DE102007014823A1 - Concentrating continuously delivered solid suspension involves filtering, mixing retained matter with suspension, filtering again then mixing and/or filtering until final value of parameter characterizing concentration is achieved - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konzentrieren einer kontinuierlich angelieferten Feststoff-Suspension bestehend aus einer flüssigen Phase, vornehmlich Wasser, und einer Feststoff-Partikel enthaltenden, suspendierten Phase, durch Vermindern des Anteils der flüssigen Phase an der Suspension, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for concentrating a continuous supplied solid suspension consisting of a liquid Phase, primarily water, and a solid particle containing, suspended phase, by reducing the proportion of liquid Phase on the suspension, as well as a device for execution of the procedure.
Das
Vermindern des Anteils der flüssigen Phase wird klassisch
durch Erhitzen der Suspension erreicht. Nachteilig ist hierbei nicht
nur der erforderliche Energieaufwand sondern solches Verfahren setzt
auch die Wärmebeständigkeit der suspendierten
Phase voraus, was häufig nicht gegeben ist. Aus
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bei industriellen Prozessen, wie beispielsweise der Herstellung von Sanitärkeramik oder von Porzellan-Isolatoren für Hochspannungen, anfallende mit Feststoffpartikeln beladene Suspension so weit aufzubereiten, dass sie weiterer Verwendung zugeführt werden kann.Of the Invention is therefore the object of the industrial Processes, such as the manufacture of sanitary ware or porcelain insulators for high voltages, accumulating process suspension loaded with solid particles so far that it can be used further.
Die Erfindung sieht dazu bei dem eingangs genannten Verfahren vor, dass der Anteil der flüssigen Phase durch wenigstens eine Filtration vermindert, das Retentat der jeweiligen Filtration mit der angelieferten Suspension vermischt und die Mischung erneut filtriert wird, und dass solange erneut gemischt und/oder filtriert wird, bis ein vorgegebener Endwert eines die Konzentration charakterisierenden Parameters erreicht wird.The In the case of the method mentioned at the beginning, this invention provides that the proportion of the liquid phase by at least one filtration diminished, the retentate of the respective filtration with the delivered Mixed suspension and the mixture is filtered again, and that is mixed again and / or filtered until a predetermined End value of a parameter characterizing the concentration reached becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil, dass das der Wiederverwendung als Konzentrat zuzuführende Retentat eine höhere Konzentration an Feststoff-Partikeln aufweist, als die angelieferte Suspension besitzt. Diese höhere Konzentration ist betragsmäßig frei wählbar und ist eine bestimmte Konzentration gewünscht, bestimmt sich nach dieser der Endwert. Die Erfindung ermöglicht also ein Aufkonzentrieren des der Wiederverwendung zugeführten Konzentrats. Stellen die Feststoff-Partikel Wertstoff dar, kann das Konzentrat in gewünschter Konzentration dem industriellen Prozeß zur Wiederverwendung zugeleitet werden. Sind die Feststoff-Partikel andererseits nur noch entsorgungsfähig, wird eine Entsorgung durch den im Vergleich zur angelieferten Suspension wesentlich geringeren Anteil an flüssiger Phase (Wasser) wesentlich einfacher. In beiden Fällen kann das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Permeat beispielsweise noch als Brauchwasser sinnvolle Verwendung finden.The inventive method has the advantage that to be added to the reuse as a concentrate Retentate a higher concentration of solid particles has as the delivered suspension. This higher Concentration is freely selectable in amount and a certain concentration is desired, determined after this the final value. The invention allows So a concentration of the recycled used Concentrate. If the solid particles represent valuable material, can the concentrate in the desired concentration of the industrial Process for reuse. Are the Solid particles on the other hand only disposable, is a disposal by the compared to the delivered suspension much lower proportion of liquid phase (water) much easier. In both cases this can be done in the according to the invention resulting permeate for example, find useful use as service water.