DE2064138A1 - Dampftrocknung von Filterkuchen - Google Patents

Dampftrocknung von Filterkuchen

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DE2064138A1 DE19702064138 DE2064138A DE2064138A1 DE 2064138 A1 DE2064138 A1 DE 2064138A1 DE 19702064138 DE19702064138 DE 19702064138 DE 2064138 A DE2064138 A DE 2064138A DE 2064138 A1 DE2064138 A1 DE 2064138A1
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Description

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OR O. DTTTMAJSTN K. Tu 6CHTFF DR. A. ν. FÜNBR DIPL. INO. P. STREHL
paikntanwAltb 8 München se Postfach en oieo g MÜNCHEN 8O
MARIAHILFPLATZ 2*3
Envirotech Corporation telefon« <οθπ) ab4o4o * 443244
ΤΤΎΑ^ΐ-ΖΟί Ϊ TBLEOR.) BUROMARCPAT MÜNCHEN
K717(324J 28^ Dezeniber 197O
KLS/PS/RT
Dampftrocknung von Filterkuchen ' · (Priorität: 5.Januar 1970, USA, Nr. 692 )
Die Erfindung "bezieht sich generell auf die Druckdifferenz-Filtration und "betrifft insbesondere eine Filtration, bei der ein verhältnismäßig trockenerer Filterkuchen erzielt •wird, in-dem Dampf durch den auf dem Filter gebildeten Filterkuchen, geleitet wird.
Die Verwendung von Dampf als Hilfsmittel zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts eines Filterkuchens ist zwar bekannt; eine gewisse schlechte Wirkung ergibt sich jedoch dann, -wenn der Dampf trocknungsvorgang in unmittelbarer NShe des ZuführSchlamms durchgeführt wird. Diese schlechte Wirkung beruht auf dem Kühldefekt, den ein flüssiger Zuführschlamm auf den Dampf ausübt. Wird diesem Kühleffekt nicht entgegengewirkt oder wird der Effekt nicht in irgendeiner Weise gesteuert, so kann sich eine vorzeitige Dampfkondensation ergeben, die zur Folge hat, daß der Kuchen ■wieder feucht wird.
Hauptziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um Dampfwämeverluste und vorzeitige Dampfkondensation während des Dampftrocknens des Filterkuchens so klein wie möglich zu machen. Dabei wird die Dampf-
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atmosphäre von dem Zuführschlamm thermisch getrennt, indem man als Hilfsmittel auf der Oberfläche des Schlamms einen thermisch isolierenden Trennstoff schwimmen läßt. Oäbei soll im wesentlichen vermieden werden, daß ein verhältnismäßig trockener Filterkuchen während der Dampftrocknungsvorgänge wieder feucht wird. Außerdem soll ein Filtrierapparat geschaffen werden, der automatisch auf der Oberfläche eines in einem Filtertank befindlichen ZufuhrSchlamms eine isolierende Schaumschicht aufrechterhält und gleichzeitig eine kontinuierliche Entnahme des F.iltrats sowie die weitere Zufuhr von neuem Schlamm gestattet.
Die genannten und weitere Ziele werden erfindungsgemäß durch Verwendung eines umschlossenen oder mit einer Abdekkung versehenen Drehscheibenfilters erreicht, bei dem eine oder mehrere im wesentlichen kreisrunde Scheiben auf einer horizontalen Welle derart montiert sind, daß sie sich in eine unlösliche Teile haltige Flüssigkeit, etwa einen Schlamm, hinein und wieder heraus drehen. Während der · Drehung wird auf die Filterfläche ein Vakuum ausgeübt, das bewirkt, daß die Feststoffe von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei sich schließlich auf dem Filter ein Filterkuchen bildet. Indem der Kuchen aus dem Schlamm auftaucht, wird die Einwirkung des Vakuums aufrechterhalten, und eine zusätzliche Entwässerung wird dadurch erzielt, daß Dampf hindurchgesogen wird. Falls gewünscht, kann noch weitergehende Trocknung dadurch bewirkt werden, daß trockene Luft vor dem Abräumen von dem Filter durch den erwärmten Kuchen gesogen wird.
Um Wärmeverluste infolge des Kühleffektes, den der Zuführschlamm auf den Dampf ausübt, minimal zu machen, wird auf die Oberfläche des ZufuhrSchlamms eine isolierende Schicht aufgebracht, um so ein System zu schaffen, mit dem zwischen der oberen Dampfzone und der unteren Zuführzone eine thermische Trennung erhalten wird. - -
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die isolierende Schicht ein schwimmfähiges Material, etwa Korkoder polymere Partikel mit geringer Wärmeleitfähigkeit. In einem anderen Ausführungsbeispiel umfaßt der isolierende Trennstoff einen Schaum, der von dem Zuführschlamm entweder auf natürliche Weise oder durch Zusatz von Schaum erzeugenden Reagenzien erzeugt wird. In einer weiteren Ausführungsfofci besteht der isolierende Trennstoff aus einem Material mit Luft einschlüssen.
