DE2333405A1 - Vorrichtung zum filtrieren von fluessigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum filtrieren von fluessigkeiten

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DE2333405A1 DE19732333405 DE2333405A DE2333405A1 DE 2333405 A1 DE2333405 A1 DE 2333405A1 DE 19732333405 DE19732333405 DE 19732333405 DE 2333405 A DE2333405 A DE 2333405A DE 2333405 A1 DE2333405 A1 DE 2333405A1
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Description

Butzbach, den 20. Juni 1973 TPD-Fi/Br.
Anmelder: BAI-IAG Verfahrenstechnik GmbH 6308 Butzbach / Oberhessen
Wetzlarer Straße 136
Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten mit einer Trübekammer, Filtratkammer und senkrecht in der Trübekammer angeordneten Filterelementen, deren offene Enden in die Filtratkammer reichen.
Filtervorrichtungen der geschilderten Art sind bereits seit langem bekannt. Die Anordnung von zylindrischen Filterelementen, die im wesentlichen radial von außen nach innen durchströmt werden und aus denen das Filtrat abgeleitet wird, führt dabei in vorteilhafter Y/eise zu einer großen Filterfläche. Dadurch kann eine große Filterleistung erzielt werden. Andererseits ergeben sich - wie bei allen übrigen Filterkonstruktionen - insofern Schwierigkeiten als mit wachsender Schmutzbelegung, d. h. mit zunehmender Dicke des Filterkuchens, sich ein erhöhter Druckv^rlust und damit ein größerer Strömungswiderstand einstellt. In diesem Fall ist eine Reinigung der Filterelemente vom Filterkuchen erforderlich.
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Zur Reinigung der Filterelemente ist es ebenfalls seit langem bekannt, eine Rückspülung mit einer geeigneten Spülflüssigkeit, beispielsweise mit Filtrat, vorzunehmen. Dazu wird die Spülflüssigkeit im Gegenstrom zur Filtrationsrichtung von innen nach außen durch die Filterfläche der einzelnen Filterelemente geleitet und der Filterkuchen abgespült.
Es ist weiterhin bekannt, zur Unterstützung der Spülwirkung ein Luft-Wasser-Gemisch anzuwenden, um den Filterkuchen schnell abzuspülen und eine ausreichende Reinigung der Filterfläche zu gewährleisten.
Der mit den obigen Systemen verbundene Nachteil besteht darin, daß eine Suspension von Filterkuchen und Spülwasser entsteht, deren Abführung, Lagerung, etc. Schwierigkeiten bereitet. Deswegen gehört es zum Stand der Technik, Filteranlagen der beschriebenen Art mit einem sogenannten Trockenabwurf auszurüsten, d. h. der Filterkuchen wird als stichfeste Substanz ohne Zuhilfenahme von Spülwasser von der Filterfläche abgeworfen. Der Vorteil dieser Art der Filterkuchenbeseitigung ist offensichtlich. Vorrichtungen zur Durchführung des Trockenabwurfs sind ebenfalls bekannt. Bei dieser Art von Filtervorrichtungen bestehen die Filterelemente aus einem Stützgewebe oder -gehäuse,
auf dem ein Filterstumpf aus einem feinen Filtertuch aufgezogen ist. Die Filtration erfolgt, wie bereits beschrieben, radial von außen nach innen durch das Filterelement. Nach Erreichen eines bestimmten Druckverlustes, der durch Anwachsen des Filterkuchens bewirkt wird, wird die restliche Flüssigkeit aus der Trübekammer abgelassen und anschließend durch einen Druckluftstoß, der von innen nach außen gerichtet ist, der Filterkuchen
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abgeworfen. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn das Filtertuch aus einem sehr feinen Gewebe besteht, damit es sich beim Druckluftstoß aufblähen und damit den Filterkuchen absprengen kann.
Trotz des Vorzugs, einen stichfesten und damit bequem weiter zu behandelnden Filterkuchen zu erhalten, weist eine solche Vorrichtung eine Reihe schwerwiegender Nachteile auf. Diese bestehen besonders darin, daß Filterstrümpfe aus sehr feinen Geweben benutzt werden müssen, um den geschilderten Trockenabwurf zu ermöglichen. Dadurch liegt bereits der Eingangsdruckverlust sehr hoch. Außerdem wächst der Druckverlust sehr schnell an, so daß nur sehr kurze Filterlaufzeiten erhalten werden. Weiterhin ist nie gewährleistet, daß der Filterkuchen gleichmäßig abgeworfen wird, da sich bevorzugte Wege für die Druckluft ausbilden und dadurch der Filterstrumpf ungleichmäßig aufgebläht v/ird. Sehr oft v/ird bei der unregelmäßigen Aufblähung nur ein Absprengen eines kleinen Bruchteils des Filterkuchens oder nur eine Rißbildung im Filterkuchen bewirkt, so daß durch zusätzliche manuelle Reinigung die Filtrationsvorrichtung wieder in einsatzbereiten Zustand versetzt werden muß. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil besteht darin, daß durch die ungleichmäßige Beanspruchung des Filtergewebes beim Druckluftstoß das Gewebe aufreißen wird, so daß ein neuer Strumpf aufgezogen werden muß. Nachteilig ist auch die Tatsache, daß bei größeren Filtereinheiten die Filterelemente innerhalb eines Behälters in einzelnen Sektionen zusammengefaßt werden müssen, die nur nacheinander gereinigt werden können. Dies bedeutet einen hohen Bedienun^saufwand.