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders günstig in der Weise ausgestaltet werden, dass bei Erreichen eines Grenzwertes, der kleiner als der Endwert ist, die Zufuhr der angelieferten Suspension vorübergehend unterbrochen und solange weiter filtriert wird, bis der Endwert erreicht wird. Zweckmäßig wird als Parameter die Dichte der vermischten Suspension erfasst und mit dem Grenzwert verglichen. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Parameter in einem separaten Bypaß erfasst wird, durch den ein Suspensionsgegenstrom geleitet wird. Weiter bringt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorteile, bei der die Dichte des der Wiederverwendung zugeführten Konzentrats gemessen wird. Schließlich empfiehlt es sich, den Volumenstrom der vermischten Suspension kontinuierlich zu erfassen.The inventive method can be particularly favorable be designed in such a way that when a limit value is reached, which is less than the final value, the supply of the delivered suspension temporarily interrupted and continue to filter until the final value is reached. expedient the density of the mixed suspension is recorded as a parameter and compared to the limit. Furthermore, it proves to be advantageous if the parameter is detected in a separate bypass, through a suspension countercurrent is passed. Next brings one Embodiment of the invention Process advantages in terms of density of reuse supplied concentrate is measured. After all it is advisable to continuously increase the volume flow of the mixed suspension to capture.
Eine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung kennzeichnet sich durch mindestens ein Rohr zur Durchleitung einer mit Feststoffpartikeln beladenen Suspension, welches in Strömungsrichtung der Suspension einen Arbeitsbehälter vorgegebenen Volumens, eine Umwälzpumpe und eine Filteranordnung aufweist, wobei in den Arbeitsbehälter ein absperrbarer Suspensionszulauf sowie ein Retentatzulauf für ein aus der Filteranordnung ankommendes Retentat münden und das Rohr einen der Filteranordnung in Strömungsrichtung nachgeschalteten, absperrbaren Konzentratabzug besitzt.A for carrying out the invention Method suitable device is characterized by at least a pipe for passing a loaded with solid particles Suspension, which in the flow direction of the suspension a working container of predetermined volume, a circulation pump and a filter assembly, wherein in the working container a lockable suspension feed and a retentive feed for a retentate arriving from the filter arrangement ends and the tube one of the filter assembly in the flow direction downstream, lockable concentrate extractor has.
Zweckmäßig ist mit dem Rohr, vornehmlich mit dem Arbeitsbehälter, eine Einrichtung zum Erfassen eines die Suspension charakterisierenden Parameters gekoppelt. Insbesondere ist das Rohr und zwar vorteilhafterweise der Arbeitsbehälter mit einer Bypassleitung versehen, an der die Einrichtung zur Erfassung des Parameters angeordnet ist. Dabei erweist es sich als Vorteil, wenn die Bypassleitung, etwa vermöge einer separaten Pumpe, von einem Suspensionsgegenstrom durchströmt ist, dessen Strömungsrichtung entgegengesetzt zur Strömungsrichtung im Rohr weist. Weiter ist die Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung ausgerüstet, welche in Abhängigkeit von Signalen aus der Einrichtung zur Erfassung des Parameters das vorübergehende Absperren des Suspensionszulaufs sowie das zeitweise Absperren des Konzentratabzugs steuert. Zweckmäßig weist die Einrichtung zur Erfassung des Parameters einen Dichtesensor auf. Mit Vorteil ist der Arbeitsbehälter mit einem Rührwerk zur Durchmischung der angelieferten Suspension mit dem Retentat versehen. Je nach angelieferter Suspension kann es sich als zweckmäßig erweisen, wenn der Arbeitsbehälter mit einer thermischen Isolation, beispielsweise mit einem Doppelmantel ausgerüstet ist. Eine besonders wirksame Filtration wird ermöglicht, wenn in Weiterbildung der Vorrichtung die Filteranordnung ein austauschbares Filtrationsmodul mit Membranen in beiderseits offener Rohrform aus organischem oder anorganischem Material