DE1786571A1

DE1786571A1 - Filterpresse

Info

Publication number: DE1786571A1
Application number: DE19631786571
Authority: DE
Inventors: Oscar Dr Weber
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1962-05-28
Filing date: 1963-05-27
Publication date: 1973-11-22
Also published as: US3289845A; DE1961540U; DE1436274B2; DE1786571C3; GB1025725A; DE1436274C3; DE1786571B2; CH399422A; DE1436274A1

Description

DR. BERG DIPL..-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÖNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 48 ^ I. ÄUg. |972

TEILANMELDÜNG I CIBA-GEIGY AG

Anwaltsakte 13 156

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Filterpresse

Die Erfindung,betrifft eine Filterpresse mit mehreren Kammern, die jede mindestens einseitig durch eine Preßmembrane begrenzt sind, die preßkammerseitig mit einem Filter belegt und so mit Rippen oder Kanälen versehen ist, daß zwischen Filter und Membrane Abflußkanäle ausgespart bleiben, wobei jede Preßmembrane an ihrer der Preßkammer abgekehrten Seite pneumatisch oder hydraulisch unter Druck setzbar und zwischen je zwei Preßkammern eine starre Zwischenwand angeordnet ist.

Es sind Filterpressen bekannt, bei denen jede Kammer

beidseitig durch Filter begrenzt ist, wovon zumindest eines auf einer Preßmembrane sitzt. Solche Filterpressen

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ermöglichen ein gleichmäßiges Filtrieren auf beiden Kuchenseiten unter gleichmäßiger Wahrung eines Nachpreßdruckes. Trotz dieses unbestreitbaren Vorteils konnten sich solche Filterpressen in der Praxis nicht durchsetzen. Dies dürfte daran liegen, daß noch keine befriedigende Lösung für die Ausbildung und den Einbau der filterbelegten Preßmembrane gefunden werden konnte.

So ist z.B. aus der US-PS 1 3o8 9^3 eine Filterpresse bekannt geworden, welche im wesentlichen aus wechselweise hintereinandergeschalteten Druckkissen und Filtersäcken besteht, zwischen welchen zur Bildung von Abflußkanälen Drahtgeflechte oder dergl. angeordnet sind. Die Bedienung dieser bekannten Filterpressen, insbesondere das Entleeren der Filtersäcke, ist sehr umständlich. Die Filtersäcke bilden keine gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Kammern, so daß FiItratdämpfe ungehindert entweichen können, was den Anwendungsbereich dieser bekannten Filterpressenkonstruktion stark einschränkt. Weiter fehlen in der Hintereinanderschaltung der Druckkissen und Filtersäcke starre Einlagen, so daß im Betrieb ungleichmäßige Füllungen und Druckverteilungen auftreten.

Aus der DT-PS 189 827 ist es bekannt, bei einer aus Kammer-, Filter- und Preßrahmen aufgebauten Filterpresse die Preß-

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membranen irgendwie mit Rippen oder Kanälen zu versehen. Als konkretes Beispiel hierfür wird aber lediglich die Ausbildung der Membran aus Wellblech angegeben. Wellblechmembranen haben jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß sie in einer Richtung außerordentlich steif sind. Sie können somit lediglich auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten eingespannt werden. An den beiden anderen, nicht eingespannten Seiten treten in der Praxis kaum lösbare Dichtungsprobleme auf. Nach der genannten deutschen Patentschrift soll zwar die Preßmembran eine elastische Platte sein. Ein konkretes Ausführungsbeispiel hierfür ist nur das elastische Wellblech. Besonders in der Nähe ihrer Einspannung ist aber die Dehnbarkeit einer solchen Wellblechmembran sehr schlecht, so daß dort kein ausreichend hoher Nachpreßdruck aufgebaut werden kann.

Schließlich ist aus der DT-AS 1 o64 o29 eine Filterpresse bekannt, bei der sich der Preßkuchen besonders leicht von den Filterkammerwänden lösen läßt. Dazu ist eine feuchtigkeitsundurchlässige Membran aus Gummi vorgesehen, die im Querschnitt gesehen Zickzack- oder wellenförmig ausgebildet ist. Durch den Preßdruck verformt sich diese Membran zu einer nahezu oder vollständig ebenen Fläche. Beim Nachlassen des Preßdruckes formt sich die Membran zu ihrer ursprünglichen Form zurück, wodurch sich der Preß-

