausführung der Fig. 5 f oder 5 e, bei
welcher die beiden Platten, welche die porösen Hartgummifilter aufnehmen, durch
einen Rahmens voneinander getrennt sind, um den Filtratraum a zu vergrößern.
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Fig. 5 d ist ein Querschnitt nach der Linie D-D im oberen Teil der
Fig. 5 und zeigt die Anordnung der beiden Platten mit den porösen Hartgummifiltern,
wobei in dem abgesetzten oder vertieften Teil des Rahmens a3 ein Hahn I angeordnet
ist. Zwei solcher Filterplatten bilden eine Doppelfilterplatte, die somit zwei Hähne
I hat, von denen der eine das Entweichen der Luft gestattet, wenn der Raum ci mit
Wasser gefüllt wird oder als Vakuumleitungsanschluß dient, wenn der Filterkuchen
getrocknet wird, während der andere Hahn dazu dient, die Druckluft in dem Raume
einzuleiten, wenn der Filterkuchen von den Hartgummifiltern entfernt wird. Anstatt
den Auslaß k für das Filtrat wie in Fig. 5c und den Lufthahnl wie in Fig. 5d anzuordnen,
können der Auslaß für das Filtrat und die Lufthähne I in den Trennungsrahmen m der
Fig. 5 g angeordnet werden, wenn ein solcher Rahmen zwischen den beiden Filterplatten
benutzt wird.
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Die Fig. 5 c, 5 f und 5 g zeigen die beiden Platten, welche die porösen
Hartgummifilter und die Doppelfilter bilden, in unabhängiger Anordnung voneinander.
Die beiden porösen Hartgummifllterplatten d bilden ein Doppelfilter mit dem Filtratraum
a erst nach Schließen der Presse. Die Doppelfilter werden rings um den Filterrahmen
und um die kurzen Flüssigkeitskanäle k durch Gummidichtungen n (Fig. gc) flüssigkeitsdicht
gemacht.
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Diese Anordnung ermöglicht eine freie Zugänglichkeit zu dem Raum
a, so daß alle notwendigen Vorsichtsmaßregeln getroffen werden können, um die Filter,
wenn erforderlich, nachzusehen und notwendigenfalls zu reinigen.
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Die beiden Filterplatten, welche die porösen Hartgummifilter als
mit ihnen zusammenhängende Bestandteile enthalten, können zur Bildung eines Doppelfilters
mittels eines Schraubenbolzens o mit Mutter miteinander verbunden werden (Fig. 5
e).
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Die in Fig. 5 c, 5 d, 5 e, 5f oder 5g dargestellten Doppelfilter
sind durch Rahmens4 voneinander getrennt, wie ein solcher in Fig. 6 und 7 dargestellt
ist. Diese Rahmen sind an ihrem oberen Teil mit dem Hahn p1 versehen, durch welchen
Luft entweichen kann.
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Fig. 6 zeigt einen solchen gegossenenEisenrahmen, in welchem eine
Anzahl von senkrechten Stahlstreifen oder Rippen e befestigt sind. Fig. 6a und 6b
sind Querschnitte nach den Linien A-A und B-B der Fig. 6.
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Die Zwischenrahmen a4 können ferner mit senkrechten Metallstreifen
p (Fig. 7) versehen sein, die mit Weich- bis Hartgummi bekleidet sind, um die Rahmen
der Hartgummifilter zu stützen oder zu tragen, wenn ein Waschen des Filterkuchens
unter großem Druck notwendig ist. Die Streifen p stoßen zweckmäßig gegen die senkrechten
Metallstreifen e in den porösen Filterplatten. Die senkrechten Streifen p sind in
der Mitte, oben und unten mit einer Anzahl Schlitzen oder Aussparungen t versehen,
um den freien Durchtritt der Rohflüssigkeit in den ganzen Raum b zwischen je zwei
doppelten porösen Hartgummidoppelfilterplatten zu sichern. Diese Schlitze r sind
in den Fig. 7a und 7b, die Schnitte nach den Linien A-A und B-B der Fig. 7 sind,
ersichtlich. Der Metallrahmen a4 und die senkrechten Stahlstreifen sind auch mit
Weich- bis Hartgummi bekleidet. An den Trennungsrahmen gemäß Fig. 7 sind, ähnlich
wie an der Filterplatte gemäß Fig. 5, kurze Ein- und Auslaßkanäle angeordnet. Der
Eintritt für die Rohflüssigkeit in die Kammern b erfolgt
durch einen
Schlitzkanal r (Fig. 7) im Rahmen, der den Einlaßkanal mit den Räumen b im Rahmen
a4 verbindet. Der Auslaß für das Filtrat ist im Rauma zwischen den beiden Filtern
angebracht. In gleicher Weise sind die Ein- und Auslaßkanäle für das Filtrat, für
das zum Waschen des Filterkuchens dienende Wasser und für das Vakuum oder für die
Druckluft in Verbindung mit dem Raum a angeordnet.
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Fig. 8, 9 und I0 zeigen die Arbeit der in Frage kommenden Filterpresse
während des Filtriervorganges. Fig. 8 stellt eine Rahmenpresse, Fig. g und 10 stellen
Kammerpressen dar. In Fig. g sind beide Filterplatten mit ihren Rahmen von gleicher
Form. Der Rohstoffraum b ist durch gleiche Vertiefungen oder Erhöhungen der Rahmen
beider Filterplatten in gleiche Teile unterteilt. Die Rohflüssigkeit tritt durch
die in dem überstehenden Teil eines der Rahmen angebrachten Kanäle r in die Räume
b ein. In Fig. Io sind die beiden Filterplatten von verschiedener Form und die Rahmen
mit verschiedenen Vertiefungen versehen; hierdurch wird eine leichtere Anordnung
der Einlaßkanäle ermöglicht.
