DE1063121B

DE1063121B - Continuous process for the regeneration of used filter aids

Info

Publication number: DE1063121B
Application number: DES54007A
Authority: DE
Inventors: George Theodore Flor Crespin; Peter Peperzak
Original assignee: Shell Research Ltd
Current assignee: Shell Research Ltd
Priority date: 1956-06-25
Filing date: 1957-06-24
Publication date: 1959-08-13

Description

Kontinuierliches Verfahren zum'Regeneriren gebxau.chter 3Filterhilfsmittel Es sind verschiedene Arten anorganischer Stoffe im Handel erhältlich, die dazu dienen, die Klärung, Reinigung und Filtration technischer Flüssigkeiten zu unterstützen, z. B. bei der tElraffinierung, wie Kieselgur, Infusorien- und Diatomeenerden oder Ful-:lererde. Solche Stoffe wirken entweder direkt als Adsorptionsmittel für die in den Flüssigkeiten vorliegenden Verunreinigungen, .oder sie erleichtern das .Arbeiten einer -technischen Filtrieranlage, indem sie die Ausbildung eines dichten Filterkuchens auf dem .eigentlichen Filtermedium, beispielsweise einem -Gewebe, das von einer Unterlage von zylindrischer -oder .anderer Form getragen wird, verhindern. Die auf dem Filtermedium mitabgelagerten Filterhilfsmittèl erhöhen die Porosität des Bettes.aus den den abfiltrierten Festkörpern, verringern -die Abnahme des Flüssigkeitsstromes, verlängern die -Gebrauchs dauer der .:Filteranlage und erhöhen die Filtrationsgeschwindigbreit. Continuous process for regenerating used 3 filter aids Various types of inorganic substances are commercially available which are used to: to support the clarification, purification and filtration of technical liquids, z. B. in tElrefinierung, such as kieselguhr, infusorie and diatomaceous earth or Full earth. Such substances either act directly as adsorbents for the Contaminants present in the liquids, .or they make work easier a -technical filtration system by creating a dense filter cake on the actual filter medium, for example a fabric that is from a A base of a cylindrical or other shape is not carried. The on The filter aid deposited with the filter medium increases the porosity of the bed the filtered solids, reduce the decrease in the flow of liquid, extend the service life of the.: filter system and increase the filtration speed.

In der folgenden Beschreibung und denAnsprüchen werden alle derartigen Stoffe, gleichgültig ob sie in erster Linie als Filt.erhilfsmittel oder als reinigende Adsorptionsmittel wirken, unter der Bezeichnung »Filterhilfsmittel « .zusammengefaßt. In the following description and claims, all of such are used Substances, regardless of whether they are primarily used as filter aids or as cleaning agents Adsorbents act, summarized under the designation "filter aids".

Bei vielen Reinigungsoperationen stellt die Ver--wen-dung solcher Filterhilfsmittel - einen bedeutsamen .Faktor im Hinblick auf die Kostenfrage dar. Die .vorliegende Erfindung betrifft daher ein sehr zweckmäßiges und auch wirtschaftliches Verfahren zur Wiedergewinnung solcher Filterhilf-smittel in einer für ihre weitere Verwendung geeigneten Form. In many cleaning operations, the use of such Filter aids - a significant factor in terms of cost. The present invention therefore relates to a very useful and economical one Process for the recovery of such filter aids in one for their further Use appropriate form.

Es ist an sich bekannt, sogenannte Waschzyklone für die Aufbereitung von Erz- und Kohletrüben einzusetzen, wobei di-e groben Verunreinigungen infolge des auftretenden Klassiereffektes abgetrennt werden. It is known per se, so-called washing cyclones for processing of ore and coal pulp to be used, with the coarse impurities as a result the occurring classifying effect can be separated.

Dabei wird eine Suspension aus gemahlenem Gestein .oder Kohle in einer stabilen Trübe durch den Hydrozyklon geleitet, -und man bereitet die abgetrennten E.rze dann weiter auf. A suspension of ground rock. Or coal in a stable slurry passed through the hydrocyclone, -and you prepare the separated E.rze then further on.

