DE1116634B - Verfahren zum Auswaschen eines Filterkuchens auf Trommelfiltern mit endlosem Filterband und Filtergestaltung hierfuer - Google Patents

Description

• Verfahren zum Auswaschen eines Filterkuchens auf Trommelfiltern mit endlosem Filterband und Filtergestaltung hierfür Es ist bekannt, für die Abtrennung von Aufschlußmitteln und von bei Aufschlußprozessen in Lösung gegangenen Stoffen von dem Aufschlußgut Trommelfilter zu verwenden. Hierbei wird an den Abtrennungsprozeß meist eine doppelte Anforderung gestellt: a) das Produkt des Aufschlußvorganges möglichst rein und frei vom Aufschlußmittel sowie den beim Aufschluß abgebauten Stoffen zu erhalten, b) das Aufschlußmittel zusammen mit den darin gelösten Abbauprodukten in möglichst hoher Konzentration zu erhalten.
• Die Forderung unter b) wird dann besonders entscheidend, wenn Aufschlußmittel und Abbauprodukt zusammen einem Rückgewinnungsprozeß zugeführt werden sollen, wie beispielsweise die sogenannte Schwarzlauge beim Sulfataufschluß von Zellulose.
• Hierbei werden die in der Schwarzlauge enthaltenen Chemikalien, meist Natriumsalze, zusammen mit der beim Aufschluß in Lösung gegangenen organischen Substanz nach der Abtrennung auf einem Trommelfilter od. dgl. zunächst weiter eingedampft und dann in einem Spezialkessel zur Verbrennung gebracht, wobei die Aufschlußmittel in Form einer Schmelze anfallen und dann nach entsprechender Umarbeitung für neue Aufschlüsse wieder Verwendung finden.
• Um den Wärmeaufwand bei der Eindampfung vor dem Verbrennen gering zu halten, wird angestrebt, die Schwarzlauge mit möglichst derselben Konzentration oder nur in geringem Maße verdünnt wiederzugewinnen, wie sie am Ende des Aufschlußprozesses anfällt. Zu diesem Zweck ist die auf einem oder mehreren Trommelfiltern im Gegenstrom durchzuführende Auswaschung mit möglichst geringem Aufwand an Waschwasser auszuführen. Es hat sich im internationalen Fachsprachegebrauch der Begriff des sogenannten Dilutionsfaktors herausgebildet, der besagt, wieviel Kilogramm Waschwasser auf 1 kg von der Schwarzlauge befreit gedachter, absolut trockener Zellulosefasern in die zugeordnete Schwarzlauge hineinkommen darf. Dieser Faktor liegt bei etwa 2. Die entsprechende zulässige Waschwassermenge ist also sehr klein. Es besteht die Gefahr, daß sie nicht dazu ausreicht, den Filterkuchen bis auf seine Grundschicht auszuwaschen, selbst wenn sie im Gegenstrom mehrmals durch die Kuchenschicht geführt wird. Es dürfte vorteilhaft sein, wenn man die Auswaschung des Filterkuchens einmal von der Oberseite und einmal von der Rückseite vornehmen könnte. Dies erlauben die bis jetzt für diesen Zweck verwendeten Saugzellenfilter nicht. Weiterhin ist es unmöglich, mit ihnen die gewünschte Gegenstrom- wäsche durchzuführen, weil vor allem in Anbetracht der geringen Waschwassermenge eine exakte Trennung der Waschlaugen notwendig ist. Für die Ausbildung eines gleichmäßigen Filterkuchens ist im Drehfilter eine sehr starke Verdünnung der Suspension, mindestens das 65fache des trockenen Fasergewichtes, erforderlich. Um diese Flüssigkeitsmenge abzuführen, bedarf es großer Rohrquerschnitte, die andererseits hinderlich für eine exakte Trennung der geringen Waschlaugenmengen sind. Die nachstehend beschriebene Erfindung sucht die geschilderten Mängel auf folgende Weise zu beheben: Die Bildung des auszuwaschenden Massekuchens erfolgt in an sich bekannter Weise auf einem besonderen Blattbildungsteil, der getrennt von der eigentlichen Filtertrommel angeordnet ist. Diese Maschine wurde jedoch für den vorliegenden Zweck besonders umgestaltet, und zwar sowohl hinsichtlich der Kuchenbildung als auch der Kuchenabnahme. Insbesondere wurde sie mit einer bisher an ihr und. in ihrer Wirkung bei Drehfiltern überhaupt unbekannten Kuchenwaschung ausgerüstet. Dadurch, daß dieser Blattbildungsteil von der Filtertrommel mit ihren durch die verfügbaren Waschwasser- bzw. Waschlaugenmengen bedingten Rohrquerschnitte abgetrennt ist, können bei dem Blattbildungsteil die optimalen Querschnittsverhältnisse zum Abführen beliebig großer Mutterlaugenmengen verwirklicht werden, wobei jedoch im Vergleich zu einem Saugzellenfilter üblicher Bauart die im Blattbildungsteil anfallenden Mutterlaugenmengen geringer sein werden, dadurch bedingt, daß bei dem Blattbildungsteil in der vorgeschlagenen Form nicht während der ganzen Blattbildungsperiode der Schwerkraft entgegengewirkt werden muß, sondern daß besonders gegen Ende der Blattbildungsperiode die Schwerkraft im Sinne der Blattbildung wirkt, so daß man mit wesentlich höheren Faserkonzentrationen in der Flotte arbeiten kann.
