DE1303735C2 - Verfahren zur kontinuierlichen klassierung, filtrierung oder fraktionierung von suspensionen oder feststoffbeladenen gasen unter druck und hierzu dienende vorrichtung - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen klassierung, filtrierung oder fraktionierung von suspensionen oder feststoffbeladenen gasen unter druck und hierzu dienende vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Klassierung, Filtrierung oder Fraktionierung
von Suspensionen oder feststoffbeladenen Gasen unter Druck, insbesondere von Faserstoffsuspensionen.
Bei Anschwemmfiltern, bei denen der durch das Filterhilfsmittel und die Trübstoffe aufgebaute Filterkuchen
zeitweise durch Rück- oder Abspülung entfernt ist, ist es bekannt, eine Schwingvorrichtung an* u;
zuwenden, welche öle in dem Filter befindliche FlOs- ■
sigkeit in wirbelnde Bewegung versetzen kann und bei der Rück- bzw. Abspülung des Filterkuchens eingeschaltet
wird (deutsche Patentanmeldung Sch 8066IV b 12 d). Ferner ist es beim Betrieb eines
Eindickers für Suspensionen, der mit Filtermedium und Druckunterschied auf beiden Seiten des Ftltermediums
arbeitet, bekannt, innerhalb des Filtratraumes des Filterkörpers Schwingungen durch mechanische
Pulsationen oder Ultraschall zu erzeugen (deutsche Patentschrift 858 539).
Bei einer Siebzelle zum Naßklassieren von feinkörnigen Gemischen wird die Trübe unter Druck zugeführt,
und zum Abzug der groben Fraktion ist unterhalb des hierfür vorgesehenen Stutzens ein von Hand
oder automatisch gesteuertes Abzugsventil vorgesehen (deutsche Auslegeschiift I 152 972).
Die Erfindung hat sich die Aufgaue gestellt, eine höchste Filterleistung bei geringster Raumbeanspruchung
und bei guter Regelbarkeit der Durchsatzleistung und Durchsatzgeschwindigkeit zu erreichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sieb- oder Filterflächen in einer sie
schneidenden Ebene Vibrationsbewegungen ausgesetzt werden und ablaufseitig ein regelbarer, den hydrostatischen
Druck wesentlich überschreitender Gegendruck zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit
des Filtrats durch die Sieb- oder Filterflächen aufrechterhalten wird.
Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene besondere Art der Vibration der Siebe und den angewendeten
Gegendruck wird einerseits die Filterleistung wesentlich erhöht und verbessert und andererseits
an die Art und die besonderen Schwierigkeiten des jeweiligen Behandlungsgutes anpaßbar. In vielen
Fällen ist auch das Arbeiten unter Luftabschluß von wesentlicher Bedeutung, da Luftzutritt häufig ein
starkes Schäumen des Behandiurigsgutes hervorrufen kann und beispielsweise bei der Papierherstellung
und Zellstoffherstellung ein schwieriges Problem bildet, welches unter anderem zu Fehlstellen in dem
Endprodukt führen kann.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung auch die Gestaltung von Vorrichtungen zur Durchführung des
ihr zugrunde liegenden Verfahrens. Eine derartige Vorrichtung weist im wesentlichen einen Druckbehälter
mit Ein- und Auslauf und darin angeordneten Sieb- oder Filterflächen und eine auf diese Flächen
wirkende Vibrationseinrichtung auf und wird gemäß der Erfindung derart ausgestaltet, daß der oder die
Ausläufe mit je einer Gegendruckregelvorrichtung versehen sind und die Vibrationseinrichtung derart
angeordnet ist, daß sie auf die Sieb- oder Filterflächen in einer sie schneidenden Ebene einwirkt.
Vorteilhaft können innerhalb des Druckbehälters mehrere, konzentrisch ineinander angeordnete, an ihren
Enden geschlossene Doppelzylindersiebe zu einer von der Feststoffsuspension in Längsrichtung durchströmten
Einheit zusammengefaßt sein, welche auf einer den Behälter zentral durchsetzenden und mit
diesem in Querrichtung federnd verbundenen Vibra* tionsbüchse sitzt.
