Filteranlage mit Vorrichtung zum Auswaschen der faserigen Filterhilfsmittel
Die sogenannte Massefiltration, d. h. die Filtration von Flüssigkeiten durch eine Schicht von faseri- gem Material, wie Zellulose und Asbestflocken, spielt vor allem in der Klärung von Bier, Wein, Frucht säften, Gelatinelösungcn usw. auch heute noch eine sehr grosse Rolle, obschon idiese Filtrationen teilweise durch Filtration über Kieselguren, Perlite und ähnliche, körnige Materialien ersetzt worden sind.
Bei der Massefiltration wunden Ms heute die Filterstoffe, d. h. die Zellulose und Asbestfasern, zu dicken Schichten gepresst, welche, dann in die bekannten Filterpressen eingesetzt werden. Nach Erschöp- fung dieser Presslinge durch Verschmutzung werden dieselben in geeigneten Apparaten in einer Wasch flüssigkeit aufgeschlämmt und durch Dekantation oder Aussiebung von den Sohmutzstoffen befreit, durch Erhitzung sterilisiert und wiederum gepresst und von neuemeingesetzt.
Durch das Aufkommen von ganz neuartigen Filtern, bei welchen die Reinigung durch Abschleudern der Filtrationsrückstände erfolgt, können ssolche massefiltrationen neuendings ohne jegliches Vorpressen von Filterplatten ausserhalb der Filter durchgeführt werden. Das Wegfallen dieser Handarbeit eröffnet dieser Filtrationsart über regenerierbares Fa sermatenial wiederum ganz neue interessante Mög lichkeiten.
Es hat sich nun aber gezeigt, dass die bis heute 'bekannten Masse-Wascbapparate für diese mauen Verfahren ungeeignet sind. Erstens können in diesen Apparaten nur relativ langfaserige Materialien) ge- waschen wenden, und zweitens sind die Faserverluste beträchtlich. Die bis heute verwendeten Waschapparate sind z. B. beschrieben. in Die Brauerei im Bill von K. Hennies und R. Spanner, Verlag Hans Carl, Nürnberg 1956, und in Die Technologie der Gärung von Prof. Dr. F. Weinfurtner, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1963.
Die neuen, oben erwähnten Masse-Filtrationen mit automatischer Auswaschung und Regenerierung der Filtermaterialien verlangen zur Erzeugung einer gleichmässigen Filterschicht ein relativ kurzfaseriges Material. Wir, d nun ein solches kurzfaseriges Material in einem der bis heute bekannten Waschapparate behandelt, so entstehen grosse Verluste. Zudem ist das Prozedere kompliziert und teuer, da diese Apparate mit speziellen Umlaufpumpen versehen sind.
Ebenso ist der Verbrauch an Waschflüssigkeit sehr , gross.
Damit das kurzfaserige Filtermater. ial beim Durchwaschen mit der Waschflüssigkeit nicht grösstenteils durch die Filtersiebe des Waschapparates wegfliesst, wurde gefunden, dass der Waschapparat einerseits so konstruiert sein muss, dass die weg fliessende Waschflüssigkeit hinter diesen Filtersieben) aufgestaut wenden kann und dass gleichzeitig g die Faseraufschlämmung so bewegt werden muss, dass sich die Fasern nicht senkrecht zur Siebfläche stellen.
Gleichzeitig muss dafür gesorgt werden, dass das Filtersieb. stän. dig von eventuell anhaftenden Fasern befreit wird. Bereits in die Sieblöcher eingedrungene Fasern sollen zurückgezogen werden.
Die Filteranlage nach der Erfindung erfüllt dièse Bedinlgungen in vollkommener Weise. Die Vorrich- tung zum Auswaschen der Eilterhilfsmittel ist mit einem Waschbehälter versehen, der auch zum Wieder. anschwemmen des Filters mit dem gewaschenen Filtermittel dient und der ein Rührwerk und eine Siebvorrichtung enthält. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Siebfläche an der Innenwand des Waschbehälters angebracht ist und für den Abfluss der Flüssigkeit hinter dieser Siebfläche Mittel vorgesehen sind, die ein Aufstauen dieses Flüssig- keitsabflusses gestatten.
