DE2849352A1

DE2849352A1 - Membran-druckfilter

Info

Publication number: DE2849352A1
Application number: DE19782849352
Authority: DE
Inventors: Kordon Samuel Keat
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1979-05-17
Also published as: GB2011799B; FR2408374B1; GB2011799A; CA1108064A; DE2849352C2; US4246122A; BR7807522A; FR2408374A1; JPS5478376A; JPS6111647B2

Description

Firma ENGLISH CLAYS LOVERING POCHIN & COMPANY LIMITED, John Keay House, St. Austell, Cornwall, England

Membran-Druckfilter

Die Erfindung betrifft Druckfilter, insbesondere solche Druckfilter, bei denen ein hoher Druck auf eine Beschickungsmischung aus einer Flüssigkeit und einem feinverteilten Feststoff aufgebracht wird, und zwar mit Hilfe einer elastischen Membran oder einer elastischen Zwischenwand.

Es ist bekannt, daß, je höher der Druck ist, der auf eine Beschickungsmischung, die eine Mischung aus Flüssigkeit und feinverteiltem Feststoff enthält, in einem eine Filterfläche enthaltenden Druckfilter aufgebracht wird, um so höher auch der Anteil an Filtrat, d.h. Flüssigkeit, ist, der durch die Filterfläche gedrängt wird, und um so trockener der Filterkuchen ist, d.h. der feinverteilte Feststoff, der auf der Filterfläche zurückgehalten wird. Bei üblichen Druckfiltern wird der Druck unmittelbar mit Hilfe einer Rotationspumpe oder einer hin- und hergehenden Pumpe auf die Beschickungsmischung aufgebracht. Wenn es aber erwünscht ist, das Druckfilter mit einem Druck zu betreiben, der größer als etwa 20 kg/cm² ist, wird es unwirtschaftlich, den Druck unmittel-

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bar auf die Beschickung aufzubringen, weil die Feststoffteilchen in Beschickung beträchtliche Abnutzungsprobleme in den bewegten und feststehenden Teilen einer Druckpumpe, die für diesen Zweck benutzt wird, hervorrufen würde.

Es ist deshalb in den letzten Jahren eine Druckfilterart entwickelt worden, die eine elastische Membran oder eine elastische Zwischenwand verwendet, um den Druck von einem hydraulischen Mittel, das frei von Feststoffteilen ist, auf die Beschickungsmischung aus Flüssigkeit und Feststoffteilchen, die gefiltert werden sollen, zu übertragen.Die für die Erzeugung des hohen Druckes verwendete Pumpe kommt deshalb nur mit einer sauberen Flüssigkeit in Berührung, und es wird damit das Abnutzungsproblem beträchtlich verringert. Im allgemeinen enthält ein Druckfilter mit einer elastischen Membran oder Zwischenwand einen Druckbehälter, dessen Inneres durch die elastische Membran in zwei Abteile unterteilt ist, von denen eines für das hydraulische Medium vorgesehen ist, während das andere Abteil für die Beschickungsmischung vorgesehen ist, die Flüssigkeit und feinverteilten Feststoff enthält, und eine Filterfläche enthält, die für die Flüssigkeit durchlässig ist, jedoch für den feinverteilten Feststoff der Beschikkungsmischung durchlässig ist. Ein solcher Druckfilter, der hier als "Membran-Druckfilter" bezeichnet wird, kann so aufgebaut sein, daß die Filterfläche und die Oberfläche der Membran parallel verlaufen, und zwar entweder in einer Ebene oder gekrümmt, jedoch ist es im allgemeinen vorteilhafter, eine im wesentlichen zylindrische Filterfläche und eine koaxiale, zylindrische Membran vorzusehen, weil diese Ausbildung im allgemeinen ein günstigeres Verhältnis des Filterflächenbereiches zum Volumen des für die Aufnahme der Filterfläche erforderlichen, deren Lagerung und die Membran erfor-

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derlichen Druckbehälters ergibt. Ein Membran-Druckfilter dieser Art wird üblicherweise als "Rohr-Membrandruckfilter" bezeichnet. Verschiedene Arten von Rohr-Membrandruckfiltern sind z.B. in folgenden Druckschriften beschrieben worden: GB-PS 907 485, GB-PS 1 194 676, GB-PS 1 240 465 und GB-PS 1 272 494 und US-PS 3 900 403.

