Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorricl tung zur Klassierung und Abtrennung von Feststoffen, die in Flüssigkeiten suspendiert sind.
Bei der Herstellung von PVC ist das Endprodukt der Emulsionspolymerisation eine stabile Dispersion von PVC Teilchen mit Durchmesser von etwa 0,1 bis einige Mikrometer, die im allgemeinen durch Sprühtrocknung zu feinen verpasteten oder auch groben rieselfähigen Typen aufgearbeitet wird.
Um Störungen schon bei der Trocknung durch Verstopfen der Düsen im Sprühtrockner zu vermeiden, ist eine Abtrennung der groben Teilchen beispielsweise grösser als 100 Mikrometer erforderlich. Weitere Störungen durch zu grosse Partikel treten beim PVC-Endprodukt, d. h. bei Presslingen, auf. Diese Störungen machen sich durch sichtbare Einschlüsse oder verschlechterte mechanische Eigenschaften bemerkbar.
Um solche Störungen zu vermeiden, wurde bisher die PVC-Emulsion über Filterpressen von groben PVC-Teilchen sowie Verunreinigungen befreit.
Die Aufbereitung der PVC-Dispersion ist also darin zu sehen, dass Grobteilchen abgetrennt werden sollen, jedoch feine Teilchen einer gewählten Korngrösse in der Dispersion verbleiben.
Nachteile der Verfahren mit dem genannten Filtertyp ist der rasche Leistungsabfall durch den Aufbau des Filterkuchens, welcher nicht nur die groben unerwünschten Teilchen, sondern auch die erwünschten feinen PVC-Teilchen teilweise entfernt; dadurch entstehen Verluste.
Nach der DT-OS 2 249 468 ist eine Klasse von Filtern bekannt, die aus einem Druckgefäss bestehen und auf deren Hohlachse Filterteller zu einem Paket aufgestapelt sind. Über die Gewebe der Filterteller wird mit Hilfe eines Filterhilfsmittels filtriert. Die Entfernung des Filterkuchens nach beendeter Filtration, d. h. nach Erschöpfung des Kuchens, erfolgt mittels eines Drehschwingungsantriebes, der Schwingungen auf die Filterscheiben überträgt und so eine Loslösung des Filterkuchens bewirkt.
Auch solche sogenannte Anschwemmfilter sind für die Filtration von PVC-Emulsionen ungeeignet, da auch hier alle Partikel ausfiltriert werden.
Schüttelsiebe mit horizontaler Siebfläche sind zur Abtrennung grober Teilchen aus der PVC-Dispersion ungeeignet, da diese sehr rasch verstopfen.
Ausserdem sind Filter der genannten Art in ihrer Konstruktion viel zu aufwendig. Eine Vielzahl von übereinander aufgereihten Scheiben müssen gegen eine Hohlwelle abgedich- tet werden.
Dazu ist mindestens zu je einer Scheibe eine Dichtung notwendig, was immer wieder zu Undichtigkeiten führt und dann eine Vermischung des Filtrates mit der Trübe zur Folge hat. Auch der sehr grosse Materialaufwand ist zur Erzielung einer bestimmten Filterfläche auf kleinem Raum bisher notwendig gewesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zu schaffen, um bei möglichst kleiner Fläche eine wirksame Klassierung und so Abtrennung der unerwünschten Grobteile zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur kontinuierlichen Klassierung von Feststoffen aus Flüssigkeiten in einem geschlossennen Behälter gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein darin angebrachter Siebkorb während der Filtration in Schwingungen versetzt wird sowie eine Vorrichtung zum Verfahren, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein in Schwingungen versetzbarer Hohlzylinder im Innern des Behälters angebracht ist.
Durch das Schwingen bzw. die Vibration des Siebkorbes wird die Bildung eines sich aufbauenden Kuchens, der den Durchfluss zu hemmen vermag, verhindert. Die abzutrennenden Feststoffpartikel reichern sich im Behälter an und können im konischen Teil des Behälters periodisch oder kontinuierlich entfernt werden; die erwünschten Partikel von ca. 0,1 bis einige Mikron können durch die Siebfläche hindurchtreten.
Die zum Verfahren gehörende Vorrichtung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Filterkessel mit Einbauten (schematisch),
Fig. 2 den erfindungsgemässen Siebzylinder.
