DE1461442C - Verfahren für ein chargenweises Anschwemmen eines Filterhilfsmittels und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein chargenweises Anschwemmen einer aus Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel bestehenden, homogen gemischten Suspension auf ein gereinigtes oder frisches Filterinediuin einer Filterpresse vor einer Filtration eines schwer filtrierbaren Schlammes und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, Filterhilfsschichten auf Filtermedien, wie Filtertücher anzuschwemmen. Damit vermeidet man, daß der sich bildende Filterkuchen ίο zu fest am Filtermedium haftet.

Beim bekannten Verfahren zum Voranschwemmen einer Filterhilfsschicht nach der Anmeldung Sch 6691 wird das Filterhilfsmittel in einen Zwischenbehälter gegeben, der nach der Pumpe und vor der Filterpresse angeordnet ist. Das zu filtrierende Gut oder das Vorfiltrat kann durch diesen Zwischenbehälter geleitet werden und schwemmt dabei das Filterhilfsmittel heraus und nimmt es mit in die Filterpresse. Zwar ist dort darauf hingewiesen, daß die Voranschwemniung bei möglichst hohem Zusatz an Filterhilfsmittel in kurzer Zeit zu erfolgen habe, aber dort wird nur eine an sich bekannte Förderpumpe oder ein dieser nachgeschalteter Injektor verwendet. Derartige Pumpen sind häuptsächlich dafür ausgelegt, einen hohen Druck in der Filterpresse zu erzeugen, ■ nicht jedoch dafür, in kurzer Zeit große Volumina zu fördern. Ein langsames Aufbringen einer Suspension aus Trägerfiüssigkeit und Filterhilfsmittel würden den Nachteil mit sich bringen, daß sich die Filterhilfsschicht nicht gleichmäßig ausbilden kann. Außerdem besteht die Gefahr eines vorzeitigen Ablösens der Schicht, das gesamte Verfahren nimmt eine längere Zeitspanne in Anspruch, und beim bekannten Verfahren kann nicht mit Sicherheit für eine homogene Suspension gesorgt werden, da die Mischung des Filterhilfsmittels mit der Trägerfiüssigkeit lediglich während des Herausnehmens aus dem Zwischenbehälter erfolgt. Eine ungleichmäßige Verteilung des Filterhilfsmittels in der Trägerflüssigkeit führt dann ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Filterhilfsschicht. .

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, ein Trägergas zur Förderung des Filterhilfsmittels zu verwenden. Dabei mußte das Filterhilfsmittel in einem Fliehkraftabscheider von dem Trägergas getrennt werden und gelangte dann dosiert in das zu filtrierende Gut. Vorratsbehälter und Mischrauin sind hierbei druckdicht, und die Dosierung der Filterhilfsmittel in die zum Filter führende Flüssigkeitsleitung erfolgt unter CCVGasdruck. Ein Einfluß auf eine homogene Mischung zwischen Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel ist dadurch allein nicht erzielbar (deutsche Aiislegeschrift 1 161 856).

Weiterhin ist in der Patentanmeldung St 2199 für ein Verfahren zum Mischen von Kieselgur mit der zu filtrierenden Flüssigkeit vorgeschlagen, die aus Kieselgur und Flüssigkeit bestehende Suspension aus einem unler Vm atü Überdruck von Kohlensäure stehenden Druckbehälter dem Flüssigkeitsstrom zuzudosieren. Auf das Mischen zur Erzielung einer homogenen Suspension hat hierbei das Gas keinen Einfluß.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter turbulenter Verteilung eines Filterhilfsmittels zu einer Tür einen raschen Anschwemnivorgang erforderlichen, unter Druck stehenden Suspension und dadurch zu einer gleichmäßig dünn angeschwemmten Filterhilfsschicht zu gelangen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, durch ein Aufwirbeln und Lockern des in einen ersten Behälter dosierten Filterhilfsmittels sowie Transport dieses Filterhilfsmittels durch eine Leitung zu einem mit Wasser oder Filtrat gefüllten zweiten Behälters mittels Druckluft, anschließende Trennung des Filterhilfsmittels von der Luft in der Flüssigkeit unter gleichzeitiger Bildung einer Suspension, die allein unter dem im zweiten Behälter herrschenden Druck der separierten Druckluft der Filterpresse zugeführt wird.

Das Filterhilfsmittel wird dabei von der Druckluft aufgewirbelt und in die Trägerflüssigkeit eingeführt. Erst in dieser Flüssigkeit erfolgt eine Entmischung von Trägergas und Filterhilfsmittel. Während dieser Entmischung entsteht eine hohe Turbulenz in dem Wasser bzw. in dem Filtrat, unter deren Wirkung sich ohne weiteres eine homogene Suspension ausbildet. Damit werden die Voraussetzungen für eine sehr gleichmäßige Filterhilfsschicht geschaffen.

