Verfahren zum Abtrennen von Feststoffen aus Flüssigkeiten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtren nen von Feststoffen aus Flüssigkeiten und eine Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein Filtermittel auf der Aussenseite einer zylindrischen Trommel anbringt, die so angeordnet ist, dass sie aus einer Ruhestellung ausserhalb eines Gehäuses mit einer zylindrischen Innenwand axial in eine Arbeitsstellung innerhalb des Gehäuses beweglich ist, in dem ein Ring raum zwischen der Trommel und der Innenwand ge bildet wird und Verschlüsse mit der Trommel und dem Gehäuse unter Bildung druckdichter Umfangsdichtungen an den Enden des Ringraums zusammenwirken,
wobei die Enden einer flexiblen Schlauchmembran druckdicht an den Enden der Innenwand unter Bildung einer Druck kammer zwischen der Wand und der Membran in der Arbeitsstellung der Trommel befestigt sind, die Trommel in die Arbeitsstellung führt, die zu trennenden Medien an einem Ende in den Ringraum und in eine zwischen der Innenseite der flexiblen Membran und der Aussen seite des Filtermittels gebildete Eintrittskammer ein führt, die Flüssigkeit ungehindert aus der Einlaufkam- mer durch das Filtermittel und Ablauföffnungen in der Trommel zu einem Flüssigkeitsaustritt ablaufen lässt, ein Medium unter Druck in die Druckkammer ein führt,
wo es einen Druck auf die Aussenseite der fle xiblen Membran ausübt und die Medien in der Ein laufkammer zwischen der flexiblen Membran und dem Filtermittel zusammenpresst, wodurch zusätzliches flüs- siges Medium durch das Filtermittel und die Ablauf öffnungen zum Flüssigkeitsaustritt gepresst wird, wobei der Feststoff durch das Filtermittel zurückgehalten wird, den Druck in der Druckkammer abbaut, wenn eine ge wünschte Flüssigkeitsmenge unter Druck filtriert worden ist, und die Trommel mit dem darauf haftenden Fest stoff in ihre Rubestellung führt,
um die Entfernung des festen Mediums zu ermöglichen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist folgende Teile auf_ ein Gehäuse mit einer zylindrischen Innen- wand, eine zylindrische Innentrommel, die durch eine Öffnung an einem Ende des Gehäuses aus einer Ruhe stellung ausserhalb des Gehäuses in eine Arbeitsstellung innerhalb des Gehäuses, in dem ein Ringraum zwischen der Trommel und der Innenwand gebildet wird, axial beweglich ist,
eine im Ringraum angeordnete flexible Schlauchmembran, deren Enden abdichtbar an den Enden der Innenwand befestigt sind, wodurch eine Druckkammer zwischen der Innenwand und der Aussen fläche der Membran gebildet wird, Verschlüsse, die mit der Trommel und dem Gehäuse oder der Membran zusammenwirken und druckdichte Umfangsdichtungen an den Enden des Ringraums in der Arbeitsstellung der Trommel bilden, Ablauföffnungen in der Trommel, einen Eintritt für die zu trennenden Medien, die in ein Ende des Ringraums und zwischen der Innenseite der Membran und der Aussenseite der Trommel zugeführt werden, einen Ablauf für das flüssige Medium, der vom Innern der Trommel durch das Gehäuse führt, einen Zulauf,
der durch das Gehäuse in die Druckkammer führt und die Ausübung eines Drucks durch ein unter Druck stehendes Medium auf die Aussenseite der Mem bran ermöglicht, und einen Austritt, der aus der Druck kammer durch das Gehäuse führt und den Abbau des Drucks des Mediums in der Kammer ermöglicht.
Die Verschlüsse, die die druckdichten Abdichtungen ergeben, können getrennt von der Trommel und vom Gehäuse sein und zwischen ihnen in der Arbeitsstellung der Trommel gehalten werden, oder sie können an der Trommel oder am Gehäuse oder sowohl an der Trom mel als auch am Gehäuse vorgesehen werden.