Nach Fig. 1 besteht der Behälter 1 aus einem zylindrischen oberen Teil und einem konischen unteren Teil und ist mit einem Deckel 2 versehen. Der Suspensionseingang kann aus mehreren Stutzen 3 bestehen. Der Ausgang wird durch die Hohlwelle 7 gebildet, der Slurryaustritt 5 ist im Apex des Konus mit einem Verschluss versehen. Der Kessel 1 ist auf Füssen 12 aufgestellt. An der Hohlwelle 7 sind Hohlverstrebungen 8 mit dem Mantel des Hohlzylinders 6 verbunden. Der Hohlzylinder selbst besteht im Innern aus einer geschlossenen Oberfläche und bildet mit dem Siebblech 9 einen Mantel. Auf dem Siebblech 9 kann ein feineres Gewebe 10 aufgebracht sein. Der Zylinderschluss 11 kann verschweisst oder verschraubt sein. Eine Ultraschallsonde 13 kann im konischen Teil des Kessels 1 angebracht sein.
Fig. 2 stellt den Siebzylinder dar. Ein rundes Blech bildet die Innenseite, auf die ein Siebblech 9 in einem Abstand von 0,5 bis 5 cm angebracht ist und so einen einseitig perforierten Hohlkörper bildet. Auf das Siebblech 9 kann ein Gewebe 10 aufgespannt werden. Der Zylinderschluss 11 kann so ausgebildet sein, dass seine Enden sich ohne darübergespanntes Gewebe nicht berühren. Durch Zusammendrücken der Enden kann so ein strumpfförmig verschlossenes Gewebe über den Zylinder gezogen werden und so die nötige Spannung erhalten.
Im Betrieb wird der Kessel 1 mit Trüblauf über den Stutzen 3, der im Deckel 2 des Kessels angebracht ist, befüllt.
Nachdem der Kessel 1 mit Flüssigkeit befüllt ist, wird der Hohlzylinder 6 über die Hohlwelle 7 durch einen nicht gezeigten Vibrationsmotor in Schwingungen versetzt. Nach Öffnen des Ablaufventils, welches an der Ausgangsleitung 4 angebracht ist, dringt die Flüssigkeit durch das Gewebe 10 und das Lochblech 9 in das Innere des Hohlzylinders. Durch das Gewebe 10 werden Grobteile abgehalten und werden sofort infolge der Vibration abgestossen. Bei gröberen abzutrennenden Partikeln, d. h. bei Teilchen die grösser als die Öffnungen der Siebbleche 9 sind, kann auf die Verwendung eines Gewebes 10 verzichtet werden.
Das Filtrat verlässt über die hohlen Verstrebungen 8, die Hohlwelle 7 und über den Ausgang 4 den Kessel 1. Ein sich absetzender Rückstand wird im konischen Teil des Kessels 1 abgezogen. Im Bereich des konzentrierten Rückstandes kann zur Messung des Niveaus beispielsweise eine Ultraschallsonde 13 angebracht sein, um die Öffnung eines Ventils zu steuern, damit der Slurry über den Ausgang 5 den Kessel 1 verlassen kann.
Wenn es sich beim Rückstand um nicht sedimentierbare Partikel handelt, dann kann der Kessel 1 über den Slurryausgang 5 vollständig entleert werden.
Das Verfahren#eignet sich besonders zur Abtrennung gro- ber Partikel bei der PVC-Latex Verarbeitung. Feinere Partikel dürfen beim sogenannten Emulsions-PVC nicht entfernt werden. Die Leistung mit herkömmlichen Trennungsapparaten beträgt maximal 0,3 m3/m2 h. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung werden bis zu 40 m3/m2 h behandelt. Durch Vibration kann wie eingangs beschrieben keine Verstopfung der Siebe oder Gewebe auftreten.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch die Vibration eine Koagulation der PVC-Emulsion nicht auftritt, während bei anderen Rührsystemen häufig eine Koagulation zu beobachten ist, was zu Unbrauchbarkeit der Emulsion führt.
The invention relates to a method and a device for classifying and separating solids which are suspended in liquids.
In the production of PVC, the end product of the emulsion polymerization is a stable dispersion of PVC particles with a diameter of about 0.1 to a few micrometers, which is generally processed by spray drying into fine pasty or coarse, free-flowing types.
In order to avoid malfunctions as early as during drying due to clogging of the nozzles in the spray dryer, the coarse particles, for example larger than 100 micrometers, must be separated. Further disturbances due to too large particles occur with the PVC end product, i. H. with pellets. These disturbances become noticeable through visible inclusions or impaired mechanical properties.
In order to avoid such disturbances, coarse PVC particles and impurities have been removed from the PVC emulsion using filter presses.
The preparation of the PVC dispersion is therefore to be seen in the fact that coarse particles are to be separated off, but fine particles of a selected grain size remain in the dispersion.
