DE266971C

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Publication number: DE266971C
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Description

KAISERLICHES¹

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVr 266971 KLASSE 12d. GRUPPE

GESELLSCHAFT FUR ELEKTRO-OSMOSE m. b. H. in FRANKFURT a. M.

oder mineralischer Stoffe unter Druck.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1912 ab.

Es gibt bekanntlich eine große Anzahl von Stoffen, die sich auf mechanischem Wege entweder gar nicht oder nur unter den größten Schwierigkeiten entwässern lassen^ z. B. Torf, Ton, Kaolin u. a.

Die Entwässerung solcher Stoffe wurde in wirtschaftlicher Weise ermöglicht durch Anwendung der Elektroosmose, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von mechanischem Druck. So ist z. B. in der Patentschrift 124509, Kl. 12, ein Verfahren beschrieben, bei dem das Gut in einem säulenförmigen Behälter, dessen Boden als Minuspol ausgebildet ist, durch Elektroosmose entwässert wird, während der positive Pol als belasteter Deckel auf der Materialsäule aufruht. Nach der Patentschrift 166742, Kl. 82, wird das Gut zwischen zwei Bänder gebracht und die Elektroden periodisch gegen diese von außen gepreßt. Eine ähnliche Vorrichtung zeigt auch die Patentschrift 163549, Kl. 82, nach der auf einem endlosen Band befestigte Kästen benutzt werden, deren Böden mit dem einen Pol verbunden sind, während der zweite Pol mit auf die Kästen passenden und auf das Gut aufgedrückten Deckeln verbunden ist. Ferner ist in der Patentschrift 155453, Kl. 10, ein Etagenapparat beschrieben, bei dem Kästen übereinanderliegen und durch die beweglichen plattenförmigen Elektroden ebenfalls ein Druck ausgeübt werden kann. Wie ersichtlich, sind bei allen diesen Einrich-35

tungen, die für breiförmige Massen gedacht sind, die Elektroden beweglich und dienen gleichzeitig als Preßplatten. Bei der ähnlichen Zwecken dienenden, aus der Patentschrift 124510, Kl. 12, bekannten Einrichtung stehen zwar die Elektroden fest, aber hier muß das Gut durch eine Schnecke zwischen den Elektroden hindurchgedrückt werden, wobei zwecks Sicherung der Stromleitung auf das Gut an dessen Ausströmstelle ein Gegendruck ausgeübt werden kann.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist in erster Linie ein Verfahren, bei dem weder die Elektroden, noch das Gut bewegt werden müssen, bei dem vielmehr die zu entwässernde Masse in einem die Elektroden enthaltenden Filterraum gleichbleibenden Volumens unter von der Masse selbst ausgeübtem bzw. übertragenem Über- oder Unterdruck ohne Bewegung des gebildeten Kuchens dem Strom ausgesetzt ,wird. Die Elektrode, nach der das Wasser wandert, wird in bekannter Weise so ausgebildet, daß dieses abtropfen kann.

Zur Ausführung des Verfahrens dient beispielsweise eine Filterpresse, bei der gemäß der Erfindung hinter die Filtertüchef die beiden Elektroden, die zweckmäßig aus Hartblei bestehen, untergebracht sind. Während der elektroosmotischen Entwässerung wird die Masse nach Maßgabe ihres Wasserverlustes unter geringem Druck nachgepumpt, bis der zurückbleibende Kuchen den gewünschten

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Trockenheitsgrad erreicht hat. Dann wird nach Ausschalten des Stromes und Abstellen des hydraulischen Druckes die Presse in der üblichen Weise entleert.

Die bisher bekannten Filterpressen arbeiten bekanntlich nur so lange einigermaßen zufriedenstellend, als die in Suspension befindlichen festen Bestandteile noch verhältnismäßig grobkörnig sind. Ihr Betrieb wird dagegen um so schwieriger und teurer, je feiner die Teilchen sind, um bei Erreichung der kolloiden Teilchengröße überhaupt unmöglich zu werden, da mit zunehmendem Feinheitsgrad der festen Substanz der zur Anwendung kommende Druck entsprechend gesteigert werden muß. Mit steigendem Druck wächst der Verbrauch an Filtertüchern und der Energiebedarf.

Bei dem vorliegenden Verfahren zeigt es sich nun, daß nur ein im Vergleich zu der üblichen Pressenarbeit sehr geringer Druck nötig ist. Während beim bekannten Verfahren Drücke bis zu 20 Atm. nötig sind, erniedrigt sich bei vorliegendem Verfahren der Druck beträchtlich, unter Umständen bis auf 1 Atm. Man kann sogar gegebenenfalls mit Unterdruck (Saugwirkung) arbeiten.

