DE1805478A1

DE1805478A1 - Filtration process with production and washing out of a filter cake

Info

Publication number: DE1805478A1
Application number: DE19681805478
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Heinrich
Original assignee: Rittershaus and Blecher GmbH
Current assignee: Rittershaus and Blecher GmbH
Priority date: 1968-10-26
Filing date: 1968-10-26
Publication date: 1970-05-14
Also published as: FR2021648A1

Description

PatentanwaltPatent attorney

Dipi.-Phys. Rudolf Peerbooms 1805478Dipi.-Phys. Rudolf Peerbooms 1805478

56 Wuppertal-Barmen
Friedrich-Engels-Allee 349/351 · Ruf 55614756 Wuppertal-Barmen
Friedrich-Engels-Allee 349/351 Call 556147

P 1016/68 / Pee/SP 1016/68 / Pee / S

Patent application

Anmelder 2 Rittershaus & Blecher GmbH 56 Wuppertal-BarmenApplicant 2 Rittershaus & Blecher GmbH 56 Wuppertal-Barmen

Filtrierverfahren mit Herstellen und Auswaschen eines Filterkuchens Filtration process with production and washing out of a filter cake

Die Erfindung betrifft ein Filtrierverfahren mit Herstellung eines Filterkuchens und nachfolgendem Auswaschen des Filterkuchens OThe invention relates to a filtering process with the production of a filter cake and subsequent washing out of the filter cake O

Bei vielen in der Technik durchgeführten Filtrierprozessen müssen die beim eigentlichen Filtervorgang gewonnenen Filterkuchen durch einen Wasch- oder Auslaugvorgang von löslichen Anteilen, z.B-. bestimmten Salzen, gereinigt werden. Zu diesem Zweck wird durch die gebildeten Filterkuchen anschließend ein Wasch- oder Auslaugmedium so lange hindurchgeleitet, bis das abfließende Wasch- oder Auslaugmedium nur noch eine begeringe Konzentration an den löslichen Anteilen des Filterkuchens aufweist«, In der Praxis muß ein solcher Waschvorgang über einen verhältnismäßig langen Zeitraum und bei verhältnis-In many of the filtering processes carried out in technology, the filter cakes obtained during the actual filtering process must be used by a washing or leaching process of soluble components, e.g. certain salts. To this For this purpose, a washing or leaching medium is then passed through the filter cake formed until the outflowing washing or leaching medium is only a small one Concentration of the soluble parts of the filter cake shows «In practice, such a washing process must over a relatively long period of time and with relatively

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mäßig großem Verbrauch an Waschmedium durchgeführt werden, weshalb der Waschvorgang im Rahmen des gesamten Piltierprozesses einen oft beträchtlichen Kostenfaktor darstellt.Moderately large consumption of washing medium can be carried out, which is why the washing process is part of the entire Piltier process often represents a considerable cost factor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Waschverfahren bei solchen Filtrierprozessen durch Herabsetzen des Verbrauchs an Waschflüssigkeit und der Waschdauer zu verbilligen» Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Filterkuchen vor dem Auswaschvorgang zunächst durch Zusammenpressen in seiner Porösität homogenisiert wird»The invention is based on the object of improving the washing process in such filtering processes by reducing consumption to make washing liquid and washing time cheaper »This is achieved according to the invention in that the filter cake prior to the washing process, its porosity is first homogenized by pressing it together »

Durch dieses Zusammenpressen wird der Filterkuchen zwar verdichtet und erlangt damit einen größeren Durchströmungswiderstand für das Wasehmedium_$ was an sich zu der Annahme verleiten könnte, daß hierdurch zumindest die Waschdauer verlängert würde· Überraschenderweise hat es sich jedoch gezeigt, daß bei^Waschen eines derart verdichteten Filter-" kuchens bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Konzentration an den löslichen Anteilen des Filterkuchens im abfließenden Waschmedium auf den verlangten Mindestwert absinkt» Durch eingehende Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß in einem in üblicher Weise hergestellten Filterkuchen Bereiche unterschiedlicher Porösität oder Bereiche mit unterschiedlichein Zwischenraumvollmen vorliegen. Beim Waschen eines solchen (ungepreßten) Filterkuchens bildenThrough this compression of the filter cake is indeed compressed and thus acquires a greater flow resistance for the Wasehmedium _$ which could lead to up to believe that in this way at least the washing time would be extended · Surprisingly, it has been found, however, that when ^ washing of such a compressed filter - "cake already after a relatively short time the concentration of the soluble parts of the filter cake in the draining washing medium drops to the required minimum value." Thorough investigations have shown that there are areas of different porosity or areas with different interspaces in a filter cake produced in the usual way. Form when washing such an (uncompressed) filter cake