In einem besonderen Fall ist ein Verschluss am vorderen Ende der Trommel vorgesehen, das zuerst in das Gehäuse eintritt und, wenn die Trommel in ihrer Arbeitsstellung ist,
eine Abdichtung gegen eine Stirnplatte an dem entsprechenden inneren Ende des Gehäuses bewirkt. Ausserdem ist dann ein Verschluss am anderen Ende der Trommel in abdichtender Berührung mit der Mem- bran am entsprechenden äusseren Ende des <RTI
ID="0001.0068"> Gehäuses. Zur Ausbildung der letztgenannten Dichtung kann der Verschluss auch am Aussenende des Gehäuses anstatt am hinteren Ende der Trommel vorgesehen werden.
Die dichtenden Teile an den Enden der Trommel sind zweckmässig mit deformierbaren Lippen versehen, die in der Betriebsstellung der Trommel gegen die zuge hörige Stirnplatte und die Membran gepresst werden, um die druckdichten Abdichtungen auszubilden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ab bildungen beispielsweise beschrieben.
Fig. 1 ist ein Schnitt (längs der Linie I-I von Fig. 2) einer Ausbildungsform des Filterapparats gemäss der Erfindung.
Fig. 2 ist eine entsprechende Stirnansicht.
Fig. 3 ist eine fragmentarische Draufsicht, die Fig. 1 und 2 entspricht.
Fig. 4 bis 6 sind Teilansichten der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung (wobei Fig. 5 ein Detail des rechten Endes von Fig. 7 darstellt).
Fig. 7 zeigt sehr schematisch das in Fig. 1 bis 6 dargestellte Filter und veranschaulicht ein Detail des Aufbaues.
Fig. 8 ist eine vergrösserte Teilansicht der Mitte von Fig. 7.
Fig. 9 zeigt im grösseren Massstab eine Teilansicht des linken Endes von Fig. 7.
Fig. 10 zeigt einen axialen Teilschnitt durch eine Modifikation des in Fig. 1 bis 6 dargestellten Apparats. Fig. 11 bis 13 sind Teilansichten der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung, wobei Fig. 11 ein Schnitt längs der Linie XI-XI von Fig. 12 ist.
Fig. 14 ist ein Fliessschema eines hydraulischen Systems, das zu der in Fig. 1 bis 9 dargestellten Vor richtung gehört.
Fig. 15 bis 18 sind graphische Darstellungen der Ergebnisse von Versuchen mit einem Versuchsfilter.
Der in Fig. 1 bis 6 dargestellte Filterapparat um fasst eine zylindrische Trommel 1 und ein umschliessen des Gehäuse 2 mit einer zylindrischen Innenwand. Die Trommel und ihr Gehäuse sind über Buchsringe 4 auf einer Hohlwelle 3 koaxial mit dieser Welle befestigt. Das Gehäuse 2 ist feststehend und die Trommel auf der Welle zwischen einer Ruhestellung ausserhalb des Gehäuses und einer Arbeitsstellung innerhalb des Ge häuses axial beweglich.
Die Trommel 1 ist mit einem schlauchförmigen Filtertuch 61 (Fig. 7 und 8) belegt, das an seinen Enden mit (nicht dargestellten) Gummiringen oder beispiels weise einem Geflecht aus wasserbeständigem Kunststoff, wie Nylon oder Terylen (nicht dargestellt) in seiner Lage gehalten wird. Verschiedene Filtermittel ausser Filtertuch können verwendet werden. In gewissen Fällen kann es zweckmässig sein, das Filtermittel vorher mit einem Filterungshilfsmittel, wie Diatomeenerde, Kohle oder anderen Filterungshilfsmitteln beispielsweise bei Verwendung des Apparats für die Klarfiltration zu über ziehen.
Eine flexible Membran 5 aus Kautschuk, Poly- chloropren, Polypropylen, dem Werkstoff der Handels bezeichnung Viton oder einem anderen geeigneten Gummi oder gummiartigen Material, das gegebenenfalls verstärkt sein kann und ebenfalls schlauchförmig aus gebildet ist, ist an seinen Enden an der zylindrischen Innenwand des Gehäuses befestigt. Viton ist ein Kautschuk auf Basis eines fluorierten Kohlenwasser stoffs.