Die gewünschte Höhe des ZufuhrSchlamms wird in gewöhnlicher Weise, etwa mittels eines steuerbaren Einlaß- oder Überlaufdamms, beibehalten; umfaßt die isolierende Schicht jedoch einen Schaum, so sind ein Schaumfänger sowie über der. Schlammhöhe angeordnete separate Überläufe vorgesehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen; darin zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Drehscheiben-Filters, wobei Teile zur Darstellung von Einzelheiten des Aufbaus weggebrochen sind;
Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Filters;
Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht eines Filters ähnlich den Figuren 1 und 2, wobei Einzelheiten einer Fanganordnung gezeigt sind, die auf der Oberfläche des ZuführSchlamms ein isolierendes Hateriel auf einer gevrtinschten Höhe hält; und
Fig. k in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 ein anderes System zur Steuerung von Flüssigkeits- und Schaum-Niveau.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in einer Ausführungsform als Drehscheibenfilter herkömmlicher Bauart dargestellt, die generell einen länglichen Schlammbehälter 10 mit einem Zuführ-
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einlaß 11 und ein oder mehrere an einer Trommel 14 befestigte Filterscheiben 12 aufweist, -wobei die Trommel 14 grundsätzlich eine drehbare rohrartige Welle ist, die in Lagern 16 an den beiden Stirnenden des Behälters 10 gelagert ist. Die Trommel 14 ist von gewöhnlicher Bauart und gestattet die Befestigung einer Vielzahl von FiIterscheiben.
Nahe den beiden entgegengesetzten Flächen jeder Scheibe sind (in gestrichelten Linien gezeigte ) Abstreifer 18 vorgesehen, die die Abnahme des Kuchens unterstützen und den Kuchen in (nicht gezeigte) Schächte oder Wannen leiten, die nahe den einzelnen Scheiben angeordnet sind und in einen gemeinsamen Sammelbunker 20 führen. Eine ( nicht gezeigte ) Vakuumleitung ist mit Anschlüssen 21 und 25 verbunden, um das Filtrat durch das Filtermittel zur Entnahme in den An-Schluß 21 zu ziehen, wobei sich die abgeschiedenen Feststoffe als Kuchen auf der Oberfläche des Filtermittels sammeln..
Der andere Anschluß 25 saugt während der Dampftrocknung Dampf durch den Filterkuchen zum Auslaß. Wenn der Filterkuchen aus der Flüssigkeit auftaucht und den isolierenden Trennstoff passiert, wird die Höhe des Vakuums normalerweise ( durch konventionelle Mittel ) reduziert, um zu vermeiden, daß sich das Isoliermaterial auf dem Filterkuchen sammelt.
Die Scheiben werden durch herkömmliche Antriebsmittel betrieben, die normalerweise ein Schneckengetriebe 28 und einen Motor 30 umfassen. Der Behälter 10 ist von einer Abdeckhaube 32 mit geeigneten Dampfeinlässen 34 umschlossen. Durch einen schwimmenden Trennstoff 37, der aus einem mit Lufteinschlüssen versehenen Material besteht, wird der Dampf 36 von dem Zuführschlamm 35 getrennt gehalten.
Die Dampfzone 39a ist ferner von der Kaltluftzone 39 durch Dichtungen 41 getrennt, die nahe beiden Seiten der einzelnen
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Scheiben angeordnet sind und von der Innenkante der Haube 32 zur Trommel 14 verlaufen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Zuführschlamm durch eine gekrümmte Leitung bzw. ein Knie 38 auf konstanter Höhe gehalten, wobei ein Ende des Knies 38 über oder durch die Seite des Behälters 10 in einen Auslaß 42 verläuft, während das andere Ende in die Flüssigkeit 35 eintaucht.' Die isolierende Schicht schwimmt oberhalb des Knies und wird durch einen Überlaufdamm 40 auf gewünschtem Niveau gehalten. Überschüssige Flüssigkeit und überschüssiges Isoliermaterial werden durch den Auslaß 42. abgegeben. Die Feststoffe in dem Zuführschlamm werden durch ein von einem Motor 45 getriebenes Rührwerk 44 in Suspension gehalten. · .
In Fig. 3 ist eine andere Anordnung zur Steuerung der Flüssigkeitshöhe gezeigt, bei der eine vertikale Fangeinrichtung bzw. ein vertikaler Damm 46 innerhalb der Behälterwand in die Flüssigkeit 35 hinein verläuft. Die Flüssigkeitshöhe wird durch Auslaßöffnungen 48 konstant gehalten, die in der Behälterwand angeordnet sind und mit dem Auslaß 42 in Verbindung stehen. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die isolierende Schicht schwimmende Polymerstückchen 49 mit geringer Wärmeleitfähigkeit in ausreichender Menge, um die für die gewünschte thermische Isolierung am besten geeignete Höhe zu vermitteln.
In Fig. 4 ist eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsfprm dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist in der Fangplatte 46 eine Öffnung 50 vorgesehen, wodurch von der Flüssigkeit 35 über eine bestimmte Menge hinaus erzeugter Schaum 37 durch die Öffnung 50 überlaufen und über die Auslaßöffnung 48 und die Auslaßleitung 42 abfließen kann.
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Claims (12)

