DE2256408A1

DE2256408A1 - Filtermaterial

Info

Publication number: DE2256408A1
Application number: DE2256408A
Authority: DE
Inventors: Gene Hirs
Original assignee: Hydromation Filter Co
Current assignee: Hydromation Filter Co
Priority date: 1972-01-19
Filing date: 1972-11-17
Publication date: 1973-08-09
Also published as: IT966268B; FR2168287B1; US3780861A; GB1366436A; SU436465A3; JPS4879358A; FR2168287A1; CA989748A; JPS5226627B2; AU4777072A

Description

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HYDROMATION FILTER COMPANY

39201 Amrliein Road

Livonia. Michigan 48150/USA 8_O November 1972

Filtermaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtermaterial in granulierter Form, das zum Abfiltrieren von Verunreinigungen, die suspendiert in Flüssigkeiten vorliegen, verwendbar ist;

Es sind bereits aus den US-PSs 3 557 955 und 3 550 774 des Anmelders neue Arten von "Tiefbett"-Filter bekannt, für die als Filtermaterial synthetische Polymer-Materialien in fein granuliertem Zustand verwendet werden.

Der Einsatz von synthetischen Polymer-Materialien, wie beispielsweise Polyvinylchlorid-Materialien, empfiehlt sich, weil diese Materialien die erforderlichen physikalischen Eigenschaften in günstiger Kombination aufweisen. So wird beispielsweise bei der in der US-PS 3 550 774 beschriebenen Methode und der dort gezeigten Vorrichtung das Filtermedium in der Weise gereinigt, daß man ein Gemisch des Filtermediums

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und der zuvor entfernten Verunreinigungen zu einer Aufschlämmung aufarbeitet und dann diese Aufschlämmung einem kräftigen Waschvorgang unterzieht, beispielsweise die Aufschlämmung durch eine perforierte Berieselungs- und Waschanlage fließen läßt. Jedes für die Benutzung mit einer solchen Methode praktisch einsetzbare Filtermedium muß leichtgewichtig sein (vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von 1,55 oder niedriger aufweisen), Festigkeit besitzen (einen

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Elastizitätsmodul von 2800 kg/cm oder mehr aufweisen) und es darf keine Abriebeigenschaften haben (so daß die perforierte Berieselungs- und Waschanlage nicht Verschleiß mit sich bringenden Beanspruchungen unterworfen ist).

Auf Grund dieser Überlegungen scheiden für diesen Zweck die üblichen Filter-Granulate, wie beispielsweise Sand, Anthrazit und aktivierte Kohle, aus. Zahlreiche andere Materialien, insbesondere synthetische Polymer-Materialien kommen infolge der dafür aufzuwendenden hohen Kosten nicht in Frage.

Es wurden zahlreiche in der Natur vorkommende Materialien untersucht, und dabei wurde gefunden, daß diese für die genannten Zwecke zu wünschen übrig ließen, weil die ihnen eigene Festigkeit nicht so ausreichend war, daß sie sich zur Bildung von Aufschlämmungen einsetzen ließen und bei den stark turbulenten Reinigungs-Behandlungen des Mediums beständig blieben.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Methode unc eine Vorrichtung zum Abfiltrieren von in Suspension mit Flüssigkeiten vorhandenen Verunreinigungen in Vorschlag zu bringen, wobei ein Filtermaterial benutzt wird, das die zuvor angegebenen Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst mittels des erfindungsgeraäßen Filtermaterials zur Entfernung von in fester Form vorhandenen Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, das dadurch gekennseichnet. ist, daß es im wesentlichen aus Schwarznuß-Material (Juglans nigra L.), vorzugsweise aus den Schalen von Schwarznuß in granulierter Form, besteht.

Wie überraschend gefunden wurde, weist Schwärζnuß-Material, insbesondere das Schalenmaterial von Schwarznuß (Juglans nigra L.), das zweckmäßig in granulierter Form verwendet wird, eine einzigartige Kombination von Eigenschaften auf, die dieses Material ganz besonders zweckmäßig zur^; Verwendung als Filtermedium bei der Methode und in der Vorrichtung, wie sie in den früheren US-PSs Nr. 3 550 774 und 3 557 955 des Anmelders beschrieben sind, sowie bei ähnlichen Methoden und in ähnlichen Vorrichtungen, für die ein leichtgewichtxges, festes und nicht zu sehr Schleif- und Abriebwirkungen verursachtes bzw. hart und Brüchiges Filtermaterial erforderlich ist.

Das erfindungsgemäße Filtermaterial aus Schwarznuß, insbesondere in Form eines Filterbettes aus granulierten Schalen von

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Schwarznuß, läßt sich hervorragend zum Abfiltrieren von teilchenförmig vorhandenen Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit verwenden, wenn man so arbeitet, daß man diese Flüssigkeit mit den Verunreinigungen durch ein Bett aus diesem granulierten Schalenmaterial von Schwarznuß hindurchleitet.

