DE19654165C1 - Vorrichtung zur zyklischen Behandlung von Suspensionen - Google Patents
Vorrichtung zur zyklischen Behandlung von SuspensionenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur zyklischen
Behandlung von Suspensionen, d. h. von in Flüssigkeiten ent
haltenen Feststoffen, umfassend wenigstens eine erste Teil
vorrichtung und wenigstens eine zweite Teilvorrichtung, wobei
die ersten und zweiten Teilvorrichtungen mit jeweiligen Kon
taktflächen aneinander anliegen und längs dieser Kontaktflä
chen relativ zueinander zyklisch bewegbar sind, wobei weiter
die erste Teilvorrichtung mit einer Mehrzahl von Behandlungs
zonen ausgebildet ist, wobei in Richtung der zyklischen Bewe
gung benachbarte Behandlungszonen jeweils durch eine Trenn
zone voneinander getrennt sind, wobei weiter die zweite Teil
vorrichtung mit einer Mehrzahl von Behandlungsabschnitten
ausgebildet ist, wobei in Richtung der zyklischen Bewegung
benachbarte Behandlungsabschnitte jeweils durch einen Trenn
abschnitt voneinander getrennt sind, und wobei einander ge
genüberliegende Behandlungszonen und Behandlungsabschnitte
gemeinsam Behandlungskammern bilden, von denen zumindest ei
nige zur Behandlung der Feststoffe bestimmt sind.
Bei Vorrichtungen zur Behandlung von Suspensionen unterschei
det man grundlegend diskontinuierlich arbeitende Vorrichtun
gen und kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen.
Bekannte diskontinuierlich arbeitende Vorrichtungen sind z. B.
Nutschen und Zentrifugen. Diese sind für das Trennen der
Feststoffe von der Trägerflüssigkeit besonders geeignet, weil
die einzelnen Teilschritten des Gesamtprozesses, wie Füllen,
Filtrieren, Trockensaugen oder Trockenblasen, Waschen, therm
isches Trocknen usw., ohne zeitliche Fixierung ablaufen kön
nen. Mit anderen Worten kann jeder der genannten Teilschritte
solange fortgeführt werden, bis das gewünschte Ergebnis er
zielt worden ist. Danach wird zum nächsten Teilschritt wei
tergeschaltet.
Nutschen und Zentrifugen haben aber auch Nachteile, die einen
universellen Einsatz zumindest erschweren. So weisen Zentri
fugen insbesondere den Nachteil auf, beim Einfüllen von Fest
stoff in den laufenden Zentrifugenrotor bzw. beim Entleeren
des getrennten Feststoffes aus dem laufenden Rotor durch die
hierbei auftretenden Scherkräfte zu Kornzerstörung des Fest
stoffes zu führen. Ferner werden kompressible Feststoffe
durch die auf sie einwirkenden hohen Zentrifugalkräfte im
Zentrifugenrotor leicht verdichtet, was eine verminderte
Durchlässigkeit des porösen Feststoffes nach sich zieht, wo
durch der Trennprozeß zumindest behindert, wenn nicht gar
vollständig zum Erliegen gebracht wird.
Aus der DE 35 20 134 C2 ist eine Stülpfilter-Zentrifuge be
kannt, die zwar einerseits das einfache Entfernen der Rest
schicht durch Umstülpen des Filtermittels ermöglicht, ande
rerseits jedoch den Nachteil eines unverhältnismäßig großen
mechanischen Aufbaus hat.
Nutschen haben insbesondere den Nachteil einer im Verhältnis
zum Gesamtvolumen relativ geringen Filterfläche. Im Hinblick
auf die mit dem Befüllen und Entleeren der Nutsche einherge
henden Nebenzeiten ist man daher gezwungen, verhältnismäßig
dicke Filterkuchen zu erzeugen. Dicke Filterkuchen bedingen
jedoch eine starke Zunahme der Filtrationsdauer. Auch besteht
bei dicken Filterkuchen eine erhöhte Neigung zur Rißbildung
bei Trocknungs- und Auswaschungsvorgängen, was sich nachtei
lig auf die Effizienz dieser Vorgänge auswirkt. Ein weiterer
Nachteil dicker Filterkuchen ist in der Neigung zur sogenann
ten Nesterbildung zu sehen, die einen ungleichmäßigen Aufbau
des Filterkuchens nach sich zieht und somit zu nicht reprodu
zierbaren Trocknungs- und Auswaschungsergebnissen führt.
Im Hinblick auf die Behandlung von Giftstoffen ist es allge
mein erwünscht, möglichst viele Teilschritte des Gesamtpro
zesses in ein und derselben Vorrichtung durchführen zu kön
nen. Der NUTREX(R) Reaktor-Filter-Trockner der Firma Rosenmund
AG, sowie die aus der DE 32 21 148 C2 und der DE 32 49 687 C2
bekannten Vorrichtungen sind Beispiele für die Kombination
mehrerer Teilschritte in ein und derselben Vorrichtung. Wie
die vorstehend genannten Beispiele allerdings zeigen, sind
den diesbezüglichen Möglichkeiten diskontinuierlich arbeiten
der Vorrichtungen recht enge Grenzen gesetzt.
Daneben neigen einige Ausführungsformen diskontinierlich ar
beitender Vorrichtungen zur Anlagerung von Feststoff-Rest
schichten, die zum einen nur mit großem Aufwand entfernt wer
den können und zum anderen durch Nachreaktionen, durch Ver
stopfen des sonst durchlässigen Rotors, durch Produktver
schleppung beim Chargenwechsel und dergleichen störende Ef
fekte nachteilige Auswirkungen auf den Gesamtprozeß haben.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Nachteile diskonti
nuierlicher Vorrichtungen wird die Behandlung von Suspensio
nen daher zunehmend in kontinuierlich arbeitenden Vorrichtun
gen durchgeführt. Bei diesen werden durchwegs dünne Filterku
chen erzeugt, welche eine hohe Durchlässigkeit aufweisen, so
daß kurze Filtrationszeiten erzielt werden können. Infolge
der hohen Durchlässigkeit des Filterkuchens arbeiten diese
Filtrier- und Behandlungsvorrichtungen mit hohen spezifischen
Leistungen, so daß sie vergleichsweise klein gebaut werden
können, auch wenn viele Behandlungsstationen für die räumlich
nacheinander angeordneten Teilschritte des Gesamtprozesses
vorgesehen sind.
