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Verfahren zum Ausfiltrieren der Restflüssigkeit aus für den Kuchen
abwurf drehbaren Scheibenfiltern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausfiltrieren
der Restflüssigkeit aus für den Kuchenabwurf drehbaren Scheibenfiltern mit senkrechter
Hohlwelle und waagerechten, nur oben durchlässigen Filterelementen, wobei mindestens
das untere Filterelement dauernd zur Filtration der Restflüssigkeit dient, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei Filtern mit waagerechten Filterplatten auf einer senkrechten
Hohlwelle werden neuerdings auch Platten verwendet, welche nur an ihrer oberen Seite
durchlässig sind. Der Filterkuchen baut sich dementsprechend nur auf der oberen
Seite der Filterplatten auf. Das ganze Filterpaket ist in einem stehenden, zylindrischen
Kessel mit konischem Unterteil eingesetzt.
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Ein gewisser Nachteil dieser Filter besteht jedoch darin, daß nach
beendeter Filtration ein relativ großes Volumen unfiltrierter Flüssigkeit im Behälter
zurückbleibt, das nicht mehr ausgefiltert werden kann. Es kann zwar durch einen
an die Filterung anschließenden Druckvorgang durch Beschicken des Filters mit Druckluft
od. dgl. ein Teil der zurückbleibenden Flüssigkeit durch die Filterelemente gepreßt
werden, sobald jedoch das Flüssigkeitsniveau so weit absinkt, daß die oberen Filterplatten
aus der Flüssigkeit herausragen, beginnt die Druckluft oder das Druckgas durch diese
frei gewordenen Platten bzw. durch den darauf befindlichen Filterkuchen allmählich
zu entweichen. Der Druck im Filter fällt ab, und es kommt infolge einer gewissen
Trocknung zur Rißbildung in den frei liegenden Filterkuchen, wodurch das Druckmedium
in erhöhtem Maße und schließlich vollständig durch die Filterplatten und die Hohlwelle
abströmt. Die Filtration hört damit auf. Vielfach kann daher nur die Hälfte oder
sogar nur ein Drittel der im Filterkessel noch vorhandenen Flüssigkeit ausfiltriert
werden.
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Es wurde zwar schon versucht, diesen Mangel dadurch zu beheben, daß
ein zusätzlicher, allerdings bedeutend kleinerer Filter an den Hauptfilter angeschlossen
wird. Damit kann wohl eine gewisse Verbesserung erzielt werden, weil ein weiterer
Teil der Restflüssigkeit behandelt und eine größere Menge Filtrat gewonnen werden
kann, doch der im kleineren Filter verbleibende Rest ist trotzdem Verlust.
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Außerdem hat diese Anordnung den Nachteil einer verhältnismäßig teueren
Zusatzeinrichtung, die sich auch räumlich störend auswirkt.
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Um die angeführten Nachteile auszuschalten, also hauptsächlich die
letzten Reste Flüssigkeit vollständig aus dem Filter auszufiltrieren, schlägt die
Erfindung vor, die Restflüssigkeit kurz vor Freiwerden des obersten Filterelements
vom Unterteil des Filtergehäuses abzuziehen und auf das oberste, mit Kuchen belegte
Filterelement aufzugeben, unter Weitergabe überschüssiger Flüssigkeit auf die darunter
liegenden Filterscheiben, wodurch die auf den Elementen befindlichen Kuchen zur
Vermeidung einer Rissebildung ständig feucht gehalten werden.
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Zweckmäßig erfolgt das Befeuchten des bzw. der Filterkuchen von oben
her durch Aufbringen von Flüssigkeit auf die frei werdenden Platten kaskadenartig.
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Die Restflüssigkeit wird unten im Filter abgesaugt und auf die oberste
Platte gebracht. Zum Absaugen dient eine Pumpe, die am tiefsten Punkt des Filterkessels
angesetzt wird. Um ein Abschwemmen des Filterkuchens zu vermeiden, kann über der
obersten Filterplatte ein Verteilbiech mit Löchern angebracht sein, wodurch eine
gleichmäßige, feine Verteilung der Flüsisgkeit auf die Filterplatte gewährleistet
wird.
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Die überschüssige Flüssigkeit fällt von der obersten Platte über deren
Rand herab auf die nächste Platte und von dort entsprechend weiter. Durch Unterdrucksetzen
des Filters mit Druckluft oder Druckgas zu gleicher Zeit kann der letzte Rest von
Flüssigkeit ausfiltriert werden, da die Filterplatten so lange benetzt bleiben und
infolgedessen der Filterkuchen eine geschlossene, den Durchtritt des Druckgases
verhindernde Masse bildet, bis keine Flüssigkeit mehr im Filter vorhanden ist.
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Die Filterplatten können außen mit zusätzlichen Leitblechen versehen
werden, welche dafür sorgen, daß die über den Rand des Elements laufende Flüssigkeit
auf die nächste Filterplatte gleichmäßig verteilt wird.
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An Stelle dieser Leitbleche können auch andere Arten von Tropfrändern
vorgesehen werden, oder es kann unter jeder Filterplatte eine mit Löchern versehene
Verteilplatte eingebaut sein, welche vorzugsweise einen etwas größeren Durchmesser
aufweist als die Filterplatte selbst, damit die Flüssigkeit gut aufgefangen werden
kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 schematisch einen senkrechten Schnitt durch einen Filter und F
i g. 2 den unteren Teil des Filterkessels mit einer besonderen Einrichtung.
