DE1037423B - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen fester Stoffe, insbesondere Fasern, aus diese enthaltenden Suspensionen mittels rotierender Trommelfilter - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Trennen fester Stoffe, insbesondere Fasern, aus diese enthaltenden Suspensionen mittels rotierender TrommelfilterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen fester Stoffe von. Flüssigkeiten,
besonders von Fasern, aus faserhaltigen Suspensionen, z. B. der Zellstoff- und Papierindustrie, zum Zwecke
der Konzentrierung oder Gewinnung der Fasern oder auch zur Reinigung des Fabrikationswassers.
Die gebräuchlichsten Maschinen zur Filtration von
faserhaltigen Flüssigkeiten sind, rotierende Trommelfilter, Vakuumfilter oder endlose Sieibbänder. Diese
Maschinen sind aus technischen Gründen meist mit relativ weitmaschigen Sieben versehen. Die eigentliche
Filtration findet daher erst dann statt, wenn die in der Suspension vorhandenen größeren Feststoffteilchen
auf dem Sieb einen für die nachfolgenden Feststoffe undurchlässigen. Filz gebildet haben; d. h.,
das Sieb dient hier in der Regel nur als Stützgewebe,
während die auf dem Sieb angeschwemmten Feststoffteile die eigentliche Filterschicht bilden. Die auf dem
Sieb zurückgehaltenen Feststoffe werden dann als endloses Band oder durch besondere Einrichtungen,
wie Schaber, Abnehmerwalzen usw., vom Sieb entfernt.
Mit steigender Feststoffmenge auf dem Sieb sinkt jedoch die Durchlässigkeit der Filterschicht für die
Flüssigkeit ganz beträchtlich. Beim Eintauchen des sauberen Siebes in die Suspension ist die Filtrationsgeschwindigkeit
sehr groß, wobei anfänglich diejenigen Feststoffteilchen, die kleiner sind, ails die
lichte Maschenweite, durch das Sieb hindurch.treten.
Sobald sich aber auf dem Sieb eine auch für die kleineren Teilchen undurchlässige Schicht gebildet
hat, sinkt auch die Filterleistung außerordentlich ab.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß besonders bei Verarbeitung von
faserhaltigen Flüssigkeiten der Zellstoff- und Papier-Industrie die Siebe sehr rasch verschmutzen., was
ebenfalls zu beträchtlichen Leistungsverminderungen der Filter führt. Die Siebe müssen deshalb häufig
gereinigt werden, oder es müssen besondere Reinigungsvorrichtungen angebracht werden, um das
dauernde Sauberhalten des Siebes zu sichern.
Die durch die Bildung der Feststoffschicht und. die rasche Verschmutzung bedingte starke Beeinträchtigung
der Filterleistungen wirkt sich besonders nachteilig aus, wenn große Flüssigkeitsmengen mit
kleinem Feststoffgehalt zu verarbeiten, sind.. Es werden dann außerordentlich große Filterflächen: notwendig.
Ferner sind rotierende Trommelfilter bekannt, denen die zu trennende Suspension von innen auf
beiden Seiten längs zweier Stellen zugeführt wird, welche sich über die innere Trommelwand erstrecken
und in der durch die Trommelachse gelegten, waagerechten Ebene diametral gegenüberliegen, wobei die
Verfahren und Vorrichtung zum Trennen fester Stoffe, insbesondere Fasern,
aus diese enthaltenden Suspensionen
mittels rotierender Trommelfilter
Anmelder:
Cellulosefabrik Attisholz A.-G.
vorm. Dr. B. Sieber,
Attisholz, Solothurn (Schweiz)
Attisholz, Solothurn (Schweiz)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34
München 22, Widenmayerstr. 34
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 4. Mai 1951
Schweiz vom 4. Mai 1951
Dipl.-Chem. Max Dubach,
Riedholz, Solothurn (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
Durchlaßöffnungen der Trommel so auf die Teilchengröße
der festen Stoffe abgestimmt sind, daß Teilchen der gewünschten Größe auf der Innenwand der Trommel
zurückgehalten werden, sich auf dieser abwälzen und am unteren Teil aus der Trommel austreten.
Hierbei wird aber nur ein beschränkter Teil der Trommelfläche ausgenutzt, und die Reinigung der
Sieböffnungen erfolgt im wesentlichen nur durch den sich unten in der Trommel ansammelnden Stoff.