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sich in den Bereichen mit größerem Zwischenraumvolumen sogenannte Waechbahnen aus, durch welche große Vengen Waschmedium fließen, welche nur In nächster Umgebung der Waschbahnen eine Spülung dee Filterkuchens vornehmen, während aus den Filterkuchenbereichen mit geringerem Zwischenraumvolumen die löslichen Anteile lediglich über eine Art Diffusionstransport langsam zu den Waschbahnen hin gelegen. Ungepreßte Filterkuchen werden - vereinfacht ausgedrückt - also nur an einigen Stellen in Querrichtung vom Waschmedium durchströmt, während in den übrigen Bereichen die löslichen Anteile quer tür Hauptströmung des Waschmediums über vielfach weite Strekken Innerhalb des Filterkuchens wandern müssen· Das Waschmedium nimmt folglich noch über einen langen Zeitraum hinweg Im Bereich seiner Waschbahnen die von der Seite her herandiffundierenden löslichen Anteile des Filterkuchens auf, weshalb die verlangte Hindestkonsentration im abfließenden Waschmedium erst nach verhältnismäßig langer Zeit und nach beträchtlichem Verbrauch an Waschmedium erreicht wird.In the areas with a larger interspace volume, so-called Waechbahnen, through which large channels of washing medium flow, which only flush the filter cake in the immediate vicinity of the washing paths, while out In the filter cake areas with less space in between, the soluble fractions are only located slowly towards the washing tracks via a kind of diffusion transport. Unpressed To put it simply, filter cakes are only traversed by the washing medium at a few points in the transverse direction, while in the other areas the soluble fractions have to migrate across the main flow of the washing medium over many long stretches within the filter cake. The washing medium consequently still takes a long period of time In the area of its washing lanes, the soluble portions of the filter cake diffusing in from the side, which is why the required minimum concentration in the outflowing Washing medium is only achieved after a relatively long time and after considerable consumption of washing medium.

Durch die nach der Erfindung vorgesehene homogene Verdichtung des Filterkuchens wird die Ausbildung von bevorzugten Waschbahnen vermieden und sichergestellt, daß das Waschmedium den Filterkuchen über seine gesamte Fläche hinweg mit etwa der gleichen Durchflußmenge pro Flächeneinheit durchströmt. Das Waschmedium wird somit überall im gleichen Haß für eine Ab-Due to the homogeneous compression of the filter cake provided according to the invention, the formation of preferred washing paths is avoided and it is ensured that the washing medium is the The filter cake flows through its entire surface with approximately the same flow rate per unit area. That Washing medium is thus everywhere in the same hatred for an

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trennung der löslichen Anteile ausgenutzt, wobei der Ausnutzungsgrad der Waschflüssigkeit dadurch, daß dieses den verdichteten Filterkuchen im Mittel nur langsamer durchdringen kann, wesentlich erhöht wird. Hieraus resultiert einmal der Vorteil, daß wesentlich weniger Waschmedium als bei dem bekannten Verfahren verbraucht wird, und zum anderen der besonders überraschende Vorteil, daß die Waschdauer wesentlich kürzer wird.separation of the soluble fractions exploited, the degree of utilization the washing liquid is significantly increased in that it can only penetrate the compressed filter cake more slowly on average. This results once the advantage that much less washing medium is used than in the known method, and on the other hand the special surprising advantage that the washing time is significantly shorter.