Disadvantages of the method with the filter type mentioned is the rapid drop in performance due to the build-up of the filter cake, which partially removes not only the coarse undesired particles, but also the desired fine PVC particles; this creates losses.
According to DT-OS 2 249 468, a class of filters is known which consist of a pressure vessel and on the hollow axis of which filter plates are stacked to form a package. A filter aid is used to filter through the fabric of the filter plate. The removal of the filter cake after the filtration is complete, d. H. After the cake is exhausted, a rotary vibration drive transmits vibrations to the filter discs and thus causes the filter cake to detach.
Such so-called precoat filters are also unsuitable for the filtration of PVC emulsions, since here too all particles are filtered out.
Vibrating sieves with a horizontal sieve surface are unsuitable for separating coarse particles from the PVC dispersion because they clog very quickly.
In addition, filters of the type mentioned are far too expensive to construct. A large number of disks lined up one above the other must be sealed against a hollow shaft.
For this purpose, a seal is necessary for at least one pane each, which repeatedly leads to leaks and then results in the filtrate being mixed with the pulp. The very large amount of material used has also been necessary up to now to achieve a certain filter surface in a small space.
The object of the invention is to create a method and the associated device in order to achieve effective classification and thus separation of the undesired coarse parts with the smallest possible area.
This object is achieved by a method for the continuous classification of solids from liquids in a closed container, which is characterized in that a sieve basket mounted therein is made to vibrate during the filtration and a device for the method, which is characterized in that an in Vibrations displaceable hollow cylinder is mounted inside the container.
The swinging or vibration of the sieve basket prevents the formation of a cake that is able to block the flow. The solid particles to be separated accumulate in the container and can be removed periodically or continuously in the conical part of the container; the desired particles of about 0.1 to a few microns can pass through the screen surface.
The device belonging to the method is explained, for example, using the drawings. Show it:
1 shows a vertical section through a filter vessel with internals (schematic),
2 shows the screen cylinder according to the invention.
According to FIG. 1, the container 1 consists of a cylindrical upper part and a conical lower part and is provided with a lid 2. The suspension inlet can consist of several nozzles 3. The outlet is formed by the hollow shaft 7, the slurry outlet 5 is provided with a closure in the apex of the cone. The boiler 1 is set up on feet 12. On the hollow shaft 7, hollow struts 8 are connected to the jacket of the hollow cylinder 6. The interior of the hollow cylinder itself consists of a closed surface and forms a jacket with the screen plate 9. A finer fabric 10 can be applied to the screen plate 9. The cylinder lock 11 can be welded or screwed. An ultrasonic probe 13 can be attached in the conical part of the vessel 1.
Fig. 2 shows the screen cylinder. A round plate forms the inside, on which a screen plate 9 is attached at a distance of 0.5 to 5 cm and thus forms a hollow body perforated on one side. A fabric 10 can be stretched onto the sieve plate 9. The cylinder lock 11 can be designed so that its ends do not touch without a tissue stretched over it. By pressing the ends together, a fabric that is closed in the shape of a stocking can be pulled over the cylinder and thus obtain the necessary tension.
In operation, the boiler 1 is filled with cloudy flow via the nozzle 3, which is mounted in the lid 2 of the boiler.
After the boiler 1 has been filled with liquid, the hollow cylinder 6 is set in vibration via the hollow shaft 7 by a vibration motor (not shown). After opening the drain valve, which is attached to the outlet line 4, the liquid penetrates through the fabric 10 and the perforated plate 9 into the interior of the hollow cylinder. Coarse parts are kept away by the fabric 10 and are immediately repelled as a result of the vibration. In the case of coarser particles to be separated, i. H. In the case of particles that are larger than the openings in the sieve plates 9, the use of a fabric 10 can be dispensed with.
The filtrate leaves the boiler 1 via the hollow struts 8, the hollow shaft 7 and via the outlet 4. A residue that settles is drawn off in the conical part of the boiler 1. In the area of the concentrated residue, for example, an ultrasonic probe 13 can be attached to measure the level in order to control the opening of a valve so that the slurry can leave the boiler 1 via the outlet 5.
If the residue is non-sedimentable particles, the boiler 1 can be completely emptied via the slurry outlet 5.
Method # is particularly suitable for separating coarse particles when processing PVC latex. Finer particles must not be removed with so-called emulsion PVC. The output with conventional separation devices is a maximum of 0.3 m3 / m2 h. With the device according to the invention, up to 40 m3 / m2 h are treated. As described above, vibrations cannot clog the sieves or fabrics.
Another advantage is that the vibration does not result in coagulation of the PVC emulsion, while coagulation can often be observed with other stirring systems, which makes the emulsion unusable.