Die Erfindung bezweckt, das Verfahren zum Abtrennen fester Stoffe aus Suspensionen mittels derartiger
rotierender Trommelfilter zu verbessern. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß nach der
Erfindung die Suspension, in spitzem Einfallwinkel gegen die obere Hälfte der inneren Trommelwand
symmetrisch oder unsymmetrisch zur senkrechten Mittel ebene der Trommel zugeführt wird, so daß der
größte Teil der festen Stoffe nach der tiefsten Stelle der Trommel gespült wird und die von der aufsteigenden
Trommelinnenwand noch zurückgehaltenen festen Stoffe von dieser Wand entfernt sind, bevor
letztere ihre Scheitelstellung wieder erreicht. Dies bietet den Vorteil, daß die nutzbare Siebfläche der
Trommel wesentlich vergrößert ist. Ferner wird durch den spitzen Winkel, unter welchem die Sus-
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pension im oberen Teil der Trommel auf deren Innenwand
auftrifft, eine wirksamere Spülung und Reinigung des Filters erreicht.
Die Filtration kann auf der einen Seite der inneren Trommehvand über deren ganze Länge und auf der
anderen Seite nur über einen Teil ihrer Länge durchgeführt werden. Im Bedarfsfall kann die Spül- und
Reinigungswirkung dadurch erhöht werden, daß an
mindestens einer Stelle, welche hinter dem Auftreffen der Suspension auf die innere Trommelwand liegt,
von festen Stoffen freies Wasser auf die äußere Trommelwand gespritzt wird. Es kann aber hinter
der vorerwähnten Stelle auch von innen her, also auf die innere Trommelwandung, von, festen Stoffen
freies Wasser aufgespritzt werden. Schließlich kann das Ablösen der auf der inneren Trommehvand
zurückgehaltenen festen Stoffe in an sich bekannter Weise dadurch begünstigt werden, daß die Trommeln
in vibrierende oder schüttelnde Bewegung versetzt werden.
Da die in der Zellstoff- und Papierindustrie vorkommenden
Aufschwemmungen häufig Gemische von verschiedenartigen Fasern und Begleitstoffen enthalten,
die sich in ihrer Teilchengröße unterscheiden, ist es oft wichtig, größere oder kleinere Teilchen aus
derartigen Fasersuspensionen auszusortieren bzw. die Suspensionen in Fraktionen mit größeren und kleineren
mittleren Faserlängen zu trennen. Bisher hat man beispielsweise die langfaserigen Anteile mit besonderen
Einrichtungen oder durch Seihen der Suspension durch Siebe herausgeholt. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung kann man eine solche Sortierung bei Verwendung mehrerer konzentrisch
auf einer Achse angeordneter rotierender Filtertrommeln in der Weise bewirken, daß in dem oberen
Teil der innersten Trommel die Zuführungen für die zu filtrierende Suspension angebracht sind, während
weitere Zuführungen für das von festen Stoffen freie Wasser so angeordnet sind, daß damit auf jede
Trommel mindestens von außen Wasser aufgespritzt werden kann. Die Zuführungen für die zu filtrierende
Suspension sind vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, daß der Einfallwinkel zur Trommelinnenwand
einstellbar ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
beiden Ausführungsbeispiele, welche in der Zeichnung rein schematisch dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt in einem zur Drehachse des Trommelfilters senkrechten Schnitt schematisch das Arbeiten
mit einer einzigen Trommel;
Fig. 2 zeigt in der gleichen Darstellungsweise das Arbeiten mit drei konzentrischen Trommeln.
Man kann dabei zylindrische oder konische Trommeln anwenden, deren Mantel als Sieb ausgebildet
ist. Die zu filtrierende Suspension wird an einer oder mehreren Stellen in spitzem Einfallwinkel gegen die
obere Hälfte der inneren Trommelwand geführt, wie dies in Fig. 1 und 2 durch die Pfeile α und b angedeutet ist. Dieser Winkel ist bestimmt durch die
Richtung der auftreffenden Suspension und die Tangente an die Trommel im Auf treffpunkt. Er soll unter
90° betragen. Man kann die Suspension mittels einer oder mehrerer Vorrichtungen entweder symmetrisch,
wie in der Zeichnung dargestellt, oder unsymmetrisch zur senkrechten Mittelebene der Trommel auf deren
Innenfläche führen, wobei eine oder mehrere der Einlaufvorrichtungen reines Wasser führen können.
Außerdem kann an einer oder mehreren beliebigen Stellen der Trommel von außen her von Feststoffen
freies Wasser auf die Siebtrommel aufgespritzt werden, wie durch den Pfeil c angedeutet.
Die Filtration der Suspension, kann sowohl auf der ganzen Siebbreite der Trommel als auch nur auf
einem Teil derselben erfolgen. Geschwindigkeit und Menge der auf die Siebfläche geführten Suspension
und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel werden so gewählt, daß die Flüssigkeit nach Abtrennung
der Feststoffe vollständig durch das Sieb
ίο hindurchtreten kann. Im einzelnen spielt sich der
Vorgang in folgender Weise ab.
