DE2848109A1 - Prozessfilter mit kippbarem druckbehaelter - Google Patents

Prozessfilter mit kippbarem druckbehaelter

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Prozessfilter, bestehend aus einem mit Heizmantel versehenen kippbaren Druckbehälter mit flüssigkeitsdurchlässigen Filterboden und einem Rührwerk mit innerhalb des Behälters in dessen Längsachse verlaufender heb- und senkbarer Rührwerkswelle und am freien Wellenende angeschlossenem, sich parallel zum gegenüberliegenden Filterboden erstreckenden Rührorgan, wobei das Rührwerk auf einem die Rührwerkswelle mit seitlichem Spiel umgebenden Stützlager abgestützt und die Rührwerkswelle mit einem dem Rührorgan gegenüberliegenden Antriebsende über die obere Stützlagerbegrenzung herausgeführt ist.
Prozessfilter der vorbezeichneten Art dienen zur Durchführung mehrerer verschiedenartiger Verfahrensschritte zur Herstellung bzw. Gewinnung eines Produkts im geschlossenen Druckbehälter ohne Produktzwischentransport und sind aus der "Pharmazeutischen Industrie"
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S. 180 bekannt. Wesentliche Verfahrensschritte sind hierbei insbesondere die Trocknungsprozesse der nach Rückstandsfiltration gewonnenen Feststoffe, die in der Filtrationsstellung des Druckbehälters bei senkrecht verlaufender Behälterlängsachse durchgeführt werden. Sie erfolgen unter Mithilfe des Rührwerks, das auf einem lotrecht auf der oberen Behälterwandung angebrachten und in gesamter Länge den Druckbehälter überragenden Stützlager abgestützt ist und wobei das Stützlager auf einer oberen Begrenzung außerdem den mit der Rührwerkswelle in Antriebsverbindung stehenden Rührwerksmotor trägt.
Bei den Trocknungsprozessen, wobei im
<NichtLesbar>
des senkrecht stehenden Druckbehälters die Rührwerkswelle mit dem angeschlossenen Rührorgan in Form einer sich parallel zum gegenüberliegenden Filterboden erstreckenden Rühr- und Streichschaufel bis über die Anschlussstelle in den Feststoff abgesenkt ist und diesen ständig umrührt, hat sich gezeigt, daß sich manche Feststoffe an der mit geringer Umfangsgeschwindigkeit umlaufende Rührwerkswelle, an der Anschlussstelle des Rührorgans sowie am Rührorgan ansetzen und unter der Wärmeeinwirkung anbacken. Dieses
<NichtLesbar>
erfordert nach der Feststoffaustragung in einer von der senkrechten Behälterstellung abweichenden Behälterkippstellung nicht nur eine zusätzliche Reinigung der Rührwerkswelle und der Anschlussstelle einschließlich des Rührorgans mittels Flüssigkeit; es ergeben sich auch erhebliche Produktverluste durch die abgelösten und mit der Flüssigkeit aus dem Druckbehälter abfließenden Anbackungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbezeichneten Prozessfilter gleichzeitig durch Bauhöhenverringerung und Vorkehrungen an der Rührwerkswelle so zu verbessern und auszubilden, daß zur Vermeidung von Produktverlusten das Rührorgan mitsamt der Anschlussstelle und die Rührwerkswelle selbst von Feststoffanbackungen frei bleiben und die Leistung des Prozessfilters erhöht wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Stützlager innerhalb des Behälters die Rührwerkswelle konzentrisch umgibt und eine untere Lagerbegrenzung im Bereich des Rührorgananschlusses das Wellenlager bildet und daß das Stützlager seinerseits durch einen Hohlkörper mit gekrümmter Fläche und einem unteren Ebenenstück zum Behälterinnern hin abgeschlossen ist, wobei die
Krümmungsfläche das Stützlager mit Zwischenabstand gegenübersteht und das Ebenenstück mit der unteren Lagerbegrenzung fest verbunden ist. Diese Ausbildung gewährleistet bei niedriger Bauhöhe und reduziertem Bauaufwand des Prozessfilters, daß der Druckbehälter nach der Rückstandsfiltration zur Vornahme der Trocknungsprozesse in Kippstellungen schwenkbar ist, wodurch der in den Behandlungsraum des Druckbehälters ragende Teil der Rührwerkswelle mit der Anschlussstelle und des Rührorgans oberhalb des Niveaus des Feststoffes umlaufen,
