DE1987728U

DE1987728U - Vorrichtung zur durchfuehrung der restvolumenfiltration in zentrifugalreinigungsfiltern.

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Publication number: DE1987728U
Application number: DEU5064U
Authority: DE
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1965-12-08
Filing date: 1965-12-08
Publication date: 1968-06-20

Description

RA. 22 8 216*20.4.6

Dr.K.Ki

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Hamburg 50 - KönigstraBe 28

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w. 22061/65 Vh ■ ....

Unilever N.V., Rotterdam (Holland)

"Vorrichtung zur Durchführung der ßestvolumenfiltration in Zentrifugalreinigungsfiltern"

Die !Neuerung betrifft ein Zentrifugalreinigungsfilter, welches zur Durchführung der Restvolumenfiltration geeignet ist, wobei das Flüssigkeitsgemisch oder ein Gemisch aus Flüssigkeiten und Feststoffen, insbesondere Öl—Bleicherde, unter Anwendung eines Druckgases aus dem Filter"verdrängt wird. ' ' · ;

Zentrifugalreinigungsfilter bestehen bekanntlich aus einer Anzahl von kreisrunden, an ihrer oberen Seite mit einer durchlässigen Filterfläche versehenen, übereinander auf einer dem Filtratablauf dienenden senkrechten Hohlwelle in einem Filtergehäuse angeordneten Filterelementen, die nach Abschluß des Filtrationsvorganges dadurch gereinigt werden, daß der auf ihnen abgelagerte Filterkuchen durch die infolge Drehung der Hohlwelle mit den Filterelementen entstehende Zentrifugalkraft abgeschleudert wird. Das restliche bei einem Filtrationsvorgang im Filter verbleibende Volumen des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches wird mit Hilfe eines Druckgases über die Filterelemente aus dem Filterbehälter verdrängt. Bei gewissen Flüssigkeit-Feststoff-Gemischen, wie z. B. bei einem Öl-Bleicherde-Gemisch, kann es wünschenswert oder sogar erforderlich sein, die noch in den Filterkuchen verbleibende Flüssigkeit mittels eines Lösungsmittels zu extrahieren, das dann ebenfalls durch Druckgas aus dem Filtergehäuse verdrängt wird. Unter

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dem Einfluß des Druckgases trocknen jedoch die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen Kuchen aus, und es bilden sich in ihnen Risse, durch die das Druckgas in den Filtratablauf entweicht, so daß ein sehr hoher Druckgasverbrauch entsteht. Infolge der Rißbildung wird auch die für den Filtrationsvorgang erforderliche Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Filterkuchen aufgehoben und damit die Filtration gehemmt. Ferner wird . durch die Risse eine gleichmäßige Extraktion des Filterkuchens unmöglich gemacht.

Es ist bereits bekannt, in einem Zentrifugalreinigungsfilter die untersten Filterelemente mit einem getrennten Filtratablauf zu versehen und nur für die Restvolumenfiltration zu verwenden. Durch diese Maßnahme wird jedoch nicht nur die gesamte Filtrationszeit wesentlich verlängert, sondern es kann auch die für die Extraktion schädliche Rißbildung in den Kuchen der oberen Filterelemente nicht verhindert werden. Ferner kann es bei der Umschaltung auf die unteren Filterelemente, auf denen der Kuchen erst während der Restvolumenfiltration abgelagert wird, zu einer Verunreinigung des Filtrats kommen«

In der britischen Patentschrift 959 302 ist vorgeschlagen worden,'während der Restvolumenfiltrationszeit das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch umzupumpen, auf ■ den obersten Kuchen wieder aufzugeben und von'diesem über unterhalb des Randes der Filterelemente angebrachte Leitbleche auf die darunter liegenden Kuchen rieseln zu lassen, damit alle Kuchen, die sich bereits oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befinden, feucht gehalten werden.

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Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß auch die für die Befeuchtung der unteren Kuchen erforderliche Flüssigkeit zunächst über die oberen Kuchen strömen muß und diese dabei zerstört werden können. Ragen beispielsweise schon 10 Filterplatten aus der restlichen Flüssigkeitsmenge im Filter heraus,,so muß auf den obersten Kuchen mindestens das 10-fache der für die Befeuchtung eines Kuchens erforderliche Menge aufgegeben werden, für den zweitobersten noch etwa die 9-fache Menge. Es ist leicht einzusehen, daß diese großen Flüssigkeitsmengen mit hoher Geschwindigkeit über die oberen Kuchen strömen müssen.

Dabei werden die Kuchen teilweise abgespült und das;Druckgas tritt in die freigelegten Stellen der Filterplatten ein, ohne auf die anderen Filterkuchen zu wirken, so daß in ihnen größere Flüssigkeitsmengen zurückbleiben. Ein,weiterer Nachteil entsteht dadurch, daß bedingt durch die Leitbleche, ein

v größerer Abstand zwischen je zwei Filterelementen vorgesehen sein muß, was gegenüber einem Filter ohne Leitbleche mit gleichen Außenmaßen des Filter-. apparates zu einer geringeren Filterkapazität führt. Da die Leitbleche in den Spalten zwischen Filterplattenrand und Behälterwand ragen, behindern sie außerdem . das Herabfallen der abgeschleuderten Filterkuchen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Restvolumenfiltration zu schaffen, bei der keine Beschädigung der abfiltrierten Kuchen erfolgt, die sowohl durch Austrocknung und Rißbildung unter dem ,Einfluß des Druckgases als auch durch Auswaschung von Feststoffen aus den abfiltrierten Kuchen infolge der Strömung der auf die Kuchen aufgebrachten Befeuchtungsflüssigkeit eintreten kann.

• Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem der auf den übereinander angeordneten Filterelementen abgelagerten Filterkuchen die zur Verhinderung seines Austrocknens erforderliche Menge Flüssigkeit gesondert zugeführt wird. Neuerungsgemäß ist das Zentrifugalreinigungsfil-ter mit oberhalb einer jeden Filterplatte,angeordneten-Zuführungseinrichtungen versehen, durch welche die Befeuchtungsflüssigkeit auf die Oberseite eines jeden, einzelnen Kuchens unabhängig und getrennt von dem Aufbringen der Befeuchtungsflüssigkeit auf die anderen und vor dem Aufströmen auf die Kuchen verteilt wird. Dadurch ist es möglich, alle Kuchen auch dann noch zu befeuchten, wenn

der.Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter bereits unter das unterste Filterelement abgesunken ist, so daß das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch.· restlos filtriert werden kann, ohne daß auf einen der Kuchen wesentlich mehr Befeuchtungsflüssigkeit aufgebracht wird als erforderlich ist.

Es kann zweckmäßig sein, die Filterelemente an der Befeuchtungseinrichtung vorbei ödör unter ihr hindurchzudrehen. Als besonders vorteilhaft haben sie .jedoch Einrichtungen zur Zuführung der'Befeuchtungsflüssigkeit auf die

Oberseite der Kuchen von der Mittelachse des aus Hohlwelle und Filterelementen bestehenden Filtereinsatzes her erwiesen. Hierfür sind an der dertiFiltratablauf dienenden Hohlwelle ein oder mehrere Zuführungskanäle für die Befeuchtungsflüssigkeit vorgesehen, von denen für die Verteilung der Befeuchtungsflüssigkeit von der Mittelachse auf die Oberseite der Kuchen oberhalb der größten Höhe eines jeden Kuchens in jedem Zuführungskanal eine oder mehrere Austrittsöffnungen abzweigen. Diese Austrittsöffnungen sind so gestaltet, daß die austretenden Strahlen der Befeuchtungsflüssigkeit annähernd waagerecht auf die Oberseite der Kuchen gelangen. Die Austrittsöffnungen erweitern sich in der Weise, daß fächerförmige Strahlen gebildet werden, die sich schon bald nach ihrem Austritt auf den Oberseiten der Filterkuchen über- ■ decken. Durch die fächerförmige Ausbreitung der Strahlen wird deren kinetische Energie so verringert, daß sie beim Auftreffen auf den Filterkuchen dessen Oberseite nicht beschädigen.

Das neuerungsgemäße Zentrifugalreinigungsfilter findet eine bevorzugte Anwendung im Zuge der Gewinnung und Weiterbehandlung pflanzlicher Öle und Fette, wobei als Flüssigkeiten Öle und Lösungsmittel und als Feststoffe Bleicherde, Ölkuchen, Katalysatoren, Filterhilfsmittel oder ähnliche Stoffe in Frage kommen. ·

Die Neuerung wird anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, im folgenden näher beschrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen Zentrifugalreinigungsfilter_f

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der Hohlwelle entlang

der Schnittlinie A-B-C,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Hohlwelle entlang der

Schnittlinie D-E-F-G. ■

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In Fig. 1 ist mit 1 das Filtergehäuse bezeichnet. In ihm sind bei 2 und 3 Lager für die Hohlwelle 4 vorgesehen. An dieser sind die Filterelemente 5 angeordnet, die auf ihrer Oberseite das Filtergewebe 6 tragen. Auf diesem setzt sich im Verlaufe der Filtration der Filterkuchen 7 ab. Das Flüssigkeits-Feststoff -Gemisch tritt während der Filtration unter einem gewissen Druck durch das Zulaufrohr 8 in das Filtergehäuse 1 ein. Das Filtrat läuft durch das Rohr 9 ab. Das Absperrorgan 10 dient dem Auslaß des nach Beendigung der FiItrationsvorgänge abgeschleuderten Filterkuchens.

Während der Restvolumenfiltration dient das Rohr 8 zum Absaugen des restlichen Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches. Dieses wird durch eine nicht gezeigte Pumpe über Absperr- und ggf. Regelventile und das Rohr 11 dem Filter wieder zugeführt. Das Rohr 11 mündet in eine am oberen Hohlwellenlager 2 befindliche Verteileinrichtung 12_} durch die das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch in die Zuführungskanäle 13 gelangt. Das Druckgas wird über das Ventil 14 in das Filtergehäuse eingelassen.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, besitzen die Zuführungskanäle 13 oberhalb der Oberseite der Filterkuchen 7 Austrittsb'ffnungen 15. Dem Ablauf des Filtrats

aus den Filterelementen dienen die ins Innere der Hohlwelle 1 führenden

Kanäle 16.· Die Zuführungskanäle 13 werden z. B. durch sich überdeckende Bohrungen in den nabenartigen Teilen 17 der Filterelemente 5, die auf die Hohlwelle 4 aufgeschoben sind, gebildet.