Bei Drehung der Siebtrommel im Sinne des Pfeiles α trifft die durch diesen Pfeil angedeutete
Suspension unter einem spitzen Winkel in der Drehrichtung auf die innere Siebfläche der Trommel. Dort
findet die hauptsächliche Filterwirkung statt, wobei die suspendierten Teilchen auf der Innenwand der
Trommel verbleiben, während die Flüssigkeit durch die feinen öffnungen der Trommelwand nach außen
hindurchtritt. Der auf der Innenseite haftende Belag von Fasern gelangt durch die weitere Drehung an die
tiefste Stelle der Trommel und wird dort zum größten Teil durch ein wurmförmiges Fasergebilde aufgenommen,
welches sich aus den abfiltrierten Fasern
as bildet und ungefähr an der tiefsten Stelle der Trommel
rotiert. Soweit die Fasern nicht durch diesen Faserwurm am Boden der Trommel abgenommen
werden,, steigen sie mit der Trommelwandung auf der anderen Seite empor und begegnen dort dem anderen
Auftrag der Suspension, welcher durch den Pfeil b angedeutet ist. Diese Flüssigkeit ist nahezu entgegengesetzt
zur Bewegung der Trommel auf deren Innenwand gerichtet und entfernt die Reste der Fasern, so
daß eine gereinigte innere Siebfläche über den oberen Scheitelpunkt der Trommel zu derjenigen Stelle
weiterwandert, an welcher der durch den Pfeil α angedeutete,
von der Suspension gebildete Schleier unter einem spitzen Winkel und in der Drehrichtung
auf die Innenwand der Trommel auftrifft. Es kann zweckmäßig sein, die bei b auftreffende Menge der
Suspension, geringer zu bemessen als die bei α auftreffende
Menge.
Die Maschenweite des Siebes richtet sich nach den Eigenschaften des suspendierten Feststoffes und nach
den gewünschten Wirkungen. Die Bildung einer die Filterleistung herabsetzenden ständigen Feststoffschicht
auf dem Sieb wird bei dem Verfahren nach der Erfindung mit Sicherheit verhütet, so daß ausschließlich
die Maschenweite des Siebes in ständig gleichbleibender Weise für die Abscheidung bzw.
Sortierung der Feststoffe maßgeblich ist. Ein Verschmutzen oder Verstopfen des Siebes ist praktisch
ausgeschlossen. Daher ist eine sehr hohe Filterleistung gewährleistet, zumal ein großer Teil des
Umfanges des Trommelfilters ausgenutzt wird.
Nach, Fig. 2 besteht die Vorrichtung aus einer inneren zylindrischen oder konischen Trommel, deren
Mantel z. B. aus Siebtuch, Schlitzgewebe, gelochtem oder geschlitztem Blech besteht. Zwei weitere derartige
Siebmäntel sind konzentrisch in Abständen derart angeordnet, daß der Durchlaß aus der inneren
Trommel immer auf die Innenseite der nächstfolgenden auftrifft. Die Maschen-, Schlitz- oder Lochgröße
der Siebmäntel wird in der Regel so gewählt, daß das der Trommelachse näher liegende Sieb größere
Feststoffteilchen zurückhält als das folgende. Die Zufuhr der Suspension auf die Innenseite der
innenliegenden Trommel kann in gleicher Weise wie in Fig. 1 entsprechend den Pfeilen α und b erfolgen.
Außerdem kann an einer oder mehreren Stellen des
Umfanges eines oder mehrerer Siebmäntel sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite von
Feststoffen freies Wasser entsprechend den Pfeilen, c,
d, e, f, g aufgespritzt werden. Die von einem oder mehreren der Siebe zurückgehaltenen Feststoffteilchen
sammeln sich ebenfalls im unteren Teil der einzelnen Siebtrommeln in mehr oder weniger eingedicktem
Zustand. Sie werden sofort und auf schonende Art aus der eigentlichen Sortierzone entfernt.
Die nach der Erfindung ausgebildete Vorrichtung kann mit Vorteil in der Zellstoff- und Papierindustrie
als Ast- oder Knotenfänger und zum Aussortieren von Splittern, Rindenteilchen und Faserbündeln verwendet
werden. Ferner dient die Vorrichtung zum Trennen von Fasergemischen in Fraktionen mit verschiedenen
mittleren Faserlängen, besonders auch zum Entfernen der harzreichen Markstrahlzellen aus
Holzzellstoffaufschwemmungen, Durch Anwendung mehrerer Siebmäntel können, mehrere Arbeitsprozesse
in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. Dabei kann z. B. die Maschenweite des äußersten Siebmantels
so gewählt werden, daß dieser als Filter wirkt.