An einem Ende des Gehäuses wird das ent sprechende Ende 6 der Membran 5 zwischen einem Flansch 7 am Gehäuse 2 und einer Stirnplatte, die mit dem Flansch 7 verschraubt ist, gehalten. Das an dere Ende 9 der Membran wird zwischen einem ent sprechenden Flansch 11 am Gehäuse und einem End- ring 12, der mit dem Flansch 11 verschraubt ist, ge halten.
Der Arbeitsteil des Filterapparats besteht aus einem Ringraum 13, der zwischen der Aussenseite des (nicht dargestellten) Filtertuchs und der Innenseite der Mem bran 5 gebildet wird, wenn die Trommel 1 sich in ihrer Arbeitsstellung innerhalb des Gehäuses 2 befindet.
Der Ringraum 13 wird um seinen Umfang durch profilierte Dichtungsringe 14 und 15 abgedichtet, die m die Trommel eingebettet sind, und von denen einer (14) gegen das Gehäuse und der andere (15) gegen das Gehäuse über die Membran abdichtet. Die beiden Dichtungsringe sind mit Hilfe von deformierbaren Lip pen wirksam, die, wenn sie gegen die zusammenwir kenden Dichtflächen gedrückt werden, deformierbar sind und die gewünschten druckdichten Umfangsdich tungen für den Ringraum 13 bilden.
Der Ring 14 ist am rechten Ende 16 der Trommel 1 (Fig. 1 und 5) befestigt, und seine Dichtleiste stösst gegen die Innenfläche der Stirnplatte 8 des Gehäuses, wenn die Trommel sich in ihrer Arbeitsstellung be findet. Der Dichtungsring 15 ist in einem kegelstumpf- förmigen Kopf 17 am linken Ende 18 der zylindrischen Trommel befestigt (Fig. 1 und 4), und seine deformier bare Leiste ist so angeordnet, dass sie gegen die Mem bran 5 an eine Stelle stösst, an der die Membran sich gegen den Fuss des entsprechenden Flansches 11 am Gehäuse 2 legt.
Die Trommel 1 ist mit mehreren Ablauföffnungen 19 versehen, die sich durch ihre Wände in das Innere der Trommel erstrecken. Ringnuten 62 und axiale Nuten 63 sind in einem die Aussenseite der Trommel 1 bildenden Gummimantel 64 vorgesehen, so dass die Flüssigkeit durch das Filtertuch und längs der Ober fläche der Trommel in die Ablauföffnungen 19 fliessen kann.
Im Gehäuse ist ein Eintritt 21 vorgesehen, dL-r sich durch ihre Seitenwand erstreckt und es ermöglicht, mit Hilfe eines Druckmediums einen Druck auf die Aussen seite der Membran 5 auszuüben, wodurch diese wäh rend des Betriebs des Apparats einwärts deformiert wird. Zu diesem Zweck kann Wasser oder Druckluft verwendet werden.
Zwei Zulauföffnungen 22 (Fig. 6) für die zu fil ternde Trübe sind in der feststehenden Stirnplatt: 8 des Gehäuses vorgesehen. In der gleichen Stirnplatte befindet sich ein Austritt 23 für die abgetrennte Flüs sigkeit. Die Zahl dieser Eintritts- und Austrittsöffnun gen kann nach Belieben und in Anpassung an die ver wendeten Zuführungs- und Waschsysteme und die An ordnung zur Beseitigung unerwünschter Flüssigkeit oder umgekehrt zur Gewinnung des Flüssigprodukts variiert werden.
Der Eintritt 21 für die Ausübung des Drucks auf die Membran und die Eintrittsöffnung 22 der Trübe zum Raum 13 sind für den Schutz der Membran 5 mit Sieben versehen.
Die zylindrische Trommel 1 ist durch einen Kol ben 24 beweglich, der über Arme 25 angreift, die einen Zug auf den Kopf 17 der Trommel ausüben, wenn der Kolben 24 durch hydraulischen Druck ausgezogen wird. Zwei Paare von Armen 26 stossen den Kopf 17 der Trommel zurück, wenn der Kolben 24 zum Schlie- ssen des Gehäuses eingezogen wird. Durch den hydrauli schen Druck wird die Abdichtung zwischen der Trom mel und dem Gehäuse aufrechterhalten. Die Welle 3 ist bei 27 genutet, um die Bewegung der Arme 25 zu ermöglichen.
