DE2706938A1 - PROCESS FOR FILTRATING TARS, PECHING, EXTRACTS OR OILS, FROM COALS - Google Patents
PROCESS FOR FILTRATING TARS, PECHING, EXTRACTS OR OILS, FROM COALSInfo
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Description
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43 Etsen-Kray43 Etsen-Kray
Friltendorfer Strato 351 Telefon (0201) 105-1Friltendorfer Strato 351 Telephone (0201) 105-1
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Verfahren zum Filtrieren von Teeren, Pechen, Extrakten oder Ölen, aus KohlenProcess for filtering tars, pitches, extracts or Oils made from coals
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen rußartiger und mineralischer Inhaltsstoffe aus Teeren, Pechen, Extrakten oder ölen, hergestellt aus Kohlen, durch Druckfiltration bei einer erhöhten Temperatur.The invention relates to a method for separating soot-like and mineral ingredients from tars, pitches, extracts or oils, made from coal, through pressure filtration an elevated temperature.
Es ist bekannt, z.B. nach der deutschen Auslegeschrift 1 189 517, rußartige und mineralische Inhaltsstoffe aus Steinkohlenteerpech durch Filtration abzutrennen und dafür Druckfilter mit Geweben aus Metall, Papier und Kunststoffen zu verwenden. Unter rußartigen Stoffen werden Substanzen verstanden, die beim Verkoken des Pechs keine Mesophase bilden und die Entstehung nadeiförmiger Strukturen blockieren. Die Gewebe sind beim Filtrieren eines Steinkohlenteerpechs Drücken von etwa 2 bis 10 bar und Temperaturen bis etwa 300° C ausgesetzt wodurch die Standzeit von Papier- und Kunststoffgeweben im allgemeinen nicht befriedigt. Metallgewebe sind unter diesen Bedingungen zwar beständig, die Filtrationsleistung nimmt jedoch mehr oder weniger schnell mitIt is known, e.g. according to German Auslegeschrift 1 189 517, soot-like and mineral ingredients from coal tar pitch to be separated by filtration and to use pressure filters with fabrics made of metal, paper and plastics. Under sooty Substances are understood to be substances that do not form a mesophase when the pitch is coked and that are needle-shaped Block structures. When filtering a coal tar pitch, the fabrics are pressures of about 2 to 10 bar and temperatures exposed to about 300 ° C, which increases the service life of Paper and plastic fabrics are generally unsatisfactory. Metal meshes are stable under these conditions, but the filtration performance decreases more or less quickly
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der Filtrationszeit ab, da der klebende Filterkuchen einen Teil der freien Öffnungen verstopft. Der Effekt ist besonders
ausgeprägt bei Geweben, die aus kreisrunden Fäden oder Fadenbündeln bestehen und deren öffnungen sich angenähert
konisch verengen. Ein nachteiliger Leistungsabfall erfolgt jedoch ebenfalls bei der Verwendung von Filtergeweben, deren
Öffnungen keine gegeneinander geneigten Flächen aufweisen. Das häufige, möglicherweise durch eine rauhe Oberfläche des
Filtergewebes geförderte Verstopfen der Filteröffnungen
erzwingt in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen Ausbau
und Reinigung des Filtergewebes.the filtration time as the sticky filter cake clogs some of the free openings. The effect is particularly pronounced in fabrics that consist of circular threads or thread bundles and the openings of which are approximated
narrow conically. However, a disadvantageous decrease in performance also occurs when using filter fabrics whose openings do not have surfaces that are inclined towards one another. Frequent clogging of the filter openings, possibly caused by a rough surface of the filter fabric
forces expansion at relatively short intervals
and cleaning of the filter fabric.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil
zu vermeiden und die Filtrationsleistung über eine längere
Zeitdauer konstant zu halten.The invention is based on this disadvantage
to avoid and to keep the filtration performance constant over a longer period of time.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß ein Filter mit spaltenförmigen öffnungen
verwendet wird, deren Breite von der Produktseite zur Filtratseite stetig zunimmt. Bevorzugt wird die Verwendung
von Filtern mit einer Spaltbreite zwischen 50 und 200>um,
wobei für eine Spaltbreite ^> lOOyUm zweckmäßig ein Filterhilfsmittel
zugesetzt wird. Bevorzugt wird ferner die verwendung von Filtern mit einem öffnungswinkel zwischen 5 und 60°.This object is achieved with a method of the type mentioned at the outset in that a filter with slot-shaped openings is used, the width of which increases steadily from the product side to the filtrate side. The use of filters with a gap width between 50 and 200 μm is preferred,
where a filter aid is expediently added for a gap width of ^> lOOyUm. The use of filters with an opening angle between 5 and 60 ° is also preferred.
