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Verfahren zur elektroosmotischen Entwässerung pflanzlicher, tierischer oder mineralischer
Substanzen.
Es gibt bekanntlich eine grosse Anzahl von Substanzen, die sich auf mechanischem Wege entweder gar nicht oder nur unter den grössten Schwierigkeiten f'ntwässern lassen, z. B. Torf, Ton, Kaolin usw.
Die Entwässerung solcher Substanzen wurde ermöglicht in wirtschaftlicher Weise durch Anwendung der Elektroosmose, gegebenenfalls unter gleichzeitige Anwendung von mechanischem Druck. So ist z. B. in dem D. R. P. Nr. 124509 ein Verfahren beschrieben, bei dem das Gut in einem säulenförmigen Behälter, dessen Boden als Minuspol ausgebildet ist, während der positive Pol als belasteter Deckel auf der Materialsäule aufruht, osmosiert wird. In dem D. R. P. Nr. 166742 wird das Gut zwischen zwei Bänder gebracht und die Elektroden periodisch gegen diese von aussen gepresst. Eine ähnliche Vorrichtung zeigt auch das D. R. P.
Nr. 163549, bei dem auf einem endlosen Band befestigte Kästen benutzt werden, deren Böden mit dem einen Pol verbunden
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richtung stehen zwar die Elektroden fest. aber hier muss das Gut durch eine Schnecke zwischen den Elektroden durchgedrückt werden, wobei zwecks Sicherung der Stromleitung auf das Gut an'dessen Ausatrömstelle ein Gegendruck ausgeübt werden kann- Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren, bei dem weder die Elektroden, noch das Gut bewegt werden müssen, bei dem vielmehr die zu entwässernde Substanz in einem die Elektroden enthaltenden Filterraum gleichbleibenden Volums eingebracht wird, in welchen man nach Massgabe des auftretenden Wassers das zu behandelnde Gut eintreten lässt, so zwar,
dass der Filterraum konstant gefüllt erhalten wird.
Das Verfahren wird beispielsweise so ausgeführt, dass hinter die Filtertücher einer Filter-
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Durch diese Verminderung des Arbeitsdrucks werden alle die Nachteile beseitigt, die bisher mit dem Auftreten hoher Drucke verknüpft waren und es werden nicht nur die bisher schon wirtschaftlich durchführbaren Prozesse weiter verbilligt, sondern es werden auch Gemische der Pressenarbeit zugänglich gemacht, die heute wegen der Kleinheit der Teilchen überhaupt nicht auf diesem Wege bearbeitet werden konnten. Der Feinheitsgrad spielt nunmehr überhaupt keine Rolle mehr, es zeigt sich im Gegenteil, dass je feiner die Teilchen sind, um so trockener das erhaltene Produkt ausfällt.
Die Entwässerungszeit hängt im wesentlichen von der angewendeten Spannung des Stromes ab. Jedoch kann die Stromrelation innerhalb der durch die Wirtschaftlichkeit gesteckten Grenzen so gewählt werden, dass ein Gewinn an Entwässerungszeit im Verhältnis 1 : 10 erzielt wird.
Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, dass ein mit den bekannten Pressen arbeitendes Werk mit einer Tagesproduktion von drei Waggon Kaolin die gleiche Menge nach dem Übergang zu dem vorliegenden Verfahren mit etwa dem zehnten Teil an Pressen erzeugen kann.
Es hat sich gezeigt, dass bei der elektroosmotischen Arbeit nach vorliegendem Verfahren an dem Pol, nach dem das Wasser wandert, also meist an der Kathode, sich Substanzen, wie z. B. bei Torf und Ton Kalk, Eisenhydroxyd usw. meist elektropositive Körper sich abscheiden, die allmählich den Wasseraustritt vermindern bzw. zu einer Verstopfung des Filters führen.
Es wurde nun gefunden, dass man diesen Ubelstand beseitigen kann, wenn man nach jeder oder nach mehreren Chargen die Stromrichtung umkehrt. Die abgeschiedenen Substanzen werden dann gelöst bzw. sie wandern nach der entgegengesetzten Richtung in den Presskuchen hinein und werden mit diesem entfernt.
Das Verfahren eignet sich besonders für Suspensionskolloide mit Ton, Farbstoffe usw.
In den Zeichnungen ist schematisch eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung dargestellt.
Es bedeutet 1 den Körper einer Filterpresse, der durch die Rohrleitungen 2 und 3 die Suspension zugeführt wird. Diese verteilt sich in den einzelnen Kammern 4 durch die Öffnungen 5.
Jede Kammer enthält, isoliert eingesetzt, Elektroden 6, die perforiert und gegebenenfalls hinter Filtertücher 9 gesetzt sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Entsprechend angeordnete Öffnungen 10 gestatten den Abfluss der Flüssigkeit. Die Schaltung der Elektroden an die Leitungen 7 und 8 kann beliebig sein und sich je nach den Betriebsbedingungen richten. In Fig. 1 sind die Elektroden in parallelen Gruppen in Serie geschaltet. Unter dem Einflusse des Druckes und des Stromes wird die Ftüssigke. t aus den Kammern 4 durch die Elektroden bzw. die diesen vorgeschalteten Filtertücher hindurch die zu entwässernde Substanz verlassen und durch die Öffnungen 10 abfliessen.
Die Flüssigkeit wird entsprechend der zunehmenden Entwässerung nachgepumpt, solange bis die Kammern mit fester Masse angefiHt ind, worauf die Presse auseinandergenommen und entleert wird.
In Fig. 2 und 4 ist eine Abänderung der beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Hier enthalt jede Kammer eine nichtpe-rforiertt, Elektrode 11 und zu beiden Seiten derselben zwei gleich-
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Schaltung nach Fig. 2 vornehmen, wo alle gleichnamigen Elektroden parallel geschaltet sind.
In diesem Fall genügt es, wenn man die Elektroden eines Vorzeichens isoliert in die Filterpresse einsetzt.
Würde man die Polarität der Elektroden dauernd beibehalten, so könnte der Fall eintreten, dass sich die Filtertücher und die Öffnungen der Elektroden durch kathodisch wandernde Stoffe verstopfen, wie dies z. B. bei der Entwässerung von Klärschlamm besonders stark auftritt. Kehrt man jedoch die Polarität der Elektroden mittels eines Umschalters-am besten nach jeder Charge - um, so werden die basischen Reste durch die anodische Wirkung von der Kathoden-
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PATENT. AN SPRÜCHE :
1. Verfahren zur elektroosmotischen Entwässerung pflanzlicher, tierischer oder mineralischer Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die zu entwässernde Substanz in einen die Elektroden Pllthaltenden Filterraum gleichbleibenden Volums eingebracht wird, in welchen man nach Massgabe des austretenden Wassers das zu behandelnde Gut eintreten lässt, so zwar, dass der Filterraum konstant gefüllt erhalten wird.