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La présente invention concerne un dispositif de filtration de mélanges de matières solides et de liquides, en particulier de liquides con- tenant des matières fibreuses, tels qu'on les rencontre par exemple dans l'industrie du papier ou de la cellulose. La filtration de ces liquides se fait à différentes fins, comme par exemple¯pour l'utilisation des matiè- res fibreuses filtrées, la réutillisation à des fins industrielles des liquides filtrés, ou pour éviter des dépôts indésirables dans les condui- tes d'eau dans lesquelles ces liquides sont évacués comme aux résiduaires.
On connaît des dispositifs de filtration constitués par un réservoir à liquide se présentant sous forme d'un prisme à fond semi-cylin- drique, et ouvert dans le haut. Une'bande filtrante est guidée par des rouleaux, pénètre par le haut dans le liquide brut et passe sur un cer- tain nombre de cellules d'aspiration 'comportant chacune un tuyau d'évacua- tion du filtrat études dispositifs de réglage du vide. La bande filtran- te passe sur des cellules d'aspiration à une distance de la paroi du ré- servoir à liquide, uniforme ou diminuant vers le point le plus bas, et elle quitte le liquide en passant sur un autre rouleau, puis par un dispositif presseur ou dépouilleur, pour retourner ensuite dans le liquide brut.
La dépression dans les cellules d'aspiration est réglée de facon à être moinsforte dans les premières cellules afin de permettre la formation d'une couche filtrante de matières solides, qui sont enlevées après le passage de la bande filtrante dans le liquide brut.
Ces dispositifs ont l'inconvénient que, avant la formation d'une couche filtrante, d'importantes quantités de fines matières fibreuses sont aspirées à travers le filtre avec le liquide brut et que de ce fait, on devait utiliser des tissus à très fines mailles. Toutefois, dès qu'une couche de ces matières à courtes fibres s'est formée sur la bande filtrante,celle-ci se colmate au point de laisser passer trop peu de liquide, ce qui ne permet qu'un rendement moindre. De plus, la bande filtrante adhère alors relativement fort à la cellule d'aspiration inférieure dont la surface d'aspiration ouverte dirigée vers la bande forme un demi cylindre, de sorte que pour mouvoir la bande fil est nécessaire d'utiliser une force relativement considérable, qui, en cas de frottements importants provoque souvent le déchirement de la bande filtrante.
Suivant la présente invention, on évite ces inconvénients en prévoyant un tambour de filtration tournant pourvu d'un tuyau d'écoulement pour le filtrat et sur lequel la bande filtrante passe en changeant de direction dans le liquide brut. Le tambour de filtration est de préférence étanche à l'air à sa surface non recouverte par la bande filtrante, et dans tous les cas pourvu d'organes de réglage permettant d'établir et de maintenir à l'intérieur un vide réglable qui augmente encore l'effet de filtration obtenu par la pression hydrostatique.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, du côté de la bande filtrante tourné vers le liquide brut, avant ou près de l'entrée de la bande dans le liquide brut, une conduite distincte pour du liquide mélangé de matières solides à longues fibres, afin de permettre la formation sur la bande filtrante d'une couche de pré-filtration bien efficace.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation du dispositif suivait l'invention. La fig. 1 est une coupe transversale d'un dispositif dans lequel les matières solides sont enlevées par un dispositif de pressage et la fig. 2 ne montre qu'une coupe transversale partielle d'un dispositif modifié dans lequel les matières solides sont enlevées par un dispositif dépouilleur, tandis que la fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1.
Le réservoir pour le liquide brut est constitué par une partie supérieure prismatique 1 et une partie inférieure 2 en forme de demicylindre. Le liquide brut à filtrer arrive à peu près à mi-hauteur du ré-
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servoir par une tubulure 3 à partir d'un bac d'entrée 5 alimenté par une conduite 4, et il monte jusqu'au niveau 6, tandis que le liquide brut en excès sort par le trop-plein 7 d'où à l'aide de la conduite 8 et de la pompe 9, il. retourne dans le bac 5.
