DE1224706B

DE1224706B - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Betriebs von Bandfiltern

Info

Publication number: DE1224706B
Application number: DEM60677A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Willi Aulich; Dipl-Ing Edwin Ley
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-04-16
Filing date: 1964-04-16
Publication date: 1966-09-15
Also published as: GB1092183A; BE662685A; FR1426592A; SE300609B; US3348682A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d -17

Nummer: 1224 706

Aktenzeichen: M 60677 VII b/12 d

Anmeldetag: 16. April 1964

Auslegetag: 15. September 1966

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Betriebs von Bandfiltern durch Steuerung der Wandergeschwindigkeit des Filterbandes in Abhängigkeit von der Waschgeschwindigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Waschgeschwindigkeit des Filterbandes kontinuierlich und automatisch zu regeln.

Um beim Betrieb von Bandfiltern eine gute Durchsatzleistung zu erzielen, ist man seit jeher bemüht, die Wandergeschwindigkeit der Filterbänder so hoch zu halten, wie es die Filtrationsgeschwindigkeit gerade zuläßt. Sie darf aber einen bestimmten Grenzwert, der von den Eigenschaften des zu filtrierenden Materials, vor allem des Filterkuchens und seiner Auswaschbarkeit, abhängt, nicht übersteigen, wenn das gewünschte Resultat sichergestellt bleiben soll. Meist ist die kritische Größe, auf die es in erster Linie ankommt, eine ausreichende Auswaschung des Filterkuchens, die durch seinen Gehalt an irgendeiner löslichen und in das Filtrat gehörenden Komponente bestimmt wird. In der Praxis wurde bisher die Menge des im Filtrat befindlichen Stoffes auf analytischem Wege bestimmt. Aber selbst bei Verwendung modernster Hilfsmittel ist die für die Ermittlung der Analysenwerte erforderliche Zeit zu lang, als daß der so gewonnene Wert als Meßimpuls für eine automatische Regelung verwendbar wäre. Als notwendige Folge würde die Wandergeschwindigkeit des Filterbandes je nach der verwendeten Analysemethode nur mit einer mehr oder minder großen Verzögerung geregelt werden können.

Nach der Erfindung ist vorgeschlagen, die Dichte des Waschfiltrats des letzten Saugkastens in einem Flüssigkeitsabscheider der zwischen der Absaugeleitung des letzten Waschsaugekastens und dem zugehörigen Rezipienten angeordnet ist, zu messen und den Meßwert in einen Stellimpuls, der über ein Regelgetriebe die Bandgeschwindigkeit steuert, umzuwandeln. Die Dichtemessung geschieht in an sich bekannter Weise vorzugsweise durch Bestimmung der Druckdifferenz zwischen zwei in verschiedener Höhe angeordneten Gaseinführungen in die Flüssigkeit. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der in kürzester Zeit erhaltene Meßwert unmittelbar ausgenutzt werden kann, so daß eine praktisch verzögerungsfreie Regelung der Wandergeschwindigkeit des Filterbandes möglich ist.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung geht aus von einem Filterband, das über ein Regelgetriebe mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird, sowie Absaugekästen,

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des
Betriebs von Bandfiltern

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,

Frankfurt/M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Dr. Willi Aulich, Buchschlag;

Dipl.-Ing. Edwin Ley, Frankfurt/M.

Rezipienten für Filtrat und Waschwasser und Verbindungsleitungen zwischen den Absaugekästen und den Rezipienten. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, in die Absaugeleitung eine Abscheidevorrichtung sowie eine Vorrichtung zur Messung der Flüssigkeitsdichte in dieser Abscheidevorrichtung und einen Regler einzuschalten. .

Die Zwischenschaltung des Flüssigkeitsabschalters zwischen Absaugeleitung und zugehörigem Rezipienten ist aus zweierlei Gründen geboten.

1. Die Dichtemessung im Saugkasten ist nicht möglich, da dort infolge des erheblichen Vakuums ein Gemisch von Waschflüssigkeit und Luft vorliegt, dessen Dichte in keiner Beziehung zur Konzentration der Lösung und damit zum Gehalt des Filterkuchens an löslicher Substanz steht.

2. Die Dichtemessung kann auch nicht im Rezipienten durchgeführt werden, da dessen Fassungsraum und Flüssigkeitsinhalt aus betriebstechnischen Gründen so groß sein müssen, daß sich Änderungen in der Zusammensetzung der Flüssigkeit nur so gering auswirken, daß eine Regelung mit ausreichender Genauigkeit und genügend kurzer Totzeit nicht möglich ist.

Infolge des zwischengeschalteten Flüssigkeitsabscheiders erfolgt die Dichtemessung in einer von Luft befreiten Lösung, die sich wegen ihres kleinen Volumens durch Zulauf aus dem Waschsaugekasten ständig erneuert.

Das erfindungsgemäße Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung sind nachstehend am Beispiel der Aufarbeitung des aus dem Aufschluß von Rohphosphat mit Schwefelsäure kommenden Schlamms näher erläutert.

