DE1255084B - Schneckenfilterpresse - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
BOId
Deutsche Kl.: 12d-13
Nummer: 1255 084
Aktenzeichen: R 32974 VII b/12 d
Anmeldetag: 22. Juni 1962
Auslegetag: 30. November 1967
Die Erfindung betrifft eine Schneckenfilterpresse, in der eine Feststoffsuspension mit Hilfe mindestens
einer hohl ausgebildeten Schneckenwelle kontinuierlich entlang einer Filterfläche gegen eine Öffnung gefördert
wird, aus der das Festgut kontinuierlich gegen ein auf bestimmten Druck eingestelltes, vorzugsweise
kegelförmig oder ringförmig ausgebildetes Verschließorgan ausgetragen wird.
Es ist bekannt, daß man aus Feststoffsuspensionen durch mechanische Entfeuchtung einen Teil der
Flüssigkeit entfernen und die Feststoffe in Gestalt eines Filterkuchens gewinnen kann, wenn man die
Suspension in einer Schneckenfilterpresse fördert, in der der Feststoff an einem Filterelement von der
Flüssigkeit getrennt und mit Hilfe einer oder mehrerer parallel angeordneter Förderschnecken entlang
der Filterfläche gegen eine Austragsöffnung gefördert, verdichtet und gegen den Druck eines Verschlußorgans
ausgeschoben wird.
Es ist auch bereits eine Vorrichtung für die Ent-Wässerung keramischer Aufschlämmungen bekannt,
bei der die Schnecke hohl ausgebildet ist und zwischen den Gängen mit Filtermaterial überdeckte Öffnungen
für den Flüssigkeitsdurchtritt ins Innere der Schnecke besitzt, so daß eine Filtration nach beiden
Seiten ermöglicht wird.
Mit solchen Vorrichtungen kann man das Festgut im allgemeinen nur bis auf einen Gehalt von 80 bis
100 Volumprozent Restfeuchte, bezogen auf Trokkensubstanz, von Flüssigkeit befreien, da dem Flüssigkeitsentzug
durch bloße Erhöhung des Druckes am Verschlußorgan Grenzen gesetzt sind. Wird der
Kuchen zu stark verdichtet, dann verbacken oder versintern die Feststoffteilchen, so daß die Schnecke
verstopft und die Antriebsleistung ungewöhnlich hoch wird.
Bei einer bekannten Schneckenfilterpresse ist der die Filtertrommel umgebende Trocknungsraum durch
axial verlaufende Scheidewände unterteilt und jeder dieser Teilräume mit einer Rohrleitung zur Einführung
von Gasen versehen, so daß die durch eine der Rohrleitungen einströmenden Gase gezwungen werden,
durch die Trommel und das in ihr enthaltende Gut hindurchzuströmen und durch die andere Rohrleitung
zu entweichen. Die Gase treten hierbei unter Mitführung von Flüssigkeit abwechselnd durch die
Filterflächen ein und aus und reinigen sie dabei selbsttätig von den eingesaugten Schlammteilen.
Wenn eine Heizung der Trommel erwünscht ist, strömen die Gase zunächst durch die hohle Spindel
der Schnecke und treten dann über ein den Hohlraum der Spindel mit dem Trocknungsraum verbin-Schneckenfilterpresse
Anmelder:
Ruhrchemie Aktiengesellschaft,
Oberhausen-Holten
Oberhausen-Holten
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Dietmar Franz, Oberhausen-Holten;
Dipl.-Ing. Josef Hibbel, Oberhausen-Sterkrade;
Dr. Franz Schaub, Oberhausen-Holten
Dipl.-Ing. Josef Hibbel, Oberhausen-Sterkrade;
Dr. Franz Schaub, Oberhausen-Holten
dendes Rohr in diesen ein. Hierbei ist die Schnecke in dem Bereich von Filterflächen umgeben, in dem
auch das Trocknungsgas zu- und abgeführt wird. Bei dieser Art der Gasführung ist eine maximale Abtrennung
von Flüssigkeit aus dem zu behandelndem Gut nicht zu erreichen, da nicht der gesamte Querschnitt
des Schneckenraumes vom Gas durchströmt wird.