Bei der in Fig. 10 bis 13 dargestellten Vorrichtung wird der Kopf 31 der beweglichen Trommel 1 durch eine Sparvorrichtung, zu der die Klinken 32 gehören, die am Kopf 31 befestigt sind und in ihrer Arbeits stellung in eine Nut 33 in einem Endring 34 des Ge häuses 2 eingreifen, in seiner Lage in abdichtendem Kontakt mit der Membran 5 festgehalten. Ein Ring 35 ist von Hand in der Richtung A in eine Ruhestel lung verschiebbar (Fig. 13), in der die Kipphebel in Stellungen geschwenkt werden, in denen sie in den Kopf der Trommel zurückgezogen sind, so dass der Kopf ungehindert herausgezogen werden kann, wenn die Trommel aus dem Gehäuse gezogen wird. Wenn die Trommel in das Gehäuse zurückgeführt worden ist, wird der Kopf 17 durch Bewegung des Rings 35 in die entgegengesetzte Richtung B verriegelt (Fig. 12).
Wenn die Trommel hydraulisch betätigt wird', wird durch entsprechende Auslegung des hydraulischen Kol bens bzw. der hydraulischen Kolben ein solcher Druck ausgeübt, dass die vorstehend beschriebene Schnell schlussvorrichtung überflüssig wird (wie im Zusammen hang mit Fig. 1 bis 6 erläutert).
Zur Beschleunigung des Ablaufs ist der Apparat vorzugsweise zur Horizontalen leicht so geneigt, dass sie zur Ablauföffnung 23 in der Stirnplatte des Ge häuses Gefälle hat.
Die Werkstoffe, aus denen der Filterapparat herge stellt wird, sind verschieden und hängen von den zu behandelnden Gemischen ab. Gusseisen oder Flussstahl, der gegebenenfalls mit Gummi oder nichtrostendem Stahl oder anderen geeigneten Legierungen ausgekleidet ist, kann verwendet werden. Flussstahl wird gewöhnlich mit Gummi oder nichtrostendem Stahl oder einem chlorierten Polyester ( Penton ) ausgekleidet.
Fig. 14 zeigt ein Zuführungssystem für die zu fil ternde Trübe. Zu diesem System gehören ein Behälter 41 für die Trübe, eine Zuführungspumpe 42 und eine mit Ventil versehene Leitung 43 von der Pumpe 42 zu den beiden Zulauföffnungen 22 zum Ringraum. Eine als Alternative zuschaltbare, ebenfalls mit einem Ventil versehene Zuleitung 44 für eine Waschflüssigkeit ist mit der Zuleitung 43 zum Raum 13 verbunden. Eine Ablaufleitung 45 führt von der Ablauföffnung 23 in der Stirnplatte 8 des Gehäuses 2 hinweg und ist eben falls mit einem Absperrventil 46 versehen. Eine mit Ventil versehene Zweigleitung 47 ist vor dem Absperr ventil 46 in der Ablaufleitung vorgesehen.
Die Zuführung der Trübe zum Filterapparat kann gegebenenfalls durch Gefälle erfolgen. In diesem Fall wird das Drucksystem überflüssig.
Die Anordnung, mit deren Hilfe die Membran durch von aussen ausgeübten Druck eines Gases oder einer Flüssigkeit einwärts deformiert wird, ist normaler weise ein hydraulisches System mit einem Behälter 51, einer Pumpe 52 mit einem Druckregler 53, der über die Leitung 54 mit den Eintrittsöffnungen 21 verbun den ist, und einer Ablaufleitung 55, die von den Aus trittsöffnungen 28 in der Wand des Gehäuses 2 zum Behälter 51 führt.