Das Filtrierverfahren nach der Erfindung kann mit den bekannten sogenannten Membranplattenfiltern ausgeführt werden. Mit den¹ bekannten Membranplattenfiltem wurde bisher derart gearbeitet, daß man nach beendetem Waschvorgang den Filterkuchen zum Zwecke der Entfeuchtung auspreßte. Diese bekannte Arbeitsweise steht aber in keiner Beziehung zum Verfahren nach der Erfindung, nach welchem vielmehr der Filterkuchen vor.dem W&schvorgang durch eine pneumatisch beaufschlagte Membran in oder entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher der Filterkuchen vom Waschmedium durchströmt werden soll, zusammengepreßt wird, die Membran anschließend wieder entspannt wird und der von der Membran geschaffene Verdrängungsspaltraum als Zu- oder Ableitraum für das Waschmedium verwendet wird. Durch diese Maßnahmen wird bei den scheibenförmigen Filterkuchen, wie diese bei Rahmen- oder Kammerfilterpressen vorliegen, noch der besondere Vorteil erreicht,The filtering method according to the invention can be carried out with the known so-called membrane plate filters. With the ¹ known membrane plate filters, work has so far been carried out in such a way that, after the washing process has ended, the filter cake is squeezed out for the purpose of dehumidification. This known mode of operation is in no way related to the method according to the invention, according to which the filter cake is pressed together by a pneumatically operated membrane in or opposite to the direction in which the filter cake is to be flowed through by the washing medium, the membrane is then relaxed again and the displacement gap created by the membrane is used as a supply or discharge space for the washing medium. With these measures, the special advantage of disc-shaped filter cakes, such as those found in frame or chamber filter presses, is achieved:

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daß durch, das Pressen des Filterkuchens ein Zu- oder Äbleitraum für das Waschmedium geschaffen wird, der sich über eine gesamte Stirnfläche des scheibenförmigen Filterkuchens erstreckt, wodurch ein lediglich axiales und gleichförmiges Durchströmen des Filterkuchens begünstigt wird·that by pressing the filter cake a supply or drain space is created for the washing medium, which extends over an entire end face of the disc-shaped filter cake, whereby an only axial and uniform flow through the filter cake is promoted.

Nach weiteren Merkmalen·der Erfindung wird der Druck zum Pressen des Filterkuchens größer gewählt als der Differenzdruck am Filterkuchen während des eigentlichen Filtervorganges. Schließlich kann auch der Erfindung zufolge der Filterkuchen nach dem Waschvorgang erneut zusammengepreßt werden, wobei der Preßdruck vorzugsweise größer als bei dem vor dem Waschvorgang vorgenommenen Zusammenpreßvorgang ist»According to further features · the invention, the pressure for pressing the filter cake selected to be larger than the differential pressure across the filter cake currency r end of the actual filtering process. Finally, according to the invention, the filter cake can be compressed again after the washing process, whereby the compression pressure is preferably greater than in the compression process carried out before the washing process »

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.The method according to the invention is illustrated below with reference to a drawing explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt ein Membranplattenfilter mit abwechselnd nebeneinander angeordneten Kammerplatten A und Membranträgern 2. Die Kammerplatten 1 sind beidseitig mit einem Filtertuch The drawing shows a membrane plate filter with chamber plates A and membrane supports 2 arranged alternately next to one another. The chamber plates 1 are covered on both sides with a filter cloth

3 und die Membranträger 2 beidseitig mit einer Membran 4 überspannt. Nach Zusammenfahren des Paketes aus Kammerplatten 1 und Membranträgern 2 mittels einer hydraulischen Kolben/ Zylinder-Einrichtung 5 sind die Filtertücher 3 und Membranen3 and the membrane carrier 2 spanned on both sides with a membrane 4. After moving the package of chamber plates together 1 and membrane carriers 2 by means of a hydraulic piston / cylinder device 5 are the filter cloths 3 and membranes

4 dicht an ihrem Hand eingespannt· "über eine zentrale Speise-4 clamped close to your hand · "via a central food

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öffnung 6 wird die Suspension in die Kammern 7 gepumpt, wobei sich an den PiItertuehern 3 Filterkuchen ausbilden, während das Filtrat durch eine Kanalierung (nicht gezeigt) der Kammerplatten 1 abfließt· Die Membranträger 2 sind mit einer Kanalierung 8 versehen, welche an eine Druckluftleitung 9 angeschlossen ist.opening 6, the suspension is pumped into the chambers 7, wherein 3 filter cakes form on the PiItertuehern while the filtrate through a channel (not shown) of the Chamber plates 1 flows off · The membrane supports 2 are equipped with a Channeling 8 is provided, which is connected to a compressed air line 9.