<NichtLesbar>
außerhalb des Feststoffbereichs stehen und dadurch Feststoffanbackungen unterbleiben. Diese Anbackungen unterbleiben auch am übrigen Teil der im Behälterinnern umlaufenden Rührwerkswelle durch den vorgeschlagenen Hohlkörper, der von ihm die Feststoffe fernhält.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Hohlkörper mit einer Heizeinrichtung für die Krümmungsfläche, gegebenenfalls für das Ebenenstück versehen. Sie besteht erfindungsgemäß aus einem Heizmantel, der die Krümmungsfläche des Hohlkörpers, gegebenenfalls dessen Ebenenstück, auf der zum Behälterinnern gerichteten Seite unter Einhaltung eines Zwischenabstandes für den Durchsatz des Heizmittels umgibt. Hierdurch steht eine zusätzliche Fläche zur Übertragung von Heizenergie an den Feststoff zur Verfügung, so daß die Trockenzeit verkürzt und die Leistung des Prozessfilters entsprechend weiter erhöht wird. Weitere Merkmale der Erfindung sind den nachfolgenden Ansprüchen zu entnehmen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung nachfolgend erläutert. Es zeigen im Längsschnitt:
Fig. 1 einen Prozessfilter in Filtrationsstellung, Fig. 2 den Prozessfilter in Trockenstellung.
und senkbarer Rührwerkswelle 14 und daran angeschlossenem Rührorgan 15 in Form einer sich zum gegenüberliegenden Filterboden 11 parallel erstreckenden Rühr- und Streichschaufel sowie einem Gestell 16. Um eine horizontale Gestellachse 17 ist der Behälter 12 kippbar im Gestell 16 gelagert. Die Kippbewegungen des Behälters 12 um die Achse 17 erfolgen über ein nicht gezeigtes im Gestell 16 untergebrachtes Getriebe durch Handkurbel oder Hydraulikmotor. Der den unteren Teil des Behälters 12 abschließende Filterboden 11 ist abnehmbar oder aufklappbar ausgebildet und auf der Innenseite mit einem aufgelegten Filtermedium 18, beispielsweise einem Filterkarton oder Filtertuch, versehen. Zur Filtratableitung dient ein an der Bodenunterseite angebrachter Flüssigkeitsstutzen 19. Im Bereich der oberen Wandung sowie im mittleren Bereich weist der Behälter 12 je eine Austragsöffnung 20 und eine Beschickungsöffnung 21 auf.
Das mit der Rührwerkswelle 14 und dem Rührorgan 15 in der Behälterlängsachse durch eine Öffnung in der oberen Behälterwandung in den Behälter 12 ragende Rührwerk 13 ist auf einem sich in das Behälterinnere erstreckenden Stützlager 22 abgestützt, wobei die obere Lagerbegrenzung 23 die obere Behälterwandung geringfügig überragt und ebenso wie die sich im Bereich des Rührorgananschlusses
24 befindliche untere Lagerbegrenzung 25 die Wellenlager bilden. Auf der oberen Lagerbegrenzung 23 ist ein mit der über die Begrenzung herausgeführten Rührwerkswelle 14 in Antriebsverbindung stehender Getriebe- oder Hydraulikmotor 26 angeordnet. Das Stützlager 22 selbst umgibt zwischen den Lagerbegrenzungen 23 und 25 die Rührwerkswelle 14 unter Einhaltung eines seitlichen Spiels konzentrisch.
In das Behälterinnere erstreckt sich ferner ein Hohlkörper mit gekrümmter Fläche 28 und einem unteren, mit zentrischer Bohrung versehenen Ebenenstück 29. Die zweckmäßigerweise zylinderförmige Krümmungsfläche 28 reicht hierbei von der oberen Behälterwandung, an der sie mit einem Flansch 27 angeschlossen ist, bis zur unteren Begrenzung 25 des Stützlagers 22 und umgibt letzteres konzentrisch, ebenfalls unter Einhaltung eines seitlichen Spiels. Das Ebenenstück 29 seinerseits bildet das Auflager für das Stützlager 22. Zu diesem Zweck liegt es parallel zum Filterelement 18 an der Unterseite der unteren Begrenzung 25 des Stützlagers 22 an und ist mit diesem und der Krümmungsfläche 28 fest verbunden, wobei die Rührwerkswelle 14 mit dem Rührorgananschluß 24 aus der zentrischen Bohrung des Ebenenstücks 29 nach unten herausragt und sich mit dem Rührorgan 15 in den Behandlungsraum des Behälters 12 erstreckt. An der Stützlagerwandung angebrachte Stege 40, die an den Flansch 27 herangeführt sind, zentrieren das Stützlager 22 im Bereich der oberen Behälterwandung.