Der vorstehend beschriebene Filterapparat arbeitet wie folgt: Die Trübe wird in den Ringraum 13 gepumpt. Die Flüssigkeit in der Trübe läuft durch das Filtertuch und die Ablauföffnungen 19 in die Trommel 1, aus der die Flüssigkeit durch die Ablauföffnung 23 in der Stirnplatte 8 des Gehäuses ausgetragen wird. Wenn der Ablauf der Flüssigkeit aus der Ablauföffnung 23 auf hört oder wesentlich langsamer wird, werden die Ven tile in den Leitungen 43, 44 und 47 geschlossen, und die Ventile in dem hydraulischen Drucksystem werden so betätigt, dass ein Druck auf die M: mbran 5 ausgeübt wird, wodurch diese gegen das Material, das sich im Ringraum 13 befindet, einwärts deformiert wird.
Durch diesen Druck wird das Gemisch von Feststoffen und Flüssigkeit im Ringraum 13 zusammengepresst. Hier bei wird die Abtrennung der Flüssigkeit von den Fest stoffen gemäss dem ausgeübten Druck beschleunigt, so dass weitere Flüssigkeit durch die Ablauföffnungen 19 und die Austrittsöffnung 23 aus dem Gehäuse ausge stossen wird. Wenn diese Phase als beendet angesehen wird, wird der Druck durch Ausschalten der hydrau lischen Pumpe 52 und öffnung des Austrittsventils im System entspannt. Die Trommel 1 wird dann durch axiale Bewegung längs ihrer tragenden Welle 3 aus dem Gehäuse 2 herausgezogen.
Auf dem Filtertuch der Trommel befindet sich ein aus zusammengepressten Feststoffen bestehender Kuchen, der leicht entfernt wer den kann.
Der Filterkuchen kann im Filterapparat vor der Entfernung mit jeder gewünschten Flüssigkeit gewaschen und, falls erforderlich, teilweise oder vollständig ge trocknet werden, indem ein geeignetes Gas bei einer geeigneten Temperatur und unter einem geeigneten Druck durch den Kuchen geblasen wird. Normaler weise wird der Kuchen gewaschen, indem eine Wasch flüssigkeit durch die Zweigleitung 47 und die Eintritts öffnungen für die Trübe zugeführt wird, wobei die Waschflüssigkeit in der gleichen Weise wie die Filter flüssigkeit abläuft.
Die Zweigleitung von der Austrittsleitung für die Gewinnung der Flüssigkeit, wenn diese das gewünschte Produkt ist, kann auch zur Rückspülung des Filter tuchs verwendet werden.
Der Bereich des angewandten Drucks hängt von der Konstruktion des Filterapparats ab. Im allgemeinen liegt der Druck im Bereich von 3.5 bis 21 kg/ 'cm--.
Wenn der Filterapparat für die Klarfiltration ver wendet werden soll, kann es notwendig sein, das Filter tuch vorher mit Diatomeenerde, Kohle oder einem anderen geeigneten Filterungshilfsmittel zu überziehen. Die geklärten Flüssigkeiten werden dann aus der Ab lauföffnung 23 in der Stirnwand 8 abgezogen.
Der Filterapparat ist in erster Linie für die Filtra tion und Klärung von Verbindungen in der chemischen Industrie, insbesondere in der Farbstoffindustrie ent wickelt worden, jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Zweck beschränkt. Der Filterapparat gemäss der Erfindung kann in den verschiedensten Industrien ver wendet werden, beispielsweise in der pharmazeutischen Industrie, in der Marmeladen- und Nahrungsmittelin dustrie, in Brauereien, für die Behandlung von Wein und Spirituosen, Holzzellstoff und Papier, in der ke ramischen Industrie, für die Abwasserbehandlung und Klärung von Flusswasser.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht. Die dort beschriebenen Ver suche wurden mit einem Filter durchgeführt, das einen Trommeldurchmesser von 1,22 m hatte. <I>Beispiel 1</I> 2-Naphthol-3,6-disulfonsäure wird ausgesalzt, wor auf die Suspension durch den Trübezulauf in den oben beschriebenen Filterapparat gepumpt wird. Die Flüssig keit läuft durch das Filtertuch und wird durch den Flüssigkeitsaustritt abgeführt. Wenn der Ablauf nach lässt, wird der Trübezulauf geschlossen und ein Druck von 8,4 kg/cm2 auf die Membran durch den Eintritt für das hydraulische Medium ausgeübt.