Aus dem den nächstliegenden Stand der Technik bildenden Prospekt "BHS-FEST Pressure Filter"
ist eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung mit einem sich
im Betrieb mit konstanter Drehzahl drehenden, trommelförmigen
Rotor und einem den Rotor umgebenden Stator bekannt. Der Ro
tor weist eine Vielzahl von mit Filtermedium versehenen Ab
teilen gleicher Größe auf, die durch in Achsrichtung der
Trommel verlaufende Stege voneinander getrennt sind. Die der
Trommel zugewandte Innenumfangsfläche des Stators ist in eine
Mehrzahl Zonen unterteilt, denen jeweils ein bestimmter Teil
schritt des Gesamtprozesses zugeordnet ist, nämlich Filtrie
ren, Vorwaschen, Hauptwaschen, Trocknen, Austrag des Filter
kuchens/Reinigung des Filtermediums. Die Rotor-Abteile und
die Stator-Zonen sind in Umfangsrichtung so bemessen, daß
einer Stator-Zone jeweils mehrere Rotor-Abteile zugeordnet
sind.
Um einen "Kurzschluß" der in den verschiedenen Bearbeitungs
zonen verwendeten Arbeitsfluide verhindern zu können, sind
zwischen benachbarten Stator-Zonen Dichtungselemente angeord
net, deren Abmessung in Umfangsrichtung jene der Rotor-Abtei
le übersteigt. Der nutzbare Umfangsbereich wird durch diese
Dichtungen erheblich reduziert. Bei der bekannten Vorrichtung
bleiben so etwa 25% des Gesamtumfangs ungenutzt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu
sehen, daß jedem Teilschritt eine vorbestimmte Prozeßdauer
fest vorgegeben ist, die sich aus dem Umfangswinkel der zu
gehörigen Stator-Zone und der Drehzahl der Trommel berechnet.
Es kann daher nicht einfach abgewartet werden, bis das ge
wünschte Prozeßergebnis erzielt worden ist, sondern es muß
versucht werden, das gewünschte Ergebnis durch geeignete Wahl
der Prozeßparameter zu erhalten. Hierzu ist eine ständige
Überwachung vieler physikalischer Parameter und eine auf den
Ergebnissen dieser Überwachung basierende Regelung der Vor
richtung erforderlich. Trotz dieser Regelung ist es bei kon
tinuierlichen Vorrichtungen bspw. infolge von Einschwingvor
gängen der einzelnen Teilprozesse, Verzögerungszeiten und
dergleichen, schwierig, Behandlungsergebnisse reproduzierba
rer Qualität zu erreichen. Nachteilig ist hierbei insbeson
dere die Tatsache, daß eine Regelung im Hinblick auf das Er
gebnis einer vorangehenden Behandlungsstation Rückwirkungen
auf nachfolgende Behandlungsstationen hat, so daß diese in
folgedessen ihrerseits nachgeregelt werden müssen.
Ein weiteres Beispiel für eine kontinuierlich arbeitende Vor
richtung ist in der DE 38 24 147 A1 beschrieben.
Aus der DE 31 17 777 A1 ist eine Filtervorrichtung zur Abtrennung von
Festkörperteilchen aus Flüssigkeiten bekannt, bei der ein zentrales Verteilrohr
die die Festkörperteilchen enthaltenden Flüssigkeiten über Radialbohrungen in
Filterkammern zuführt. Gefilterte Flüssigkeit wird aus einem den Filterkammern
nachgeordneten Klarraum abgeführt. Ferner ist eine Rückspüleinrichtung
vorgesehen, die einen in dem Verteilrohr verfahrbaren Kolben umfaßt, wobei
dieser Kolben Radialbohrungen aufweist, die mit einem Teil der vorstehend
angesprochenen radialen Zuführbohrungen durch Drehen bzw. Längs
verschieben des Kolbens in Deckung bringbar sind, so daß nach und nach alle
Filterkammern rückgespült werden können.
Die EP 0 270 501 A2 offenbart eine Filtervorrichtung zur Behandlung von
Suspensionen mit einer Zuführleitung, zwei Filteranordnungen und zwei
Filtratleitungen, die an einem in Strömungsrichtung hinter den
Filteranordnungen gelegenen Punkt zusammengeführt sind und in einer
Abflußleitung münden. Unmittelbar vor den beiden Filteranordnungen ist ein
Ventil angeordnet, das in seiner Ruhestellung beiden Filteranordnungen
Suspension zuführt. Darüber hinaus kann das Ventil zwei Reinigungsstellungen
einnehmen, in denen jeweils eine der beiden Filteranordnungen von der
Suspensionszufuhr abgeschnitten ist. Von der jeweils anderen Filteranordnung
gereinigte Flüssigkeit kann über den Mündungsknoten der beiden Filtrat
leitungen mit der Abflußleitung zu der gerade gesperrten Filteranordnung
zurückgeführt werden und diese nach dem Rückspülprinzip reinigen, wobei für
den Ablauf eine gesonderte Auslaßleitung vorgesehen ist.
Darüber hinaus ist aus der WO 88/02 656 ein Filter für Schmelzkleber
bekannt, der durch Drehen zwischen einer Filterstellung und einer
Rückströmstellung verstellt werden kann. In der Filterstellung durchströmt der
Schmelzkleber das Filtergewebe von innen nach außen, während er in der
Rückströmstellung das Filtergewebe von außen nach innen durchströmt, um
ausgefilterte Verunreinigungen wieder vom Filtergewebe zu lösen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche es erlaubt,
bei hoher Behandlungseffizienz Regelungsprobleme weitgehend,
wenn nicht gar vollständig zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
in Richtung der zyklischen Bewegung gesehen sowohl
die Trennzonen der ersten Teilvorrichtung kürzer bemessen
sind als die Behandlungsabschnitte der zweiten Teilvorrich
tung als auch die Trennabschnitte der zweiten Teilvorrichtung
kürzer bemessen sind als die Behandlungszonen der ersten
Teilvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine zyklisch arbeitende
Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Behandlungskammern, die
gemäß der sukzessiven Behandlung des Feststoffs in den ein
zelnen Teilschritten des Gesamtprozesses aus den Behand
lungszonen der ersten Teilvorrichtung und den Behandlungsab
schnitten der zweiten Teilvorrichtung zusammengestellt wer
den. Das Wort "zyklisch" umschreibt in diesem Zusammenhang
die Tatsache, daß die bspw. in einem bestimmten Behandlungs
abschnitt aufgenommenen Feststoffen nacheinander sämtliche
Behandlungsschritte durchlaufen, und dieser Behandlungsab
schnitt nach dem Austrag der Feststoffe und einem etwaigen
Reinigungsschritt erneut mit zu behandelnden Feststoffen be
laden wird.
Allerdings erfolgt die zyklische Bewegung erfindungsgemäß
nicht kontinuierlich. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Vor
richtung eine diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung, d. h.
die Relativbewegung der beiden Teilvorrichtungen erfolgt
schrittweise. Dies ermöglicht es, in jedem "Arbeitstakt" ab
zuwarten, bis in jeder Behandlungskammer das jeweils ge
wünschte Prozeßergebnis erzielt worden ist. Da zu diesem
Zeitpunkt die einzelnen Teilprozesse zum Stillstand gekommen
sind, besteht nicht die Gefahr, daß es beim Übergang zum
nächsten Arbeitstakt zu einem "Kurzschluß" der Arbeitsfluide
benachbarter Prozeßteilschritte kommt. Wenn man die Behand
lungskammern vor dem Weiterschalten belüftet, kann man eine
gegenseitige Verunreinigung der Arbeitsfluide auf ein Min
destmaß reduzieren, wenn nicht gar vollständig verhindern.