Auf der anderen Seite kann eine Vorrichtung nach der Erfindung auch in der Weise ausgebildet sein,
daß der Innenraum des kanalartig ausgebildeten Druckbehälters durch eine durchgehende Siebfläche
unterteilt ist, auf deren Ablaufseite mehrere durch
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Zwischenwände voneinander getrennte Kammern mit je einem Filtratauslauf vorgesehen sind, wobei mit
Ausnahme des Fütratauslaufes der dem Einläßende
des Kanals nächstgelegenen Kammer jeder Filtratauslauf über eine Rückführungsleitung mit dem in
Strömungsrichtung der Rohflüssigkeit innerhalb des Kanals vor seiner Kammer liegenden Kanalabschnitt
verbunden ist und das Auslaßende für die Siebüberlauffraktion mit einem regelbaren Drosselorgan ausgestattet ist.
ia
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen näher beschrieben, in der zwei Ausführungsformen einer Vorrichtung dargestellt sind,
die sich zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung eignet. Es zeigt
F i g. 1 einen axialen Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfindung mit einem geschlossenen
Behälter, zylinderförmigen Filterelementen, eine motorbetriebene,
in der Vorrichtung zentral angeordnete Vibrationsachse und waagrechte Strömungska- ao
näle zwischen den Filterelementen für erobere Partikeln,
Fig. 2 schematisch eine andere Bauart einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einem senkrechten Strömungskanal für gröbere Partikeln in einem geschlossenen,
durch Zwischenwände in Kammern unterteilten Behälter.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung arbeitet wie ein Abwasserfilier. Die Achse 2 einer Vibrationseinrichtung
ist inmitten des geschlossenen Behälters 1 angebracht. Der Motor treibt die Vibrationsachse 2
unter Vermittlung einer Zwischenachse 4 und der federnden Kupplung 5, die eine Schwingung der Vibrationsachse
2 in Querrichtung erlaubt. Die Vibrationsachse 2 ist mit Exzenterscheiben 6 und erforderliehen
Lagern, die in einer Vibrationsbüchse 7 angeordnet sind, versehen. Die Büchse 7 wird von zwei
elastischen Trägergummiringen getragen und an derselben sind drei an ihren Enden geschlossene Doppelzylindersiebe
8 konzentrisch ineinander angeordnet und zu einer in Längsrichtung von der Feststoffsuspension
durchströmten E'.inheit zusammengefaßt. Die Innen- und Außenflächen dieser Filterelemente 8
bestehen aus Filterstoff. Diese Elemente sind mittels Balgkorr,pensatorcn9 mit einem Auslaß 10 verbunden,
die mit einem Regelventil 11 versehen ist.
Der Behälter besitzt einen Einlaß 12 für eintretendes Abwasser und einen Ablaß 13, der mit einem
Regelventil 14 versehen ist, für diejenigen Flüssigkeiten, die gefilterte Partikeln, z. 3. Schmutz und Fasern,
enthalten. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Vibrationsachse 2 ist beispielsweise 1400 oder 2900
Umdrehungen pro Minute. Die Schwingungsbewegung des Filterelementes ist ringförmig, und der
Durchmesser des Ringes ist etwa 0,5 bis 3 mm. Diese Schwingungsbewegung reinigt die Filterflächen 1400
oder 2900 mal per Minute.
Die Fraktion, die vom Wasser abfiltrierte Partikeln enthält, wird in geeigneten Mengen mittels des Regelventils 14 aus dem Ablaß 13 abgelassen, ebenso
wird das filtrierte Wasser mittels des Regelventils 11 aus dem Auslaß 10 derart abgelassen, daß der Behälter 1 dauernd mit Wasser gefüllt ist, und abfiltrierte
Partikeln werden abgezogen, ohne daß jedoch ur.filtriertes Wasser in allzu großen Mengen mit diesen
Partikeln abgelassen wird. Die Regulierung der abgelassenen Mengen geschieht durch Gegendruck. Der
Druck an dem EinteÜ 12 ist größer als der Abführungsdruck in den Auslassen Il und X3, derart, daß
die von den FiltertlBchen losgelösten, abfiltrierten
Partikeln gezwungen werden, sich hauptsächlich durch
Einwirkung des Druckunterschiedes in Richtung des Ablasses 13 zu bewegen.