Wenn der Ab lauf geringer geworden oder beendet ist, wird der hy draulische Druck entspannt, indem die Ablauföffnung geöffnet wird, worauf die Trommel herausgezogen wird. Die 2-Naphthol-3,6-disulfonsäure wird vom Filtertuch abgenommen. Sie hat einen Feststoffgehalt von 61,5 %.
Wenn eine gleich grosse Menge 2-Naphthol-3,6- disulfonsäure mit einer Platten- und Rahmen-Filter presse filtriert wird, beträgt der Feststoffgehalt nur 35 %. <I>Beispiel 2</I> Wenn bei dem in Beispiel 1 beschriebenen Versuch p-Nitrochlorbenzolsulfonsäure an Stelle von 2-Naphthol- 3,6-disulfonsäure behandelt wird, wird ein Produkt mit einem Feststoffgehalt von 75 % erhalten. Bei Filtration von p-Nitrochlorbenzolsulfonsäure mit einem Keramik- Vakuumfilter wird ein Produkt mit einem Feststoffge halt von 45 % erhalten.
<I>Beispiel 3</I> Wenn bei dem in Beispiel 1 beschriebenen Ver such Acid Yellow 17 an Stelle von 2-Naphthol-3,6- disulfonsäure behandelt wird, wird ein Produkt mit einem Feststoffgehalt von 60 % erhalten. Die Filtration von Acid Yellow 17 mit einer normalen Platten- und Rahmenfilterpresse ergibt ein Produkt mit einem Fest stoffgehalt von 30 bis 40 %.
Die Filter-Vorrichtung gemäss der Erfindung wurde mit den verschiedensten Chemikalien einschliesslich Kieselgur, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat und gefälltem Eisen(III)-hydroxyd erprobt. Es zeigte sich, dass der Filterapparat eine bessere Filterleistung hat als Platten- und Rahmenfilterpressen und Vakuumdreh filter, die unter gleichen Bedingungen arbeiten.
Die Leistung des Filters beim Einsatz für Klärver fahren wurde untersucht. Kieselgur wurde als Filterungs hilfsmittel auf ein Filtertuch angeschwemmt, das bei Verarbeitung von Calciumcarbonat schlechte Filtra tionseigenschaften hat. Aus verdünnten Suspensionen wurde vollständige Entfernung des Carbonats durch Aufbringen einer Hilfsschicht (pre-coating) erreicht. Die Verteilung der Hilfsschicht auf der Trommel war un gleichmässig, und es wird empfohlen, bei Verarbeitung von schnell sedimentierenden Trüben die Zuführungs leitung am Fuss des Filters anzuordnen, so dass die zulaufende Trübe die Suspension in Bewegung hält.
Durch das Pressen des Kuchens wird in gewissen Fällen ein harter, ziemlich trockener Kuchen erhalten, der sich leicht handhaben lässt. Angaben über die Trockeneigenschaften in diesen Fällen folgen nachste hend. In einem der untersuchten Fälle (MgCO3s) pflegte nach der Aufhebung des ausgeübten Drucks erneute Aufschlämmung einzutreten. Diese Erscheinung wird dem engen Grössenbereich der Teilchen in der Trübe zugeschrieben. Wenn Feinteile fehlen, kann mit thixotropem Verhalten dieser Art gerechnet werden, besonders bei Verarbeitung von harten, undurchlässigen Teilchen.
In diesem Fall hatte das Füllen der Presse bis zum maximalen Fassungsvermögen eine Situation zur Folge, bei der es schwierig war, die Presse zu öffnen. Eine erneute Anwendung von hohen Drücken auf zusammendrückbare Schlämme, wie Eisen(III)-hy- droxyd hatte zur Folge, dass die Teilchen durch das Filtertuch gedrückt wurden.
Zwei Arten von Filterkuchen wurden eingehend untersucht: a) Kieselgur, die sich leicht filtern lässt, und b) gefälltes Calciumcarbonat oder Schlämmkreide. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Einige Ergebnisse sind in Fig. 16 bis 19 graphisch dargestellt.