Aufgrund der zyklischen Behandlung der Feststoffe arbeitet
die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dünnen Filterkuchen, was
kurze Behandlungszeiten in den einzelnen Teilschritten, eine
hohe Durchsatzleistung und damit die Konstruktion kleiner,
wirtschaftlich arbeitender Vorrichtungen ermöglicht.
Die Vorrichtung kann beispielsweise zylindersymmetrisch aus
gebildet sein, wobei unter "Zylindersymmetrie" hier verstan
den wird, daß die Kontaktflächen der beiden Teilvorrichtungen
auf koaxialen Zylinderflächen angeordnet sind und die beiden
Teilvorrichtungen um die gemeinsame Zylinderachse relativ
zueinander drehbar sind.
Die zylindersymmetrische Ausbildung hat den Vorteil, daß bei
Erweiterung der Vorrichtung um zusätzliche Teilvorrichtungen,
d. h. dann, wenn die Vorrichtung eine Mehrzahl erster Teilvor
richtungen aufweist, die in Richtung der Zylinderachse hin
tereinander angeordnet ist, bzw. dann, wenn die Vorrichtung
eine Mehrzahl zweiter Teilvorrichtungen aufweist, die in
Richtung der Zylinderachse hintereinander angeordnet ist,
diese zusätzlichen Teilvorrichtungen identisch ausgebildet
sein können. Die zylindersymmetrische Ausführung kann auch
als Trommel-Lösung bezeichnet werden.
In einer alternativen Ausgestaltungsform ist vorgesehen, daß
die Kontaktflächen der beiden Teilvorrichtung in parallel zu
einander verlaufenden Ebenen angeordnet sind, und die beiden
Teilvorrichtungen um eine gemeinsame, orthogonal zu diesen
Ebenen verlaufende Achse relativ zueinander drehbar sind.
Auch diese als Scheiben- oder Ring-Lösung bezeichenbare Aus
führungsform kann durch zusätzliche Teilvorrichtungen erwei
tert werden.
Bei einer Erweiterung der Vorrichtung auf eine Mehrzahl er
ster Teilvorrichtungen oder/und eine Mehrzahl zweiter Teil
vorrichtungen können diese mehreren ersten bzw. zweiten Teil
vorrichtungen gemeinsam zyklisch bewegbar sein oder auch un
abhängig voneinander zyklisch bewegbar sein. Erstere Lösung
hat den Vorteil einer einfacheren Steuerung der Gesamtvor
richtung. Letztere Lösung hat den Vorteil der Reduzierung von
Nebenzeiten; so ist es beispielsweise möglich, eine aus einer
ersten und einer zweiten Teilvorrichtung bestehende Untervor
richtung stillzulegen und zu warten, während eine aus einer
weiteren ersten und einer weiteren zweiten Teilvorrichtung
bestehende weitere Untervorrichtung hiervon unbeeinträchtigt
weiterbetrieben wird.
Um eine gegenseitige Beeinflussung der Arbeitsfluide in be
nachbarten Behandlungskammern verhindern zu können, ist
vorgesehen, daß den Trennzonen bzw. den Trennabschnitten
Dichtungsvorrichtungen zugeordnet sind, welche dazu bestimmt
sind, mit Dichtungsflächen bzw. Gegen-Dichtungsvorrichtungen
der Trennabschnitte bzw. Trennzonen zusammenzuwirken.
Wird die Dichtungswirkung bspw. durch Anpressen der Dichtung
gegen eine Dichtungsfläche bzw. eine Gegendichtung erzielt,
so wird weiter vorgeschlagen, daß die Dichtungsvorrichtungen
gesteuert zustellbare Dichtungsvorrichtungen sind.
Durch die Erhöhung der Zustellung, d. h. im vorstehend angege
benen Beispiel durch die gezielte Erhöhung der Anpreßkraft,
kann die Abdichtung der einzelnen Behandlungskammer während
der Behandlung zuverlässig sichergestellt werden, während
durch gezielte Minderung der Zustellung eine Relativbewegung
der beiden Teilvorrichtungen infolge der geringeren Reibung
erleichtert werden kann.
Die Dichtungsvorrichtungen können jede für sich gesondert zu
stellbar sein. Es ist jedoch auch möglich, daß die Dichtungs
vorrichtungen gemeinsam zustellbar sind.
Die zur Bildung der Behandlungskammern erforderlichen Vertie
fungen können entweder nur in den Behandlungszonen der ersten
Teilvorrichtung oder nur in den Behandlungsabschnitten der
zweiten Teilvorrichtung oder sowohl in den Behandlungszonen
als auch in den Behandlungsabschnitten vorgesehen sein. Die
jeweilige Ausbildung der Gesamtvorrichtung kann somit indivi
duell an die Erfordernisse des speziellen Einsatzgebiets an
gepaßt werden.
Im Hinblick auf eine individuelle Auslegung der Vorrichtung
wird ferner vorgeschlagen, daß jeder Behandlungskammer wenig
stens eine Behandlungszone und wenigstens ein Behandlungsab
schnitt zugeordnet ist. Üblicherweise wird eine Behandlungs
kammer genau eine Behandlungszone und genau einen Behand
lungsabschnitt umfassen.
Um eine weitgehende Wiederverwendung der Arbeitsfluide zu
ermöglichen bzw. die Entsorgung dieser Arbeitsfluide zu er
leichtern, ist vorgesehen, daß jedem Behandlungsabschnitt we
nigstens eine gesonderte Filtratabführleitung zugeordnet ist.
Wenn die Filtratabführleitung ferner zum Rückspülen bzw.
Rückblasen oder zum Gegenstromwaschen eines Filterkuchens
eingesetzt werden kann, so braucht keine gesonderte Rückspül-
bzw. Rückblasleitung vorgesehen zu sein, was einen konstruk
tiv einfacheren Aufbau der Vorrichtung ermöglicht.
Wenn jedem Behandlungsabschnitt ein gesondertes Filterelement
zugeordnet ist, so trägt dies zur Minimierung der Instandhal
tungskosten der Vorrichtung bei, da jeweils nur die tatsäch
lich verschlissenen Filterelemente ersetzt werden können.
Diese Möglichkeit der Senkung der Instandhaltungskosten kann
dadurch weiter unterstützt werden, daß das Filterelement ein
mit Durchbrechungen versehenes Basisteil aufweist, auf wel
chem das Filtermedium zumindest im Filtrierbetrieb aufliegt.
Dieses Basisteil kann bei verschlissenem Filtermedium wieder
verwendet und mit neuem Filtermedium bespannt werden.