F t g, 2 stellt schematisch eine Vorrichtung dar, die als ein Waschfilter für Sulfatmasse arbeitet. Die Vorrichtung besteht aus einem Behälter 15, der kanalartig ausgebildet und durch eine durchgehende Siebfläche 16 unterteilt ist. Der laugenhaltige Masseschiamm wird unter Überdruck durch den Einlaß 17
in den Behälter eingeleitet, und die Masse bewegt sich aufwärts in Richtung des Ablasses 18 unter Einwirkung des Druckunterschiedes zwischen dem Einlaß und dem Ablaß. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Masse durch die Vorrichtung wird mittels einer Regelvorrichtung 19 geregelt. Diese Regelvorrich
tung Vann vorteilhaft durch Gegendruck ersetzt werden, so daß die gewaschene Masse unter Druck aufwärts
geleitet wird, beispielsweise in einen Massenbehälter.
Auf der Ablaufseite der Siebfläche 16 sind mehrere durch Zwischenwände 20 voneinander getrennte
Kammern 21, 22, 23, 24 mit je einem Filtratauslauf
25, 16, 27, 28 mit Fraktionslaugenpumpen 29, 30, 31, 32 vorgesehen, wobei mit Ausnahme des Fütratauslaufes
28 der dem Einlaßende 17 des Kanals 33 nächstgelegenen Kammer 24 jeder Filtratauslauf 25,
26, 27 über eine Rückführungsleitung 34 mit dem in Strömungsrichtung der Rohflüssigkeit innerhalb des
Kanals 33 vor seiner Kammer liegenden Kanalabschnitt verbunden ist. Die Leitung 35 dient zum Einleiten
von Waschwasser. Die Waschung wird nach dem Gegenstromprinzip in vier Stufen durchgeführt,
und die Leitung 34 zur Ableitung der erhaltenen, konzentrierten Lauge führt zur Verdampfungsabteilung.
Es ist vorteilhaft und auch möglich, die Anzahl der Kammern groß, z. B. mit 20, zu wähler..
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung findet Anwendung für mehrere verschiedene Zwecke, und ihre
Konstruktion, Größe und Lage und Form können gemäß den Anforderungen variieren. Der Behälter
kann sogar hauptsächlich für einen anderen Zweck Verwendung finden, z. B. als Zellulosekocher,
Bleichturm oder Massebehälter. Die Sieb- oder FiI-tcrflächcn
können mit verschieden großen und verschiedenförmigen
Öffnungen versehen sein, beispielsweise mit Schlitzen und runden Löchern, und diese
Flächen können derart angeordnet sein, daß gleichzeitig verschiedene Fraktionen erhältlich sind, abhängig
von den verwendeten öffnungen.
Beim Waschen von Schlamm oder Masse ist die Vorrichtung derart mit Waschwasserleitungen versehen,
daß die Waschflüssigkeit gegen die auf den Filterflächen befindliche Stoffschicht gerichtet wird.
Falls das Filtrat eine Flüssigkeit ist, die möglichst konzentriert gewonnen werden muß, wird in der
Vorrichtung das Gegenstromprinzip angewendet. Die Filterelemente sind hierbei beispielsweise mittels
Zwischenwänden in der Strömungsrichtung in Waschzonen mit verschiedenen Waschwasserleituugen eingeteilt, wobei reines Wasser zum Waschen nur
in der letzten Zone verwendet wird. Beispielsweise um Faserverluste zu verhindern, kann die erste Zone
mit einem dichteren Siebstoff versehen werden als die anderen, oder auch kann in der ersten Zone eine
Doppelfiltrierung durchgeführt werden.
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masse oder ähnlichem Schlamm verwendet wird, kann sie mit Verdlinnungswasserkanälen oder -rohren
und Spritzwasserrohren versehen sein, die z. B. zwischen den verschiedenen Filterzonen angeordnet
werden können. Eine Luftablaßöffnung wird, falls nötig, in dem obersten Teil des Behälters angebracht.
Die Vorrichtung kann bei Bedarf mit verschiedenen Fördervorrichtungen versehen werden zwecks
Verbesserung der Strömung des Schlamms durch die Vorrichtung.