Das Verfahren nach der Erfindung arbeitet wirtschaftlich, da die Druckluft als nahezu einziger Energieträger dient. Die Druckluft sorgt für eine ausreichende Auflockerung und einen gleichmäßigen Transport des Filterhilfsmittels, für eine gute Durchmischung des Filterhilfsmittels mit der Trägerflüssigkeit- und schließlich für das Einbringen der entstandenen Suspension in die Filterpresse. Dabei wird vollkommen staubfrei gearbeitet, so daß ein Zentrifugalabscheider nicht erforderlich ist.

Das Aufbringen der Filterhilfsschicht erfolgt so rasch, daß eine Sedimentation des Filterhilfsmittels auf dem Wege zum Filtermedium oder ein unerwünschtes Lösen der Filterhilfsschicht vom Filtermedium vermieden werden kann. Beim Anschwemmen der Filterhilfsschicht aus Kieselgur in Filterpressen würde das Durchströmen der Suspension mit einer der Sedimentationsgeschwindigkeit der Feststoffe ähnlichen Geschwindigkeit verhängnisvoll. Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es jedoch möglich, dem Absetzen der Feststoffe entgegenzuwirken, da man die Suspension ohne weiteres mit einer Strömungsgeschwindigkeit in die Filterpresse einbringen kann, die dem mehrfachen der Sedimentationsgeschwindigkeit des Filterhilfsmittels entspricht.

Eine Anordnung mit Zuteiler, Mischeinrichtung und Transportwegen für körniges Filterhilfsmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß über einem mit einer in horizontaler Ebene verlaufenden porösen Zwischenwand versehenen, in zwei Räume geteilten ersten Behälter ein Speicher mit Zellenschleuse für das Filterhilfsmittel angeordnet ist, der untere Raum des Behälters über eine regulierbare Leitung mit einem Druckluftspeicher und der obere Raum über eine Leitung mit einem zweiten als Druckwasserkessel dienenden Behälter in Verbindung steht und daß für die Suspension aus dem zweiten Behälter eine Leitung zur Filterpresse vorgesehen ist.

Diese Anlage ist entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung im Aufbau einfach und leicht zu bedienen. Sie bietet den weiteren Vorteil einer geringen Bauhöhe, denn die Anordnung des als Speicher für das Filterhilfsmittel dienenden ersten Behälter kann neben dem zweiten Behälter erfolgen.

Im übrigen ist die Anordnung nach der Erfindung wirtschaftlich und betriebssicher, da lediglich ein unkompliziertes an sich bekanntes pneumatisches

Mischsystem ohne zusätzliche Förderorgane für die Flüssigkeit oder für das Filterhilfsmittel zur Anwendung kommt.

Eine Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung besteht durch eine regelbare, den ersten Behälter umgehende Umluftleitung zwischen dem Druckluftspeicher und einem in der Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter angeordneten Mischkopf. Man kann auf diese Weise die Feststoffkonzentration in der entstehenden Suspension und damit auch in der Filterhilfsschicht zeitlich ändern. Vorteilhaft kann man Druckluft ohne Beimengungen von Filterhilfsmittel in die Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter einblasen. Damit kann eine Anpassung an ünierschiedliche Betriebsbedingungen erzielt werden.

Im übrigen läßt sich die Anordnung nach der Erfindung in bekannter Weise automatisieren.

Das Verfahren nach der Erfindung sowie eine Anordnung zu seiner Durchführung wird nunmehr beispielsweise erläutert.

Ein Speicher ist für das Filterhilfsmittel vorgesehen, der über eine Zellenschleuse mit einem ersten Behälter in Verbindung steht. Dieser erste Behälter ist durch eine in horizontaler Ebene verlaufende poröse Zwischenwand in einen oberen^Raum und einen unteren Raum unterteilt. Zwischen der Zellenschleuse und dem ersten Behälter befindet sich ein Absperrorgan. Der untere Raum des ersten Behälters steht über ein Luftventil und ein erstes Mengenregelventil mit einem Druckluftspeicher in Verbindung. Parallel zum ersten Behälter liegt eine Umluftleitung, die vom Druckluftspeicher aus betrachtet vor dem ersten Mengenventil abzweigt, in einen ersten Mischkopf mündet und ein Umluftventil sowie ein zweites Mengenventil aufweist. Zum Steuern des Umluftventils dient ein Kontaktmanometer am ersten Behälter. Zur Entlüftung dieses Behälters ist ein Entlüftungsventil vorgesehen. Alle Ventile können auf eine elektromagnetische Steuerung abgestellt werden. Ein zweiter Behälter, der zur Aufbereitung der Suspension dient, steht über eine Leitung unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils mit einer in einem Filtratssammelbehälter angeordneten Filtratpumpe in Verbindung. Zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter ist eine Leitung vorgesehen, die im ersten Behälter mit einem zweiten Mischkopf beginnt und im unteren Ende des zweiten Behälters in einem dritten Mischkopf endet. In der Leitung liegt außerdem der erste Mischkopf sowie ein Förderventil. Der zweite Behälter weist einen Füllstandsanzeiger mit zwei Kontaktschaltern auf. Außerdem besitzt er eine Leitung zur Filterpresse und ein Entlüftungsventil in einer Entlüftungsleitung. Des weiteren ist der zweite Behälter mit einer Entleerungsleitung und einem Durchlaßventil versehen.