Dâns le réservoir est monté le tambour de filtration constitué par un tambour tournant 10 sur lequel passe la bande filtrante 11 et par des parois latérales 12 qui, comme le montre la fig. 3, peuvent être constituées par les parois latérales du réservoir 1, 2. Le tambour 10 présente des perforations 13 sur toute sa périphérie, de sorte que sous l'effet de l'aspiration du vide ou de la pression hydrostatique, le liquide à filtrer peut traverser la bande filtrante et pénétrer avec un minimum de difficulté à l'intérieur du tambour.
Pour pouvoir maintenir une dépression dans le tambour, celuici est fermé à la surface 10 de son enveloppe, non en contact avec la bande filtrante Il, par une tôle 14 qui se raccorde hermétiquement d'une part aux cellules d'aspiration 15 situées au-dessus. du tambour et d'autre part aux parois latérales 13. La fermeture de l'espace entre la paroi latéra- le 12 et le tambour 10 est réalisée par une bande fixe 19 recouvrant une partie cylindrique du bord 17 de la paroi latérale 12 et la partie correspondante 18 du bord du tambour 10, ces deux parties ayant un diamètre légèrement plus petit que celui de la partie du tambour à perforations 13.
Dans la partie supérieure 1 du réservoir sont montées des cellules d'aspiration 15, 15' situées du côté intérieur de la bande filtrante 11 et devant lesquelles passe cette dernière. Il est avantageux que la bande fixe 19 soit relevée aux bords des cellules d'aspiration de sorte que son coté extérieur se trouve dans un même plan que la surface des cellules. A. chaque cellule 15, 15' sont raccordés des tuyaux d'écoulement 21 pour le filtrat, pourvus d'organes de réglage 20, et des conduites de dépression 23 raccordées à une conduite collectrice 22 et également pourvues d'organes de réglage 24.
Le filtrat est évacué de l'intérieur du tambour par un tuyau 25 pourvu d'organes de réglage 26, et traversant la paroi latérale 12; ce tuyau 25 est également raccordé à la conduite collectrice 22 par la conduite 27 et un organe de réglage 28, de sorte qu'on peut créer et maintenir dans le tambour une dépression réglable.
La bande filtrante sans fin 11 constituée par un tamis ou une toile convenable se déplace dans le liquide brut et sur le tambour 10 dans le sens de la flèche, ce tambour tournant dans le même sens et à la même vitesse. Les bords de la bande filtrante et le bord 18 du tambour 10 glissent alors sur la bande fixe 19.
A l'extérieur du réservoir, la bande filtrante 11 passe sur les rouleaux cylindriques 29 et dans le dispositif de pressage constitué par les rouleaux 30, et son déplacement est commandé par un ou plusieurs de ces organes (fig. 1);
La bande filtrante Il peut aussi passer par un dispositif de réglage constitué par des rouleaux 31, à l'aide desquels, de manière connue, les matières solides sont raclées et renvoyées dans un réservoir 32 (fige 2).
Près de l'entrée de la bande filtrante 11 dans le liquide brut, le réservoir possède une cloison séparatrice 33, et par une conduite distincte 34, la chambre située au-dessus de cette cloison est alimentée de liquide contenant des matières solides en longues fibres.
Le dispositif décrit fonctionne comme suit :
Le liquide contenant les matières solides en longues fibres est
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amené au moyen de la conduite 34 de part et d'autre de la cloison sépara- trice 33 vers les premières cellules exaspération 15' à faible dépression.
Les matières solides en longues fibres forment sur la bande filtrante 11 glissant sur ces cellules, une couche pré-filtrante que traverse le liquide brut arrivant à la bande filtrante Il par la conduite 4, le bac d'entrée
5 et les tubulures 3, tandis que le liquide filtré est évacué des cellu- les 15 et'du tambour par les conduites d'écoulement 21 ou 25. L'excès de liquide bruts'écoule par le trop-plein 7 et est renvoyé au moyen de la conduite 8 et de la pompe 9 au bac d'entrée. La bande filtrante 11 est dévidé dans le réservoir par le tambour et les matières solides déposées sur la bande filtrante sont soit essorées en nappe entre les rouleaux 30 du dispositif de pressage, soit enlevées comme matière épaissie par le disposifif dépouilleur 31.