In derartigen Schneckenfilterpressen entfeuchteter Feststoff muß deshalb in den meisten Fällen noch
durch eine thermische Nachbehandlung mindestens teilweise von der Restfeuchte befreit werden.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, den Feststoff von anhaftendem Oberflächenwasser in der
Filterschnecke weitgehend zu entfernen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle zwischen den Schneckengängen in
dem Teil, in dem bereits ein Feststoffkuchen im Schneckengehäuse vorliegt, mit nur gasdurchlässigen
Öffnungen versehen ist.
Diese gasdurchlässigen Öffnungen können z.B. Bohrungen, Sinterplatten oder Siebeinlagen sein.
Sie sind so angeordnet, daß ein Gas quer zur Förderrichtung durch den Feststoffkuchen geblasen werden
kann.
Die Gasverteilerelemente werden zweckmäßigerweise gegen den Schneckenaustritt etwa im Bereich
des letzten bis viertletzten Schneckenganges so angeordnet, daß das Gas den Filterkuchen gleichmäßig
durchströmt.
Im allgemeinen soll hinter dem letzten Schneckengang außerdem ein Raum von etwa 0,5 bis 2,0 D
(D = Außendurchmesser der Schnecke) bis zum Austritt des Kuchens ohne Förderorgan und ohne
Gasverteiler-Elemente erhalten bleiben, um unerwünschten Gasdurchtritt zur Kuchenaustrittsseite hin
zu verhindern.
709 690/447
Bei den in dieser Schneckenfilterpresse durchgeführten
Verfahren zum Trockenblasen von Feststoffen während des kontinuierlichen Entwässerungsvorganges wird Druckgas mit 0,5 bis 4 atü mit mindestens
dem feststoffgleichen Volumen durch die hohle Schneckenwelle eingeführt und in radialer
Richtung durch den Porenraum zwischen den Feststoffen hindurchgedrückt.
Der erforderliche Gasdruck hängt in erster Linie von der Korngröße des abfiltrierten Feststoffes, der
Stärke des Kuchens und dem Druck, unter dem die Feststoffsuspension der Vorrichtung zugeführt wird,
ab. Vorzugsweise wird ein Druck von etwa 1 bis 2 atü angewandt, wobei der gewünschte Gasdurchsatz
erzielt wird. Er soll jedoch wenigstens um 0,2 atü oberhalb des Druckes der zugeführten Feststoffsuspension
liegen.
Für die angestrebte Wirkung reichen im allgemeinen Gasdurchsätze vom 1- bis 20fachen — gemessen
in Normalkubikmeter — des durchgesetzten Kuchen- ao volumens aus.
Je nach Art der zu entfernenden Feuchtigkeit kann man Luft, Waserdampf oder inerte Gase, wie z.B.
Stickstoff oder Edelgase, durch den Filterkuchen blasen.
Das Gas verdrängt weitgehend die in den Poren des Filterkuchens gespeicherte Flüssigkeit, tritt durch
die Filterfläche in das Schneckengehäuse ein, aus dem es durch einen besonderen Ableitungsstutzen
oder auch zusammen mit dem Filtrat abgeführt wird. Es kann von Flüssigkeit befreit, erneut komprimiert
und im Kreislauf zu weiterem Gebrauch zurückgeführt werden.
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung wird der überraschende Vorteil erreicht,
daß — möglicherweise bedingt durch die relativ weitgehende Kompression des Filterkuchens in der
Schneckenfilterpresse vor dem Durchblasen — der Feuchtigkeitsgehalt des Feststoffes schon mit sehr
geringen Gasmengen auf einen Bruchteil des Wertes herabgesetzt werden kann, der in bisher üblichen
Schneckenfilterpressen erzielbar wäre. Auf diese Weise kann die nachfolgende thermische Behandlung
abgekürzt bzw. auf kleinerem Raum oder mit höherem Durchsatz durchgeführt werden.
Die Erfindung ist an Hand von zwei Ausführungsformen in den Zeichnungen nachfolgend erläutert.
Es zeigt
A b b. 1 eine Schneckenfilterpresse und
A b b. 2 Einzelheiten der Austtrittsseite einer anderen
Schneckenfilterpresse.