In der Zeichnung sind verschiedene Stufen des Filtriervorgangs schematisch dargestellt. In der Stufe I ist das Membranplattenfilter für den Beginn des eigentlichen Filtervorganges vorbereitet, und wird die Suspension In die Filterkammern 7 eingeleitet« Bei der Stufe 11 haben sich in den Filterkuchenräumen 7 Filterkuchen 10 ausgebildet_s die im wesentlichen den gesamten Kammerr&iMi ausfüllen« Hiernach wird die Zufuhr der Suspension oder Trübe abgeschaltet und der Waschvorgang vorbereitet. Zur Vorbereitung des Waschvorganges werden die Membranen 4 über die Druckluftzufuhrleitung 9 und die Kanalierung 8 mit Druckluft beaufschlagt, so daß sie die scheibenförmigen Filterkuchen in axialer Richtung zusammenpressen und verdichten, wie in Stufe III dargestellt ist. Anschließend werden die Membranen wieder entspannt, so daß sich zwischen den Membranen 4- und den zusammengepreßten Filterkuchen ein Spaltraum 11 ergibt (vergle Stufe IV). Danach wird über die zentrale Speiseöffnung 6 und die Spalträume 11 das Waschmedium zugeführt, welches die Filterkuchen über ihre gesamteVarious stages of the filtration process are shown schematically in the drawing. In stage I, the diaphragm plate filter is prepared for the start of the actual filtering process, and the suspension is introduced into the filter chambers 7 «In the stage 11 7 filter cake 10 have in the filter cake spaces formed _s that is substantially the entire Kammerr & iMi fill" Hereinafter, the The supply of the suspension or pulp is switched off and the washing process is prepared. In preparation for the washing process, the membranes 4 are pressurized with compressed air via the compressed air supply line 9 and the ducting 8 so that they compress and compress the disk-shaped filter cake in the axial direction, as shown in stage III. The membranes are then relaxed again, so that there is a gap 11 between the membranes 4 and the compressed filter cake (compare stage IV). Thereafter, the washing medium is supplied via the central feed opening 6 and the gap spaces 11, which the filter cake over its entire

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Fläche hinweg gleichmäßig durchdringt und durch die Filtertücher und die kanalierten Kamrerplatten 1 abfließt.Penetrates evenly across the surface and through the filter cloths and the channeled Kamrerplatten 1 drains.

Nach beendetem Waschvorgang werden die Membranen 4 erneut
mit verhältnismäßig hohem Druck gebläht, wodurch der Filterkuchen entfeuchtet wird. Anschließend kann noch über die
Speiseöffnung 6 ein Trockenblasen der Filterkuchen mit Heißluft oder dgl. erfolgen.After the washing process has ended, the membranes 4 are again
inflated with relatively high pressure, whereby the filter cake is dehumidified. You can then use the
Feed opening 6 blowing the filter cake dry with hot air or the like.

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BADBATH

Claims

Patent claims

1. Filtration process with production of a filter cake and subsequent washing out of the filter cake, thereby characterized in that the filter cake is first pressed together in its prior to the washing process Porosity is homogenized.

2. Filtration method according to claim 1, which with a Membrane plate filter is carried out, characterized in that the filter cake by a pneumatic acted upon membrane in or opposite to the direction in which the filter cake from the washing medium is to be flowed through, is compressed that the Membrane is relaxed after the compression of the filter cake and that the created by the membrane. Displacement gap as a supply or discharge space for the Washing medium is used.

3. Filtration method according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure for pressing the filter cake greater than the differential pressure on the filter cake during the filtering process

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Filtration process according to claims 1 to 3 »characterized in that the filter cake after the washing process is again pressed together, the pressing pressure preferably being greater than that before the washing process the compression carried out is

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