DE1922196A1 - Pulsierende Verdickungs-Filteranlage - Google Patents

Pulsierende Verdickungs-Filteranlage

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DE1922196A1 DE19691922196 DE1922196A DE1922196A1 DE 1922196 A1 DE1922196 A1 DE 1922196A1 DE 19691922196 DE19691922196 DE 19691922196 DE 1922196 A DE1922196 A DE 1922196A DE 1922196 A1 DE1922196 A1 DE 1922196A1
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KARPACEVA SUSANNA M
MURATOV VALERJAN M
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KARCHACEV JURIJ G
KARPACEVA SUSANNA M
MURATOV VALERJAN M
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Description

Patentanwälte
ZELLENTlN u. LUYKEN
80C0 MDncli<?.i 22
Zweibtückunslr. 6
1. Susanna M. Karpaceva, Moskau/UdSSR 30. April 1969
2. Jurij G- Karchacev "
3. Valerian M. Muratov " ρ 26 125
4. Leonid S. Raginskij "
PULSIERENDE VERDIGKUNGS-FUTESAIiLAGl
Die Erfindung betrifft Ausrüstungen für die chemische Industrie, und zwar Verdickungs-Filteranlagen, die zur Klärung von Suspensionen und Trüben6 insbesondere von solchen, die klebrige Schwebestoffe \mä schlazornartige Aus sehe idungsprodukt® enthalten, bestimmt sind.
Es ist eine pulsierende Verdickungs-Filteranlage bekannt (s. 'Patenfanmeldung in BRO Nr. E 64968 VIII B/12d), die aus einem mit Stutzen zur Zuführung d©r Ausgangssuspansion und mit Austrittsstutzen zum Ableiten der eingedickten Suspension ausgestatteten Behälter besteht» in dem Filterkörper angeordnet sind, deren innenllegend© Eben© mit der Pulsittioasksimer verbunden ist, ο die einen Stutzen, zum Ableiten des geklärten nitrates aufweist.
Beim Betrieb ist der Behälter der bekannten Verdiekungs-
^ Filteranlag® mit der kontinuierlich angeführten Suspension, gell füllt. Die PulsationskaEMer ist mit einem Pulsator verbundan,
α> der z.B. als ein Schieber ausgebildet wird, welcher die Kammer
. BAD ORfGINAL
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abwechselnd mlfe der Hochdruck- bzw, Tiefdruckgasleitung verbindet ? wodurch In der Pulsationskammer kontinuierlich abwechselnde Hochdruck- bzw. Tiefdruckimpulse erzeugt werden. Bei Druckabfall in der Pulsatlonskamiaer läuft hier das gelärte, d.h. von Schwebestoff freie Flltrat ein. Die Feststoffe lagern in den Poren und an der Außenfläche des Filterkörpers ab. Bei Druckerhöhung in der Pulsat ionskammer wird das beim vorherigen Takt hier zugeführte geklärte J"iltrat in den Austrittsstutzen zum Ableiten gedruckt und teilweise auch durch die Poren des Filterkörpers zurück in den Behälter gepreßt. Dadurch erfolgt eine Regenerierung des Filterkörpers9 da der Rückstrom des Filtrates die Peststoffe aus den Poren des FiIt er körpers auswäscht und die Feststoffschicht von seiner Oberfläche abspült.
Die bekannte Veraickongs-Filteranlage ist besonders wirksam beim Filtrieren von Suspensionen die kristalline Niederschläge enthalten. - iFÄ-;
Jedoch wird In der bekannten Verdiekungs-Filteranlage beim Filtrieren von feindispersen Suspensionen mit klebrigen Feststoffen keine vollständige Regenerierung des Filterkörpers gesichert. In diesem Falle erfolgt zwar das Auswaschen der Poren durch Filtrat, die Intensität der aus den Poren austretenden FiI tratstrahl en aber reicht zum Abspülen der Niederschlags schicht nicht aus, die an der Oberfläche des Filterkörpers angeklebt wird. Im Zusammenhang damit sinkt die Leistung
U3 der Filteranlage beim Filtrieren ununterbrochen.