Eine Art eines Rohr-Membrandruckfilters enthält ein Paar im allgemeinen rohrförmiger, koaxialer, innerer und äußerer Anordnungen, die ineinander vorgesehen sind und so ausgebildet sind, daß sie in einer im allgemeinen aufrechten Stellung gehalten sind. Es ist ferner eine elastische Membran in Form einer undurchlässigen, elastischen Hülse vorgesehen, die in einer rohrförmigen Anordnung angeordnet und an jedem Ende an dem äußeren Rohrkörper befestigt wird. Ferner ist eine Filterfläche in Form eines Filterelementes , das um die innere Rohranordnung herum angeordnet und von dieser gehalten wird, vorgesehen. Ferner ist eine Auslaßvorrichtung zum Austragen von Filtrat, z.B. Flüssigkeit, aus dem Inneren der inneren Rohranordnung vorgesehen, das durch das Filterelement und durch öffnungen in der inneren Rohranordnung hindurchgetreten ist. Ferner ist eine Vorrichtung zur Verschiebung der Rohranordnungen axial zueinander zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung vorgesehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß in der ersten Stellung der genannten Rohranordnungen diese miteinander zusammenwirken und eine ringförmige Kammer bilden, die geschlossen ist und in ein inneres und ein äusseres Abteil, die nicht miteinander in Verbindung stehen, durch die genannte undurchlässige, elastische Hülse geteilt sind, wobei das innere Abteil einen Einlaß für eine Beschickungsmischung, bestehend aus einer Mischung aus Flüssigkeit und feinverteiltem

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Feststoff, der abgetrennt werden soll, enthält, während das äussere Abteil einen Einlaß für ein unter Druck stehendes hydraulisches Medium enthält. In der zweiten Stellung der genannten Rohranordnungen ist die ringförmige Kammer offen, um so feinverteilten Feststoff aus dem inneren Abteil austragen zu können. Im folgenden soll ein solcher Rohr-Membrandruckfilter als "Rohr-Membrandruckfilter der genannten Art" bezeichnet werden.

darin Ein Problem, das bei Membran-Druckfiltern auftritt, besteht, daß in allen Fällen —außer demjenigen, in welchem die Filterfläche im wesentlichen horizontal liegt, außer wenn das spezifische Gewicht des das hydraulische Mittel darstellenden Materials im wesentlichen ebenso groß ist wie dasjenige des die Beschickungsmischung darstellenden Materials — das schwerere Material einen höheren Druck auf die unteren Teile der elastischen Membran als das leichtere Material ausübt^ mit dem Ergebnis, daß die elastische Membran gezwungen wird, sich in das Abteil auszudehnen, das von dem leichteren Material eingenommen wird, bis die Kraft aufgrund der Differenz in dem hydrostatischen Druck, der auf die beiden Seiten der Membran einwirkt, durch die Zugkraft aufgrund der Ausdehnung der Membran ausgeglichen wird. Als Regel kann angegeben werden, daß, je größer die elastische Membran ist, umso größer

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die Änderung'in den Abmessungen der elastischen Membran sein werden, bevor die Kraft aufgrund der Differenz in dem hydrostatischen Druck die Zugkraft in der elastischen Membran ausgleicht. Beispielsweise im Falle einer elastischen Membran in Form einer zylindrischen Gummihülse, wie sie in einem Rohr-Membrandruckfilter verwendet werden kann, wird die Zunahme des ümfanges der Hülse umso größer, je größer der Durchmesser der Hülse ist. Die Ausdehnung der elastischen Membran in das Abteil, das das leichtere

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Material enthält, bringt das Problem mit sich, daß die Oberfläche der elastischen Membran nicht mehr parallel zur Filterfläche verläuft. Da infolgedessen der hydrostatische Druck des hydraulischen Mediums erhöht wird, um die Flüssigkeit durch die Poren der Filterfläche auszutreiben, nähert sich ein Teil der Membran sehr nahe der Filterfläche, und sie kann sie schließlich berühren, wodurch die Filterfläche weiterhin eine weitere Filtration an dem Teil der Filterfläche verhindert, während andere Teile der elastischen Membran in einem beträchtlichen Abstand während des Filtriervorgangs von der Filterfläche verbleiben, so daß eine dicke Schicht Filterkuchen in diesen Teilen gebildet wird. Der sich ergebende Filterkuchen unterschiedlicher Dicke ist schwer auszutragen, und seine Bildung entspricht einer unwirtschaftlichen Nutzung des Druckfilters.