Claims (9)
1. Verfahren zum Trennen fester Stoffe, insbesondere Fasern, aus diese enthaltenden. Suspensionen
mittels rotierender Trommelfilter, denen die zu trennende Suspension von innen längs
zweier Stellen zugeführt wird, die sich über die innere Trommelwand erstrecken und seitlich, der
senkrechten Mittelebene der Trommel liegen, und deren Durchlaßöffnungen auf die Teilchengröße
der festen Stoffe so abgestimmt sind, daß Teilchen der gewünschten Größe zurückgehalten werden,
die sich auf der Trommelwand abwälzen und am unteren Teil der Trommel aus dieser austreten,, dadurch
gekennzeichnet, daß die Suspension in spitzem Einfallwinkel gegen die obere Hälfte der
inneren Trommelwand symmetrisch oder unsymmetrisch zur senkrechten Mittelebene: derselben
geführt wird, so daß der größte Teil der festen Stoffe nach der tiefsten Stelle der Trommel
gespült wird und die von der aufsteigenden Trommelinnienwand noch zurückgehaltenen festen
Stoffe von dieser Wand entfernt sind,, bevor letztere ihre Scheitelstellung wieder erreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration auf der einen Seite
der inneren Trommelwand, über deren ganze Länge und auf der anderen, Seite nur über einen
Teil ihrer Länge durchgeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an, mindestens einer
Stelle, die hinter dem Auftreffen, der Suspension auf die innere Trommelwand liegt, von. festen
Stoffen freies Wasser auf die äußere Trommelwand, gespritzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle,
welche hinter dem Auftreffen der Suspension auf die innere Trommelwand liegt, von festen Stoffen
freies Wasser auf die innere Trommelwandung gespritzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln in
vibrierende oder schüttelnde Bewegung versetzt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einer um
eine etwa horizontale Achse rotierenden,, vorzugsweise konischen Siebtrommel, in deren Innenraum
Zuführungen für die zu filtrierende Suspension angeordnet sind, welche die Suspension der Innenfläche
der Trommel längs zweier Stellen zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zuführungen
(a, b) in der oberen Trommelhälfte liegen und in
spitzem Winkel gegen die Innenwand der Trommel gerichtet sind und daß weitere Zuführungen
(c, d, e, f, g) für von festen Stoffen freies Wasser vorgesehen sind, welche dieses auf die Innen- und
Außenseite der Trommel aufzuspritzen gestatten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen {a, b) für die
zu filtrierende Suspension so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Einfallwinkel zur Trommelinnenwand
einstellbar sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer konzentrisch auf einer Achse angeordneter
Filtertrommeln in der innersten. Trommel die Zuführungen (a, b) für die zu filtrierende
Suspension angebracht sind, während die weiteren Zuführungen {c, d, e, f, g) für das von festen
Stoffen, freie Wasser so angeordnet sind, daß damit auf jede Trommel mindestens von außen
Wasser aufgespritzt werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer
Vibrations- oder Schütteleinrichtung für die Trommeln ausgestattet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 285 787, 503 269, 234.
Deutsche Patentschriften Nr. 285 787, 503 269, 234.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 80S 599/414 8.58
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1060013X | 1951-05-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1037423B true DE1037423B (de) | 1958-08-28 |
Family
ID=4555350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC5748A Pending DE1037423B (de) | 1951-05-04 | 1952-04-25 | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen fester Stoffe, insbesondere Fasern, aus diese enthaltenden Suspensionen mittels rotierender Trommelfilter |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE511108A (de) |
DE (1) | DE1037423B (de) |
FR (1) | FR1060013A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1761600A1 (de) * | 1967-06-14 | 1971-09-02 | Lamort E & M | Vorrichtung zum Sichten von Faserstoffaufschwemmungen,insbesondere Zellstoff fuer Papiermuehlen |
US4650582A (en) * | 1984-03-22 | 1987-03-17 | Campbell Soup Company | Apparatus for consistency control of manufactured tomato pulp |
EP2673634A4 (de) * | 2011-02-07 | 2017-08-23 | Presby Patent Trust | Vorrichtung und verfahren zur analyse eines aggregats |
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DE285787C (de) * | ||||
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DE653234C (de) * | 1935-10-30 | 1937-11-19 | Karl Utz | Mehrfachsichter |
-
0
- BE BE511108D patent/BE511108A/fr unknown
-
1952
- 1952-04-25 DE DEC5748A patent/DE1037423B/de active Pending
- 1952-04-30 FR FR1060013D patent/FR1060013A/fr not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1060013A (fr) | 1954-03-30 |
BE511108A (de) |
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