cd Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung
co des genannten Nacht eil s,s
Der Erfindung wurde öle Aufgabe zugrundegelegts eine sol-
^ ehe pulsierende Verdickungs-Filteranlage zu entwickeln in der
eine kontinuierliche Regenerierung des Filterkörpers beim
BAD ORIGINAL
Filtrieren von Suspensionen gewährleistet wird, die nicht nur kristalline, sondern auch klebrige Niederschläge und Feststoffe enthalten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die pulsierende Verdickungs-Filteranlage zur kontinuierlichen Klärung von Lösungen, die einen Behälter mit Rohrstutzen zur Zuführung der
Ausgangsuspension bzw. zur Ableitung der eingedickten Suspension enthält sowie mindestens einen Filterkörper, dessen Innenhohlraum mit der durch einen Stutzen für FiIt rat ableitung ausgestatteten Pulsationskammer verbunden ist, erfindungsgemäß eine zusätzliche Pulsationskammer aufweist, die mit dem Behälter so in Verbindung steht, daß die den Filterkörper abspülende Suspension einer pulsierenden Bewegung unterzogen wird.
Es ist zweckmäßig, im Behälter und um den Filterkörper Platten zum Leiten des Suspensionstromes anzuordnen«.
Es ist zweckmäßig, die Platten mit Öffnungen zu versehen.
Es ist wünschenswert, daß die Platten geneigt zur Oberfläche der Filterkörper angeordnet werden.
Man kann die öffnungen mit Leitstücken, z.B. mit Stutzen, deren Achsen in bezug auf die Oberfläche des Filterkörpers geneigt angeordnet sind, ausstatten.
Es ist zweckmäßig, den Filterkörper durch eine ringförmige gelochte Rohrleitung (Kollektor) einzukreisen, die mit
^3 einer zusätzlichen Pulsationskammer in Verbindung steht.
cd Es ist auch zweckmäßig, im BehälterhoiiLraum, in dem die
oo Filterelemente angeordnet sind, gelochte Rohrleitungen einzubau- ^ en, die mit der zusätzlichen Pulsationskammer in Verbindung w stehen.
CD '
Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der beigelegten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
4t/ne - - -
Fig. 1 <^rfindungsgemäße pulsierende Eindickungs-Filter-
anlage in schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Behälters^ in dem ein Filterkörper und Platten zum Leiten des Suspensionsstromes angeordnet sind;
Fig· 3 eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung von Platten, die rund um den Filterkörper montiert sind;
Fig. 4 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Verdickungs- -Filteranlage mit ringförmiger gelochter Rohrleitung, die den Filterkörper einkreist;
Fig. 5 Schnitt V-V der Fig. 4;
Fig. 6 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Verdickungs-Filteranlage mit gelochten Hohrleitungen;
Fig« 7 Schnitt VII-VII der Fig. 6;
Fig. 8 eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung der gelochten Rohrleitungen;
Fig. 9 Schnitt IX-IX der Fig. 8;
Die pulsierende Verdickungs-Filteranlage besteht aus *> einem Behälter 1 (Fig. 1) mit den Stutzen 2 bzw. 3 für Zuführung j£ der Ausgang suspension zum Ableiten der eingedickten Suspension.
^ Im Inneren des Behälters 1 aind ein oder mehrere FiIter-
-»■ körper 4 angeordnet, die mit der durch den Stutzen 6 zum FiI-
tratableiten ausgestatteten Pulsationskammer 5 in Verbindung stehen. Der Behälter 1 ist außerdem, mit einer zusätzlichen Pulsat ionskammer 7 versehen und rund um den Filterkörper, 4- können
Platten 8 (Fig. 2) mit öffnungen angeordnet werden. Die Platten 8 können auch geneigt zur Oberfläche des Filterkörpers 4 eingebaut werden, die Öffnungen 9 aber können mit Leitmitteln ' IO (Fig. 3), z.B. mit Stutzen versehen werden, deren Achsen geneigt zur Oberfläche des Filterkörpers 4 liegen. Der Filterkörper 4 kann durch eine ringförmige gelochte Rohrleitung 11 (Fig. 4 und 5) eingekreist werden» die mil ödr zusätzlichen Pulsationskammer 7 in Verbindung steht. Man kann die zusätzliche Pul sat ionskammer 7 mit 4«a gelochten Rohrleitungen 12 (Fig. 6 und 7) verbinden, die in dem mit den Filterkörpern 4- ausgestatteten Hohlraum des Behälters 1 montiert sind.