Das gleiche Prinzip wurde auch schon bei der Ab-.scheidung von nicht aufgeschlossenen Holzfasern aus Holzschlifftrüben angewandt, wobei aber wegen der geringen Unterschiede im spezifischen Gewicht zwischen den Holzschliffteilchen und den störenden Verunreinigungen besondere Vorsichtsmaßnahmen angewendet werden müssen, damit überhaupt ein technisch brauchbarer Trenneffekt erzielt wird. Insbesondere wird daher empfohlen, die Trennung in mehreren in Serie und Reihe geschalteten Hydrozyklonen kontinuierlich durchzuführen, wobei die aus einem Zyklon abiließende Masse jeweils mit frischem Wasser in einer Pumpe vorgemischt und diese Mischung dann einer weiteren Zyklonstufe zugeführt wird. The same principle was also applied to the separation of Unlocked wood fibers from pulp pulp applied, but because of the small differences in specific gravity between the wood pulp and special precautionary measures have to be applied to the disturbing impurities, so that a technically useful separation effect is achieved at all. In particular It is therefore recommended that the separation be carried out in several series-connected hydrocyclones to be carried out continuously, the mass flowing out of a cyclone in each case premixed with fresh water in one pump and then this mixture in another Cyclone stage is fed.

.Es wurde .nun.gefunden, daß sch .die Regenerie-.rung von.gebrauchten.-Filterhilfsmitteln gleichfalls in mehreren hintereinandergeschalteten Hydrozyklonen damit Vorteil -durchführen -läßt, wobei die Filterhilfsmittel zunächst in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt werden und dieser Schlamm zusammen mit frischer Flüssigkeit dem Zyklon zugeführt wird. Die Verunreinigungen werden dann als Überlauf aus der betreffenden Zyklonstufe entfernt, während der Schlamm am unteren Ende abg.ezogen und dem -nachfolgenden Zyklon zugeleitet wird. Erfindungsgemäß wird dabei das zu regenerierende und Schlamm enthaltende -Filterhilfsmittel jeweils durch einen Druck-Flüssigkeitsstrahl der frischen Flüssigkeit in den Hydrozyklon mitgerissen, so daß die kinetische.Energie sowohl des eintretenden Schlammes wie des vorzugsweise aus einer Injektordüse austretenden Flüssigkeitsstrahl-es praktisch vollkommen -ausgenutzt wird. Es ïst vorteilhaft, wenn sowohl die tzurHerstellung des Schlammes verwendete als auch die durch die :Ejektordüse .eingepreßte Flüssigkeit ein Lösungsmittel für die Verunreinigungen des Filterhilfsmittels -darstellt, da dann die Klassierwirkung des Zyklons durch eine starke Lösungswirkung ergänzt wird und sich so auch spezifisch schwerere Verunreinigungen zuverlässig von den Filterhilfsmitteln abtrennen lassen. . It has now. Been found that this. The. Regeneration. Of.used. filter aids also in several hydrocyclones connected in series with it -Lets, the filter aids are first slurried in a liquid and this sludge is fed to the cyclone together with fresh liquid. The impurities are then removed as overflow from the relevant cyclone stage, while the sludge is drawn off at the lower end and fed to the downstream cyclone will. According to the invention, the filter aid to be regenerated and containing sludge is used in each case by a pressurized liquid jet of the fresh liquid into the hydrocyclone entrained, so that the kinetic energy of both the entering sludge and the of the liquid jet that preferably emerges from an injector nozzle - it is practical is fully exploited. It is advantageous if both the door are manufactured of the sludge used as well as the liquid pressed in through the ejector nozzle represents a solvent for the impurities in the filter aid, since then the classifying effect of the cyclone is supplemented by a strong dissolving effect and so also specifically heavier impurities are reliably removed from the filter aids let detach.

Wasser wird dabei als Lösungsmittel bevorzugt verwendet. The preferred solvent used is water.

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf bestimmte Arbeitsbedingungen näher erläutert, welche die Verwendung von Wasser mit umfassen. The invention will now be described in more detail with reference to certain Working conditions explained in more detail, which include the use of water.

Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Wasserstrahlen mit einem Druck bis zu 7 at oder darüber verwendet werden. Drücke in der Größenordnung von 3,5 bis 4,3 at haben sich als sehr geeignet erwiesen. Das Verhältnis von mitgeführtem Schlamm zu dem gesamten Flüssigkeitsstrom in einem Hydrozyklon kann beträchtlich variiert werden. Verhältnisse zwischen 1: 20 und 2 : 5 haben sich bei Anwendung von vier oder mehr Hydrozyklonen in Reihenschaltung als sehr praktisch erwiesen. Die Wahl hängt zum Teil von den Abmessungen des Injektors der ersten Stufe ab, der natürlich die Gesamtmenge des für die Behandlung zur Verfügung stehenden Schlammes verarbeiten muß. In der ersten Stufe werden Mischungsverhältnise von etwa 1: 5 bis 1:10 bevorzugt. When carrying out the method according to the invention, water jets can be used can be used with pressures up to 7 at or above. Pressures of the order of magnitude from 3.5 to 4.3 at have proven to be very suitable. The ratio of carried Sludge to the entire liquid flow in a hydrocyclone can be considerable can be varied. Ratios between 1:20 and 2: 5 have changed when used of four or more hydrocyclones in series has been found to be very practical. The choice depends in part on the dimensions of the first stage injector, the of course the total amount of sludge available for treatment must process. In the first stage, mixing ratios of about 1: 5 to 1:10 preferred.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch im einzelnen erläutert. The invention is now with reference to the drawing in individually explained.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung von vier Hydrozyklonen, und Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung von Wasserinjektoren und damit verbundenen Hydrozyklonen in jeder der vier Stufen. Fig. 1 shows schematically an arrangement of four hydrocyclones, and Figs. 2 and 3 show the arrangement of water injectors and associated hydrocyclones in each of the four levels.

Gemäß Fig. 1 wird das zu reinigende Filterhilfsmittel in einen offenen zylindrischen Behälter 1 eingeführt, der mit einer Bodenauslaßöffnung 2 und Hahn 3 versehen ist und eine gelochte Messingplatte4 mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Löchern aufweist, welche in der Nähe des Behälterbodens befestigt ist, um das Hindurchtreten großer Teilchen zu verhindern. Im Behälter 1 wird durch komprimierte Luft eine Bewegung erzeugt, welche durch die Leitung 5 über eine Reihe kleiner Öffnungen 6 in einem Spiral-Verteilerrohr am Boden des Behälters zuströmt. In dem Behälter wird durch einen Schwimmer 7, der auf den Wasserzustrom wirkt, ein konstanter Flüssigkeitsstand aufrechterhalten. Es ist eine sorgfältige Regelung der zum Rühren dienenden Zufuhr von komprimierter Luft notwendig, um übermäßiges Schäumen zu verhindern. Diese Schwierigkeit kann aber überwunden werden, indem man über der oberen Flüssigkeitsfläche feinversprühtes Wasser zuführt. According to Fig. 1, the filter aid to be cleaned is in an open cylindrical container 1 introduced with a bottom outlet opening 2 and tap 3 is provided and a perforated brass plate 4 with arranged at regular intervals Has holes, which is fixed near the bottom of the container to allow passage to prevent large particles. Compressed air causes movement in the container 1 generated, which through the line 5 through a series of small openings 6 in one Flows into the spiral distribution pipe at the bottom of the container. In the container is through a float 7, which acts on the flow of water, a constant liquid level maintain. There is careful regulation of the feed used for stirring of compressed air is necessary to prevent excessive foaming. This difficulty but can be overcome by spraying finely over the upper surface of the liquid Supplies water.

Der in dem Behälter gebildete Schlamm, welcher durch den Hahn 3 und die Leitung 8 abfließt, wird vor der Einmündung in den Zyklon 10 ion den Injektor 9 eingeleitet. Durch die Leitung 11 wird Wasser unter Druck in den zylindrischen Behälter 1 und zu dem jedem Hydrozyklon zugeordneten Injektor geführt. The sludge formed in the container, which through the tap 3 and the line 8 flows out, before the confluence in the cyclone 10 ion the injector 9 initiated. Through the line 11 is water under pressure in the cylindrical Container 1 and led to the injector assigned to each hydrocyclone.