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Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filtriervorrichtung der oben geschilderten Art so zu entwickeln, daß eine wirksame Reinigung der Filterfläche erreicht und gleichzeitig ein stichfester, sogenannter trockener Filterkuchen erhalten wird, ohne daß Schwierigkeiten der vorgenannten Art auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, den Filterkuchen durch Abstreifen von der Oberfläche der Filterelemente zu entfernen. Hierzu wird der Filterbehälter, der mit hängend oder stehend angeordneten Filterelementen ausgerüstet ist, mit einer elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder auf eine andere Art in axialer Filterelementrichtung bewegbaren Abstreiferplatte versehen. Die Abstreiferplatte weist eine den Filterelementen entsprechende Zahl von Öffnungen auf, deren Durchmesser etwas größer als der Filterelementdurchraesser ist. Die Filterelemente reichen durch diese Öffnungen der Abstreiferplatte und sind in einem Zwischenboden, der die Trübekammer von der Filtratkammer abtrennt, derart befestigt, daß das offene Ende jedes Filterelementes mit der Filtratkammer in Verbindung steht.
Während der Filtration tritt die aufzubereitende Flüssigkeit radial von außen nach innen durch die Filteroberfläche. Das Filtrat wird über die Filtratkammer abgeführt. Auf der Filteroberfläche scheiden sich die Schmutzstoffe gegebenenfalls mit einem Filterhilfsstoff ab und bilden den sogenannten Filterkuchen. Nach Erreichen einer bestimmten Schichtdicke
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oder nach Ausbildung eines bestimmten Filterwiderstandes wird die Flüssigkeit mit Luft oder mit einem anderen Gas
aus der Trübkammer verdrängt und der Filterkuchen bis zu gewünschter Restfeuchte getrocknet. Anschließend wird der Filterkuchen mit Hilfe der Abstreiferplatte von der Oberfläche der Filterelemente abgestreift.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Filterbehälter im Längsschnitt mit der erfindungsgemäßen Abstreiferplatte, Figur 2 zeigt im vergrößerten Maßstab Einzelheiten der Abstreiferplatte und eines Filterelementes.
Im Filterbehälter (1) der Figur 1 sind im Zwischenboden (2) die Filterelemente (5) angebracht. Der Zv/ischenboden (2) trennt seinerseits die Trübekammer (3) von der Filtratkammer (4). Während des Filtrationsprozeßes befindet sich die Abstreiferplatte (6) am oberen Ende der Filterelemente (5). Die Abstreiferplatte (6) kann durch eine mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betreibbare Vorrichtung (7) in axialer Filterlementrichtung nach unten, wie es in der Zeichnung 1 für die Abstreiferplatte (6) gestrichelt angedeutet ist, und wieder in die Ausgangslage zurückbewegt werden. Der Filterbehälter (1) weist weiterhin einen abklappbaren oder auf sonstige Weise zu öffnenden Boden (8) auf, der die Zuleitung (9) für die aufzubereitende Flüssigkeit und die Leitung (10) für das Anschwemm-Material sowie eine Bodenentleerungsleitung (14) trägt.
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Die Filtratkammer (4) ist mit einer Abführungsleitung (11) für das Filtrat und mit einer Kreislauf leitung (12) versehen. Durch den oberen Boden des Filtratbehälters (1) und durch den Zwischenboden (2) ist eine Druckleitung (13) geführt.
Die Ab streiferplatte (6) ist, wie Abbildung 2 noch näher zeigt, in den Öffnungen, durch die einzelnen Filterelemente (5) ragen, mit einem elastischen Abstreiferring (16) versehen, der sich eng um die einzelnen Filterelemente (5) legt. Beim Bewegen der Abstreiferplatte (6) mit Hilfe der Vorrichtung (7) wird der auf der Oberfläche der Filterlemente (5) abgeschiedene Filterkuchen (15) abgestreift und aus dem Filterbehälter (1) entfernt.
