DE2364010C3 - Zellenbandfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zellenbandfilter mit einem angetriebenen Förderband od. dgl., welches Filterzellen trägt und mit diesen zumindest bereichsweise einem Unterdruck ausgesetzt werden kann, wobei zumindest ein bewegliches, mit den Filterzellen jeweils vakuumdicht kuppelbares Rohr od. dgl. zum Absaugen, Waschen od. dgl. vorgesehen ist.

Aus der US-PS 36 15 011 ist bereits ein derartiges Zellenbandfilter bekannt Dabei wird das kuppelbare Rohr von einem parallelen Transportband od. dgl. mitlaufenden Element um eine zentrale Achse geschwenkt und mit seinem freien Ende so an die Umlaufgeschwindigkeit des Zellenbandfilters angepaßt. An der zentralen Achse ist dabei dieses kuppelbare Rohr einer ständigen Reibung ausgesetzt und benötigt eine entsprechend aufwendige Dichtung, die dennoch einem ständigen Verschleiß unterworfen ist. Außerdem ist für diese die Rohre verschwenkenden Elemente ein entsprechend aufwendiger Antrieb bzw. eine Kupplung mit dem Antrieb des Zellenbandes erforderlich.

Aus der US-PS 26 77 467 ist ein Zellenbandfilter bekannt, bei welchem die Verbindung der umlaufenden Filterzellen mit den feststehenden Absaug-, Waschod. dgl. Rohren über Schleif- bzw. Gleitdichtungen erfolgt, welche einerseits Antriebsenergie verbrauchen und andererseits zu Druckverlusten führen. Darüber hinaus unterliegen sie in unerwünschter Weise einem Verschleiß.

Aus der US-PS 35 95 400 ist bereits ein Zellenbandfilter bekannt, bei dem die Verbindung jeder Filterzelle zu

> einer Absaugvorrichtung über einen dehnbaren Schlauch erfolgt Die Absaugvorrichtung muß außerdem entsprechende Drehlagerungen für die Schlauchverbindung haben. Ganz abgesehen davon, daß im Bereich dieser Drehverbindung ebenfalls Druckverluste

■ υ auftreten können, handelt es sich um eine sehr aufwendige und störanfällige Lösung mit zahlreichen, in ihrer Länge und Lage sich ständig während des Umlaufes ändernden und damit ebenfalls Antriebsleistung verbrauchenden Schläuchen. Dabei muß nach und "!ach eine Materialermüdung in diesen Schläuchen befürchtet werden. Darüber hinaus ergibt sich eine sehr aufwendige Konstruktion, da diese Schläuche innerhalb des umlaufenden Förderbandes angeordnet sei·.« müssen und sich dort gegeneinander möglichst reibungslos bewegen sollen.

Aus der DT-PS 3 47 969 ist ein Saugfilter bekannt, bei welchem wiederum die Anschlüsse zum Absaugen, Waschen od. dgl. mitlaufen, so daß wiederum sich drehende und entsprechend aufwendig abzudichtende

as Verbindungen erforderlich sind, deren Lebensdauer beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zellenbandfilter gemäß der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Dichtungswirkung zwischen

ίο Filterzelle und Absaugrohr od. dgl. verbessert, der Filtratdurchsatz vergrößert und eine klare Abgrenzung zwischen den einzelnen Verfahrensstufen wie Absaugen, Waschen und dergleichen erhalten wird, wobei gleichzeitig ein wenig störanfälliger Betrieb und eine lange Lebensdauer erreichbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Zellenbandfilter der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß für das Förderband ein schrittweiser Antrieb vorgesehen ist, welcher einen der Teilung der einzelnen

4L· Filterzellen entsprechenden Vorschub bewirkt, und daß das kuppelbare Rohr nur während des Stillstandes des Förderbandes mit einer Filterzelle in Verbindung steht. Dadurch ist die Abdichtung wesentlich erleichtert, da die gegeneinander abzudichtenden Teile in der Zeit, in der sie dicht verbunden sein müssen, keine Relativbewegung zueinander durchführen. Gleichzeitig läßt sich diese Lösung platzsparend realisieren, da nur geringe Bewegungen für das kuppelbare Rohr notwendig sind. Der schrittweise Vorschub hat außerdem den Vorteil,

so daß die Einwirkzeit auf das Filtrat genau vorbestimmt und dadurch der Filtratdurchsatz erforderlichenfalls vergrößert werden kann. Ferner ergeben sich klare Abgrenzungen zwischen den einzelnen Verfahrensstufen.

ss. Es sei erwähnt, daß eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen kann, daß die einzelnen Filterzellen an ihrer in Funktionsstellung tiefsten Stelle unter dem Diaphragma einen Stutzen mit Mutterkonus aufweisen, welcher beim Abziehen des Filtrats oder Reinigen der Filter mit einem entsprechenden, dazu passenden Vaterkonus an dem im Winkel zur Transportbewegung beweglichen Rohr dicht und lösbar kuppelbar sind, wobei mindestens einer der Konusse zusätzlich mit einer elastischen Ringdichtung versehen

fts ist.