Zur Erleichterung des Abwerfens des Filterkuchens kann vor
gesehen sein, daß das Basisteil relativ zu der zugeordneten
Teilvorrichtung bewegbar ist.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß wenig
stens eine Behandlungszone mit wenigstens einer Zuführleitung
zum Zuführen von Fluid ausgestattet ist. Über diese Zuführ
leitung kann beispielsweise die Feststoff enthaltende Mutter
suspension zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, den
Feststoff bzw. die Feststoffe erst in der Behandlungskammer
durch chemische Reaktion zu erzeugen. Die zugeführten Fluide
können ferner Waschflüssigkeiten wie Wasser oder spezielle
Waschlösungen zum Entfernen bestimmter Stoffe sein. Schließ
lich kann der abgeschiedene Filterkuchen durch Durchblasen
mit Gas von Flüssigkeit befreit werden, wobei er bei Verwen
dung von heißen Gasen zusätzlich auch getrocknet werden kann.
Im Hinblick auf die Erzielung eines guten Waschergebnisses
kann es von Vorteil sein, wenn das Material des Filterkuchens
wieder re-suspendiert wird, d. h. in der Waschflüssigkeit fein
verteilt wird. In Weiterbildung der Erfindung wird daher vor
geschlagen, daß wenigstens eine Behandlungszone mit einem
Rührwerk ausgestattet ist. Ein Rührwerk kann bspw. auch dann
von Vorteil sein, wenn durch eine Zuführklappe eingebrachter
Feststoff in der ersten Behandlungskammer des Prozesses erst
malig in einer Flüssigkeit suspendiert werden soll.
Wenn wenigstens eine Behandlungszone mit einer Preßvorrich
tung ausgestattet ist, so kann der Filterkuchen rein mecha
nisch von Feuchtigkeit befreit und komprimiert werden.
Zum Trocknen des Filterkuchens wird ferner vorgeschlagen, daß
wenigstens eine Behandlungszone mit einer Heizvorrichtung
ausgestattet ist. Ferner kann wenigstens eine Behandlungszone
mit einer Vorrichtung zum Reinigen des Filterelements ausge
stattet sein.
Schließlich kann wenigstens eine Behandlungszone mit einer
Vorrichtung zum Feststoffaustrag ausgestattet sein. Da die
zum Feststoffaustrag erforderliche Zeit üblicherweise weit
unter dem für die anderen Teilprozeßschritte erforderlichen
Zeitdauern liegt, ist es bevorzugt, die Vorrichtung zum Aus
trag von Feststoff in diejenige Behandlungszone zu integrie
ren, in welcher die abschließende Trocknung des Feststoffes
erfolgt.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
erste Teilvorrichtung ein Trägerteil und eine der Anzahl von
Behandlungszonen entsprechende Anzahl von mit dem Trägerteil
lösbar verbindbaren Behandlungseinheiten umfaßt. Dies ermög
licht einen modularen Aufbau der Vorrichtung, so daß diese in
Abhängigkeit von dem gewünschten Behandlungsprozesses nach
Art eines Baukastensystems zusammengesetzt werden kann, indem
die für die einzelnen Prozeßteilschritte erforderlichen Be
handlungseinheiten in der gewünschten Prozeßschrittfolge auf
dem Trägerteil befestigt werden.
Bevorzugt ist eine der beiden Teilvorrichtungen als Stator
ausgebildet, relativ zu dem die jeweils andere Teilvorrich
tung zyklisch bewegbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen an
hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es
stellt dar:
Fig. 1 eine geschnittene Stirnansicht einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung zur zyklischen Behandlung von
Feststoffen;
Fig. 2 einen längs der Linie II-II der Fig. 1 genommenen
Schnitt dieser Vorrichtung, wobei der übersichtli
cheren Darstellung halber im Hintergrund eigentlich
erkennbare Details weggelassen sind;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Ausführungsva
riante einer Dichtungsvorrichtung;
Fig. 4 eine mit einer mechanischen Preßvorrichtung ausge
stattene Behandlungskammer;
Fig. 5a und 5b zwei Betriebsstellungen einer mit einem Stülp
filter ausgestatteten Behandlungskammer;
Fig. 6 und 7 Teilansichten ähnlich Fig. 2 weiterer Ausfüh
rungsvarianten;
Fig. 8 und 9 perspektivische Ansichten der Rotoren von Schei
ben- oder Ring-Varianten der erfindungsgemäßen Vor
richtung; und
Fig. 10a und 10b schematische Darstellungen weiterer Ausfüh
rungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Vorrichung zur zyklischen Behandlung von
Feststoffen allgemein mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10
umfaßt einen Stator 16 sowie einen relativ zu dem Stator 16
um eine Achse A drehbaren Rotor 18. Der Stator 16 ist über
ein schematisch bei 12 angedeutetes Gestell fest mit dem Hal
lenboden 14 verbundenen. Der Stator 16 bildet eine erste
Teilvorrichtung, und der Rotor 18 bildet eine zweite Teilvor
richtung der Gesamtvorrichtung 10.
In der Innenumfangsfläche 20 des Stators 16 sind im darge
stellten Ausführungsbeispiel vier Ausnehmungen 22 vorgesehen,
welche Behandlungszonen des Stators 16 bilden. Entsprechend
sind in der Außenumfangsfläche 24 des Rotors 18 vier Vertie
fungen 26 ausgebildet, welche Behandlungsabschnitte des Ro
tors 18 bilden.
Der Rotor 18 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 wird nicht
kontinuierlich relativ zum Stator gedreht, sondern schritt
weise um eine fest vorgegebene Winkeldistanz, im vorliegenden
Beispiel mit vier Behandlungszonen 22 und vier Behandlungs
abschnitten 26 um jeweils 90°. Somit bilden während jedes
Arbeitstaktes jeweils eine Ausnehmung 22 und eine Vertiefung
26 zusammen eine Kammer 28 zur Behandlung von Feststoff.
Am Boden jeder Vertiefung 26 des Rotors 18 ist ein Filterele
ment 30 befestigt, welches von einem mit Filtermedium 30b
bespannten Basisteil 30a gebildet ist. Das Basisteil 30a ist
mit Durchbrechungen 30c und Füßen 30d versehen (siehe Fig.
4), so daß die flüssigen Anteile der Suspension von der Be
handlungskammer 28 durch das Filterelement 30 zu einem Fil
tratabfluß 32 strömen können.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist jeder Behandlungskammer 28 ein
gesonderter Filtratabfluß 32 zugeordnet. Gemäß Fig. 2 ist
jede Filtratabführleitung 32 mit einem gesonderten Ringabneh
mer 34 verbunden, von dem aus das jeweilige Filtrat über eine
Ventilanordnung 36 zu einem für es speziell vorgesehenen Sam
melbehälter 38 geleitet werden kann. Über die Ventilanordnung
36 können die Filtratabführleitungen 38 auch gezielt mit ei
ner Flüssigkeitsquelle 40 oder Druckgasquelle 41 verbunden
werden, welche beispielsweise zum Rückspülen oder Rückblasen
eines auf dem Filterelement 30 abgeschiedenen Filterkuchens
in die zugehörige Arbeitskammer eingesetzt werden können.