609 660/264

Ausführungsbeispiel

Ein aus dem Aufschluß von Rohphosphat mit Schwefelsäure kommender Schlamm, bestehend aus Gips und etwa 30%iger Phosphorsäure, wurde einem Bandfilter mit einer Aufgabegeschwindigkeit von 10m³/h aufgegeben. Verlangt war ein Filterkuchen mit einem Gehalt von maximal 0,12 °/o wasserlöslichem P₂O₅ in der Trockensubstanz bei einer optimalen Ausnutzung der vorhandenen Filterflächen. Die Filterkuchenstärke sollte 70 bis 80 mm betragen. Wie durch Versuche festgestellt wurde, entspricht dieser Forderung eine maximale Dichte des Waschfiltrats aus dem letzten Saugstutzen von 1,5° Be.
- Die zur Anwendung gelangende Vorrichtung ist in den F i g. 1 bis 6 wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtanlage, in der das Filterband stark schematisiert in senkrechtem Längsschnitt dargestellt ist,

Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch das Bandfilter, F i g. 3 die Aufsicht auf das Bandfilter,

Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch das Bandfilter,

Fig. 5 die vergrößerte Darstellung eines Abscheiders und

Fig. 6 einen horizontalen Schnitt längs der Linie A-B durch den Abscheider der F i g. 5.

Das in den Fig. 1 und 2 in der Seitenansicht dargestellte Bandfilter besteht im wesentlichen aus der Tragkonstruktion 1, der Antriebstrommel 2, die über ein Regelgetriebe 3 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,8 bis 4 m/min angetrieben wird, der Umlenktrommel 4, den Saugkästen 5 sowie dem Filterband 6 mit den seitlichen Randwulsten 7.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß das Filtertuch 8 noch durch ein Lochband 9 unterstützt wird. Im Untertrum (vgl. Fig. 1 und 2) wird das Filtertuch8 getrennt von Filterband 6 und Lochband 9 geführt, damit es von beiden Seiten gereinigt werden kann.

Durch verschiebbare Wehre 10 (vgl. Fig.2) wird die Filterfläche in Aufgabezone, mehrere Waschzonen und eine Trockensaugzone getrennt. Die wirksame Saugfläche des eingesetzten Bandfilters beträgt 8 m², davon entfallen 3 m² auf die eigentliche Filterzone, je 2 m² auf die zwei Waschzonen und etwa 1 m² auf die Trockensaugzone.

In die Saugleitung 11 der letzten Waschzone (vgl. Fig. 1) ist der in den Fig. 5 und 6 vergrößert wiedergegebene Abscheider 12 eingebaut, in dessen unteren Teil durch die Leitungen 13 und 14 über die beiden Rotameter WZ15 Luft in verschiedener Höhe eingeperlt wird. Der mit einem Manometer 16 gemessene Differenzdruck wird einem Regler 17 zugeleitet, der einen Stellimpuls an das Regelgetriebe 3 abgibt, und dadurch die Wandergeschwindigkeit des Filterbandes 6 verändert.

Durch gleiche Vorrichtungen 16 kann auch die Dichte der aus den anderen Saugkästen ablaufenden Filtrate gemessen und mit einem Mehrfarben-Punktschreiber 18 registriert werden. Dadurch ergibt sich eine gute Kontrolle des Bandfilterbetriebs.

In der Schlammaufgabezone wird mit Hilfe eines Kunststoffschwimmers 19 mit Gewichtausgleich 20 (vgl. F i g. 4) das Niveau des zulaufenden Schlammes bzw. die Stärke des Filterkuchens 21 gemessen und mit einem Regler 22 (vgl. Fig. 1) die zulaufende Schlammenge über ein Membranventil 23 geregelt. Dadurch läßt sich eine gleichmäßige Stärke des Filterkuchens erreichen. Auf die gleiche Art kann auch die Waschwassermenge geregelt werden, um den Wasserverbrauch auf ein Minimum herabzusetzen und dadurch die Konzentration der Waschlaugen optimal zu halten.·

Um das Abreißen der Flüssigkeitssäule in den Saugleitungen durch Luft, die aus den Rezipienten in die Pumpsaugleitung kommen kann, zu verhindern", wird durch bekannte Methoden das Niveau in den Rezipienten gemessen und über einen Regler 24 und ein Stellventil 25 die ablaufende Filtratmenge so gedrosselt, daß in dem Rezipienten ein konstantes Niveau erhalten bleibt. Dadurch ist sichergestellt, daß die Flüssigkeitssäulen zu den im allgemeinen nicht selbst ansaugend arbeitenden Absaugpumpen 26 nicht abreißen und dadurch ernstliche Betriebsstörungen vermieden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung des Betriebs von Bandfiltern durch Steuerung der Wandergeschwindigkeit des Filterbandes in Abhängigkeit von der Waschgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Waschfiltrats des letzten Saugkastens in einem Flüssigkeitsabscheider, der zwischen der Absaugeleitung des letzten Waschsaugekastens und dem zugehörigen Rezipienten angeordnet ist, gemessen und der Meßwert in einen Stellimpuls, der über ein Regelgetriebe die Bandgeschwindigkeit steuert, umgewandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtemessung in an sich

^ bekannter Weise durch Bestimmung der Druckdifferenz zwischen zwei in verschiedener Höhe angeordneten Gaseinführungen in die Flüssigkeit - erfolgt.

-

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Filterband, das über ein Regelge-. triebe mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird, Absaugekästen, Rezipienten für Filtrat und Waschwasser und Verbindungsleitungen zwischen den Absaugekästen und den Rezipienten, gekennzeichnet durch eine in die Absaugeleitung (11) eingeschaltete Abscheidevorrichtung (12), eine Vorrichtung (13, 14, 15, 16) zur Messung der

..".. Flüssigkeitsdichte in dieser Abscheidevorrichtung . und einen Regler (17).

. In Betracht gezogene Druckschriften:
• Deutsche Patentschrift Nr. 599 466;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1085 695;

Buch von J. Hengstenberg u. a., »Messen und Regem in der Chemischen Technik«, Springer-Verlag, 1964, S. 610 ff.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 660/264 9.66 ® Bundesdruckerei Berlin