Die Verbindung von Injektor 9 und Hydrozyklon 10 in Stufe 1, wie in Fig. 2 und 3 deutlicher gezeigt, findet ihr Gegenstück in den aufeinanderfolgenden, jeweils miteinander verbundenen Injektoren und Hydrozyklonen 13 und 14, 16 und 17, 19 und 20. Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, gelangt der durch die Leitung 8 zugeführte Schlamm zu der Eintrittsöffnung 22, während ein Strom von Wasser mit hohem Druck aus der Leitung 11 durch die Öffnung 23 eintritt. Beim Strömen in die Bohrung 24 reißt das Wasser den durch die Öffnung 22 eintretenden Schlamm mit sich fort und wird mit diesem innig vermischt. Das entstehende Gemisch wird mit hoher tangentialer Energie in den Hydrozyklon 10 geleitet. Da alle Flüssigkeitszufuhrleitungen durch Hähne reguliert werden, kann die Strömung so geregelt werden, daß beim Eintritt in den Hydrozyklon ein Eintrittsdruck zwischen 3,5 und 4,3 at herausgebildet wird mit einem Verhältnis von mitgeführtem Schlamm zu dem gesamten Flüssigkeitsstrom von 1:10. Der Zyklon selbst hat verhältnismäßig kleine Abmessungen und ist mit einer Überlaufleitung 12w und einer unteren Abfluß leitung 12 u versehen. Eine teilweise Abtrennung von i.n dem Schlamm mit dem Filterhilfsmittel verbundenen Verunreinigungen wird im Zyklon 10 herbeigeführt, und diese abgetrennten Verunreinigungen gelangen hauptsächlich auf dem Wege über den Überlauf 12w ins Freie, während das teilweise gereinigte Filterhilfsmittel iiber die untere Abflußleitung 12u zur weiteren Reinigung (Stufe II) in den Injektor 13 gelangt. Hier strömt wiederum gereinigtes Filterhilfsmittel über den unteren Ablauf, in diesem Falle 15u, ab, und dieses Verfahren wird in weiteren zwei Stufen III und IV wiederholt, wo der Druck des in den Hydrozyklon eintretenden Wassers, das Verhältnis zwischen mitgeführter Flüssigkeit zum gesamten Flüssigkeitsstrom und die Abmessungen des Zyklons ebenfalls so gewählt sind, daß eine Entfernung von Verunreinigungen über die entsprechenden Uberlaufleitungen 18w und 21w und die Entfernung von Filterhilfsmittel durch die entsprechenden unteren Abflußleitungen 18u und 21u erfolgt. Der Schlamm aus gereinigtem Filterhilfsmittel wird schließlich in einem Absetzgefäß 25 gesammelt, das mit einem überlauf 26 versehen ist, und aus diesem Behälter kann das gereinigte und abgesetzte Filterhilfsmittel zur weiteren Verwendung entnommen werden.The connection of injector 9 and hydrocyclone 10 in stage 1, as in Figs. 2 and 3 show their counterpart in the successive, interconnected injectors and hydrocyclones 13 and 14, 16 and 17, 19 and 20. As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, the passes through the Line 8 fed sludge to the inlet port 22, while a stream of water enters at high pressure from the line 11 through the opening 23. When pouring in the bore 24 tears the water entering through the opening 22 Mud with goes away and is intimately mixed with it. The resulting mixture is with passed high tangential energy into the hydrocyclone 10. As all fluid supply lines regulated by taps, the flow can be regulated so that upon entry an inlet pressure between 3.5 and 4.3 at is formed in the hydrocyclone with a ratio of entrained sludge to total liquid flow from 1:10. The cyclone itself has relatively small dimensions and is equipped with a Overflow line 12w and a lower drain line 12 u provided. One partially Separation of impurities associated with the filter aid in the sludge is brought about in the cyclone 10, and these separated impurities arrive mainly on the way to the open air via the overflow 12w, while that was partly Cleaned filter aids via the lower drain line 12u for further cleaning (Stage II) enters the injector 13. Here, in turn, the cleaned filter aid flows via the lower process, in this case 15u, and this procedure is continued in further steps two stages III and IV repeated where the pressure of the entering the hydrocyclone Water, the ratio of entrained liquid to the total liquid flow and the dimensions of the cyclone are also chosen so that a distance of Contaminants via the respective overflow lines 18w and 21w and removal of filter aid through the respective lower drain lines 18u and 21u he follows. The sludge from the cleaned filter aid is finally in one Collected settling vessel 25, which is provided with an overflow 26, and from this Container can hold the cleaned and separated filter aid for further use can be removed.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Continuous process for regenerating used Filter aid, taking a slurry of the filter aid through a series is guided by hydrocyclones and the arrangement is made so that a subsequent Hydrocyclone the through the lower drain line from the previous hydrocyclone absorbs escaping liquid, while the separated impurities removed by way of the overflow line of the hydrocyclones, characterized in that that the slurry of filter aid by a pressurized liquid jet is fed into the hydrocyclone.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid jets, which enter the hydrocyclones have a pressure of no more than 7 atm.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of slurry to total liquid flow in a hydrocyclone is between 1:20 and 2: 5.

References considered: U.S. Patent No. 2,377 524; Chem.-Ing.-Technik, 1955, pp. 15 to 17.