Eine Lösung des oben dargestellten Problems ist die Verwendung eines hydraulischen Mediums, dessen spezifisches Gewicht von dem spezifischen Gewicht der Beschickungsmischung um nur einen geringen Wert abweicht (GB-PS 1 240 466). Diese Lösung des Problems weist aber den Nachteil auf, daß hydraulische Medien mit einem spezifischen Gewicht, das wesentlich höher ist als das von Wasser, teuer und oft schwer zu handhaben sind. Auch kann das spezifische Gewicht der Beschickungsflüssigkeit in einem weiten Bereich in einem verhältnismäßig kurzen Zeitintervall variieren, so daß es unmöglich ist, die Differenz zwischen den spezifischen Gewichten der Materialien in den gewünschten Grenzen zu halten.

Nach der Erfindung ist ein Membran-Druckfilter vorgesehen, welcher eine in zwei durch eine im wesentlichen aufrechtstehende, undurchlässige, elastische Membran voneinander getrennte Abteile geteilte

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Druckkammer aufweist, wobei das erste Abteil einen Einlaß für eine zu filternde, aus Flüssigkeit und feinverteiltem Feststoff bestehende Beschickungsmischung und eine Filterfläche aufweist, und wobei das zweite Abteil mit einem Einlaß für ein hydraulisches Medium versehen ist, wobei die undurchlässige, elastische Membran so ausgebildet oder mit einem Element so zusammenarbeitet, daß im Betrieb, wenn das Material in dem ersten Abteil ein höheres spezifisches Gewicht hat als das Material in dem zweiten Abteil, die Membran in eine solche Form gedrängt wird, daß die der Filterfläche gegenüberliegende Oberfläche der Membran im wesentlichen parallel zur Filterfläche verläuft.

Wenn das spezifische Gewicht der Beschickungsmischung im ersten Abteil, d.h. auf einer Seite der Membran eines Membrandruckfilters, wesentlich höher ist als das spezifische Gewicht des hydraulischen Mediums in dem zweiten Abteil, d.h. auf der anderen Seite der Membran, wird der untere Teil der elastischen Membran gemäß der vorliegenden Erfindung daran gehindert,sich zuweit in das zweite Abteil auszudehnen, das mit dem weniger dichten der beiden Materialien gefüllt ist.

In einer Ausführung der Erfindung wird der gewünschte Effekt erreicht durch Verringerung der tatsächlichen horizontalen linearen Abmessung der Membran in ungespanntem Zustand, und zwar in dem Bereich, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten auftritt. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß eine Membran vorgesehen wird, die selbst eine geringere ungespannte,horizontale/ lineare Ausdehnung in dem Bereich hat, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten auftritt, oder durch Verwendung eines elastischen Rückhaltebandes, das an der Membran anliegt oder ganz

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in der Nähe der Membran liegt, aber nicht an dieser befestigt ist, und das wirksam verhindert, daß die Membran sich in dem Maße ausdehnt, wie sie sich ohne das Rückhalteband ausdehnen würde. Der Bereich, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten ist, ist normalerweise der untere Bereich des Druckfilters.

Wenn die Filterfläche des Membrandruckfilters im wesentlichen eben ist, kann die elastische Membran eine ungespannte horizontale Breite haben, die in dem Bereich, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten auftritt, geringer ist als in anderen Bereichen. Vorzugsweise ist die Membran so ausgebildet, daß die ungespannte Breite in horibntaler Richtung sich vom Oberteil zum Boden entsprechend der Größe der unerwünschten Ausdehnung verändert. Z.B. kann die ungespannte horizontale Breite am Boden der Membran am geringsten sein, und sie kann zum Oberteil hin zunehmen. Wahlweise kann ein im wesentlichen rechteckförmiges Rückhalteband in dem Bereich verwendet werden, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten ist, und zwar auf der Seite der Membran, die sich in Berührung mit dem weniger dichten der beiden Materialien befindet. Das Rückhalteband ist vorgespannt und an seinen beiden Enden an oder in der Nähe der Vorrichtung zur Verankerung der Seitenkanten der Membran befestigt. Die Anwesenheit des vorgespannten Bandes, das nahe der Membran angeordnet ist, verhindert, daß die Membran sich in das Abteil, das von dem weniger dichten Material gefüllt ist, in solchem Maße ausdehnt, wie es sich bei Abwesenheit des Rückhaltebandes ausdehnen würde.