Benachbarte Ausnehmungen 22 des Stators 16 sind durch Trenn
zonen bzw. Trennstege 42 voneinander getrennt, und benach
barte Vertiefungen 26 des Rotors 18 sind durch Trennab
schnitte bzw. Trennvorsprünge 44 voneinander getrennt. In den
Trennvorsprüngen 44 zugewandten Endflächen 42a der Trennstege
42 sind zustellbare Dichtungselemente 46 aufgenommen, d. h.
Dichtungselemente, die mit gezielt einstellbarer Anpreßkraft
gegen eine Gegenfläche bzw. ein Gegendichtungselement ange
drückt werden können.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die zustellbaren
Dichtungselemente 46 von einem flexiblen Hohlprofilelement
gebildet, welches beispielsweise quadratischen Querschnitt
aufweisen und aus Gummi gefertigt sein kann. Über eine ge
strichelt angedeutete Zuführleitung 48 kann dem Hohlprofil
element 46 von einem Anschlußstück 50 her Druckfluid, insbe
sondere Druckluft, zugeführt werden, bzw. kann dieses Druck
fluid über das Anschlußstück 50 wieder aus dem Hohlraum des
Dichtungselements 46 abgelassen werden. Die für das gesteu
erte Befüllen und Entleeren der Dichtungselemente 46 erfor
derliche Druckquelle nebst Steuereinheit sind in den Figuren
der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Wird der Hohlraum der Dichtungselemente 46 mit Druckfluid ge
füllt, so legen sich diese fest gegen die zugehörigen Trenn
vorsprünge 44 an und sorgen für eine zuverlässige Abdichtung
der benachbarten Behandlungskammern 28. Um das Weiterschalten
des Rotors 18 in Richtung des Pfeils B zu erleichtern, wird
vor der Relativbewegung des Rotors 18 relativ zum Stator 16
der Hohlraum des Dichtungselements 46 entleert, so daß man
für die Weiterschaltbewegung lediglich eine geringere Rei
bungskraft zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 18 zu über
winden hat.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind auch an den stirnseitigen
Verbindungen des Stators 16 und des Rotors 18 entsprechende
zustellbare Dichtungselemente 52 vorgesehen. Jedes der Dich
tungselemente 46 und jedes der Dichtungselemente 52 kann für
sich gesondert angesteuert werden, so daß ein Leck in einer
der Dichtungen nicht zwangsweise ein Versagen aller Dichtun
gen zur Folge hat. Es ist grundsätzlich jedoch auch denkbar,
sämtliche Dichtungselemente 46 und 52 gemeinsam anzusteuern.
Alternativ können die stirnseitigen Dichtungselemente 52 auch
von Stopfbuchspackungen, O-Ringen, Gleitringdichtungen oder
einem Kammersystem gebildet sein.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante der Dichtungsvorrich
tung dargestellt. In dieser Ausführungsvariante wird ein in
der Stirnseite des Trennstegs 142 des Stator 116 aufgenomme
nes Dichtungselement 146 durch die Vorspannkraft einer
Schraubendruckfeder 154 gegen die Außenumfangsfläche 124 des
Rotors 118 vorgespannt. Genauer gesagt, wirkt die Feder 154
auf einen im Schnitt T-förmigen Stempel 156 ein, wobei der
Quersteg dieser T-Form gegen das aus Vollmaterial, beispiels
weise Gummi, gefertigte Dichtungselement 146 drückt. Der Ba
sissteg der T-Form 156 dient als Anker eines Elektromagneten
160 und kann bei Erregung des Elektromagneten 160 gegen die
Kraft der Feder 154 in Fig. 3 nach oben zurückgezogen werden,
um so die Anpreßkraft des Dichtungselements 146 gegen den
Rotor 118 zu vermindern. Eine Ansteuerleitung gegen den Elek
tromagneten 116 ist bei 162 dargestellt.
Festzuhalten ist, daß die Dicke der Trennstege 42 in Umfangs
richtung B kleiner bemessen ist als die Weite der Vertiefun
gen 26 in Umfangsrichtung und daß gleichzeitig die Dicke der
Trennvorsprünge 44 in Umfangsrichtung B kleiner bemessen ist
als die weite der Ausnehmungen 22 in Umfangsrichtung, so daß
im wesentlichen die gesamte Umfangsfläche der Vorrichtung 10
zur Behandlung der Feststoffe zur Verfügung steht und sich
somit eine hocheffiziente Behandlung von Feststoff ergibt.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist der Stator 16 modu
lar aufgebaut: Er umfaßt zum einen ein Trägerteil 64, welches
die Trennstege 42 umfaßt und an welchem die Dichtungsvorrich
tungen 46 nebst zu deren Ansteuerung erforderlichen Anschluß
elementen 48, 50 vorgesehen sind. Ferner umfaßt der Stator 16
vier Funktionseinheiten 66a-66d, welche mit dem Trägerteil
64 lösbar verbunden, beispielsweise verschraubt, sind. Das
Trägerteil 64 gibt durch die Anzahl seiner Trennstege 42 die
Anzahl der Behandlungskammern 28 vor. Die in den einzelnen
Behandlungskammern 28 durchgeführten Prozeß-Teilschritte bzw.
Kombinationen von Prozeß-Teilschritten können jedoch durch
geeignete Wahl und Zusammenstellung der Funktionseinheiten an
den jeweils gewünschten Gesamtprozeß angepaßt werden.
Im folgenden soll der Prozeß näher erläutert werden, der in
der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 10 zur Behandlung von
Feststoff mit Hilfe der Funktionseinheiten 66a-66d durch
geführt wird:
In der der Funktionseinheit 66a zugeordneten, in Fig. 1 links
dargestellten Behandlungskammer 28 wird in einer Muttersus
pension enthaltener Feststoff mit Hilfe des Filterelements 30
abfiltriert. Die Muttersuspension wird über eine Zuführlei
tung 68 der Funktionseinheit 66a in die Behandlungskammer 28
eingeleitet, und das vom Feststoff befreite Filtrat wird über
die Abführleitung 32 aus der Behandlungskammer 28 ausgelei
tet. Nach beendeter Filtration wird die Arbeitskammer 28 be
lüftet, und nach Abschluß sämtlicher Teilschritte des Gesamt
prozesses wird der Rotor 18 um 90° in Richtung des Pfeils B
relativ zum Stator 16 weiterbewegt.