• In der Zeichnung bedeutet 1 Filtertrommel, beispielsweise eine Saugzellenfiltertrommel, 2 Käfigwalze, 3 das Saugzellenfilter und Käfigwalze gemeinsam umspannende Filtersieb, 4 Saugabnahmewalze, 5 Filtertrog, 6 Saugkasten, 7 Ablaufstutzen am Saugkasten, 8 Stoffzulauf, 9 Stoffzulaufkasten, 10 Siebspannwalze, 11 Sieblauf-Regelwalze, 12 Stützwalze, 13 Waschrohr für verschiedene, abgestufte Konzentrationen der Waschlaugen, 14 Spritzrohr, gleichzeitig Einführung des Frischwassers in den Waschkreislauf, 15 Preßwalze, 16 Kreislaufpumpen für Waschlaugen, 17 Aufíösetrog, 18 Ablauf für wieder aufgelösten Stoff und 19 Zulauf von Verdünnungsflüssigkeit.
• Der Arbeitsvorgang mit der beanspruchten Vorrichtung gestaltet sich wie folgt: Der vom Aufschlußvorgang kommende Massebrei tritt beim Stoffzulauf 8 in den Stoffaufläufkasten 9 ein, in welchem die Käfigwalze 2, durch das Filtersieb 3 vom Trogkasten des Stoffauflaufkastens 9 getrennt, umläuft.
• Der Antrieb der Käfigwalze 2 wird von der Filtertrommel her über das Filtersieb 3 vermittelt. Das Innere des Saugkastens 6 wird durch die Ablaufleitung 7 unter Vakuum gesetzt. Um das Sieb 3 gegen die von dem Unterdruck im Saugkasten 6 hervorgerufene Druckbeanspruchung zu schützen, ist der Saugkasten in der üblichen Weise mit Gleitstäben ausgerüstet. Die Steuerung des Siebes erfolgt durch die Sieblaufregelwalzell, die in der ebenfalls üblichen Weise durch einen Sieblaufregler beeinflußt wird. Die Spannung des Siebes erfolgt durch die Spannwalze 10. Der sich im Bereich der Käfigwalze und der in den Stoffeinlaufkasten eintauchenden Teile des Siebes bildende Stoffkuchen wird zunächst durch die Einwirkung des Vakuums im Saugkasten abgesaugt. Im vorliegenden Beispiel ist der an der Sieblaufregelwalze 11 anschließende Teil des Saugkastens für eine Auswaschung des Stoffkuchens vorgesehen, und zwar mit der aus der nächstfolgenden Zone (im Drehsinn gesehen die erste Saugzone auf dem Hauptfilter) anfallenden bereits schwächeren Waschlauge. Die erste Waschzone der Filtertrommel wiederum erhält ihre Waschflüssigkeit in an sich bei Drehfiltern bekannter Weise unter Zwischenschaltung der notwendigen Filtratpumpen 16 von der nachfolgenden Waschzone her usw. Nachdem der auf der Filtertrommel befindliche Kuchen das im Filtertrog 5 aufrechterhaltene Bad einer noch weiter verdünnten Waschlauge durchlaufen hat, wird die Massebahn durch die Saugwalze 4 vom Filtersieb abgenommen.
• Erfindungsgemäß kann die gesamte für den Waschprozeß zulässige Waschwassermenge an der Saugwalze aufgegeben werden, wobei es eine vorteilhafte Neuerung im Drehfilterbau überhaupt darstellt, daß die untere Partie des Filterkuchens, die auf dem Filtersieb aufliegt und die erfahrungsgemäß immer am schlechtesten ausgewaschen ist, jetzt das aufgegebene Waschwasser unmittelbar erhält und somit ebenfalls gut ausgewaschen wird. Die Einrichtung kann so vorgesehen werden, daß die für die Auswaschung zugestandene Waschwassermenge gleichzeitig durch das Spritzrohr 14 zur Reinigung des Filtersiebes Benutzung finden kann. Durch Anbringen einer Preßwalze 15, welche mit entsprechenden Abdichtungsstücken zwischen den beiderseitigen Enden der Filtertrommel und der Preßwalze versehen sein müßte, kann auch erreicht werden, daß in dem von der Filtertrommel 1, der Saugabnahmewalze 4 und der Preßwalze 15 gebildeten Raum ein Frischwasserbad aufrechterhalten wird, wodurch die an der Preßwalze 4 durchzusetzende Waschwassermenge entsprechend erhöht wird. Wie in der einleitenden Beschreibung ausgeführt, kann die am Saugkasten 6 anfallende starke Lauge völlig getrennt von den an den verschiedenen Waschzonen der Filtertrommel Waschlaugen-Fraktionen gehalten werden, und die Filtertrommel kann hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit ausschließlich den relativ geringen und auf jeder Waschzone gleich zu haltenden Wassermenge angepaßt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Auswaschen eines Filterkuchens auf Trommelfiltern mit endlosem Filterband, von dem der Kuchen durch eine Saugwalze abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das frische Waschwasser zuerst auf die mit dem abgenommenen Kuchen bedeckte Saugwalze (4) oder in den von ihr und der Filtertrommel (1) gebildeten Winkel aufgegeben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwasser nach Passieren des Filterkuchens auf der Saugwalze (4) zur weiteren Kuchenwäsche dem Trog (5) der Filtertrommel (1) und anschließend noch den an sich bekannten, gegenüber der Kuchenoberfläche angeordneten Waschrohren zugeführt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das frische Waschwasser zuerst zur Rückspülung des endlosen Filterbandes (3) und anschließend zum Waschen des Filterkuchens verwendet wird.
4. 4. Trommelfilter zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Saugwalze (4) und der Filtertrommel (1) durch Aufsetzen einer Preßwalze (15) auf die Saugwalze (4) vergrößert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 939 989, 590 307; deutsche Patentanmeldung M1289IVc/12d (bekanntgemacht am 15. 1. 1953); schweizerische Patentschrift Nr. 100 935.