Durch diese Verminderung des Arbeitsdruckes werden alle die Nachteile beseitigt, die bisher mit dem Auftreten hoher Drücke verknüpft waren, und es werden nicht nur die bisher schon wirtschaftlich durchführbaren Prozesse weiter verbilligt, sondern es werden auch Gemische der Pressenarbeit zugänglich gemacht, die heute wegen der Kleinheit der Teilchen überhaupt nicht auf diesem Wege bearbeitet werden konnten. Der Feinheitsgrad spielt nunmehr überhaupt keine erhebliche Rolle mehr, es zeigt sich im Gegenfeil, daß je feiner die Teilchen sind, um so trockener das erhaltene Produkt ausfällt.

Die Entwässerungszeit hängt im wesentlichen von der angewendeten Spannung des Stromes ab. Jedoch kann die Stromrelation innerhalb der durch die Wirtschaftlichkeit gesteckten Grenzen so gewählt werden, daß ein Gewinn an Entwässerungszeit im Verhältnis ι: 10 erzielt wird.

Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, daß ein mit den bekannten Pressen arbeitendes Werk ■ mit einer Tagesproduktion von drei Waggons

Kaolin die gleiche Menge nach dem Übergang zu' dem vorliegenden Verfahren mit etwa dem zehnten Teil an Pressen erzeugen kann.

Es hat sich gezeigt, daß bei der elektroosmotischen Arbeit nach vorliegendem Verfahren an dem Pol, nach dem das Wasser wandert, also meist an der Kathode, sich Stoffe, wie z. B. bei Torf und Ton Kalk, Eisenhydroxyd u. a. m., meist elektropositive Körper abscheiden, die allmählich den Wasseratistritt vermindern bzw. zu einer Verstopfung des Filters führen, wie dies z. B. bei der Entwässerung von Klärschlamm besonders stark auftritt. Es wurde nun gefunden, daß man diesen Übelstand beseitigen kann, wenn man nach jeder oder nach mehreren Chargen die Stromrichtung umkehrt. Die abgeschiedenen Stoffe werden dann gelöst, bzw. sie wandern nach der entgegengesetzten Richtung in den Preßkuchen hinein und werden mit diesem entfernt.

Das Verfahren eignet sich besonders für Suspensionskolloide, wie Ton, organische und unorganische Farbstoffe usw.

In der Zeichnung ist schematisch eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung dargestellt.

Es bedeutet 1 den Körper einer Filterpresse, der durch die Rohrleitungen 2 und 3 die Suspension zugeführt wird. Diese verteilt sich in den einzelnen Kammern 4 durch die öffnungen 5. Jede Kammer enthält, isoliert eingesetzt, Elektroden 6, die perforiert und gegebenenfalls hinter Filtertücher 9 gesetzt sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Entsprechend angeordnete Öffnungen 10 gestatten den Abfluß der Flüssigkeit. Die Schaltung der Elektroden an die Leitungen 7 und 8 kann beliebig sein und sich je nach den Betriebsbedingungen richten. In Fig. 1 sind die Elektroden in parallelen Gruppen in Serie geschaltet. Unter dem Einfluß , des Druckes und des Stromes wird die Flüssigkeit aus den Kammern 4 durch die, Elektroden bzw. die diesen vorgeschalteten Filtertücher hindurch die zu entwässernde Substanz verlassen und durch die öffnungen 10 abfließen. Die Flüssigkeit wird entsprechend der zunehmenden Entwässerung nachgepumpt, so lange, bis die Kammern mit fester Masse angefüllt sind, worauf die Presse auseinandergenommen und entleert wird.

In Fig. 2 und 4 ist eine Abänderung der beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Hier enthält jede Kammer eine nichtperforierte Elektrode 11 und zu beiden Seiten derselben zwei gleichnamige perforierte Elektroden, so daß zwei Teilkammern 12 und 13 entstehen. Man kann die Schaltung nach Fig. 2 vorneh- no men, wo alle gleichnamigen Elektroden parallel geschaltet sind. In diesem Fall genügt es, wenn man die Elektroden eines Vorzeichens isoliert in die Filterpresse einsetzt.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur elektroosmotischen Entwässerung pflanzlicher, tierischer oder mineralischer Stoffe unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß der zu entwässernde

Stoff in einem die Elektroden enthaltenden Filterraum gleichbleibenden Volumens unter von dem Stoff selbst ausgeübtem bzw. übertragenem Über- oder Unterdruck ohne Bewegung des gebildeten Kuchens dem Strom unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polarität der Elektroden zeitweise vertauscht.
3. Filterpresse zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbleche als Elektroden ausgebildet oder hinter die Filterelemente besondere Elektroden gesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.