Zur weiteren Vergrößerung des Durchsalzes und der Leistungsfähigkeit des Zellenbandfilters kann es zweckmäßig sein, wenn das bzw. die kuppelbaren Rohre an

den den Filterzellen zugewandten Enden als Rohrgabelverteiler mit mehreren Kupplungsanschlüssen für die Filterzellen ausgebildet ist/sind, wobei für den gleichzeitigen Anschluß mehrerer benachbarter Filterzellen der Abstand der Anschlüsse dieser Rohrgabel der Teilung der Anordnung der Filterzellen auf dem Förderband entspricht.

Für den Zwangsauswurf des Füterkuchens mittels Einblasen von Gas oder Luft kann ebenfalls ein mit dem Stutzen der Fiiterzellen vakuumdicht kuppelbares Rohr verwendet werden.

Dap kuppelbare Rohr kann zusammen mit einer entsprechenden Absaug- oder Einblasvorrichtung von einem Schlitten getragen sein, welcher durch einen Arbeitszylinder in Kupplungsrichtung verschiebbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise die während des Stillstandes des schrittweise vorwärts bewegten Förderbandes vorgesehene Kupplung mit dieser Vorrichtung auf einfache Weise vorgenommen werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Zellenbandfilter-Anlage, wobei das Zellenbandfilter in Seitenansicht dargestellt ist,

l· i g. 2 in vergrößertem Maßstab und in schaubildlicher Darstellung eine Filterzelle mit einer Absaug- oder Einblasvorrichtung,

F i g. 3 in Draufsicht drei benachbarte Filterzellen mit einem am Ende als Rohrgabelverteiler ausgebildeten Rohr zum zeitweiligen Verbinden von gleichzeitig drei Filterzellen mit der Absaug- oder Einblasvorrichtung,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Filterzelle mit einer Zusatzvorrichtung zur Beaufschlagung des Zelleninhaltes mit Druck von oben her und

F i g. 5 einen Schnitt durch eine Filterzelle mit einer von oben her einführbaren Zusatzvorrichtung zum Bespülen und/oder Temperieren des Füterkuchens.

Ein Förderband 1 weist als Antrieb 2 einen steuerbarer Getriebemotor auf. Das Förderband 1 trägt fest montierte Filterzellen 3, die beim Betrieb der Anlage alle mit gleicher Geschwindigkeit bewegt werden. Durch Rohre 4 wird zu einer oder mehreren Filterzellen 3, entsprechend der Arbeitsstufe und dem Arbeitstakt, ein Anschluß zum Absaugsystem 5 mit den Abscheidern 6, der Vakuumpumpe 7 und der Filtratförderpumpe 8, zur Gegenstromspülanlage 9 oder zur Druckluftzwangsentleerung 10 hergestellt.

Der Verfahrensablauf einer Vakuumfiltration mit der dargestellten Anlage ist folgender: Die Trübe (das zu filtrierende Produkt) wird über die Zuleitungen 11 den Filterzellen in der Arbeitsstufe 12 »Vorfiltrieren« aufgegeben. Das Rohr 4 mit dem Rohrgabelverteiler wird an die Filterzellen herangefahren und saugt das Vorfiltrat ab. Im folgenden Arbeitstakt werden nach Herausfahren des Rohrgabelverteilers die Filterzellen in die Arbeitsstufe 13 »Trockensaugen« bewegt, anhalten und wiederum über einen Rohrgabelverteiler abgesaugt.

Nach Beendigung dieses Vorganges und Lösen des Rohrgabelverteilers wandern die Filterzellen 3 in Position 14 »Erstes Waschfiltrieren«. Dort wird Waschflüssigkeit aus den nachfolgenden Stufen aufgegeben und somit das Filtrat aufkonzentriert. Die Absaugausgänge der Stufen 12, 13 und 14 münden in Zyklonabscheidern β, wo einerseits die Vakuumpumpe 7 den Absaugeunterdrucl". herstellt und die Filtratförderpumpe 8 den Abtransport des gewonnenen Filtrats besorgt.