Fig. 15 stellt einen typischen Versuch mit Calcium- carbonataufschlämmung dar. Das Gewicht des aufge fangenen Filtrats und der Verlauf des auf das Filter einwirkenden Drucks sind in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Die allmähliche Verringerung der Fil trationsgeschwindigkeit bei praktisch konstantem Druck steht im Gegensatz zu dem Verhalten von Kieselgur. Im letzteren Fall war bei den in der Tabelle genannten Versuchen 4 bis 10 der Filtratablauf im wesentlichen konstant, während der Druck auf ein Maximum stieg. Dieser Übergang von pseudokonstantem Druckverhalten auf eine konstante Durchflussmenge wird durch die Änderung der Filtrationseigenschaften der Trübe ver ursacht.
Es ist erwünscht, das Verhalten aller Arten von Kuchen im Filterapparat voraussagen zu können.
Fig. 16 veranschaulicht den Einfluss der Konzen tration auf die Zeit, die zur Füllung der Presse er forderlich ist. Kein eindeutig definiertes Minimum ist für eine Trommel der Grösse A (244 mm Durchmesser) erkennbar. Es kann jedoch gefolgert werden, dass es zweckmässig ist, mit Trüben zu arbeiten, die einen Fest stoffgehalt von mehr als I S % haben.
Die Feuchtigkeitsmenge, die im Kuchen nach dem Pressen vorhanden ist, ist bei gewissen chemischen Verfahren zwar nicht von unmittelbarer Bedeutung, jedoch auf anderen Gebieten von grossem Interesse, besonders wenn das Filtrat die gewünschte Komponente ist (Bier, Fruchtsaft usw.).
Fig. 17 veranschaulicht den Einfluss des auf CaCO3- Kuchen ausgeübten Drucks. Die Feuchtigkeit ist durch den Druck und die Feststoffkonzentration bestimmt. Ein Minimum ist nicht erkennbar, und es wurden weitere Versuche durchgeführt, um den Einfluss von Drucken bis 35,15 kg/cm2 zu messen.
In Fig. 18 ist der Prozentsatz des durch Pressen entfernten Wassers in Abhängigkeit vom ausgeübten Druck dargestellt. Es besteht die Möglichkeit, sehr trockene Kuchen bei annehmbaren Drücken bei Trüben mit mässiger Konzentration zu bilden.
Die weiteren Arbeiten umfassten Untersuchungen an Trüben mit unterschiedlicher Filtrierbarkeit und Trommeln mit verschiedenem Durchmesser.
In der folgenden Tabelle ist die reAnfangs-Filtra- tionsgeschwindigkeit die Filtrationsgeschwindigkeit, die während der ersten Minute an einem neuen Filtertuch gemessen wird, um festzustellen, ob das Filtertuch ver stopft wird.
EMI0005.0000
Feststoff- <SEP> Ausbeute <SEP> an <SEP> Angewandter <SEP> Ausgepresstes <SEP> Feuchtigkeit <SEP> Anfangsfiltrations Ver- <SEP> konzentration <SEP> Filtrationszeit
<tb> Material <SEP> nassern <SEP> Kuchen <SEP> Luftdruck <SEP> Wasser <SEP> im <SEP> Kuchen <SEP> geschwindigkeit
<tb> such <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Min.