Der gerade abgeschiedene Filterkuchen gelangt somit in die in
Fig. 1 oben dargestellte, der Funktionseinheit 66b zugeordn
ete Behandlungskammer 28. In dieser Behandlungskammer findet
eine Vorreinigung des Filterkuchens statt. Hierzu wird durch
eine Zuführleitung 70 der Funktionseinheit 66b eine Wasch
flüssigkeit in die Behandlungskammer 28 geleitet, die den
Filterkuchen auf dem Filterelement 30 durchspült und dann
durch die Abführleitung 32 aus der Behandlungskammer 28 aus
geleitet wird.
Der Fortschritt der Vorreinigung kann beispielsweise mit Hil
fe von Sensoren überwacht werden, die in der Abflußleitung 32
angeordnet sind. Diese Sensoren sowie weitere Sensoren zur
Überwachung der anderen Prozeß-Teilschritte sind an sich be
kannt und daher aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung
in der Zeichnung nicht eingetragen.
Da zur Vorreinigung ebenso wie zum Filtrieren lediglich die
Zuführung eines im wesentlichen flüssigen Mediums erforder
lich ist, können die Funktionseinheiten 66a und 66b identisch
ausgebildet sein.
Nach einer weiteren Drehung des Rotors 18 relativ zum Stator
16 in Richtung des Pfeils B um 90° gelangt der vorgereinigte
Filterkuchen in die in Fig. 1 rechte Behandlungskammer 28,
welche der Funktionseinheit 66c zugeordnet ist. In dieser
findet die Hauptreinigung der Feststoffe statt. Hierzu kann
der auf dem Filterelement 30 abgelagerte Filterkuchen bei
spielsweise durch einen Rückspülstoß von der Quelle 40 her
(siehe Fig. 2) vom Filterelement 30 abgestoßen werden. Hie
rauf kann der Filterkuchen mittels des Rührers 72a eines
Rührwerks 72 der Funktionseinheit 66c zerkleinert und die
Feststoffe fein in der Waschflüssigkeit verteilt werden,
welche über eine Zuführleitung 74 in die Behandlungskammer 28
eingeleitet worden ist. Anschließend können die re-suspen
dierten Feststoffe wieder abfiltriert werden, so daß sich ein
nunmehr gereinigter Feststoff-Filterkuchen auf dem Filterele
ment 30 ablagert.
Der Rührer 72a kann ein rotierendes, flaches Rührorgan sein.
Alternativ ist aber auch der Einsatz einer Schwingplatte oder
eines anderen geeigneten Rührelements denkbar.
Nach dem erneuten Weiterschalten des Rotors 18 gelangt der
gereinigte Filterkuchen in die in Fig. 1 unten dargestellte,
der Funktionseinheit 66d zugeordnete Behandlungskammer 28, in
welcher die Feststoffe getrocknet und dann aus der Vorrich
tung 10 ausgetragen werden. Hierzu wird der getrocknete Fil
terkuchen durch einen Rückblasstoß von der Druckluftquelle 41
(siehe Fig. 2) vom Filterelement 30 abgeworfen und gelangt in
den Bereich der Mündungsöffnung 76a einer Zuführleitung 76.
Die Zuführleitung dient zur Zufuhr von Warmluft bzw. anderem
Trocknungsgas, welches die Filterkuchenbrocken in der Behand
lungskammer 28 aufwirbelt. Hierdurch wird der Filterkuchen
immer weiter zerkleinert und die Feststoffe getrocknet. Die
Trocknung der Feststoffe kann durch weitere Heizungsvorrich
tungen, beispielsweise die Infrarotheitzung 78, zusätzlich
unterstützt werden. Die Ausleitung des Trocknungsgases aus
der Behandlungskammer 28 erfolgt über die Abführleitung 32.
Feststoffe, die sich hierbei wieder auf dem Filterelement 30
niederschlagen, können gegebenenfalls durch einen erneuten
Rückblasstoß von der Druckluftquelle her wieder vom Filterme
dium abgeworfen werden. Nach beendeter Trocknung wird eine
Klappe 80 geöffnet, so daß die Feststoff schwerkraftbedingt
aus der Behandlungskammer 28 ausgetragen werden können.
Die untere Behandlungskammer 28 und insbesondere das Filter
element 30 sind nunmehr frei von Feststoff, so daß nach
Weiterschalten des Rotors 18 dieses Filterelement 30 für ei
nen neuen Arbeitszyklus in der in Fig. 1 links dargestellten,
der Funktionseinheit 66a zugeordneten Behandlungskammer 28
zur Verfügung steht.
Anstelle der in Fig. 1 dargestellten einfachen Klappe 80 kann
auch ein anderes Absperrorgan eingesetzt werden, welches vor
zugsweise zusätzlich eine transportvorrichtung umfaßt. Ledi
glich als Beispiele seien eine Zellradschleuse, eine Doppel
pendelklappe und eine Stopfschnecke genannt. Als Alternative
zu der vorstehend beschriebenen, im wesentlichen kontakt
freien Trocknung ist es auch möglich eine Kontakttrocknungs
vorrichtung einzusetzen, bei welcher beispielsweise ein ge
heizter Preßstempel gegen den Filterkuchen gedrückt wird.
Die Reinigung des Filtermediums kann mittels eines Düsen
rohrs, einer Bürsteneinrichtung oder dergleichen vorgenommen
werden.
Von den Sammelbehältern 38 können die Filtrate, gewünschten
falls nach Reinigung, wieder dem Prozeß zugeführt werden. So
ist es beispielsweise möglich, in dem Filtrat der Muttersus
pension erneut Feststoffe zu suspendieren und in die Filtra
tionskammer (d. h. die in Fig. 1 links dargestellte Kammer 28)
einzuleiten. Ferner ist es möglich, das Filtrat der Hauptrei
nigungsstufe (in Fig. 1 rechte Kammer 28) unbehandelt als
Waschflüssigkeit für die Vorreinigung (in Fig. 1 oben) zu
verwenden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Funktions
einheit dargestellt. Die Funktionseinheit 66e weist eine me
chanische Preßvorrichtung 82 zum Verdichten des auf dem Fil
terelement 30 abgelagerten Filterkuchens auf. Als Antrieb für
das Preßschild 82a dient eine doppelt wirkende, hydraulisch
oder pneumatisch betätigte Zylinder-Kolben-Anordnung 82b mit
einem Zylinder 82c und einem Kolben 82d, der über eine Kol
benstange 82e mit dem Preßschild 82a verbunden ist. Der Zy
linder 82c ist ferner mit zwei Öffnungen 82f zum Zuführen
bzw. Ablassen von Druckfluid versehen. Mit Hilfe des Preß
schilds 82a kann die Filterkuchenoberfläche komprimiert wer
den, wodurch der Filterkuchen erfahrungsgemäß weitgehender
entwässert wird, als dies bei dem ebenfalls üblichen Durch
blasen des Filterkuchens mit Preßgas möglich ist. Das Preß
schild 82a kann flach bzw. bei nicht ebener Filterkuchenober
fläche dieser Filteroberfläche angepaßt ausgebildet sein.