In der nachfolgenden Stufe 15 »Zweites Waschfiltrieren« wirü den Filterzellen 3 frische Waschflüssigkeit über die Zuleitung 16 zugeführt Die nächste Arbeitsstu-

^ fe 17 »Trocknung« enthält eine Wärmezone, beispielsweise durch Infrarotstrahler 18 gebildet, um dem Filterkuchen in den Zellen die Restfeuchte zu entziehen. Gleichzeitig dient dieser Arbeitsvorgang zur Vorbereitung des Füterkuchens zum Auswerfen aus den

ίο Behältern.

Die Filterzellen 3 erreichen nun das Ende der oberen horizontalen Bewegungsstrecke und wandern mit zunehmender Neigung bis zum Kopfstehen um das mitlaufende hintere Spannrad 19 und erreichen die Entleerungszone 20. Der genügend getrocknete Filterkuchen fällt aus den Fiiterzellen und wird vom Förderband 21 abtransportiert. Verkrustete oder verklebte Filterkuchen oder Teile davon werden in der Arbeitsstufe 22 »Zwangsauswurf« mittels Druckluftstoß oder einer Vibrationseinrichtung aus den Filterzellen geworfen und ebenfalls vom Fördei aand 21 entfernt

Zur Reinigung der Filterdiaphragmen 26 wird in der letzten Arbeitszone 23 durch Sprühdüsen 24 Reinigungsflüssigkeit eingespritzt. Auch hier besteht die Möglichkeit, über Rohre 4 mit Rohrgabelverteilern Waschflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung durch das Filterdiaphragma 26 zu drücken, um an der Oberfläche zugesetzte Filterporen zu öffnen. Die bei der Diaphragma-Reinigung anfallende Waschflüssigkeit kann in den verschiedenen Waschfilirationsstufen weiter ausgenutzt werden. Dadurch kann die Zugabe an frischer Waschflüssigkeit reduziert und die Wirtschaftlichkeit der Anlage verbessert werden. Danach kehren die Filterzellen 3 über das vordere Antriebsrad 25 wieder in ihre Normallage zurück und können neuerlich gefüllt werden.

Je nach den verfahrenstechnischen Notwendigkeiten können, gemäß der Erfindung, sowohl die Zusammenfassung der Filterzellen 3 in Funktionsgruppen, als auch die Taktzeit des schrittweisen Zellenvorschubs durch das Transportband variiert werden. Die gesamte Anlage ameitet somit quasikontinuierlich, wobei die Vorschubzeiten sehr klein gegen die Arbeitszeiten sind.

In Fig.2 ist entsprechend der Erfindung eine

Filterzelle 3 mit der Absaug- oder Einblrsvorrichtung 40 im Detail dargestellt. Die Filterzelle 3 stellt einen kastenförmigen Behälter mit rundem Boden und offener Oberseite dar, dessen Seitenwände vorteilhafterweise leicht konisch ausgebildet sind, um den Auswurf des Füterkuchens zu erleichtern. Im Innern der Filterzeile 3 ist das Filterdiaphragma 26 leicht auswechselbar eingesetzt und unterteilt den Behälter in zwei Räun.e. Im unteren Raum befindet sich an der tiefsten Stelle ein Ctuueri 27 mit Mutterkonus zum Absaugen de» Filtrats oder zum Einblasen von Druckluft oder Waschflüssigkeit. In der Absaug- oder Druckstellung wird der dazu passende Vaterkonus 28 des Rohres 4 durch den Arbeitszylinder 29 mit dem Schlitten 30 in den Stutzen 27 eingefahren, S" daß eine vakuum- bzw. druckdichte

do Verbindung zwischen der Filterzelle 3 und der Absaugödef Einblasvorrichtung 40 entsteht. Die Dichllungswirkung zwischen den beiden konischen Tsi'en wird durch einen vorzugsweise elastischen Dichtungsring 31 erzielt.

Gemäß Fig.3 werden die Rohre 4 zu den Absaug-

(>5 oder Einblasvorricl· fingen 40 in der Art von Rohrgabelverteilern mit mehreren konischen Endteilen ausgebildet, um mehrere Filterzellen 3 zu Funktionsgruppen zusammenzufassen.