Bei dem aus der Krümmungsfläche 28 und dem Ebenenstück 29 bestehenden und zu einer Baueinheit verbundenen Hohlkörper 28, 29 ist die Krümmungsfläche 28 mit einer Heizeinrichtung versehen. Sie besteht zweckmäßigerweise aus einem Heizmantel 33, der die Krümmungsfläche 28 auf der zum Behälterinnern gerichteten Seite unter Einhaltung eines Zwischenabstandes für den Durchsatz des Heizmittels umgibt. Die beheizbare Fläche des Filters wird hierdurch erhöht und vor allem eine der Heizfläche des Behältermantels gegenüberstehende Heizfläche im Behälterinnern geschaffen. Durch entsprechende Ausbildung des Ebenenstücks 29 mit einer Heizeinrichtung, vorzugsweise einem Heizmantel an der zum Behandlungsraum des Behälters 12 gerichteten Unterseite, kann vor allem bei Prozessfiltern mit großflächigen Filterböden 11 die Gesamtheizfläche zusätzlich erhöht werden.
Die an der Anschlussstelle 24 mit der Rührwerkswelle 14 verbundene Rühr- und Streichschaufel 15 besitzt an der dem Filterboden abgewandten Seite zwei gabelförmige, senkrecht stehende Arme 30, die einander gegenüberstehend mit je einer Abstreiferkante dicht an die Außenseite der Krümmungsfläche 28 des Hohlkörpers 28, 29 herangeführt sind. An den Armen 30 sind in Ebenen unterschiedlicher Höhe mehrere zur Innenfläche des Behälters 12 gerichtete Rührschaufeln 31 befestigt, die gleichzeitig zum Abstreifen des Feststoffes von der Behälterinnenfläche dienen. Ein weiterer dem Ebenenstück 29 zugeordneter Abstreifer 32 hält dessen Unterseite bzw. einen vorgesehenen Heizmantel von Feststoffen frei.
Für den Heizmantel 10 des Behälters 12 und den Heizmantel des Hohlkörpers 28, 29 sind die Anschlüsse 34, 35 bzw. 36, 37 für Zu- bzw. Abführung des Heizmittels vorgesehen.
Wurde die Rückstandsfiltration in der in Fig. 1 gezeigten senkrechten Behälterstellung in üblicher Art und Weise durchgeführt, wonach anschließend je nach Erfordernis der gewonnene Feststoff in gleicher Behälterstellung bei eingeschaltetem Rührwerk 13 unter Zuhilfenahme der in den Feststoff abgesenkten Rühr- und Streichschaufel 15 noch gewaschen und nach deren Anhebung in eine obere Endlage kurzzeitig trockengeblasen werden kann, nimmt der Feststoff etwa die in Fig. 1 gezeigte Niveaulage ein. Nach erneutem Absenken der Rühr- und Streichschaufel 15 zum Abschälen des Feststoffes bis zum Filtermedium 18 wird der Behälter 12 mittels des Kippantriebs in die aus Fig. 2 ersichtliche Trocknungsstellung gekippt. In dieser Stellung mit schräg nach aufwärts gerichtetem Filterboden 11 und Ebenenstück 29, wobei der Behälter einen Kippwinkel zwischen 110° und 180° aus der Senkrechtlage (Filtrationsstellung) einnehmen kann, fällt der abgeschälte Feststoff vom Filterelement 18 und nimmt in etwa das in Fig. 2 eingezeichnete Niveau ein. Wird danach die Rühr- und Streichschaufel 15 in die obere Endlage angehoben, dann liegt der untere, nicht durch den Hohlkörper 28, 29 abgeschlossene Teil der Rührwerkswelle 14 einschließlich des Rührorgananschlusses 24 und der Rühr- und Streichschaufel 15 oberhalb des Feststoffniveaus und bleibt mit dem Feststoff außer Berührung. Der übrige Teil der im Behälterinnern befindlichen Rührwerkswelle 14 ist durch den Hohlkörper 28, 29 gegenüber dem Feststoff abgeschirmt. Auch bei dem nunmehr einsetzenden Trocknungsprozeß, wozu dem Behälterheizmantel 10 und dem Heizmantel des Hohlkörpers 28, 29 über die jeweils zugeordneten Anschlüsse 34 bzw. 36 ein Heizmittel, beispielsweise Dampf, zugeleitet und das Rührwerk 13 eingeschaltet wird, behält der Feststoff auch unter dem Einfluß der Rührschaufeln 31 im wesentlichen die in Fig. 2 eingezeichnete Niveaulage bei, so daß Feststoffanbackungen sowohl am freien Ende der Rührwerkswelle, am Rührwerksanschluß 24 sowie an der Rühr- und Streichschaufel 15 vermieden werden. Mögliche Feststoffanbackungen am Heizmantel und der Unterseite des Ebenenstücks
29, des Hohlkörpers 28, 29 sowie an der Behälterinnenwand vermeiden die Arme 30 und der Abstreifer 32 bzw. die Schaufeln 31.