Nachdem man die Verunreinigungen durch Hindurchleiten der die Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeit durch ein Bett von granulierten Schwarznuß-Schalen aus der Flüssigkeit abfiltriert hat, kann man erfindungsgemäß das Filterbett von den teilchenförmigen Verunreinigungen in der Weise reinigen, daß man das Bettmaterial mit den teilchenförmigen Verunreinigungen unter starker mechanischer Einwirkung aufschlämmt und dann die Aufschlämmung durch eine perforierte, zum Beispiel mit Sieblöchern versehene Separierungseinrichtung hindurchtreibt, durch die ein Teil der Aufschlämmung, die die teilchenförmigen Verunreinigungen enthält, abgezogen wird.

Wie zuvor bereits erwähnt, läßt sich das erfindungsgemäße Filtermaterial besonders zweckmäßig im Zusammenhang mit der Vorrichtung und den Methoden verwenden, wie sie in den früheren US-PSs Nr. 3 550 774 und 3 557 955 des Anmelders beschrieben sind. Bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Filtermaterials als Filterbett werden die in den zuvor genannten früheren Patenten des Anmelders erwähnten synthetischen Polymer-Materialien ganz einfach durch granuliertes Schalenmaterial von Schwarznuß (Juglans nigra L.) substituiert. Die Vorrichtung

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als solche bleibt die gleiche, wie in diesen.früheren Patenten beschrieben, und die Arbeitsweise dafür bleibt ebenfalls die gleiche.

Die einzigartigen Eigenschaften der granulierten Schalen der Schwarznuß machen diese vollständige Substitution,möglich, und die Schalen lassen sich besonders gut einsetzen in einer ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,246 bis 0,833 mm passierenden Teilchengröße. Die Schalen der Schwarznuß sind leichtgewichtig und haben ein spezifisches Gewicht von 1,3 bis 1,4. Die Schalen sind außerdem relativ fest; sie haben

2 einen Elastizitätsmodul von 12.000 kg/cm , und die Schalen weisen, verglichen mit Sand oder Anthrazit, keinen schleifenden, abrieb verurs achenden Effekt,- Diese letztgenannte Eigenschaft ist in gewisser Weise überraschend im Hinblick auf die allgemeine Benutzung von Walnußschalen als Grus bei der Endbearbeitung von Metallen durch Sandblasen. Allerdings werden Schwarznußschalen als "weicher Grus" eingesetzt, durch den an den zu reinigenden Metallteilen keine Pittings entstehen.

In der nachfolgenden Aufstellung wird die Verwendung von granulierten Schwarznußschalen als Filtermedium beispielsweise veranschaulicht. Die Zahlenwerte in dieser Aufstellung wurden in der Weise erhalten, daß eine.Flüssigkeit, die einen für Versuchszwecke geeichten Schmutz aus Fe₃O₄ in der angegebenen Menge enthielt, durch 30,5 cm Schwarznußschalen einer ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,295 bis 0,833

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passierenden Teilchengröße hindurchgeleitet wurde. Der Schmutz wurde mit 250 mg je Liter zugegeben. Die Durchflußgeschwindigkeit durch das Filter betrug 37,9 Liter je Minute

je 0,09 m Querschnittsfläche der Schalen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Liter an kg an Klarheit des

filtrierter zugegebenem Filtereffluats Flüssigkeit Schmutz je mg/1

28,3 dm³ an Medium

75,7 0,227 0,28

151 0,454 0,36

227 0,680 3,2

303 0,907 9,9

379 1,130 14,5

Aus der vorstehenden Zusammenstellung ist zu ersehen, daß granulierte Schwarznußschalen eine Schmutz-Zurückhalte-Fähigkeit haben, die praktisch gleichwertig ist derjenigen von Silika-Sand.

Andere hervorragende Eigenschaften von Schwarznußschalen, die sich günstig auswirken, wenn dieses Material als Filtermedium eingesetzt wird, sind die Beständigkeit gegen öl und Wasser, die Härteeigenschaften, entsprechend einer Moh^fsehen

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Härte von 3 und das für alle praktischen Zwecke chemisch-Inerte-Verhalten. Außerdem sind granulierte Schwarznußschalen in praktisch allen Teilchengrößen, wie sie für die Verwendung bei der Tiefbett-Filtration benötigt werden, im Handel zu Preisen erhältlich, die etwa ein Sechstel der Kosten des sehr viel teureren Kunststoffmaterials betragen.

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Claims

Patentansprüche

1 .j Filtermaterial zur Entfernung von in fester Form vorhandenen Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus Schwarznuß-Sehalenmaterial

(Juglans nigra L.) besteht. / zerkleinertem, vorzugsweise granuliertem
2. Verfahren zum Alifiltrieren von in Einzelteilchen vorliegenden Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, caß die verunreinigte Flüssigkeit durch ein Bett aus granulierten Schalen der Schwarznuß (Juglans nigra L.) geleitet wird.
3. Verbessertes Ticfbettfilter, das aus einem Bett aus granuliertem Filtenricdiur· besteht und aus dem sich die damit abfiltrierten festen Teilchen der Verunreinigungen durch heftiges /\u fs chi amme η und Überleiten über eine perforierte bzw. gelochte 3:inrichtung, durch die ein Teil der Aufschlämmung abgezogen wird, entfernen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial darin aus granulierten Schwarznuß-Schalen (Juglans nigra L.) besteht.

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