Beim Durchströmen der im Zwischenboden (2) angeordneten Filterelemente (5) werden aus der aufzubereitenden Flüssigkeit die Schmutzstoffe und gegebenenfalls zusätzliches AnsChweiammaterial, das als Grundanschwemmung oder als Daueranschwemmung eingebracht werden kann, in Form eines Filterkuchens abgeschieden. Das Filtrat durchströmt das Innere der Filterelemente (5) und gelangt durch die Filtratkammer (4) und die Filtratleitung (11) zum Verbraucher. Die aufzubereitende Flüssigkeit wird der Trübekammer (3) über Leitung (9) zugeführt. Über Leitung (10) erfolgt erforderlichenfalls die Zugabe der Daueranschwemmung sowie vor Beginn des eigentlichen Filtrationsprozeßes die Zugabe des Grundanschwemmungsmittels.
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Nach Erreichen eines bestimmten Filterwiderstandes oder nach Ablauf der festgelegten Filtrationszeit werden der Filterablauf (11) sowie der Flüssigkeitszulauf (9) gesperrt. Durch Leitung (13) wird Druckluft oder ein anderes geeignetes Gas in den Behältern (1) eingeblasen und die restliche Flüssigkeit in der Trübekammer (3) durch die Filterelemente (5), Filtratkammer (4) und Kreislaufleitung (12) sowie zum Teil über die Bodenentleerung (14) entfernt. Wach dem Trockenblasen des Filterkuchens wird der Boden (8) des Filterbehälters (1) aufgeklappt und mittels der durch die Betätigungsvorrichtung (7) bewegten Abstreiferplatte (6) der Filterkuchen (15) von der Filteroberfläche der Filterelemente (5) abgeworfen. Danach wird der Boden (G) wieder hoch geklappt und der Behälter (1) verschlossen und die Abstreiferplatte (6) wieder in ihre Ausgangsposition gebracht.
Die Erfindung sieht ferner vor, die Abstreiferplatte (6) zusätzlich mit einer Anzahl kleiner Löcher zu versehen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Abstreiferplatte (6) gleichzeitig als Verteilerplatte für die gleichmäßige Verteilung des Trockengases aus Leitung (13) in der Trübekammer (3) auszunutzen. Hierdurch läßt sich eine starke Reduzierung der Trockenzeit erzielen.
Sollte es gelegentlich erforderlich werden, von der Oberfläche der Filterelemente (5) Reste von Ablagerungen entfernen zu müssen, so kann dies auf einfache Weise dadurch geschehen, daß nach Verschließen des Filterbehälters (1) die Trübekammer (3) zunächst mit Flüssigkeit gefüllt und erst dann die Abstreiferplatte (6) in ihre Ausgangsposition gebracht wird. Dadurch
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werden alle Ablagerungen von der Filteroberfläche gründlich abgewaschen. Auch hierbei wirkt sich die Verwendung einer mit zusätzlichen kleinen Löchern versehene Abstreif erplatte (6) vorteilhaft aus.
Die vorliegende Erfindung besitzt gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen zur Filtration von Flüssigkeiten folgende Vorteile:
1.) Mit Hilfe der erfahrungsgemäßen Vorrichtung wird ein einwandfreier Trockenabwurf des Filterkuchens erzielt.
2.) Der Abwurf des Filterkuchens erfolgt absolut gleichmäßig.
3.) Es sind keine zusätzlichen Handgriffe oder Tätigkeiten erforderlich, um den Filterkuchen zu entfernen.
4.) Es wird eine einwandfreie, saubere Filteroberfläche erhalten.
5.) Ein Zerreißen oder Platzen der Oberfläche des Filterelementes wird vermieden.
6.) Der Bedienungsaufwand ist gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen wesentlich geringer.
7.) Der Filterkuchenabwurf erfolgt von allen Filterelementen gleichzeitig.
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Claims (4)

Patentansprüche
1.) Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten mit einer Trübekammer, einer Piltratkammer und senkrecht in der Trübekammer angeordneten Filterelementen, deren offene Enden in die Filtratkammer reichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübekammer mit einer in axialer Filterelementrichtung beweglichen Abstreiferplatte ausgerüstet ist, die mit Öffnungen versehen ist, durch welche die einzelnen Filterelemente hindurchreichen.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiferplatte mittels einer elektrischen, hydraulischen, pneumatischen oder sonstigen mechanischen Betätigungsvorrichtung bev/egt werden kann.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Öffnungen der Abstreiferplatten elastische Abstreiferringe vorhanden sind, die die Filterelemente eng umschließen.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiferplatte zusätzlich mit einer Anzahl kleiner Löcher versehen wird.
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