Die Schneckenfilterpresse nach Abb. 1 besitzt ein
Gehäuse 1, in dem eine Schnecke 2 durch einen nicht gezeigten Antrieb in Rotation versetzt wird. Die Filterfläche
3 besteht aus einem Siebblech oder Spaltsieb, und sie wird durch einen aus Stützringen 4 bestehenden
Mantel gehalten. Die Schnecke wird durch einen federbelasteten Kegel 5 verschlossen. Die Suspensionszufuhr
erfolgt bei 6, das Filtrat tritt bei 7, der Kuchen bei 8 aus. Über einen Stutzen 9, einen
gegen die Antriebswelle abgedichteten Ringraum 10 und die axiale Bohrung in der Antriebswelle 11 wird
Gas zugeführt, das durch die Bohrungen 12, die im Schneckenkernrohr zwischen den Schneckengängen
angeordnet sind, in den Filterkuchen eintritt. Nach Durchströmen des Kuchens 13 und des Filterelementes
3 gelangt es mit dem Filtrat in das Schneckengehäuse 1, aus dem es am Stutzen 14 für sich allein
oder bei 7 zusammen mit dem Filtrat abgezogen wird.
Das in A b b. 2 dargestellte Gehäuse 21, in dem sich die Schnecke 22 dreht, wird durch ein mittels'
Feder oder pneumatisch angepreßtes, ringförmiges Verschlußorgan 23 abgedichtet. Das Freiblasgas tritt
aus der axial verlaufenden Wellenbohrung 24 durch radiale Bohrungen 25, die sich an der Oberfläche der
Welle erweitern und durch Sintermetallplättchen 26 abgeschlossen sind, in den Kuchenraum ein. Nach
Durchgang durch den Filterkuchen 27 und das Filterelement 28, wird es, wie in A b b. 1 erläutert, abgeleitet.
Durch das angeführte Beispiel soll die Wirkungsweise
der Vorrichtung erläutert werden.
In einer Schneckenfilterpresse von 150 mm äußerem und 100 mm innerem Durchmesser, einer Ganghöhe
von 100 mm und einer Länge der Siebfläche von etwa 500 mm konnte aus einer Suspension mit
einem Feststoffgehalt von 15 Gewichtsprozent (spezifisches Gewicht des Feststoffes ~ 0,95, spezifisches
Gewicht der Flüssigkeit ~ 0,75, Korngröße des Feststoffes ~ 80 μ) der Flüssigkeitsanteil bis auf eine
Restfeuchte von etwa 80 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoff, entfernt werden. Wurden bei einem
Durchsatz von etwa 1000 kg/h in einer Entfernung von etwa 10 bis 20 cm vom Kuchenaustritt etwa
10 ms/h Luft quer durch den Schneckenraum geblasen, so konnte bei gleicher Durchsatzleistung an
Feststoff die Restfeuchtigkeit bis auf ~ 40 Gewichtsprozent, bezogen auf Feststoff, herabgesetzt werden.
Claims (2)
1. Schneckenfilterpresse, in der eine Feststoffsuspension mit Hilfe mindestens einer hohl ausgebildeten
Schneckenwelle kontinuierlich entlang einer Filterfläche gegen eine öffnung gefördert
wird, aus der das Festgut kontinuierlich gegen ein auf bestimmten Druck eingestelltes, vorzugsweise
kegelförmig oder ringförmig ausgebildetes Verschließorgan ausgetragen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (2) zwischen den Schneckengängen in dem Teil,
in. dem bereits ein Feststoffkuchen im Schneckengehäuse vorliegt, mit nur gasdurchlässigen öffnungen
(12) versehen ist.
2. Verfahren zum Trockenblasen von Feststoffen während des kontinuierlichen Entwässerungsvorganges
in einer Schneckenfilterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckgas mit 0,5 bis 4 atü mit mindestens dem
feststoffgleichen Volumen durch die hohle Schneckenwelle eingeführt und in radialer Richtung
durch den Porenraum zwischen den Feststoffen hindurchgedrückt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 278 883;
schweizerische Patentschrift Nr. 88184; britische Patentschrift Nr. 11163 aus dem Jahre
1911.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 690/447 11.67 ® Bundesdruckerei Berlin
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