Der Feststoffaustrag nach beendetem Trocknungsprozeß erfolgt bei weiterhin eingeschaltetem Rührwerk 13 in der Trocknungsstellung des Behälters 12 aus der in dieser Stellung nach unten gerichteten Austragsöffnung 20.
Leerseite
Figuren

Claims (8)

1.) Prozessfilter, bestehend aus einem mit Heizmantel versehenen kippbaren Druckbehälter mit flüssigkeitsdurchlässigem Filterboden und einem Rührwerk mit innerhalb des Behälters in dessen Längsachse verlaufender heb- und senkbarer Rührwerkswelle mit angeschlossenem, sich parallel zum gegenüberliegenden Filterboden erstreckenden Rührorgan, wobei das Rührwerk auf einem die Rührwerkswelle mit seitlichem Spiel umgebenden Stützlager abgestützt und die Rührwerkswelle mit einem dem Rührorgan gegenüberliegenden Antriebsende über die obere Stützlagerbegrenzung herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (22) innerhalb des Behälters (12) die Rührwerkswelle (14) konzentrisch umgibt und eine untere Lagerbegrenzung (25) im Bereich des Anschlusses (24) des Rührorgans (15) das Wellenlager bildet und daß das Stützlager seinerseits durch einen Hohlkörper (28, 29) mit gekrümmter Fläche (28) und einem unteren Ebenenstück (29) zum Behälterinnern hin abgeschlossen ist, wobei die Krümmungsfläche dem Stützlager mit Zwischenabstand gegenübersteht und das Ebenenstück mit der unteren Lagerbegrenzung fest verbunden ist.
2.) Prozessfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (28, 29) mit einer Heizeinrichtung für die Krümmungsfläche (28) und gegebenenfalls für das Ebenenstück (29) versehen ist.
3.) Prozessfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung aus einem Heizmantel (33) besteht, der die Krümmungsfläche (28) des Hohlkörpers (28, 29), gegebenenfalls dessen Ebenenstück (29), auf der zum Behälterinnern gerichteten Seite unter Einhaltung eines Zwischenabstandes für den Durchsatz des Heizmittels umgibt.
4.) Prozessfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (28, 29) durch feste Verbindung der Krümmungsfläche (28) und des Ebenenstücks (29) eine Baueinheit bildet.
5.) Prozessfilter nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (28, 29) durch feste Verbindung der Krümmungsfläche (28) mit dem Heizmantel (33) und dem Ebenenstück (29) eine Baueinheit bildet.
6.) Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsfläche (28) bzw. dem Heizmantel (33) und dem Ebenenstück (29) des Hohlkörpers am Rührorgan (15) angebrachte Abstreifermittel (30, 32) zugeordnet sind.
7.) Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Stützlager (22) und der Hohlkörper (28, 29) soweit in Behälterlängsachse in das Behälterinnere erstrecken, daß der Behälter (12) zur Durchführung von Trocknungsprozessen in Kipplagen schwenkbar ist, wobei das Ebenenstück (29) des Hohlkörpers, der in den Behandlungsraum des Behälters ragende Teil der Rührwerkswelle (14) mitsamt dem Rührorgananschluß (24) und dem Rührorgan (15) sich oberhalb des Feststoffniveaus befinden und aus dem Feststoff herausragen.
8.) Prozessfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (12) zur Durchführung der Trocknungsprozesse
<NichtLesbar>
aus der Filtrationsstellung bei senkrechter Behälterlängsachse kippbar ist.
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