La couche pré-filtrante de matières solides en longues fibres pourrait également, être formée sur la bande filtrante 11 avant l'entrée de celle-ci dans le réservoirpar exemple comme montré sur la fig. 2'. Dans la partie du trajet horizontal de la bande filtrante sortant du dispositif dépouilleur 31 est montée une conduite d'alimentation distincte 35 pour le liquide contenant des matières solides en longues fibres. Du côté inférieur de la bande filtrante est prévue pour cette conduite une cellule d'aspiration 36 à laquelle est raccordée une conduite d'évacuation correspondante 37 pour le filtrat et une conduite de dépression 38. Le montage de la cloison séparatrice 33 dans le réservcir n'est alors plus nécessaire.
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif de filtration de mélanges de matières solides et de liquides, dans lequel une bande filtrante sans fin, descendant dans le liquide brut depuis la surface de celui-ci, passe sur plusieurs cellules d'aspiration pourvues chacune d'un tuyau d'écoulement pour le filtrat et -de dispositifs de réglage, puis traverse le liquide brut pour ensuite revenir en sens inverse à la surface de celui-ci, caractérisé en ce qu'il est prévu un tambour de filtration tournant pourvu d'un tuyau d'écoulement pour le filtrat, et en changeant de direction dans le liquide brut, la bande filtrante passe autour du tambour.
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The present invention relates to a device for filtering mixtures of solids and liquids, in particular liquids containing fibrous materials, such as are encountered, for example, in the paper or cellulose industry. The filtration of these liquids is carried out for different purposes, such as for exampleēfor the use of filtered fibrous materials, the reuse for industrial purposes of the filtered liquids, or to avoid undesirable deposits in the water pipes. in which these liquids are evacuated as waste.
Filtration devices are known consisting of a liquid reservoir in the form of a prism with a semi-cylindrical bottom, and open at the top. A filter belt is guided by rollers, penetrates from above into the raw liquid and passes over a number of suction cells, each having a filtrate discharge pipe designed to regulate the vacuum. The filter web passes over suction cells at a distance from the wall of the liquid tank, uniform or decreasing towards the lowest point, and it leaves the liquid passing over another roll and then through a pressing or stripping device, to then return to the raw liquid.
The vacuum in the suction cells is adjusted so as to be less in the first cells in order to allow the formation of a filter layer of solids, which are removed after the filter strip has passed through the raw liquid.
These devices have the disadvantage that, before the formation of a filter layer, large quantities of fine fibrous material are sucked through the filter with the raw liquid and therefore very fine mesh fabrics had to be used. . However, as soon as a layer of these short-fiber materials has formed on the filter tape, it becomes clogged to the point of allowing too little liquid to pass, which only allows a lower yield. In addition, the filter strip then adheres relatively strongly to the lower suction cell, the open suction surface of which facing the strip forms a half cylinder, so that to move the wire strip it is necessary to use a relatively considerable force. , which, in the event of significant friction, often causes the tearing of the filter belt.
According to the present invention, these drawbacks are avoided by providing a rotating filter drum provided with a flow pipe for the filtrate and over which the filter belt passes changing direction in the raw liquid. The filtration drum is preferably airtight on its surface not covered by the filter strip, and in all cases provided with adjusting members making it possible to establish and maintain an adjustable vacuum inside which increases further. the filtration effect obtained by hydrostatic pressure.
According to another characteristic of the invention, on the side of the filter strip facing the raw liquid, before or near the entry of the strip into the raw liquid, a separate pipe for liquid mixed with long-fiber solids, in order to allow the formation on the filter belt of a very effective pre-filtration layer.
The appended drawings show by way of non-limiting example, one embodiment of the device followed the invention. Fig. 1 is a cross section of a device in which solids are removed by a pressing device and FIG. 2 shows only a partial cross section of a modified device in which solids are removed by a stripper device, while FIG. 3 is a section taken along line III-III of FIG. 1.
The reservoir for the raw liquid consists of a prismatic upper part 1 and a lower part 2 in the form of a half cylinder. The crude liquid to be filtered reaches approximately halfway up the
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servoir by a pipe 3 from an inlet tank 5 supplied by a pipe 4, and it rises to level 6, while the excess raw liquid comes out through the overflow 7 from where to the using line 8 and pump 9, il. returns to bin 5.