Die Anordnung arbeitet bei der Durchführung des Verfahrens folgendermaßen:

Im Speicher wird das erforderliche Filterhilfsmittel, z.B. Asche, über die Zellenschleuse in der vorgesehenen Menge dem ersten Behälter zudosiert. Vorher wurde vom unteren Kontaktschalter des Füllstandsanzeigers das öffnen des Entlüftungsventils des ersten Behälters veranlaßt. Der untere Kontaktschalter zeigt die Entleerung des zweiten Behälters nach dem Aufbringen der vorherigen Filterhilfsmittelschicht auf das Filtermedium an. Nach eingestelltem Zeitablauf wird die Zellenschleuse abgeschaltet und das Absperrorgan geschlossen. Durch den unteren Kontaktschalter wird außerdem die Inbetriebnahme der Filtratpumpe veranlaßt, so daß das Filtrat in der Zwischenzeit über die Leitung in den zweiten Behälter gelangt. Sobald die Filterpresse geschlossen ist, wird auf Kommando eines Steuergerätes, z. B. eines Manometers an der Filterpresse, das Entlüftungsventil des zweiten Behälters geschlossen sowie das Luftventil geöffnet und Druckluft aus dem aufgeladenen

ίο Druckluftspeicher mit beispielsweise 6 atü in den unteren Raum des ersten Behälters eingeleitet. Die Druckluft schießt durch die poröse Zwischenwand sowie die daraufliegende Asche in den ersten Behälter ein, lockert die Asche dabei auf und verdrängt sie

nach dem öffnen des Förderventils aus dem ersten Behälter über den ersten Mischkopf und die Leitung in den zweiten Behälter. Das Förderventil wird von . einem Kontaktmanometer geöffnet, sobald dieses anzeigt, daß der Druck im ersten Behälter auf einen eingestellten Wert angestiegen ist. Durch das einschießende Luft-Asche-Gemisch wird im zweiten Behälter eine Turbulenz erzeugt. Der dritte Mischkopf ist so ausgebildet, daß sich die Trägerluft der Asche entmischt und durch die Flüssigkeit aufsteigt, während sich die Asche mit der Flüssigkeit unter der Wirkung der Turbulenz zur Suspension aufbereitet. Dier Druckluft verdrängt die Suspension aus dem zweiten Behälter und fördert sie kurzzeitig durch die Leitung in die Filterpresse. Es kommt so zur spontanen Ausbildung der Filterhilfsschicht auf den Filtermedien der Filterpressenkammern. Der Spiegel im zweiten Behälter sinkt dabei wieder bis zum Kontaktschalter ab, woraufhin sich der eben beschriebene Vorgang von neuem abwickelt.

Zur Regelung der Fördergeschwindigkeit der Asche in der Leitung und damit zur Beeinflussung der Feststoffkonzentration während der Zeit, in der die Suspension die Leitung passiert, ist die Umluftleitung parallel zum ersten Behälter angeordnet. Nach öffnen des Umluftventils durch ein am ersten Behälter angeordnetes Kontaktmanometer werden die anteiligen Verhältnisse von Förder- zu Umluft im ersten Mischkopf durch die von Hand vorgenommene Einstellung der beiden Mengenregelventile bestimmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren für ein chargenweises Anschwemmen einer aus Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel bestehenden, homogen gemischten Suspension auf ein gereinigtes oder frisches Filtermedium einer Filterpresse vor einer Filtration eines schwer filtrierbaren Schlammes, gekennzeichnet durch ein Aufwirbeln und Lockern des in einen ersten Behälter dosierten Filterhilfsmittels sowie Transport dieses Filterhilfsmittels durch eine Leitung zu einem mit Wasser oder Filtrat gefüllten zweiten Behälter mittels Druckluft, anschließende Trennung des Filterhilfsmittels von der Luft in der Flüssigkeit unter gleichzeitiger Bildung einer Suspension, die aHein unter dem im zweiten Behälter herrschenden Druck der separierten Druckluft der Filterpresse zugeführt wird.

2. Anordnung mit Zuteiler, Mischeinrichtung und Transportwegen für körniges Filterhilfsmaterial zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einem mit einer in horizontaler Ebene verlaufen-

den porösen Zwischenwand versehenen, in zwei Räume geteilten ersten Behälter ein Speicher mit Zellenschleuse für das Filterhilfsmittel angeordnet ^] ist, der untere Raum des Behälters über eine regulierbare Leitung mit einem Druckluftspeicher und der obere Raum über eine Leitung mit einem zweiten als Druckwasserkessel dienenden Behälter in Verbindung steht und daß für die Suspension aus dem zweiten Behälter eine Leitung zur Filterpresse vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine regelbare, den ersten Behälter umgehende Ümluftleitung zwischen dem Druckluftspeicher und einem in der Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter angeordneten Mischkopf.