Im Falle, wenn die Filterkörper 4· aus Sätzen ausgeführt sind, werden die gelochten Rohrleitungen 12 so zwischen den ersteren angeordnet, daß jeder Filterkörper durch einige Rohrleitungen 12 eingekreist wird. Die öffnungen in den Rohrleitungen werden radial gerichtet deshalb entstehen bei der Zuführung eines Druckimpulseg an die zusätzliche Pulsationskammer 7 viele Ströme, die jeden Filterkörper an allen Seifeen abspülen.
Sind die Filterkörper 4; (Fig. 8, 9) als Flachplatten ausgebildet, können die gelochten Rohrleitungen 12 an den Stirnseiten dieser Körper in den zwischen ihnen vorhandenen o Spielräumen untergebracht werden«, Die öffnungen in den Rohr—
CD / -
co leitungen 12 werden zu den Spielräumen zwischen den FiIter- *■* körpern 4· gerichtet.
^ Der Betrieb der pulsierenden Verdickungs-Fil^eranlage
BAD ORIGINAL
verläuft in folgender Weise;
Beim Betrieb ist der Behälter 1 (Fig. 1) mit der Suspension gefüllt, die durch, den Stutzen 2 kontinuierlich dem Behälter zugeführt und nach der Bindickung durch, den Stutzen 3 abgeleitet wird (durch Pfeile ist in den Zeichnungen die Stromrichtung der Suspension angegeben). Die ^eji Behälter 1 füllende Suspension <*§püit die mit der Pulsationskammer 5 in Verbindung stehenden FilterkÖrper 4 ständig.
Die Pulsationskammer 5 ist ihrerseits durch den Stutzen 13 mit Pulsator (in der Zeichnung nicht angedeutet)verbunden, der s.B. einen Schieber darstellt, welcher abwechselnd die Kammer 5 mit der Hochdruck- bzw. Uiederdruckgasleitung verbindet.
Dadurch entsteht in der Pulsationskammer 5 kontinuierlich abwechselnder Hoch- bzw« Tiefdruck.
Fällt der Druck in der Puls at ionskammer 5 unter denjenigen im Behälter 1, beginnt das geklärte Filtrai? in die Pulsationskammer 5 zu fließen, wobei der Flüssigkeitsstand in der Kammer 5 steigt. Die festen Schwebestoff β".werden dabei in den Poren des Filterkörpers 4 zurückgehalten und lagern an seiner Oberfläche ab.
Beim darauf folgenden Pulsationstakt steigt der Druck in der Pulsationskammer 5 über denjenigen im Behälter 1.
Das beim vorherigen Takt der Pulsationskammer 5 zugeführ-
J0 te geklärte Filtrat wird zwecks Ableitung in den Stutzen 6 ge-
to preßt, ein Teil des Filtrates aber strömt durch die Poren des
co Filterkörpers 4 in den Behälter 1 zurück* Dabei werden die
.t^ ■■-"■■·."■'"-■
^ Poren des Filterkörpers 4 von den hier abgelagerten Festteil- ^ chen gereinigt und für den Fall des Filtrierens d©r Suspension, die kristalline Schwebestoffe entnält?, wird die entstandene
BAD ORIGiNAL
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Schicht des festen Niederschlages von der Oberfläche des Filterkörpers Λ in den Behälter 1 abgeschüttelt.
Die pulsierende Suspensionsbewegung, welche durch die zusätzliche Pulsationskammer 7 erzeugt wurde, intensiviert den Heinigungsablauf der Oberfläche des Filterkörpers 4 erheblich, was besonders wichtig ist für den Fall des FiltEierens von Suspensionen, die klebrige Schwebestoffe enthalten.
Die Erzeugung von Druckschwingungen in der zusätzlichen Pulsationskananer 7 erfolgt entweder durch denselben Pulsator, der mit der Pulsationskammer 5 verbunden ist (dann werden beiden Pulsationskammern gleichzeitig Impulse zugeführt) oder durch einen Zusatzpulsator (in diesem Fall ergibt sich die Möglichkeit, in beiden Pulsationskammern Druckschwingungen nach verschiedenen Prinzipien zu erzeugen).