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Die Rohflüssigkeit tritt durch die Kanäle r in die Kammern b ein
(Fig. 8, 9 und Io) und fließt, wie durch Pfeile angegeben ist, rechts und links
durch die beiden Hartgummifilter d.
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Das Filtrat läuft an der anderen Seite der Hartgummifilter in die
Kammern a ab, während die festen Schwebestoffe auf den beiden Filterplatten in der
Kammer b abgeschieden werden.
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Die Art der Verbindung der kurzen, kreisförmigen Kanäle, die in den
Filterplatten und in den Trennungsrahmen angeordnet sind, um einen gemeinsamen Kanal
zur Zuführung der Rohflüssigkeit zu bilden, ist ebenfalls in Fig. 8, 9 und 10 dargestellt.
Als Abdichtung des durchgehenden Kanals zwischen den einzelnen Platten und Rahmen
dienen an sich bekannte kurze zusammenrückbare Gummirohre s.
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An Stelle eines einzigen Abflußrohres kann man in an sich bekannter
Weise jede Doppelfilterplatte mit ihrem eigenen Abflußrohr zwecks KontrolIe ihrer
Arbeit versehen.
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Fig. ii und 12 zeigen, wie der Filterkuchen gewaschen wird. Dabei
stellt Fig. I I eine Rahmenpresse und Fig. I2 eine Kammerpresse dar. Zwischen dem
einen Hauptrohr I und dem ersten, dritten usw. Raume innerhalb derDoppelfilterplatten
sindVerbindungskanäle i, gs angeordnet, während ein anderes Hauptrohr II durch Kanäle
m2, 4 mit dem zweiten, vierten usw. Raum a innerhalb der Doppelfilterplatten verbunden
ist. Das zum Waschen des Filterkuchens dienende Wasser wird in die Räume a durch
die Kanäle einer der Hauptröhren gepreßt, dringt durch die Kuchen hindurch und fließt
durch die Räumen und durch das zweite Hauptrohr ab, wie durch Pfeile angegeben ist.
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Das Waschwasser wird in die Räumen durch mt, m3 usw. durch die ganze
Fläche der die Doppelfilter bildenden Filter hindurchgepreßt; es tritt rechts und
links durch die Kuchen hindurch, bis es rechts und links die porösen Hartgummifilter
der Räumen erreicht, worauf es durch m2, m4 usw. von der ganzen Fläche der Filter
in den Räumen a der Doppelfilter abläuft. Zu diesem Zwecke müssen die mit Einlässenntl,
m3 usw. versehenen Räume a voll Wasser gehalten werden. Nach dem Waschen wird das
Wasser von den Kuchen durch die Filter abgesaugt, wodurch der Kuchen getrocknet
wird; hierauf werden durch Einpressen von Luft in die inneren Räume der Doppelfilter
die Kuchen von den Hartgummifiltern abgedrückt und ihre Entfernung erleichtert.
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Nachdem die Filterkuchen entfernt worden sind, wird die Filterpresse
geschlossen, und es werden die porösen Hartgummifilter der Presse in an sich bekannter
Weise im Rückstrom gewaschen und von den festen Verunreinigungen befreit, indem
man einen Wasserstrom in die inneren Räumea zwischen den beiden Filtern des Doppelfilters
und dadurch die Filter in die Räume b zwischen den Doppelfiltern, d. h. in der umgekehrten
Richtung wie sie zur Filtration benutzt wurde, hindurchlaufen läßt. Auf diese Weise
werden die Filter reingehalten und die Geschwindigkeit der aufeinanderfolgenden
Filtrationen aufrechterhalten.
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In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, einen billigen Filtrierstoff,
Kattun, Papier, Faser usw. in Verbindung mit den porösen Hartgummifiltern zu benutzen,
um letztere gegen Verunreinigungen zu schützen oder Rohflüssigkeiten mit feineren
Suspensionen zu filtrieren. Das Filterpapier o. dgl. wird nach Beendigung der Filtration
mit dem Filterkuchen entfernt.
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Fig. I3 zeigt die Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der
Fig. 5. Fig. 1 3a ist ein waagerechter Schnitt durch \ die poröse Ebonitfilterplatte
gemäß Fig. I3. Der äußere Rahmen besteht aus Metall, der mit Hartgummi umkleidet
ist. Die Filterfläche in dem Rahmen a4 ist so ausgebildet, daß er aus einem Rost
besteht, der aus einer Anzahl doppelkonischer Hartgummiringe gebildet ist, die miteinander
und ebenso mit dem den äußeren Rahmen umkleidenden Hartgummi verbunden sind. Die
einzelnen kreisförmigen Offnungen sind mit porösem Hartgummi ausgefüllt, das ein
Stück mit denHartgummiringen
bildet, wodurch es an den doppelkonischen
Ringen Unterstützung findet, wenn der Druck auf die Filter von der einen nach der
anderen Seite ausgeübt wird. Die Platten stützen einander gegen den Flüssigkeitsdruck
durch die vorspringenden Flächen sD aus Ebonit.
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Fig. I4 ist eine weitere Abänderung des Erfindungsgegenstandes, bei
dem die Filterplatte kreisförmig ist.
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Fig. I5 zeigt einen Trennungsrahmen, der zwischen zwei zusammengebauten
Doppelfiltern gemäß Fig. 14 benutzt wird.