In manchen Fällen reicht wegen der schwierigen Filtrierbarkeit der Trübe die Absaugung mittels der Vakuumpumpe nicht aus. Durch eine entsprechende Weiterentwicklung der Anlage können die Filterzellen durch eine in F i g. 4 dargestellte Zusatzvorrichtung mit Druck allein, oder gleichzeitig mit Druck und Vakuum beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck sind die Filterzellen 3 in ihrer Einfüllöffnung mit einem Dichtungsflansch 32 versehen. In der Arbeitsphase »Üruckfiltration« werden auf die Filterzellen 3 mit Dichtungsringen 33 versehene Abdeckplatten 34 aufgesetzt und über ein Zuführungsrohr 35 mit Druck beaufschlagt.

Besondere verfahrenstechnische Bedingungen erfordern eine intensive Durchspülung des Filterkuchens nach der let/ien Waschfiltration. In einer weiteren Zusatzvorrichtung wird diese Notwendigkeit berücksichtigt. F i g. 5 zeigt im Mittellängsschnitt die beispielsweise Ausführung einer solchen Filterkuchenspülungsvorrichtung. In der Filterzelle 3 mit dem darin vorgesehenen Filterdiaphragma 26 hat sich nach dem Trockensaugen ein Filterkuchen 36 gebildet. Durch Herabsenken einer in der Art eines Düsenbodens ausgebildeten Platte 37 mit Ausströmöffnung 38 wird durch das Findringen der letzteren in den Filtcrkuchcr und gleichzeitiger Zuführung eines Spülmediums durch das Einleitungsrohr 39 eine intensive Spülung und/odci Temperierung des Filterkuchens erzielt. Durch die beirr Zellenbandfilter gegebene Trennung der einzelner Filterelemente ergibt sich die Möglichkeit, die verschiedensten Filterdiaphragmen wie z. B. poröse keramische Filterplatten, poröse Plastikfilterplatten, Spaltsiebe Filtergewebe jeglicher Art oder sogar Papierfiltei einzusetzen.

Es ergibt sich, daß die gesamte Vorrichtung für einer schrittweise kontinuierlichen Verfahrensablauf vorgesc hen ist. wobei Produktaufgabe, Filtration, Extraktior oder Auswaschung und Filterreinigung an hintercinan r!>.T liegenden benachbarten Arbeitsstationen jeweil· gleichzeitig durchführbar sind. Dabei besteht wahrem des Absaugens, Waschens und dergleichen jeweils eine druckfeste und dichte Verbindung an den einzelner Filterzellen, während der Vorschub des Filterzellenban des ungehindert vor sich gehen kann. In vorteilhaftci Weise ist dabei die Zeitdauer der Verfahrensschritu einstellbar und eventuell durch ein elektronische! Programmwerk steuerbar.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Zeilenbandfilter mit einem angetriebenen Förderband od. dgl, welches Filterzellen trägt und mit diesen zumindest bereichsweise einem Unterdruck ausgesetzt werden kann, wobei zumindest ein bewegliches, mit den Filterzellen jeweils vakuumdicht kuppelbares Rohr od. dgl. zum Absaugen, Waschen od-dgL vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das Förderband (1) ein schrittweiser Antrieb (2) vorgesehen ist welcher einen der Teilung der einzelnen Filterzellen (3) entsprechenden Vorschub bewirkt, und daß das kuppelbare Rohr (4) nur während des Stillstandes des Förderbandes (1) mit einer Filterzelle (3) in Verbindung steht

2. Zellenbandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die kuppelbaren Rohre (4) ar. den den Filterzellen (3) zugewandten Enden als Rohrgabelverteiler mit mehreren Kupplungsanschlüssen für die Filterzellen (3) ausgebildet ist/sind, wobei für den gleichzeitigen Anschluß mehrerer benachbarter Filterzellen (3) der Abstand der Anschlüsse dieser Rohrgabel der Teilung der Anordnung der Filterzellen (3) auf dem Förderband (1) entspricht

3. Zellenbandfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 für den Zwangsauswurf des Filterkuchens (36) mittels Einblasen von Gas oder Lu^f? ebenfalls ein mit dem Stutzen (27) der Filterzellen (3) vakuumdicht kuppelbares Rohr (4) verwendet wird.

4. Zellenbandfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß uas kuppelbare Rohr (4) zusammen mit einer entsprechenden Absaugoder Einblasvorrichtung (40) von einem Schlitten (30) getragen ist, welcher durch einen Arbeitszylinder (29) in Kupplungsrichtung verschiebbar ist.