Fig. 1 und 2 zeigen als Beispiel einen solchen Apparat. im vertikalen und horizontalen Schnitt.
Die. aus idem Filber 11 abgeschleuderte Filter- masse wird in den Waschapparat (Fig. 1). gedriickt und mit so viel Flüssigkeit werdünnt, bis bei 9 tuber- lauf stattfindet.
Der Waschapparat besteht, aus, dem zylindrischen Kessel 1, welcher an seiner Innenfläche mit dem Sieb 3 bespannt ist. Zwischen Kesselwand 1 und Sieb befindiet sich der Ablaiufraum 2, welcher dite Stützschicht des Siebes enthält. Der Ablaufraum 2 trägt unten das Ablaufrohr 9, welches aussen bis zum Flüssigkeitsniveau im Kessel hochgezogen ist.
Wenn also keine Waschflüssigkeit durch dem unteren) Einlauf zugegeben wird, herrscht zwischen der Flüs- sigkeit im Kesselinnern und der Flüssigkeit im Ab laufraum 2 Druckausgleich.
Durch den Motor 4 wird ein Ruhrer 5 lange- trieben. Dieser Rührer trägt die Rühr-und Halte- stangen 7, an welchem ein Gummi-oder Kunst stoffabstreifer 6 befestigt ist. Durch die Drehung des Rührers 5. wird erstens die Faserauf schlämmung dauernd in Rotationsbewegung gehalten, und das Sieb 3 wird durch die Abstreifer dauernd von even tuell anhaftenden Fasern gereinigt.
Zum Auswaschen der Fasern wird nun durch 8 die Waschflüssigkeit zugegeben, welche durch die Faser. aufschlämmung durchgeht, den feinen Schlamm mitreisst und bei 9 wegfliesst. Die Geschwindigkeit der Durohströmung wird mit idem Zufluss bei 8 geregelt.
Dadurch, dass die Siebfläche ausserordnetlich , gross ist und zwischen Kesselinnerem und Ablaufraum auch bei relativ grosser Zugabe von Waschflüssigkeit praktisch Druckausgleich vorhanden ist, besteht praktisch kein Anpressdruck der Fasern gegen die Siebfläche. Die Fasern schwimmen in der Flüssigkeit und lassen sich daher sehr schnell und gründlich auswaschen.
Nach beendeter Auswaschung-welche zum Beispiel bei Zellulosefasern, die von Hefe befreit werden müssen, ¸ bis maximum 1 Stunde dauert-wird der Zufluss bei 8 abgestellt und die Faseraufschlämmung durch Zinkulation mit der Pumpe 12 direkt in den Filter 11 angeschwemmt. Der Waschapparat dient also gelichzeitig als Anschwemmgefäss für die Filtration. Der Zufluss der unfiltriepten Flüssigkeit erfolgt durch 13 und der Abfluss des Filtr. ates bei 14.
Filter system with device for washing out the fibrous filter aids
The so-called mass filtration, d. H. The filtration of liquids through a layer of fibrous material, such as cellulose and asbestos flakes, still plays a very important role, especially in the clarification of beer, wine, fruit juices, gelatin solutions, etc., even today, although these filtrations are partly carried over by filtration Diatomite, perlite, and similar, granular materials have been replaced.
In the case of mass filtration, Ms today sore the filter fabrics, i. H. the cellulose and asbestos fibers, pressed into thick layers, which are then used in the well-known filter presses. After these pellets have been exhausted due to contamination, they are suspended in a washing liquid in suitable apparatus and freed from the raw materials by decantation or sieving, sterilized by heating and then pressed again and used again.