<tb> Trübe <SEP> kg <SEP> kg/cm2 <SEP> kg <SEP> Gew.% <SEP> kg/Minute
<tb> 4 <SEP> Kieselgur <SEP> 10 <SEP> 14,5 <SEP> 2,5 <SEP> 6,1 <SEP> * <SEP> 2,15 <SEP> 59,5 <SEP> 18,144
<tb> 5 <SEP> <SEP> 10 <SEP> 12,7 <SEP> 3,8 <SEP> 5,62* <SEP> 1,7 <SEP> 58,0 <SEP> 11,11
<tb> 6 <SEP> <SEP> 10 <SEP> 14,74 <SEP> 3,6 <SEP> 7,52* <SEP> 1,36 <SEP> 55,5 <SEP> 11
<tb> 7 <SEP> <SEP> 12 <SEP> 13,15 <SEP> 6,0 <SEP> 6,65* <SEP> 1,36 <SEP> 57,1 <SEP> 9,64
<tb> 8 <SEP> <SEP> 13 <SEP> 14,5 <SEP> 10,0 <SEP> 6,51 <SEP> * <SEP> 2,27 <SEP> 59,
5 <SEP> 6,35
<tb> 9 <SEP> <SEP> 5 <SEP> 12,25 <SEP> 14,0 <SEP> 7,73 <SEP> 2,5 <SEP> 57,5 <SEP> 6,58
<tb> 10 <SEP> <SEP> 5 <SEP> 10,2 <SEP> 11,0 <SEP> 2,8 <SEP> 2,61 <SEP> 57,0 <SEP> 8,4
<tb> 11 <SEP> Calcium carbonat <SEP> 5,8 <SEP> 12,25 <SEP> 21,0 <SEP> 8,8 <SEP> 5,44 <SEP> 42,0 <SEP> 11
<tb> 12 <SEP> <B>></B> <SEP> 5,1 <SEP> 14,3 <SEP> 31,0 <SEP> <B>4,2</B> <SEP> 4,08 <SEP> 45,0 <SEP> 7,6
<tb> 13 <SEP> > <SEP> 10,1 <SEP> 13,84 <SEP> 30,0 <SEP> 6,65 <SEP> 4,72 <SEP> 42,5 <SEP> 7,26
<tb> 14 <SEP> > <SEP> 10,1 <SEP> 14,5 <SEP> 22,0 <SEP> 4,2 <SEP> 4,2 <SEP> 45,5 <SEP> 6,01
<tb> 15 <SEP> > <SEP> 10,5 <SEP> 16 <SEP> 41,0 <SEP> 2,1 <SEP> 2,61 <SEP> 49,0 <SEP> 7,03
<tb> 16 <SEP> <B>></B> <SEP> 14,9 <SEP> 13,38 <SEP> <B>8,5 <SEP> 7,73</B> <SEP> 5,1 <SEP> 42,0 <SEP> 5,67
<tb> 17 <SEP> > <SEP> 14,9 <SEP> 12,7 <SEP> 8,0 <SEP> 4,2 <SEP> 3,52 <SEP> 45,0 <SEP> 5,
9
<tb> 18 <SEP> > <SEP> 14,9 <SEP> 14,4 <SEP> 8,5 <SEP> 2,1 <SEP> 2,38 <SEP> 49,0 <SEP> 5,44
<tb> 19 <SEP> > <SEP> 17,1 <SEP> 14,06 <SEP> 9,25 <SEP> 7,73 <SEP> 4,42 <SEP> 40,5 <SEP> 5,67
<tb> 20 <SEP> > <SEP> 17,1 <SEP> 13,84 <SEP> 10,0 <SEP> 4,2 <SEP> 2,95 <SEP> 44,5 <SEP> 4,88
<tb> 21 <SEP> > <SEP> 17,1 <SEP> 14,06 <SEP> 9,75 <SEP> 2,1 <SEP> 2,72 <SEP> 48,0 <SEP> 4,54
<tb> 22 <SEP> > <SEP> 20,0 <SEP> 13,27 <SEP> 9,25 <SEP> 7,73 <SEP> 3,8 <SEP> 39,5 <SEP> 4,42
<tb> 23 <SEP> <B>></B> <SEP> 20,0 <SEP> 14,3 <SEP> 9,75 <SEP> <B>4,2</B> <SEP> 3,29 <SEP> 43,0 <SEP> 3,97
<tb> 24 <SEP> > <SEP> 20,0 <SEP> 16,56 <SEP> 10,25 <SEP> 2,1 <SEP> 2,38 <SEP> 53,0 <SEP> 4,54
<tb> 25 <SEP> > <SEP> 32,3 <SEP> 15,65 <SEP> 4,5 <SEP> 8,4 <SEP> 4,08 <SEP> 37,7 <SEP> 2,84
<tb> 26 <SEP> > <SEP> 32,3 <SEP> 14,3 <SEP> 4,5 <SEP> 4,2 <SEP> 2,72 <SEP> 31,2 <SEP> 2,61
<tb> 27 <SEP> > <SEP> 29,
75 <SEP> 15,65 <SEP> 7,0 <SEP> 2,1 <SEP> 1,93 <SEP> 43,1 <SEP> 2,78
<tb> '" <SEP> Allmähliche <SEP> Erhöhung <SEP> des <SEP> Luftdrucks <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Maximum.