Die Erfindung wird im folgenden durch Zeihnungen und Beispiele erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below by means of drawings and examples. Show it:
Fig. 1 ein Spaltplattenfilter in der Aufsicht,
Fig. 2a - 2c den Schnitt A-A aus Fig. 1.Fig. 1 is a split plate filter in plan,
2a-2c the section AA from FIG. 1.
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Fig. 1 zeigt, daß ein Spaltplattenfilter aus mehreren paralle-IeI verlaufenden Stäben 1 besteht, die in einem gleichmäßigen Abstand angeordnet sind, so daß spaltförmige Öffnungen 2 entstehen. Fig. 1 shows that a split plate filter from several paralle-IeI extending rods 1, which are arranged at a uniform distance, so that gap-shaped openings 2 arise.
Fig. 2a - 2c zeigen, daß die Stäbe 1 mit einer waagerechten Fläche zur Produktseite zeigen und sich die spaltförmigen Öffnungen 2 zur Filtratseite hin erweitern. Je nach der Größe des Öffnungswinkels 3 entstehen so mehr oder weniger gegeneinander geneigte Flächen. Auf diese Weise können die Stäbe 1 beispielsweise einen dreieckigen, trapezförmigen oder halbrunden Querschnitt aufweisen.2a-2c show that the bars 1 point with a horizontal surface to the product side and the gap-shaped Expand openings 2 towards the filtrate side. Depending on the size of the opening angle 3, there are thus more or less against each other inclined surfaces. In this way, the rods 1 can, for example, be triangular, trapezoidal or semicircular Have cross-section.
Die beispielsweise aus einem Steinkohlenteerpech abzutrennenden Inhaltsstoffe setzen sich in den Filterspalten nicht fest, sondern werden, falls ein Teilchen in einen Spalt gerät, vom Filtratstrom weggeschwemmt. Die freie Filterfläche bleibt daher im wesentlichen unverändert und die mögliche Filtrationsdauer wird ausschließlich durch die Durchlässigkeit des sich aufbauenden Filterkuchens bestimmt. Die Haftung des Filterkuchens auf der Oberfläche der Filterplatte ist gering, so daß der Kuchen im Gegensatz zu den bisher verwendeten Filtergeweben schnell und einfach entfernt werden kann.The ingredients to be separated from coal tar pitch, for example, do not settle in the filter gaps, instead, if a particle gets into a gap, it will be swept away by the filtrate stream. The free filter area remains therefore essentially unchanged and the possible filtration time is determined solely by the permeability of the itself built-up filter cake determined. The adhesion of the filter cake to the surface of the filter plate is low, so that the cake can be removed quickly and easily in contrast to the filter cloths used up to now.
Die Verwendung der Spaltplattenfilter ist nicht nur auf das Abtrennen der Inhaltsstoffe aus Steinkohlenteerpech beschränkt. Erfindungsgemäß können sie allgemein bei der Reinigung von Teeren, Pechen, Extrakten oder ölen, hergestellt aus Kohlen verwendet werden. Ausgangsmaterial der genannten Stoffe können sowohl Steinkohlen als auch Braunkohlen sein. Während Teere bei der thermischen Behandlung von Kohlen erhalten werden und eine Teerdestillation zu den Pechrückständen führt, werdenThe use of split plate filters is not limited to separating the ingredients from coal tar pitch. According to the invention, they can generally be used in the cleaning of tars, pitches, extracts or oils made from coals be used. The starting material for the substances mentioned can be both hard coal and lignite. While tars obtained in the thermal treatment of coals and tar distillation leads to the pitch residues
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Kohleextrakte bei einer Lösungsmittelbehandlung und Kohleöle bei einer katalytischen Hydrierung von Kohle mit Wasserstoff erhalten. Kohleöle sind im wesentlichen ein Gemisch aus Ölen verschiedener Siedelagen, Asphalten und mineralischen Feststoffen.Coal extracts in a solvent treatment and coal oils in a catalytic hydrogenation of coal with hydrogen obtain. Coal oils are essentially a mixture of oils from different boiling areas, asphalt and mineral solids.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Leistungssteigerung bei der Reinigung von Teeren, Pechen, Extrakten oder ölen, hergestellt aus Kohlen, beträgt durchschnittlich etwa 20 bis 30 %.The increase in performance achieved by the method according to the invention when cleaning tars, pitches, extracts or oils made from coals, is average about 20 to 30%.