Unter der Einwirkung der Druckimpulse, die der zusätzlichen Pulsationskammer 7 zugeführt werden, vollzieht die Suspension hin- und hergehende Schwingungen, wobei sie aus der Kammer in den Behälter 1 gepreßt wird oder aus dem letzteren in die zusätzliche Pulsationskammer 7 zurückfließt.
Dadurch entsteht im Behälter 1 ein pulsierender Strom, der längs der Oberfläche der Filterkörper 4 gerichtet ist und der die Schicht der abgelagerten Festteilchen abspült. Die Größe des freien Querschnittes des Hohlraumes im Behälter 1, in dem die Filterkörper 4 angeordnet sind, bestimmt unter allen ^3 anderen gleichen Bedingungen die Geschwindigkeit des pulsieren-
to den Stromes.
oo
oo Die optimale Größe des freien Querschnittes dieses Hohl-
^ raumes kann für ^ ede Suspens ions art einzeln gewählt werden. In einigen Fällen wird das Abspulen der Oberfläche des Filterkörpers 4- dadurch intensiviert, daß rund um den letzte·»
BAD
ren die Platten S (Fig. 2 und 5) angeordnet werden. Diese Platten verleihen dem pulsierenden Strom eine neue Richtung und fördern die Änderung der Stromgeschwindigkeit an verschiedenen Stellen der Oberfläche des Filterkörpers, wodurch der Heinigungsablauf des letzteren verbessert wird.
Man kann zugleich mit dem Spülen des Filterkörpers durch einen pulsierenden Strom auch das Spülen durch einen Flüssig-* keitsstrahl anwenden. Dazu werden die Platten 8 mit den Öffnungen 9 versehen. In diesem Falle wird der pulsierende ßtrom oder ein Teil dieses Stromes in mehrere Einzel strahl en, die durch die Öffnungen 9 erzeugt werden, geteilt.
Diese Strahlen werden gegen die Oberfläche des Filterkörpers 4 gerichtet, dazu werden entweder die Platten 8 (Fig» 2) geneigt oder die Öffnungen 9 mit den Leitstüeken IO (Fig. 5) versehen.
Hoch eine Ausführungsform des Spülablaufes an der Ober- flach® von Filterkörper/i 4 durch Strahlen ist la Figo 4- uai 5 dargestellt.
In diesem Falle ist der FilterMfeper 4 dmreü. ©in© ring=· e geloebt© Sohrleitnag 1I9 die mit d©r ziasäteli©li©a Pul-»
r 7 in Verbiaäuag stakt» 9 ©issgekr©!©^ r fä@r lissIrJsiimg des ü®s sasätgli©&©a Bsi sat I ©ns=* kammer 7 ssagsfüte'feea Dra©Iciaföls©is fli@B"& äer Ssisptaiiomsfee® durch öle öffasaag©» 14 ü®r Motel©ituag 11 iaad uIM usgew?and©lt, die uat©r äea
0^ " rauf folgenden Pulsat ionstakt es läuft1 die Snsp©asi©a
^ dieselben offaiaag©n'14· in öle gosätzlieh©" Palsatioaslsaneer 7
Das Abspülen ¥©n versehi©ö©n geformten Eilterkorpera
BAD ORiGiNAL
durch Strahlen kann auch in anderer Weise erfolgen, falls die öffnungen, welche die Abspül strahlen bilden, auf de» gelochten Rohrleitungen 12 (Pig. 6, 7) vorgesehen sind.
Wird der Druckimpuls der zusätzlichen Pulsationskammer 7 zugeführt, so richten sich die Strahlen aus den öffnungen der ■ Rohrleitung 12 in die Spielräume zwischen den Filterkörpern 4, wobei die Oberflächen der letzteren gespült werden. Werden die Filterkörper 4-' (Fig. 8S 9) als Flachstücke ausgeführt und die Rohrleitungen 12 in versetzter Ordnung montiert, so fordert das Fehlen von Gegenstrahlen eine zickzackf örmige Bewegung der Suspension und die gleichmäßige Verteilung der letzteren im Raum des Behälters 1 der Verdiekungs-Filteranlage.