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kuchen selbsttätig von ihr lösen soll. Nachteilig ißt bei dieser bekannten Filterpresse, daß sich die von der Preßmembran gebildeten Abflußkanäle unter dem Preßdruck einebnen, so daß das Filtrat nicht abzufließen vermag. Dies ist natürlich eine außerordentlich unerwünschte Wirkung, da hierdurch der Nachpreßvorgang großenteils seinen Sinn verliert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse von der eingangs genannten Art mit einer elastischen, undurchlässigen Membrane als einziger Wand zwischen dem Filtertuch und dem flüssigen Druckmittel zu schaffen, welche auch unter dem Preßdruck einen ungehinderten Abfluß des Filtrats erlaubt, mit welcher auch im Bereich nahe der Einspannung der Membrane an ihrem Rand eine gute Preßwirkung erzielt wird und bei welcher das Filtertuch beim Preßvorgang nur mäßigen Belastungen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Preßmembranen aus gummielastischem Material bestehen und daß die Abflußkanäle durch in der Membrandicke ausgesparte Rillen gebildet sind.

Die Elastizität der erfindungsgemäßgen Membrane liegt hauptsächlich im Material. Die Membrane ist daher in

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allen Richtungen ausreichend dehnbar und flexibel. Die Ringsumbefestigung bietet keinerlei Schwierigkeiten und kann ohne weiteres druckmitteldicht gestaltet werden. Die in der Membrandicke ausgesparten Drainagekanäle bleiben, wie die Praxis gezeigt hat, auch bei Druck bestehen. Dies war keineswegs zu erwarten, da bei allen im Filterpressenbau bisher bekannt gewordenen Anwendungen von wellen- oder zickzackförmigen Gummimembranen gerade der bei Druck auftretende Einebnungseffekt ausgenützt wurde, und zwar zur Ablösung des Filterkuchens. Daß sich die erfindungsgemäße Membrane nicht einebnet, dürfte daran liegen, daß sie im Gegensatz zu wellen- oder zickzackförmigen Membranen im wesentlichen nur senkrecht und parallel zur Druckrichtung liegende Flächen aufweist. Wesentlich ist auch die Kombination der starren Zwischenwände mit den weichelastisch flexiblen Membranen. Durch die starre Einlage in den Druckmittelkammern wird nämlich eine Druckfortpflanzung zwischen benachbarten Kammern vermieden. Ohne diese Maßnahme wären weichelastische Membranen insofern nachteilig, als im Betrieb in den einzelnen Kammern sehr ungleichmäßige Füllungen und Druckverteilungen auftreten würden.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher

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erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung im Schnitt,

Fig. 2 die filterbelegte Preßmembrane im Schnitt parallel zu den Abflußkanälen und

Fig. 3 senkrecht hierzu.

Gemäß Fig. 1 besitzt die dargestellte Filterpresse zwei Preßkammern 2 und 4, wovon die eine Kammer 2 unmittelbar nach dem Filtrier- bzw. nach dem Waschvorgang und die andere Kammer 4 nach dem Preßvorgang gezeigt ist. Selbstverständlich besitzen im tatsächlichen Betrieb alle Preßkammern zu gleicher Zeit gleiche Zustände, d.h., es wird in allen Kammern gleichzeitig filtriert oder gleichzeitig gepreßt. Die Kammern 2 und 4 sind nur zur besseren Verständlichkeit in verschiedenen Zuständen gezeigt. Die Kammern werden durch abwechslungsweise hintereinander geschaltete Platten 6 und Abstandsrahmen 8 gebildet. Die Platten 6 werden ihrerseits durch Tragrahmen Io gehalten. Dadurch ist auch bei Verwendung von dünnen Platten ein genügend großer Abstand zwischen den Abstandsrahmen 8 gewährleistet. Das gesamte System wird beispielsweise mittels Schraubenzügen 11 und zwei Endplatten 13, 15

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zusammengepreßt. Zwischen den Abstandsrahmen 8 und den Tragrahmen Io befinden eich aus gummielastisehern Werkstoff bestehende Preßmembranen 12, welche auf den den Platten 6 abgekehrten Seiten mit Filtern I¹I belegt sind. Darstellungsgemäß sind die Preßmembranen 12 und Filter I^ am Rand zwischen den Abstandsrahmen 8 und den Tragrahmen Io eingeklemmt.

In Fig. 2 und 3 ist ein Ausschnitt einer solchen mit einem Filter I¹J belegten Preßmembrane 12 in zwei Schnitten in größerem Maßstab dargestellt. Die Preßmembranen 12 sind auf der das Filter 14 tragenden Seite mit einer in vertikaler Richtung verlaufenden Rillung 16 versehen, durch welche das durch die Filter hindurchtretende Filtrat nach unten ablaufen kann, wo es durch Kanäle 18 in einen Hauptkanal 2o gelangt und von da aus über einen Hahn 22 die Filterpresse verläßt. Bei den aus gummielastischem Werkstoff, insbesondere Gummi, bestehenden Membranen ist die Kannelierung so beschaffen, daß sie auch bei Druck bestehen bleibt. Die derselben Kammer zugeordneten beiden Membranen können durch eine einzige Platte aus gummielastischem Werkstoff gebildet sein, die U-förmig um eine Seite des Abstandsrahmens 8 geführt ist.