5 kg Brikettpech mit einem E.P. von 80° C nach Krämer-Sarnow werden unter Zugabe von 3 % Filterhilfsmittel, z.B. Kieselgur,5 kg of briquette pitch with an EP of 80 ° C according to Krämer-Sarnow are added with 3 % filter aids, e.g. kieselguhr,
in einem Druckfilter mit 600 cm Filterfläche über eine Filterplatte aus Edelstahl mit einer Spaltbreite von lOO/Um bei 250° C und 5 bar Druck filtriert. Die Filtrationszeit beträgt hierbei im ersten Durchlauf 22 min.. Anschließend wird der sich auf der Filterplatte gebildete Filterkuchen mechanisch entfernt und erneut 5 kg Brikettpech eingesetzt. Nach dem 10. Filterzyklus ist die Durchflußzeit nur unerheblich auf 23 min. für 5 kg Einsatzpech gestiegen, da sich der Filterkuchen nach jedem Versuch praktisch vollständig von der Spaltfilterplatte entfernen läßt. in a pressure filter with a 600 cm filter surface over a filter plate made of stainless steel with a gap width of 100 / um 250 ° C and 5 bar pressure filtered. The filtration time in this case is 22 minutes in the first pass The filter cake formed on the filter plate is removed mechanically and 5 kg of briquette pitch are used again. After this 10. Filter cycle, the flow time is only negligible 23 minutes for 5 kg of pitch, since the filter cake can be removed practically completely from the slotted filter plate after each experiment.
Zum Vergleich wird 5 kg Brikettpech mit einem E.P. von 80 C nach Krämer-Sarnow unter Zugabe von 3 % Filterhilfe, z.B. Kieselgur,im gleichen Filter wie vorstehend beschrieben, bei 250° C und 5 bar Druck in 25 mm. über ein Metallgewebe mit lOO/Um Maschenweite filtriert.For comparison, 5 kg of briquette pitch with an E.P. from 80 C according to Krämer-Sarnow with the addition of 3% filter aid, e.g. kieselguhr, in the same filter as described above, at 250 ° C and 5 bar pressure in 25 mm. filtered through a metal fabric with a mesh size of 100 μm.
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jhT- (ο' jhT- (ο '
Anschließend wird der Filterkuchen mechanisch entfernt und erneut 5 kg Brikettpech eingesetzt. Nach dem 10. Filterzyklus ist die Durchflußzeit durch die sich im Metallgewebe festgesetzten Rückstände und die damit verbundene geringere freie Durchtrittsfläche im Filtergewebe auf 31 min. für 5 kg Einsatzpech gestiegen, das heißt, die Filterleistung ist auf ca. 75 % der ursprünglichen Durchsatzleistung abgefallen.The filter cake is then removed mechanically and 5 kg of briquette pitch are used again. After the 10th filter cycle is the flow time through which is set in the metal mesh Residues and the associated lower free passage area in the filter fabric to 31 minutes for 5 kg Bad luck has risen, that is, the filter performance has dropped to approx. 75% of the original throughput.
10 1 eines flüssigen Gemisches aus Schweröl, Asphalt und 10 % mineralischen Feststoffen (Asche) mit einer Teilchengröße ^lOO/Um werden unter Zugabe von 2 % Vulkanasche in einem ~~ / 210 1 of a liquid mixture of heavy oil, asphalt and 10 % mineral solids (ash) with a particle size of ^ 100 / um are added to a ~~ / 2
Druckfilter mit 600 m Filterfläche über eine Filterplatte aus Edelstahl mit einer Schlitzbreite von 60 ,um filtriert. Zur Filtration von 10 1 Einsatzprodukt werden 25 min. benötigt. Anschließend wird der Filterkuchen mechanisch entfernt und die Filtration unter gleichen Bedingungen fortgesetzt. Nach dem zehnten Filterzyklus beträgt die Filtrationszeit für 10 1 Produkt 25,5 min..Pressure filter with 600 m filter area over a filter plate made of stainless steel with a slot width of 60 μm filtered. 25 minutes are required to filter 10 l of feedstock. The filter cake is then removed mechanically and the Filtration continued under the same conditions. After the tenth filter cycle, the filtration time is 10 liters Product 25.5 min.
Zum Vergleich wird anschließend unter gleichen Versuchsbedingungen ein Metallgewebe mit 60 ,um Maschenweite eingesetzt. 10 1 eines flüssigen Gemisches aus Schweröl, Asphalt und 10 % mineralischen Feststoffen (Asche) mit einer Teilchengröße ^ClOO /iron werden in 25 min filtriert. Anschließend wird der auf dem Filtergewebe gebildete Filterkuchen mechanisch entfernt. For comparison, the same test conditions are then used a metal mesh with 60 .mu.m mesh size is used. 10 1 of a liquid mixture of heavy oil, asphalt and 10% Mineral solids (ash) with a particle size of ^ ClOO / iron are filtered in 25 min. Then the Mechanically removed filter cakes formed on the filter fabric.
Der Filtrationsvorgang wird in gleicher Weise mit 10 1 Einsatzprodukt zehnmal wiederholt. Durch die Ansammlung von Feststoffteilchen im Filtergewebe und dadurch bedingte Verringerung der freien Durchtrittsfläche erhöht sich nach dem zehn Durchsatz die Filtrationszeit auf 32 min.The filtration process is carried out in the same way with 10 1 feedstock repeated ten times. Due to the accumulation of solid particles in the filter fabric and the resulting reduction in free passage area increases after ten throughput the filtration time to 32 min.
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