In the tank is mounted the filtration drum consisting of a rotating drum 10 on which passes the filtering strip 11 and by side walls 12 which, as shown in FIG. 3, can be formed by the side walls of the tank 1, 2. The drum 10 has perforations 13 over its entire periphery, so that under the effect of vacuum suction or hydrostatic pressure, the liquid to be filtered can pass through the filter belt and penetrate the interior of the drum with minimum difficulty.
In order to be able to maintain a vacuum in the drum, the latter is closed on the surface 10 of its casing, not in contact with the filter strip II, by a sheet 14 which is hermetically connected on the one hand to the suction cells 15 located at the bottom. above. of the drum and on the other hand to the side walls 13. The space between the side wall 12 and the drum 10 is closed by a fixed strip 19 covering a cylindrical part of the edge 17 of the side wall 12 and the corresponding part 18 of the edge of the drum 10, these two parts having a diameter slightly smaller than that of the part of the perforated drum 13.
In the upper part 1 of the tank are mounted suction cells 15, 15 'located on the inside of the filter strip 11 and in front of which the latter passes. It is advantageous for the fixed strip 19 to be raised at the edges of the suction cells so that its outer side is in the same plane as the surface of the cells. A. each cell 15, 15 'are connected flow pipes 21 for the filtrate, provided with regulating members 20, and vacuum conduits 23 connected to a collecting pipe 22 and also provided with regulating members 24.
The filtrate is discharged from inside the drum through a pipe 25 provided with adjustment members 26, and passing through the side wall 12; this pipe 25 is also connected to the collecting pipe 22 by the pipe 27 and an adjusting member 28, so that an adjustable vacuum can be created and maintained in the drum.
The endless filter belt 11 constituted by a suitable screen or cloth moves through the raw liquid and over the drum 10 in the direction of the arrow, this drum rotating in the same direction and at the same speed. The edges of the filter band and the edge 18 of the drum 10 then slide on the fixed band 19.
Outside the reservoir, the filter strip 11 passes over the cylindrical rollers 29 and into the pressing device formed by the rollers 30, and its movement is controlled by one or more of these members (FIG. 1);
The filter strip It can also pass through an adjustment device consisting of rollers 31, with the aid of which, in a known manner, the solids are scraped and returned to a reservoir 32 (freeze 2).
Near the entrance of the filter strip 11 into the raw liquid, the tank has a separating partition 33, and by a separate pipe 34, the chamber located above this partition is supplied with liquid containing solids in long fibers. .
The device described operates as follows:
The liquid containing the long fiber solids is
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brought by means of the pipe 34 on either side of the dividing wall 33 towards the first exasperation cells 15 'at low depression.
The solids in long fibers form on the filtering band 11 sliding on these cells, a pre-filtering layer through which the raw liquid passes, arriving at the filtering band II via line 4, the inlet tank
5 and the pipes 3, while the filtered liquid is discharged from the cells 15 and the drum through the outlets 21 or 25. The excess raw liquid flows through the overflow 7 and is returned to the outlet. by means of the pipe 8 and the pump 9 to the inlet tank. The filter strip 11 is unwound into the tank by the drum and the solids deposited on the filter strip are either drained in a sheet between the rollers 30 of the pressing device, or removed as thickened material by the stripper device 31.
The pre-filtering layer of long fiber solids could also be formed on the filter strip 11 before it enters the tank, for example as shown in FIG. 2 '. In the part of the horizontal path of the filter web exiting the stripper 31 is mounted a separate supply line 35 for the liquid containing long fiber solids. On the lower side of the filter strip is provided for this pipe a suction cell 36 to which is connected a corresponding discharge pipe 37 for the filtrate and a vacuum pipe 38. The mounting of the dividing wall 33 in the tank n is then no longer necessary.
CLAIMS.
1. - Device for filtering mixtures of solids and liquids, in which an endless filtering band, descending into the raw liquid from the surface thereof, passes over several suction cells each provided with a pipe d flow for the filtrate and -adjusting devices, then passes through the raw liquid and then returns to the surface of the latter in the opposite direction, characterized in that there is provided a rotating filter drum provided with a pipe d flow for the filtrate, and changing direction in the raw liquid, the filter belt passes around the drum.