Die erfindungsgemäße pulsierende Verdickungs-Filteranlage ermöglicht es, ohne Stillhaltepausen zur Auswechslung und Regenerierung des Filterkörpers kontinuierlich den Klärungsablauf von Suspensionen, die kristalline oder klebrige Schwebestoffe enthalten, auszuführen, wodurch die Betriebskosten wesentlich verringert werden.
Die Eigentümlichkeit der Verdlckungs-Filteranlage besteht auch darin, daß diese einen höheren Eindickungsgrad der Ausgangssuspension gewährleistet. Das erfolgt dank der Verflüssigung von Suspensionen mit einem großen Feststoff gehalt, die beim kontinuierlichen oszillierenden Aufschütteln der Suspensionen erreicht wird·
^0 Die erfindungsgemäße Verdickungs-Filter anlage kann, z.B. co als Reaktor-Filter bei aussetzenden Abscheidungsabläufen zum co Intensivieren der Abläufe selbst und zur nachfolgenden Tren-
"*** nung der Reagensien eingesetzt «erden. Besonders wirksam iat
die Anwendung; der erfindungsgemäßen Einrichtung als Reaktor-
-Filter bei kontinuierlichen Abläufen von Massenübertragungen, die zwischen fester und flüssiger Phase vor sich gehen (z.BV bei mehrstufiger Lösung, Auslaugung und Extraktion u.a.).

Claims (5)

  1. Ν-ΓΙΪ4 U UJYKEfSi
    80Ο0 f.iO.-tcJfa." 22 . IQO O 1QC
    ' ' ' ■ * - U - 30.1 Ά£ΑΪ ^69
    PATENTANSPRÜCHE: P 26 125
    lj Pulsierende Verdickungs-Filteranlage zur kontinuierlichen Klärung von Lösungen, die einen Behälter mit Stutzen zur Zuführung der Ausgangssuspension bzw. zur Ableitung der eingedickten Suspension enthält sowie mindestens einen Unterkörper, dessen Innen^ohlraum mit der durch einen Filtratab-Ieitungsstutzen ausgestatteten Pulsationskaiamer verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer zusätzlichen Pulsationskaramer (?) ausgestattet ist, welche mit dem Behälter (1) so in Verbindung steht, daß die den Filterkörper (4) abspülende Suspension einer pulsierenden Bewegung unterzogen wird.
  2. 2. Verdickungs»Filteranlage nach Ansprueh 1, dadurch gekennze lehnet, dajB im Behälter (1) rund um den Filterkörper (4) Platten (8) zum Leiten des Suspensionsstromes angeordnet sind.
  3. 3. Verdickungs~Filteraalage aa©h Anspruch.-2, 3, d a- durch geke-nn.zeicha®t9 äaB Pla'&ten (8) mit Öffnungen (9) i?erseb.es
  4. 4«, Verdickuags-filteraslage
    durch gelsennseiöiinetj daß Platten (8) geneigt zur Oberfläche des PilterkÖrpers (4) sageordnet sindo
  5. 5. Verdiek«mgs-Filt er anlag® aach Anspruoh, 3 a d a -
    ms
    durch gekennzeichnet, daß öffnungen (9) mit Leitstücken, z.Ba mit Stcfcsea (10) ausgestattet siads deren Achsen geneigt sur Oberfläche des Filterkörp.ers (4) liegen*
    β« Verdi ckiV'igs-Filt er anlage nach Anspruch I9 dadurch
    ,rekeunzei cJanets daß der filterk©rper "(4) dureli
    909884/1138
    BAD
    -12- - ■ 1922198
    eine ringförmige gelochte Rohrleitung (11) eingekreist ist» die mit der zusätzlichen Pulsationskammer (7) in Verbindung steht·
    7· Verdickungß-Filte'Eaiilage nach Anspruch 1, d a d u r c h ge fee η ά α e i ohne t, daß im Hohlraum des Behälters (1), in dem die Filterkörper (4) montiert werden, gelochte Bohrleitungen (12) eingebaut sind, die mit der zusätzlichen PuI-sationskammer (7) in Verbindung stehen.
    1 138
    -/f3-Leerseite
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