Bei der Restvolumenfiltration wird in das zunächst noch ganz mit dem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch gefüllte Filtergehäuse 1 Druckgas durch das Ventil 14 eingeleitet. Hierdurch sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Filtergehäuse. Venn der oberste Filterkuchen aus dem Flüssigkeitsspiegel herauszuragen beginnt, wird das zur Feuchthaltung der oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen Kuchen erforderliche Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch durch das Rohr 8 aus dem Filtergehäuse 1 entnommen und neuerungsgemäß über die an der Hohlwelle 4 angeordneten Zuführungskanäle 13 und die Austrittsöffnungen 15 auf die Oberseite der Kuchen aufgegeben. Infolge der sich erweiternden Austrittsöffnungen 15 bildet sich schon unmittelbar hinter ihnen

eine sich bis zum äußeren Umfang des Kuchens erstreckende Schicht des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches, die den Kuchen feucht hält und aus der die Flüssigkeit durch den Kuchen und das Filtergewebe äbgedrüekt wird. * " _·

Soll der in den Filterkuchen 7 verbleibende Rest der Flüssigkeit noch aus . \ diesen 'entfernt werden, so wird nach der Restvolumenfiltration z.B. durch das Rohr 8 ein Lösungsmittel in das Filtergehäuse gefüllt und mit der

I extrahierten Flüssigkeit über die Filterelemente 5 und die Hohlwelle 4 \

durch das Rohr 9 abgeführt. Dabei kann das sich allmählich mit der Flüssigkeit' anreichernde Lösungsmittel mehrfach diesen Weg im Kreislauf durchlaufen, und es kann nötig sein, den Extraktionsvorgang mehrere Male mit jeweils neuem ■ Lösungsmittel zu wiederholen. Wach jedem ExtraktionsVorgang wird das Lösungsmittel durch Druckgas aus dem Filtergehäuse verdrängt, wobei zur Verhinderung des Austrocknens der Filterkuchen ebenfalls der Rest der noch im Filtergehäuse verbliebenen Flüssigkeit in der vorher beschriebenen Weise umgepumpt . und auf die Filterkuchen aufgebracht wird.

Das neuerungsgemäße Zentrifugalfilter bringt die Vorteile, daß der Filterkuchen bei der Restvolumenfiltration trotz- der an sich austrocknend wirkenden

Anwendung von,Druckgas gleichmäßig feucht und damit homogen bleibt, ohne

daß die Kuchen durch die aufgebrachte Feuchtigkeit zerspült werden. Hierdurch wird ein geringer Druckgasverbrauch erzielt, eine weitgehende Extraktion ermöglicht und die Restvolumenfiltration beschleunigt. Dabei kann der Abstand zwischen jeweils· zwei Filterelementen derselbe wie bei den bisher üblichen , Zentrifugalreinigungsfiltern sein. .

Claims

4.) Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß , sich die Austrittsöffnungen (15) in einem solchen Winkel erweitern, daß' sich die fächerförmig austretenden Strahlen bald nach dem Austritt auf der

Oberfläche des Filterkuchens überdecken.

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5.) Zentrifugalreinigungsfilter nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskanäle (13) durch sich überdeckende Durchgangslöcher in den nabenartigen Teilen (17) der Filterelemente (5) gebildet werden« .

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Schutzansprüche

1«) Zentrifugalreinigungsfilter zur Durchführung der Kestvolumenfiltration unter Anwendung eines die Flüssigkeit aus dem Filter verdrängenden ^v Druckgases, bestehend aus einem Filtergehäuse, in dem sich mehrere • übereinander angeordnete, auf einer Hohlwelle sitzende waagerechte Filterelemente und einer Einrichtung zur Zuführung von Befeuchtungsflüssigkeit auf die Kuchen zur Verhinderung"des Austrocknens befinden,

i dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines jeden Filterelements eine j

die Befeuchtungsflüssigkeit, unabhängig und getrennt von den anderen Filterelementen und vor dem Aufströmen auf dieselben verteilende Zuführungseinrichtung angeordnet ist, die auf jeden einzelnen Kuchen, die zu seiner Befeuchtung erforderliche Flüssigkeitsmenge aufbringt.
2.) Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß f

um die Hohlwelle (4) ein oder mehrere Zuführungskanäle (13) für die [

Befeuchtungsflüssigkeit vorgesehen sind. ' [

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3.) Zentrifugalreinigungsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß \

je Zuführungskanal (13) oberhalb jedes Filterkuchens (7) eine, oder mehrere Austrittsöffnungen (15) vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, daß ein flacher, im wesentlichen waagerecht gerichteter Strahl austritt.