aufweist. Schließlich empfiehlt es sich, die Konzentration des Permeats etwa durch eine Trübungssonde zu überwachen. Weiter ist vorteilhaft, wenn eine Meßvorrichtung beispielsweise in Form eines induktiven Durchflußmessers zur Erfassung des Volumenstroms des Retentats vorgesehen ist. Ein besonders günstiger Aufbau der Vorrichtung ergibt sich, wenn der Konzentratabzug zwischen Arbeitsbehälter und Umwälzpumpe angeordnet ist. Zweckmäßig ist außerdem, in der Bypassleitung eine Meßstrompumpe zur Erzeugung des Suspensionsgegenstromes anzuordnen. Im Übrigen kann der Dichtesensor nach dem Coriolisprinzip arbeiten und es kann darüber hinaus die Einrichtung zur Erfassung des Parameters alternativ eine Trübunsmeßsonde sein.Suitably, with the tube, especially with the working container, a device for detecting a parameter characterizing the suspension is coupled. In particular, the tube, advantageously the working container, is provided with a bypass line on which the device for detecting the parameter is arranged. It proves to be an advantage if the bypass line, for example by virtue of a separate pump, is flowed through by a countercurrent flow stream whose direction of flow is opposite to the flow direction in the tube. Furthermore, the device is equipped with a control device which, in response to signals from the device for detecting the parameter, controls the temporary blocking of the suspension feed and the temporary blocking of the concentrate take-off. The device for detecting the parameter expediently has a density sensor. Advantageously, the working container is provided with an agitator for mixing the delivered suspension with the retentate. Depending on the delivered suspension, it may prove useful if the working container is equipped with a thermal insulation, for example with a double jacket. A Particularly effective filtration is made possible if, in a further development of the device, the filter arrangement has an exchangeable filtration module with membranes in both sides open tubular form of organic or inorganic material. Finally, it is advisable to monitor the concentration of the permeate, for example by means of a turbidity probe. It is also advantageous if a measuring device is provided, for example in the form of an inductive flow meter for detecting the volume flow of the retentate. A particularly favorable construction of the device results when the concentrate draw between working container and circulating pump is arranged. It is also expedient to arrange a Meßstrompumpe for generating the suspension countercurrent in the bypass line. Incidentally, the density sensor may operate according to the Coriolis principle and, in addition, the means for detecting the parameter may alternatively be a turbidity measuring probe.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zudem in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im Einzelnen beschrieben.preferred Embodiments of the invention are also in the dependent Claims specified. The invention will be described below an embodiment with reference to the attached Drawing described in detail.
Das
dargestellte Rohrsystem umfasst an der Einlaufseite einen zylindrischen
und unten konisch zulaufenden sowie aufrecht stehenden Arbeitsbehälter
Von
der Nähe des unteren Auslaufendes
An
das Auslaufende
Das
Filtrationsmodul ist in einem Sammelraum
Die
abstromseitigen Öffnungen der Rohre des Filtrationsmoduls
Vom
Rohrstück
Mit
der beschriebenen Vorrichtung lässt sich das erfindungsgemäße
Verfahren wie folgt durchführen. Eine mit Feststoffpartikeln
beladene wässrige Suspension wird über den Suspensionseinlauf
Der
Retentatzustrom und der Suspensionszustrom werden durch das Rührwerk
Alle vorstehend angegebenen Zahlenwerte sind nur als Beispiele zu verstehen und können je nach Art der zu behandelnden Suspension in weiten Grenzen verändert werden.All The numerical values given above are only to be understood as examples and may vary depending on the type of suspension to be treated wide limits are changed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Melin, Rautenbach „Membranverfahren", Springer Verlag 2004 [0002] - Melin, Rautenbach "Membrane Process", Springer Verlag 2004 [0002]
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