With the advent of completely new types of filters, in which the cleaning is carried out by throwing off the filtration residues, such mass filtrations can now be carried out without any pre-pressing of filter plates outside the filter. The elimination of this manual work opens up completely new and interesting possibilities for this type of filtration using regenerable fiber material.
It has now been shown, however, that the mass washing machines known to date are unsuitable for these poor processes. Firstly, only relatively long-fiber materials can be washed in these machines, and secondly, the fiber losses are considerable. The washing machines used to date are z. B. described. in Die Brauerei im Bill by K. Hennies and R. Spanner, Verlag Hans Carl, Nuremberg 1956, and in The Technology of Fermentation by Prof. Dr. F. Weinfurtner, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1963.
The new, above-mentioned mass filtrations with automatic washing out and regeneration of the filter materials require a relatively short-fiber material in order to produce a uniform filter layer. If we now treat such a short-fiber material in one of the washing machines known to date, great losses arise. In addition, the procedure is complicated and expensive because these devices are equipped with special circulation pumps.
The consumption of washing liquid is also very, great.
So that the short-fiber filter material. ial when washing through with the washing liquid does not largely flow away through the filter sieves of the washing apparatus, it was found that the washing apparatus must be constructed on the one hand so that the washing liquid flowing away can turn back behind these filter sieves and that at the same time the fiber slurry must be moved in such a way that that the fibers are not perpendicular to the sieve surface.
At the same time it must be ensured that the filter screen. stand. dig is freed from any adhering fibers. Fibers that have already penetrated the sieve holes should be withdrawn.
The filter system according to the invention fulfills these conditions perfectly. The device for washing out the filter aids is provided with a washing container that can also be used for re-cleaning. is used to float the filter with the washed filter medium and which contains a stirrer and a sieve device. The essence of the invention consists in the fact that the sieve surface is attached to the inner wall of the washing container and means are provided behind this sieve surface for the drainage of the liquid which allow this liquid outflow to be dammed up.
Figs. 1 and 2 show such an apparatus as an example. in vertical and horizontal section.
The. Filter mass spun off from the filter 11 is fed into the washing apparatus (FIG. 1). pressed and diluted with enough liquid until overflow occurs at 9.
The washing apparatus consists of the cylindrical vessel 1, which is covered with the sieve 3 on its inner surface. The drain space 2, which contains the supporting layer of the sieve, is located between the boiler wall 1 and the sieve. The drainage space 2 carries the drainage pipe 9 below, which is drawn up to the liquid level in the boiler on the outside.
If no washing liquid is added through the lower) inlet, there is pressure equalization between the liquid in the inside of the boiler and the liquid in the outflow chamber 2.
A stirrer 5 is driven for a long time by the motor 4. This stirrer carries the stirring and holding rods 7 to which a rubber or plastic scraper 6 is attached. By rotating the stirrer 5. the fiber slurry is first kept in a constant rotating motion, and the screen 3 is continuously cleaned by the scrapers of any adhering fibers.
To wash out the fibers, the washing liquid is now added through 8, which through the fiber. slurry goes through, entrains the fine sludge and flows away at 9. The speed of the Durohstrom is regulated with the same inflow at 8.
Because the screen surface is extraordinary, large and there is practically pressure equalization between the inside of the boiler and the drainage chamber, even with a relatively large amount of washing liquid, there is practically no pressure of the fibers against the screen surface. The fibers float in the liquid and can therefore be washed out very quickly and thoroughly.
When the washout is complete - which lasts up to a maximum of 1 hour in the case of cellulose fibers that have to be freed from yeast, for example - the inflow is shut off at 8 and the fiber slurry is washed directly into the filter 11 by zinculation with the pump 12. The washing device also serves as a precoat vessel for the filtration. The inflow of the unfiltered liquid takes place through 13 and the outflow of the Filtr. ates at 14.