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In dem Filterkessel 1 sind auf einer senkrecht stehenden Hohlwelle
2 eine Reihe von Filterelementen oder -platten 3 übereinander angeordnet. Die Filterplatten
3 sind auf die Welle 2 zu etwas geneigt, damit das Filtrat in ihnen besser abfließen
kann, als wenn sie genau waagerecht liegen würden. Außerdem ist eine Neigung insofern
vorteilhaft, als durch sie ein gleichmäßiger Überlauf über den gesamten Rand des
Filterelementes gegeben ist. Die Flüssigkeit sammelt sich nämlich auf der Oberseite
des Elements wie in einer Mulde, und wenn diese voll ist, erfolgt der Überlauf ringsum.
Dadurch wird der darunter liegende Kuchen von vornherein nicht einseitig befeuchtet
bzw. beaufschlagt.
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Am Kessell ist oben ein Stutzen4 vorgesehen, durch den die zu filtrierende
Flüssigkeit dem Innenraum des Kessels zugeführt wird. Ein Stutzen 5 am Boden 6 des
Kessels 1 dient in an sich bekannter Weise zum Austrag der Rückstände nach beendigtem
Filtervorgang. Außerdem ist noch ein weiterer Abgangsstutzen 7 am Kesselboden 6
vorhanden, der über eine Leitung8 zu einer Pumpe 9 führt. Von der Pumpe 9 erstreckt
sich eine Leitung 10 zum Deckel 11 des Filterkesselsl und durch diesen in den Kesselinnenraum.
Sie endet mit einem Austrittsstutzen 12 oberhalb des höchst gelegenen Filterelements,
so daß die austretende Flüssigkeit möglichst gleichmäßig über die obere Seite des
Elements verteilt wird. Zu diesem Zweck kann ein Prall- oder Verteilerblech (nicht
gezeichnet) od. dgl. am Austritt des Stutzens 12 befestigt sein. Vorteilhaft ist
jedoch eine mit einem Rand versehene Verteilplatte 13, die schwach muldenförmig
gestaltet ist und über ihre gesamte Fläche Löcher 14 besitzt. Die Verteilplatte
wirkt dadurch wie der Sprühkopf einer Gießkanne oder eine Brause.
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Zwischen den einzelnen Filterplatten 3 können ringförmige Leitbieche
15 angeordnet sein, die mit Sicherheit die über den Rand jeden Elements laufende
Flüssigkeit auf die darunter sich jeweils anschließende Platte des Filterpaketes
bzw. auf den darauf befindlichen Kuchen 16 lenkt und verteilt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren geht folgendermaßen vor sich. Wenn
die im Kessell befindliche, durch den Stutzen4 zugeführte Filterflüssigkeit gegen
Ende des Filtervorganges durch Einlassen von Druckgas oder Druckluft beispielsweise
bis auf den Spiegel 17 abgesunken ist und der Zeitpunkt eintritt, bei dem der Filterkuchen
16 der frei gewordenen Platten 3 durchlässig für das Druckmedium zu wer-
den beginnt
oder gar zur Rißbildung neigt, dann wird die unterhalb des Spiegels befindliche
Flüssigkeit durch die Pumpe 9 allmählich abgesaugt. Sie wird über die LeitunglO,
den Stutzen 12 und die Verteilplatte 13 auf die oberste Filterplatte aufgerieselt.
Ein Teil davon filtriert mit Unterstützung des Druckmediums durch diese Platte,
ein weiterer, im allgemeinen größerer Teil fließt über die Kante des Elements ab
und gelangt infolge Ablenkung durch das zwischen den Rändern der Filterplatten angeordnete
Leitblech 15 auf die darunter befindliche Platte 3. Hier wiederholt sich der geschilderte
Vorgang ebenso wie bei allen folgenden Platten.
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Auf diese Weise kann die Filterflüssigkeit restlos ausgefiltert werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann auch angewendet werden, wenn
beispielsweise in der pharmazeutischen Chemie der Filterkuchen mit nur wenig Flüssigkeit
ausgewaschen oder ausextrahiert werden darf.
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Zu diesem Zweck ist am Abgangsstutzen 18 der Hohlwelle 2 eine Abzweigleitung
19 angebracht (F i g. 2). Diese Leitung 19 verbindet den Stutzen 18 mit der Leitung
8. Ventile 20, 21 und 22 ermöglichen ein Absperren der ihnen zugehörigen Leitungen
entsprechend den Anforderungen für den Flüssigkeitslauf.
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Es wird bei dieser Anwendungsart nur wenig Flüssigkeit in den Filterkessell
gegeben, z.B. ein Drittel des Volumens. Diese Flüssigkeit wird durch die Pumpe 9
umgewälzt, wobei die Pumpe am Klarlauf 18 absaugt. Die Ventile 20 und 22 sind geschlossen,
das Absperrorgan 21 ist geöflnet. Die gleiche Flüssigkeitsmenge wird also mehrmals
durch den bzw. die Filterkuchen 16 gedrückt.