In Fig. 5a und 5b ist eine abgewandelte Ausführungsform des
Filterelements dargestellt, welches sich durch erleichtertes
Abwerfen des Filterkuchens in die Behandlungskammer auszeich
net. Das Filterelement 230 ist ein sogenanntes Stülpfilter
element. Bei diesem Stülpfilterelement ist das mit Durchbre
chungen und Füßen versehene Trägerteil 230a im Betrieb nicht
fest mit dem Rotor 18 verbunden. Es wird vielmehr unter Ver
mittlung des Filtermediums 230b, das einerseits am Trägerteil
230a und andererseits am Umfangsrand der Vertiefung 26 befe
stigt ist, am Rotor 18 gehalten. Das Filtermedium 32b steht
über den äußeren Umfangsrand des Trägerteils 230a über, so
daß eine Bewegung des Trägerteils 230a relativ zur Vertiefung
26 des Rotors 18 möglich ist. Wird das Filterelement 230 in
folge eines Rückspülstoßes bzw. Rückblasstoßes vom Boden der
Vertiefung 26 abgehoben, so bewegt es sich solange in die
Behandlungskammer 28 hinein, wie dies durch den Überstand des
Filtermediums 230b zugelassen wird. Zum einen durch das Um
stülpen des Filtemediums 230b (s. Fig. 5b) und zum anderen
durch das ruckartige Abbremsen des Filterelements 230 in der
Stellung gemäß Fig. 5b oder in einer ähnlichen Stellung löst
sich der Filterkuchen leicht vom Filterelement 230 ab. Ferner
ist auf die einfache Reinigbarkeit des Stülpfilters 230 hin
zuweisen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 10 zur Be
handlung von Feststoffen kann in einfacher Weise dadurch er
weitert werden, daß man mehrere dieser Vorrichtung in Rich
tung der Achse A hintereinander anordnet. In Fig. 6 und 7
sind zwei lediglich beispielhafte Ausführungsformen derarti
ger erweiterter Vorrichtungen dargestellt.
So sind in der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung 310 in
einem als Baueinheit ausgebildeten Doppelstator 316 zwei Ein
zelrotoren 318', 318'' um eine gemeinsame Achse A drehbar an
geordnet. Die beiden Rotoren 318' und 318'' können unabhängig
voneinander relativ zum Doppelstator 316 weitergeschaltet
werden, so daß beispielsweise im Falle einer Wartung derjeni
gen Untervorrichtung, der der Rotor 318' angehört, die je
weils andere Untervorrichtung, der in diesem Beispielsfall
der Rotor 318'' angehört, unbeeinträchtigt weiterbetrieben
werden kann. Hinsichtlich der weiteren Ausführungsdetails sei
auf die vorstehende Beschreibung der in den Fig. 1 und 2 dar
gestellten Vorrichtung sowie deren Ausführungsvarianten ver
wiesen.
Bei der Vorrichtung 410 gemäß Fig. 7 ist in dem Doppelstator
416 ein Doppelrotor 418 angeordnet, der sich als Einheit re
lativ zum Stator 416 drehen läßt. Die Vorrichtung 410 ermög
licht in einfacher Weise eine Kapazitätserhöhung unter Ver
wendung im wesentlichen der gleichen Bauelemente wie bei der
1-fachen Vorrichung 10. In dieser Ausführungsform ist es
selbstverständlich möglich, die Kammern 428' und 428'' bei
spielsweise durch Weglassen des mittleren Trennstegs 442m
miteinander zu verbinden.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsvariante der Vorrich
tung zur Behandlung von Feststoffen dargestellt, genauer ge
sagt nur deren Rotor 518. Die Vorrichtung 510 unterscheidet
sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung 10
im wesentlichen dadurch, daß die Kontaktfläche 524 des Rotors
518 und die in Fig. 8 nicht dargestellte Kontaktfläche des
Stator in koplanaren Ebenen angeordnet sind und daß sich der
Rotor um eine zu dieser Ebene E orthogonale Achse C dreht. In
Fig. 8 erkennt man ferner vier Vertiefungen 526 des Stators
518 mit darin jeweils aufgenommenem Filterelement 530.
In Fig. 9 ist eine Doppel-Ausführungsvariante der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 8 dargestellt. Die Doppel-Vorrichtung
610 umfaßt einen inneren scheibenförmigen Rotor 618' mit vier
Behandlungsabschnitten 626' sowie einen äußeren ringförmigen
Rotor 618'' mit vier Behandlungsabschnitten 626''. Auch bei
dieser Ausführungsform ist es möglich, die Rotorscheibe 618'
und den Rotorring 618'' entweder gesondert oder gemeinsam wei
terzuschalten. Im letzteren Fall kann ferner vorgesehen sein,
die sich im Zusammenwirken mit dem nicht dargestellten Stator
ergebenden Behandlungskammern zusammenzufassen.
Im Hinblick auf die grundlegenden Symmetrieeigenschaften kann
die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 und 2 nebst ihrem Abwandlun
gen als Zylinder- bzw. Trommel-Lösung bezeichnet werden, wäh
rend die Ausführungsformen gemäß Fig. 8 und 9 als Scheiben-
bzw. Ring-Lösung bezeichnet werden können.
Obgleich die Erfindung vorstehend anhand konkreter Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert worden ist, versteht es sich,
daß an diesen Ausführungsbeispielen zahlreiche Abwandlungen
vorgenommen werden können. So weisen beispielsweise die Funk
tionseinheiten 66a-66e eine gewölbte Grundplatte 66g auf
(siehe Fig. 1), die der Zylindersymmetrie dieser Ausführungs
form folgt. Es ist jedoch auch möglich, ebene Grundplatten zu
verwenden. Dies hat, wie man anhand der Fig. 10a und 10b ohne
weiteres einsieht, den Vorteil, daß bei Vorrichtungen 710 und
810 (Stator 716 bzw. 816, Rotor 718 bzw 818, Trennstege 742
bzw. 842, Trennvorsprünge 744 bzw. 844), die vier bzw. sechs
Prozeß-Teilschritte vorsehen, ein und dieselben Funktionsein
heiten 766 bzw. 866 verwendet werden können. Die vorstehend
angegebenen Anzahlen von Teilschritten sind dabei selbstver
ständlich lediglich als beispielhafte Angaben zu verstehen.
