DE1619882C3 - Verfahren zum Trennen eines Gemisches aus flüssigen und festen Bestandteilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen eines Gemisches aus flüssigen und festen Bestandteilen mittels eines um eine Achse rotierenden, einen Hohlraum umschließenden drehbaren Körpers, der einen gelochten Wandungsteil aufweist, mit dem er kontinuierlich in das Gemisch eintaucht, wobei infolge eines von außen nach innen gerichteten, im Betrieb dauernd vorherrschenden Druckgefälles zwischen dem Außenraum und dem ganzen Hohlraum des drehbaren Körpers das Gemisch außen auf den gelochten Wandungsteil aufgetragen und Flüssigkeit in den Hohlraum gesaugt wird, während feste Teile als den gelochten Wandungsteil bedeckender Filterkuchen zurückbleiben, von dem laufend eine äußere Schicht abgetragen wird.

Bei Verfahren dieser Art haftet die auf dem gelochten Wandungsteil nach dem Abtragen der äußeren Schicht verbleibende .Restschicht wegen des über die

ίο ganze Fläche des gelochten Wandungsteils dauernd einwirkenden Druckgefälles überall sehr fest außen an diesem Wandungsteil an. Diese Restschicht, die als Filterschicht dient und diese Funktion für sich häufig allein übernimmt, so daß zusätzliche Feinfilterelemente

is auf dem gelochten WandungsteiJ entfallen können, setzt sich nach einiger Zeit mit Feinstteilen zu, wodurch der Durchsatz der nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtung abnimmt und auch die Qualität des erzeugten Produktes schlechter wird. Aus diesem Grunde muß die Restschicht, sobald sie sich zugesetzt hat, entfernt werden.

Es sind Filterverfahren bekannt, die sich von dem eingangs genannten gattungsmäßig dadurch unterscheiden, daß das Druckgefälle über einen Teilbereich

as der Umlaufbewegung der gelochten Wand des Umdrehungskörpers aufgehoben wird. Diese Verfahren haben gegenüber Verfahren der eingangs genannten Gattung den Nachteil, daß die zu ihrer Durchführung nötigen Vorrichtungen einen sehr viel größeren Bauaufwand erfordern als diejenigen, mit dem das Verfahren nach dem Gattungsbegriff durchführbar ist. Bei diesen wesentlich aufwendigeren Vorrichtungen muß der Hohlraum des Umdrehungskörpers nämlich in Zellen unterteilt werden, in denen dann im Verlauf eines Umlaufs wechselweise das Druckgefälle zwischen Innen- und Außenraum hergestellt und aufgehoben wird, wofür auch noch Steuereinrichtungen und Dichtungen nötig sind. Diese Vorrichtungen lassen sich aber problemlos kontinuierlich reinigen, weil im Zustand der Entlastung vom Druckgefälle die nach dem Abtragen der äußeren Filterkuchenschicht auf der gelochten Wandung oder einem Filtertuch od. dgl. verbleibende Restschicht nur noch lose daran haftet und in der Zone der Druckentlastung dann leicht über die Breite der gelochten Wand od. dgl. entfernt werden kann. Dies geschieht entweder durch Abwaschen mit einer Waschflüssigkeit, die aus über die Breite der gelochten Wandung od. dgl. verteilt angeordneten Sprühköpfen auf die Restschicht aufgesprüht wird, wobei zur Erleichterung des Ablösens häufig auch noch zusätzlich ein Druckluftstoß erzeugt wird, der die außen anhaftende Restschicht von innen her auswärts abdrückt. Bei einer anderen Ausführung befindet sich die Zone der Druckentlastung unter dem Gemischspiegel, und es wird in diesem Bereich mittels eines sich über die Breite der Restschicht erstreckenden Rührwerks das Gemisch in Bewegung versetzt, damit es die Restschicht in diesem Bereich abspült.

Die vorgenannten Maßnahmen des Reinigens der Restschicht, die von den in Zellen unterteilten und über einen Teilbereich ihrer Bewegungsbahn vom Druck entlasteten Vorrichtungen her bekannt sind, sind bei den Vorrichtungen zur Durchführung von Verfahren der eingangs genannten Gattung nicht mit Erfolg anwendbar. Hierzu haftet einerseits die überall unter dem dauernden Einfluß des Druckgefälles stehende Restschicht zu fest an dem gelochten Wandungsteil des drehbaren Körpers an, und es entstünde andererseits beim kontinuierliche! Entfernen dieser Restschicht bei

jeder Umdrehung über deren ganze Breite hinweg ein sehr großes sogenanntes Vakuumleck, das bei den der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren untragbar ist. Aus diesem Grund wurde bei Verfahren der eingangs genannten Gattung der Betrieb unterbrochen, wenn sich die Restschicht des Filterkuchens zugesetzt hatte, und diese Restschicht dann im Stillstand der Anlage, wenn kein Druckgefälle mehr vorhanden war, mit der gebotenen Sorgfalt entfernt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß die bisher nötigen häufigen Unterbrechungen des Betriebes entfallen können, d.h., daß die Restschicht auch bei ihnen im Betrieb kontinuierlich entfernt werden kann, ohne daß dies zu einer Beschädigung des empfindlichen gelochten Wandungsteiles oder zum Entstehen eines Vakuumlecks in einem für die Qualität des Filtriervorgangs schädlichen Ausmaß führt.

Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß die verbleibende Restschicht des ao Filterkuchens unterhalb des Gemischspiegels mittels eines allmählich über die gesamte Außenfläche des gelochten Wandungsteiles wandernden Druckmittelstrahles kontinuierlich, aber in jedem Augenblick örtlich eng begrenzt entfernt wird. as

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Restschicht also laufend an einer örtlich eng begrenzten Stelle, die im Verlauf einer Anzahl von Umdrehungen des drehbaren Körpers über die gesamte Fläche des gelochten Wandungsteiles wandert, entfernt und dahinter sofort wieder gebildet, so daß nur ein sehr kleines Vakuumleck entsteht, das den Betrieb überhaupt nicht stört, wobei der Druckmittelstrahl eine ausreichende Kraft hat, die wegen des überall wirksamen Druckgefälles sehr fest haftende Restschicht aufzubrechen und die Löcher im gelochten Wandungsteil freizuspritzen. Diese kontinuierliche stellenweise Erneuerung der Restschicht führt dazu, daß sich diese im Betrieb nirgends zusetzt, so daß ihre Durchlässigkeit dauernd gewährleistet ist. Obzwar der Druckmittelstrahl eine zum Entfernen der festhaftenden Restschicht ausreichende Kraft hat, vermag er die Außenflächen der durchlochten Wand nicht zu beschädigen, so daß die Erfindung auch in dieser Hinsicht vollauf befriedigt.

Das beim Reinigen der Zwischenschicht entstehende, örtlich eng begrenzte Vakuumleck kann wegen seiner sehr kleinen Abmessungen und der Tatsache, daß es sich unter dem dauernd vorherrschenden Druckgefälle sofort schließt, wenn sich die abgereinigte Stelle von dem Spritzstrahl weg weiterbewegt, eigentlich gar nicht als solches bezeichnet werden. Dies gilt in verstärktem Maß dann, wenn in Ausgestaltung der Erfindung als Druckmittel für den Druckmittelstrahl das zu trennende Gemisch verwendet wird. Diese Maßnahme ist besonders dann von Vorteil, wenn ein nur über einen beschränkten Teil in das zu trennende Gemisch eingetauchter drehbarer Körper verwendet wird.

Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist in bekannter Weise ausgerüstet mit einem um eine Achse rotierenden, einen Hohlraum umschließenden drehbaren Körper, der einen gelochten Wandungsteil aufweist, der teilweise in das in einem Aufnahmebehälter befindliche Gemisch eintaucht und sich kontinuierlich durch dieses bewegt, ferner mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines von außen nach innen gerichteten, im Betrieb dauernd vorherrschenden Druckgefälles zwischen dem Außenraum und dem ganzen Hohlraum des drehbaren Körpers und mit einer Vorrichtung zum Abtrennen einer äußeren Schicht des sich außen auf dem gelochten Wandungsteil bildenden Filterkuchens vor der Eintrittsstelle des gelochten Wandungsteils in das Gemisch, und sie ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein im Gemisch auf den gelochten Wandungsteil gerichtetes Strahlrohr und durch eine Einrichtung zum Bewegen des Strahlrohres quer zur Bewegungsrichtung des gelochten Wandungsteiles.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der drehbare Körper ein um seine Längsachse rotierender Zylinder, dessen Mantel den gelochten Wandungsteil bildet und dessen Strahlrohr parallel zur Drehachse des Zylinders verschiebbar ist.

In Fällen, in denen besonderer Wert darauf gelegt wird, die festen Bestandteile in möglichst reiner Form abzutrennen, wird vorzugsweise nahe bei der Mündung des Strahlrohres ein Saugrohr angeordnet Dieses Saugrohr saugt das losgespritzte Material der Restschicht ab, so daß sich dieses Material nicht mit dem zu trennenden Gemisch vermengen kann. Das abgesaugte Material kann gesäubert und danach wieder in den Aufnahmebehälter zurückgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung im Querschnitt von der Seite gesehen.

Die Vorrichtung weist eine rotierende Trommel mit einer durchlochten, zylindrischen Wand 1 auf. Diese Trommel dreht sich um ihre zu der Zeichenebene senkrechten Längsachse und taucht dabei mit ihrem unteren Teil in einen trogförmigen Aufnahmebehälter 2 ein, in dem sich das zu trennende Gemisch 3 aus festen und flüssigen Bestandteilen befindet. Im Innern der Trommel wird ein Unterdruck erzeugt, so daß zwischen Außenraum und Innenraum ein Druckgefälle besteht, unter dessen Wirkung Flüssigkeit durch die Löcher in der Wand 1 gesaugt wird. Feste Bestandteile verbleiben dagegen auf der Außenfläche der gelochten Wand 1 und bilden den Filterkuchen 4. Von diesem Filterkuchen wird die äußere Schicht 6 fortwährend von einem· Hobel 5 abgeschabt, während auf der gelochten Wand

1 eine Restschicht 4 dieses Kuchens zurückbleibt, um als Filtrierschicht weiterzudienen.