Die zu filtierende Suspension gelangt durch eine Anschluß-

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stelle 24 über einen Kanal 26 in die FiIterkammern 2 und 4. Während das Piltrat durch Filter 14, Rillungen 16 und Kanäle 18 und 2ο die Filterpresse verläßt, füllen sich die Preßkammern allmählich mit Feststoff. Die Preßkammer 2 zeigt den Zustand nach beendeter Filtration bzw. nach beendetem Auswaschen. Durch den beim Filtriervorgang in der Kammer herrschenden überdruck werden die Preßmembranen 12 gegen die Platten 6 gedrückt. Zum Auspressen des Filterkuchens wird der Hahn 24 geschlossen und das Ventil 28 geöffnet. Durch eine nicht dargestellte Druckluftleitung gelangt nun über das Ventil 28 und den Kanal 3o Druckluft in die Räume zwischen den Platten 6 und den Preßmembranen 12 und preßt die beiden Preßmembranen einer Preßkammer gegeneinander. Dieser Zustand ist in der Preßkammer 4 gezeigt. Dadurch wird auf den Filterkuchen ein Druck ausgeübt, wodurch weiter Feuchtigkeit als Filtrat dem Feststoff entzogen wird. Nach beendeter Pressung kann der Druck beispielsweise durch öffnen eines Entlüftungsventils 32 abgelassen werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise die Abstandsrahmen 8 auch weggelassen und die Filtermembranen mit den Platten 6 und den Tragrahmen Io als Baueinheit ausgebildet sein. Die Filtermembranen jeder

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Preßkammer liegen dann unmittelbar aufeinander, wobei die Zuleitungen für die zu filtrierende Suspension in die einzelnen Preßkammern entsprechend ausgebildet sind.

Die Vorrichtung kann auch so ausgelegt bzw. betrieben werden, daß jeweils nur die eine Preßmembrane mit Druck beaufschlagt, während die andere gleichzeitig entlüftet wird. Wird nun beim Preßvorgang abwechslungsweise mehrmals die eine und die andere Membrane unter Druck gesetzt, so wird die mechanische Beanspruchung des Filterkuchens noch bedeutend erhöht, was sich auf die angestrebte Verminderung seines Feuchtigkeitsgehalts günstig auswirkt. Eine ähnliche Beanspruchung des Filterkuchens kann auch dadurch erreicht werden, daß die Druckbeaufschlagung der Preßmembranen stoßweise erfolgt. Die Erzeugung des Preßdruckes kann natürlich auch auf hydraulischem Wege geschehen. Die starren Platten zwischen den einzelnen Kammern gewährleisten ein gleichmäßiges Füllen der Kammern mit Feststoff und eine gleichmäßige Preßwirkung. Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt auch erkennen, daß bereits vorhandene, bekannte Filterpressen mit relativ geringem Aufwand in eine erfindungsgemäße Filterpresse umgebaut werden können, und zwar durch Verwendung der neuartigen Preßmembmnen.

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Mit einer Filterpresse der dargestellten Art wurden in der Praxis überraschend gute Resultate erzielt. So wurde ein Pyrazolon mit 5% Feststoffgehalt filtriert. Der Trockengehalt des Filterkuchens wurde zu 36$ bestimmt, während mit einer normalen Filterpresse nach längerem Ausblasen mit Druckluft ein Trockengehalt von nur 22% erreicht wurde.

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Claims

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

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TEILANMELDUNΟ I

P 14 36

CIBA-GEIGY AG Anwaltsakte 13 156

Patentansprüche:

ί 1·) Filterpresse mit mehreren Kammern, die jede mindestens einseitig durch eine Preßmembrane begrenzt sind, die preßkammerseitig mit einem Filter belegt und so mit Rippen oder Kanälen versehen ist, daß zwischen Filter und Membrane Abflußkanäle ausgespart bleiben, wobei jede Preßmembrane an ihrer dep Preßkammer abgekehrten Seite pneumatisch oder hydraulisch unter Druck setzbar und zwischen .je zwei Preßkammern eine starre Zwischenwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pre&membranen (12) aus gummielastischem Material beetehen und daß die Abflußkanäle durch in der Membrandicke ausgesparte Rillen (16) gebildet sind.
2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Zwischenwände durch in Tragrahmen (lo) sitzende Platten (6) gebildet und die Preßmembranen (12) mit ihrem Filter (14) zwischen diesen Tragrahmen und Abstandsrahmen (8) eingeklemmt Bind.

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VII/Z

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