Wenn die Vorrichtung zum Trocknen irgendeines Stoffes verwendet wird, beispielsweise eines faserförmigen
oder körnigen Stoffes, ist sie mit Kanälen oder Rohren für heiße Luft oder Gas verschen, das zwischen
die Filterelemente geleitet wird. Gleich wie die Waschung kann die Trocknung nach dem Gegenströmprinzip
geschehen.
Die Vibrationsvorrichtung der Vorrichtung kann motorbetrieben, magnetisch oder pneumatisch
od. dgl. sein.
Die Sieb- oder Filterelemente sind vorzugsweise derart aufgehängt, daß sie mit einer hohen Schwingfrequenz
schwingen können.
Luft oder Gas wird in einem geschlossenen Behälter behandelt, und die Vorrichtung kann hierbei wie
die in F i g. 1 dargestellte Bauart ausgebildet sein.
»o Die Vorrichtung kann vorteilhaft mit irgendeiner anderen Vorrichtung verbunden werden, beispielsweise als Wasserabscheider in einem Vermahlungsapparat. Die Vorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß auch der Behälter oder die Kanäle vi- »5 brieren. Hierbei sind die Sieb- oder Filterflächen und die Vibrationsvorrichtung an dem Behälter oder dem Kanal befestigt, welcher dann federnd aufgehängt ist.
»o Die Vorrichtung kann vorteilhaft mit irgendeiner anderen Vorrichtung verbunden werden, beispielsweise als Wasserabscheider in einem Vermahlungsapparat. Die Vorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß auch der Behälter oder die Kanäle vi- »5 brieren. Hierbei sind die Sieb- oder Filterflächen und die Vibrationsvorrichtung an dem Behälter oder dem Kanal befestigt, welcher dann federnd aufgehängt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Klassierung, Eiltrierung oder Fraktionierung von Suspensionen
oder feststoffbeladenen Gasen unter Druck, insbesondere von Faserstoffsuspensionen
durch Sieben und gleichzeitige Schwingbewegungen von Sieb- oder Filterflächen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sieb-oder Filterflächen in einer sie schneidenden Ebene Vibrationsbewegungen
ausgesetzt werden und ablaufscitig ein regelbarer, den hydrostatischen Druck
wesentlich überschreitender Gegendruck zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit des Filtrats
durch die Sieb- oder Filterflächen aufrechterhalten wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Druckbehälter
mit Ein- und Auslauf und darin angeordneten Sieb- oder Filterflächen und einer auf diese Flächen
wirkenden Vibrationseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Ausläufe (9, II,
13, 18, 28) mit je einer Gegendruckregel vorrichtung (11, 14; 19, 32) versehen sind und die Vibrationseinrichtung
(2 bis 7j derart angeordnet ist, daß sie auf die Sieb- oder Filterflächen (8;
16) in einer sie schneidenden Ebene einwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne:, daß innerhalb des Druckbehälters
(I) mehrere konzentrisch zueinander angeordnete, an ihren Enden geschlossene Doppelzylindersiebe
(8) zu einer von c*;r Feststoffsuspension
in Längsrichtung durchströmten Einheit zusammengefaßt sind, welche auf einer den Behälter
(1) zentral durchsetzenden und mit diesem in Querrichtung federnd verbundenen Vibrationsbüchse sitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des kanalartig
ausgebildeten Druckbehälters (15) durch eine durchgehende Siebfläche (16) unterteilt ist, auf
deren Ablaufseite mehrere durch Zwischenwände (20) voneinander getrennte Kammern (21, 22,
23, 24) mit je einem Fillratauslauf (25, 26, 27, 28) vorgesehen sind, wobei mit Ausnahme des
Filtratauslaufes (28) der dem Einlaßende (17) des Kanals (33) nächstgelegenen Kammer (24)
jeder Filtratauslauf (25, 26, 27) über eine Rückführungsleitung (34) mit dem in Strömungsrichtung
der Rohflüssigkeit innerhalb des Kanals (33) vor seiner Kammer liegenden Kanalabschnitt verbunden
ist und das Auslaßende (18) für die Siebüberlauffraktion mit einem regelbaren Drosselorgan
ausgestattet ist. ij
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