Ansprüche
1. Verfahren zum Trocknen eines durch kontinuierliche Vakuun-Filtration eines Schlammes gebildeten Filterkuchens, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf durch den Filterkuchen in eine Zone über der Oberfläche des Schlamms geleitet v/ird, während eine thermische Trennung zwischen dem Dampf und dem Schlamm dadurch aufrechterhalten \tfird, daß auf dem Schlamm eine Schicht aus isolierendem Material schwimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß als isolierendes Material ein Material mit Lufteinschlüssen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaum als isolierendes Material verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das isolierende Material ein schwimmfähiges Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das schwimmfähige Material eine Schicht aus Polymerpartikeln verwendet'wird.
6. Druckdifferenz-Filter mit einem das zu filternde Material aufnehmenden, verschließbaren Behälter, einem drehbar gelagerten Filterelement, das sich in das Material hinein und
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aus diesem heraus dreht, sowie eine Einrichtung zur Einleitung eines erhitzten gasförmigen Fluidums in den verschlossenen Behälter, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38, 46, 48), die die Oberfläche des zu filternden Materials (35) auf im wesentlichen konstantem Niveau hält, sowie eine Einrichtung (40; 46) , die eine Schicht aus schwimmfähigem isolierendem Material auf der Oberfläche des zu filternden Materials hält, um eine thermische Trennung zwischen dem zu filternden Material und dem in den Behälter eingeleiteten Fluidum aufrechtzuerhalten.
7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Halten einer Schicht aus schwimnfähigem Isoliermaterial eine Fangplatte (46), die in senkrechter Richtung von einer Höhe unterhalb der Oberfläche des zu filternden Materials (35) bis auf eine Höhe oberhalb dieser Oberfläche verläuft, sowie eine Überlaufanordnung (48) umfaßt, die die Oberfläche des zu filternden Materials auf im wesentlichen konstantem Niveau hält.
8. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeic hnet, daß die Einrichtungen, die die Oberfläche des zu filternden Materials auf im wesentlichen konstantem Niveau und auf dieser .Oberfläche die Schicht aus schwimmfähigem isolierendem Material halten, eine über das zu
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filternde Material (35) hinausragende Seitenwand sowie eine Leitung (38) umfassen, die mit einem Ende durch die Wand hindurch in den Behälter (10) auf eine Höhe unter der Oberkante der Seitenwand verläuft.
9. Geschlossenes System zum Trocknen eines auf einem
Vakuum-Drehfilter gebildeten Filterkuchens, mit einer ρ unteren Zone, in der sich der Filterkuchen bildet, sowie einer oberen Trockenzone, die Dampf zum Durchleiten durch den Filterkuchen enthält, dadurch ge.-, k e η η ζ e i c h η e t, daß zwischen der unteren und der oberen Zone eine schwimmende thermische Trennung (37; 49) angeordnet, ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die thermische Trennung ein Isoliermaterial
m mit Lufteinschlüssen umfaßt.
11. System nach Anspruch 10, dadurch g'ek.en. nzeich net, daß das Isoliermaterial von der zügeführten Flüssigkeit erzeugter Schaum (37) ist.
12. System nach Anspruch 10, dadurch geken-nzeich net, daß die thermische Trennung ein Polymermaterial (49) mit geringer Wärmeleitfähigkeit umfaßt.
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L e e r s e i t e
DE2064138A 1970-01-05 1970-12-28 Verfahren zum Trocknen eines durch kontinuierliche Vakuumfiltratioh eines Schlammes gebildeten Filterkuchens und Druckdifferenz-Filter zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2064138C3 (de)

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