Diese Filtrierschicht, die auf die Dauer zuschlämmt und verschmutzt, sich also zusetzt, wird mittels eines auf die durchlochte Wand 1 gerichteten Strahlrohres 8 periodisch entfernt. Dieses Strahlrohr 8 richtet unter dem Spiegel des zu trennenden Gemisches im Behälter

2 einen Flüssigkeitsstrahl auf die Zwischenschicht, so daß diese losgespritzt und teilweise durch die Löcher der Wand hindurchgespritzt wird. Daraufhin bildet sich auf der Außenseite der gelochten Wand 1 aufs neue eine reine Schicht festen Stoffes.

Wenn die festen Bestandteile in möglichst reiner Form von den flüssigen getrennt werden sollen, muß vermieden werden, daß das losgespritzte Material der Zwischenschicht 7 sich wieder mit dem Gemisch 3 im Aufnahmebehälter 2 vermengt. Zu diesem Zweck ist in der Nähe des Strahlrohres 8 ein Saugrohr 9 angeordnet, durch das dieses Material abgesaugt und, wenn nötig, nach Reinigung in den Aufnahmebehälter 2 zurückgeführt werden kann.

Der aus dem Strahlrohr 8 und dem Saugrohr 9 beste-

hende Rohrsatz wird mit einer solchen Steigung bezüglich des Zylindermantels in dessen Achsrichtung an diesem entlangbewegt, daß er sich nach je einer Umdrehung der Trommel über eine Arbeitsbreite weiterbewegt hat Dazu ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte Einrichtung zum Bewegen des Rohrsatzes vorgesehen. Auf diese Weise wird die ganze durchlochte Wand der Trommel periodisch von der verschmutzten Zwischenschicht 4 befreit.

Als Flüssigkeit zum Reinigen der Außenfläche der durchlochten Wand 1 wird vorzugsweise das zu trennende Gemisch 3 verwendet. Damit wird erreicht, daß sich wieder schnell eine als Filtrierschicht wirksame Schicht festen Stoffes auf dieser Außenfläche aufbaut. Dies ist besonders wichtig, wenn die Tiefe, über die die Trommel in den Trog eintaucht, gering ist, und die Gefahr besteht, daß sich beim Verlassen des im Aufnahmebehälter 2 befindlichen Gemisches noch keine ausreichend starke Schicht festen Stoffes auf der Trommelaußenfläche gebildet hat, so daß beim Reinigen ein ίο merkliches Vakuumleck entstehen könnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trennen eines Gemisches aus flüssigen und festen Bestandteilen mittels eines um eine Achse rotierenden, einen Hohlraum umschließenden drehbaren Körpers, der einen gelochten Wandungsteil aufweist, mit dem er kontinuierlich in das Gemisch eintaucht, wobei infolge eines von außen nach innen gerichteten, im Betrieb dauernd vorherrschenden Drupkgefälles zwischen dem Außenraum und dem ganzen Hohlraum des drehbaren Körpers das Gemisch außen auf den gelochten Wandungsteil aufgetragen und Flüssigkeit in den Hohlraum gesaugt wird, während feste Teile als den gelochten Wandungsteil bedeckender Filterkuchen zurückbleiben, von dem laufend eine äußere Schicht abgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die verbleibende Restschicht (7) des Filterkuchens (4) unterhalb des Gemischspiegels mittels eines allmählich über die gesamte Außenfläche des gelochten Wandungsteiles (1) wandernden Druckmittelstrahles kontinuierlich, aber in jedem Augenblick örtlich eng begrenzt entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel für den Druckmittelstrahl das Gemisch verwendet wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem um eine Achse rotierenden, einen Hohlraum umschließenden drehbaren Körper, der einen gelochten Wandungsteil aufweist, der teilweise in das in einem Aufnahmebehälter befindliche Gemisch eintaucht und sich kontinuierlich durch dieses bewegt, ferner mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines von außen nach innen gerichteten, im Betrieb dauernd vorherrschenden Druckgefälles zwischen dem Außenraum und dem ganzen Hohlraum des drehbaren Körpers und mit einer Vorrichtung zum Abtrennen einer äußeren Schicht des sich außen auf dem gelochten Wandungsteil bildenden Filterkuchens vor der Eintrittsstelle des gelochten Wandungsteiles in das Gemisch, gekennzeichnet durch ein im Gemisch (3) auf den gelochten Wandungsteil (1) gerichtetes Strahlrohr (8) und durch eine Einrichtung zum Bewegen des Strahlrohres (8) quer zur Bewegungsrichtung des gelochten Wandungsteiles (1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Körper ein um seine Längsachse rotierender Zylinder ist, dessen Mantel den gelochten Wandungsteil (1) bildet, und daß das Strahlrohr (8) parallel zur Drehachse des Zylinders verschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein nahe bei der Mündung des Strahlrohres (8) angeordnetes Saugrohr (9).