Claims (28)
1. Diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung (10) zur zyklischen Behandlung von Suspensionen, d. h. von in Flüssigkeiten enthaltenen Feststof
fen, umfassend wenigstens eine erste Teilvorrichtung
(16) und wenigstens eine zweite Teilvorrichtung (18),
wobei die ersten und zweiten Teilvorrichtungen (16, 18) mit jeweiligen Kontaktflächen (20, 24) aneinander anliegen und längs dieser Kontaktflächen relativ zuein ander zyklisch bewegbar sind,
wobei die erste Teilvorrichtung (16) mit einer Mehrzahl von Behandlungszonen (22) ausgebildet ist, wo bei in Richtung (B) der zyklischen Bewegung benachbarte Behandlungszonen (22) jeweils durch eine Trennzone (42) voneinander getrennt sind,
wobei die zweite Teilvorrichtung (18) mit einer Mehrzahl von Behandlungsabschnitten (26) ausgebildet ist, wobei in Richtung der zyklischen Bewegung (B) be nachbarte Behandlungsabschnitte (26) jeweils durch einen Trennabschnitt (44) voneinander getrennt sind,
wobei einander gegenüberliegende Behandlungszonen (22) und Behandlungsabschnitte (26) gemeinsam Behand lungskammern (28) bilden, von denen zumindest einige zur Behandlung der Feststoffe bestimmt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß - in Richtung (B) der zyklischen Bewegung gesehen - sowohl die Trennzonen (42) der ersten Teilvorrichtung (16) kürzer bemessen sind als die Behandlungsabschnitte (26) der zweiten Teilvorrichtung (18), als auch die Trennabschnitte (44) der zweiten Teilvorrichtung (18) kürzer bemessen sind als die Behandlungszonen (22) der ersten Teilvorrichtung (16).
wobei die ersten und zweiten Teilvorrichtungen (16, 18) mit jeweiligen Kontaktflächen (20, 24) aneinander anliegen und längs dieser Kontaktflächen relativ zuein ander zyklisch bewegbar sind,
wobei die erste Teilvorrichtung (16) mit einer Mehrzahl von Behandlungszonen (22) ausgebildet ist, wo bei in Richtung (B) der zyklischen Bewegung benachbarte Behandlungszonen (22) jeweils durch eine Trennzone (42) voneinander getrennt sind,
wobei die zweite Teilvorrichtung (18) mit einer Mehrzahl von Behandlungsabschnitten (26) ausgebildet ist, wobei in Richtung der zyklischen Bewegung (B) be nachbarte Behandlungsabschnitte (26) jeweils durch einen Trennabschnitt (44) voneinander getrennt sind,
wobei einander gegenüberliegende Behandlungszonen (22) und Behandlungsabschnitte (26) gemeinsam Behand lungskammern (28) bilden, von denen zumindest einige zur Behandlung der Feststoffe bestimmt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß - in Richtung (B) der zyklischen Bewegung gesehen - sowohl die Trennzonen (42) der ersten Teilvorrichtung (16) kürzer bemessen sind als die Behandlungsabschnitte (26) der zweiten Teilvorrichtung (18), als auch die Trennabschnitte (44) der zweiten Teilvorrichtung (18) kürzer bemessen sind als die Behandlungszonen (22) der ersten Teilvorrichtung (16).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (20, 24)
der beiden Teilvorrichtungen (16, 18) auf koaxialen Zy
linderflächen angeordnet sind und die beiden Teilvor
richtungen (16, 18) um die gemeinsame Zylinderachse (A)
relativ zueinander drehbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl erster
Teilvorrichtungen (316; 416) aufweist, die in Richtung
der Zylinderachse (A) hintereinander angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl zweiter
Teilvorrichtungen (318', 318''; 418) aufweist, die in
Richtung der Zylinderachse (A) hintereinander angeordnet
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (524) der
beiden Teilvorrichtungen (518) in parallel zueinander
verlaufenden Ebenen (E) angeordnet sind und die beiden
Teilvorrichtungen um eine gemeinsame, orthogonal zu die
sen Ebenen verlaufende Achse (C) relativ zueinander
drehbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl erster
Teilvorrichtungen aufweist, die koplanar und konzen
trisch zur Drehachse (C) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl zweiter
Teilvorrichtungen (618', 618'') aufweist, die koplanar und
konzentrisch zur Drehachse (C) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl erster Teilvor
richtungen bzw. die Mehrzahl zweiter Teilvorrichtungen
(618', 618'') gemeinsam zyklisch bewegbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl erster Teilvor
richtungen bzw. die Mehrzahl zweiter Teilvorrichtungen
(618', 618'') unabhängig voneinander voneinander zyklisch
bewegbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß den Trennzonen (42) bzw. den
Trennabschnitten Dichtungsvorrichtungen (46) zugeordnet
sind, welche dazu bestimmt sind, mit Dichtungsflächen
(24) bzw. Gegen-Dichtungsvorrichtungen der Trennab
schnitte (44) bzw. Trennzonen zusammenzuwirken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtungen
gesteuert zustellbare Dichtungsvorrichtungen (46; 146)
sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtungen
(46; 146) jede für sich gesondert zustellbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtungen
(46; 146) gemeinsam zustellbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszonen
oder/und die Behandlungsabschnitte zur Bildung der Be
handlungskammern (28) Vertiefungen (22, 26) aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behandlungskammer (28)
wenigstens eine Behandlungszone (22) und wenigstens ein
Behandlungsabschnitt (26) zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Behandlungsabschnitt
(26) wenigstens eine gesonderte Filtratabführleitung
(32) zugeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß eine einem Behandlungsab
schnitt (26) zugeordnete Filtratabführleitung (32) fer
ner zum Rückspülen bzw. Rückblasen oder zum Gegenstrom
waschen eines Filterkuchens einsetzbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Behandlungsabschnitt
(26) ein gesondertes Filterelement (30) zugeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (30) ein
mit Durchbrechungen versehenes Basisteil (30a) aufweist,
auf welchem das Filtermedium (30b) zumindest im Fil
trierbetrieb aufliegt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (30a) relativ
zu der zugeordneten Teilvorrichtung (18) bewegbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit wenigstens einer Zuführleitung (68, 70,
76) zum Zuführen von Fluid, insbesondere von Suspension,
von Reagenzien zur Erzeugung von Feststoff, von Wasch
flüssigkeit, von Trocknungsgas oder dergleichen, ausge
stattet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit einem Rührwerk (72) ausgestattet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit einer Preßvorrichtung (82) ausgestattet
ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit einer Heizvorrichtung (78) ausgestattet
ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit einer Vorrichtung zum Reinigen des Filter
elements ausgestattet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Behandlungs
zone (22) mit einer Vorrichtung (80) zum Feststoffaus
trag ausgestattet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilvorrichtung
(16) ein Trägerteil (64) und eine der Anzahl von Behand
lungszonen entsprechende Anzahl von mit dem Trägerteil
(64) lösbar verbindbaren Behandlungseinheiten (66a-66e)
umfaßt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Teilvorrich
tungen als Stator (16) ausgebildet ist, relativ zu dem
die jeweils andere Teilvorrichtung (18) zyklisch beweg
bar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19654165A DE19654165C1 (de) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Vorrichtung zur zyklischen Behandlung von Suspensionen |
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DE19654165A DE19654165C1 (de) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Vorrichtung zur zyklischen Behandlung von Suspensionen |
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