Wenn die Filterfläche des Membrandruckfilters im wesentlichen zylindrisch ist, wie es bei Rohr-Druckfiltern üblicherweise der

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Fall ist, kann die Membran kegeistumpfförmig oder teils zylindrisch und teils kegelstumpfförmig sein, wobei der ungespannte durchmesser am Oberteil größer ist als am Boden. Die Differenzen zwischen den Durchmessern am Oberteil und am Boden hängen von der Differenz zwischen den spezifischen Gewichten der Medien in den beiden Abteilen, der vertikalen Höhe der Abteile und der Dicke und den elastischen Eigenschaften des Materials der Membran ab. Wahlweise kann die elastische Membran zylindrisch sein, wobei sie aber in dem Bereich, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten sein würde, von einem ringförmigen Rückhalteband umgeben sein kann, das einen ungespannten Durchmesser hat, der geringer ist als der ungespannte Durchmesser der elastischen Membran. Das ringförmige Rückhalteband verringert den tatsächlichen Durchmesser der elastischen Membran in dem Bereich, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten sein würde. Wenn die Membran ungespannt ist, bewirkt das Rückhalteband, daß die elastische Membran eine Falte bildet oder wellenförmig wird. Wenn aber die elastische Membran unter Vakuum gegen die Innenwand des äußeren Rohrkörpers zurückgezogen wird, werden die Wellenformen oder Falten geglättet, und sie bilden sich nicht wieder, wenn hydraulischer Druck aufgebracht wird. Das Rückhalteband kann verhältnismäßig schmal und zylindrisch sein, und es braucht nur den Bereich zu um-· geben, in dem die unerwünschte Ausdehnung am stärksten sein würde. Vorzugsweise ist das Rückhalteband kegelstumpfförmig, und es umgibt einflilwesentlichen Teil der Membran, beispielsweise vom Boden bis etwa zur Mitte der Membran oder darüber. Der Durchmesser eines solchen kegelstumpfförmigen Bandes verändert sich von einem Wert, der beträchtlich geringer ist als der ungespannte Durchmesser der Membran am Boden bis zu einem Wert, der ebenso groß ist oder nur wenig geringer ist als der ungespannte Durchmesser der

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Membran am Oberteil des Bandes. Die elastische Membran hat für bekannte Arten eines Rohr-Membrandruckfilters oft ein glockenförmiges Ende, um die Befestigung der Enden der Membran an dem äußeren Rohrkörper zu erleichtern_; und um das Rückhalteband über eines der glockenförmigen Enden zu ziehen, ist das Rückhalteband vorzugsweise mit mehreren Löchern oder Schlitzen versehen, welche es ermöglichen, das Rückhalteband unter der Wirkung einer gegebenen Zugkraft in größerem Maße zu spannen.

Es kann wünschenswert oder erforderlich sein, für den Betrieb mit der elastischen Membran zwei oder mehr Rückhaltebänder verschiedener Abmessungen vorzusehen, um Änderungen in der Differenz zwischen den spezifischen Gewichten der beiden Medien in dem ersten und dem zweiten Abteil des Membran-Druckfilters auszugleichen.

Alle oben angegebenen Anordnungen dienen zur Vergrößerung der Kraft, welche der Ausdehnung der elastischen Membran in dem das weniger dichte Material enthaltenden Abteil entgegenwirkt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung, und um deutlicher zu zei-

Beispiel

gen, wie diese in Betrieb genommen wird, wird als / auf die Zeichnungen verwiesen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine elastische Membran bekannter Art für die Verwendung in einem Rohr-Membrandruckfilter der genannten Art, teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Ausführung einer elastischen Membran gemäß der Erfindung, wie sie in einem Rohr-Membrandruckfilter der ge-

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nannten Art verwendet wird, teilweise in einem Längsschnitt,

Fig. 3 eine zweite Ausführung einer elastischen Membran gemäß der Erfindung, die in einem Rohr-Membrandruckfilter der genannten Art verwendet wird, teilweise in einem Längsschnitt, und

Fig. 4 einen Rohr-Membrandruckfilter der genannten Art, der die elastische Membran nach Fig. 2 enthält, teilweise im Schnitt.

be, Die in Fig. 1 gezeigte bekannte elastische Membran (steht aus einer zylindrischen elastischen Hülse 1 mit glockenförmigen Endteilen 2 und 3 für die Befestigung der elastischen Membran an der äußeren Rohranordnung eines Rohr-Membrandruckfilters.

Die in Fig. 2 gezeigte elastische Membran besteht auch aus einer zylindrischen elastischen Hülse mit glockenförmigen Endteilen 2 und 3, jedoch ist in diesem Fall der Hauptteil der zylindrischen Hülse nun von einem kegelstumpfförmigen Rückhalteband 4 umgeben, welches bewirkt, daß der entsprechende Teil der zylindrischen elastischen Hülse eine gefaltete oder wellige Form annimmt. Der obere Teil des Rückhaltebandes ist mit mehreren Löchern versehen, die einen Durchmesser von 25,4 mm aufweisen.

Die in Fig. 3 gezeigte elastische Membran besteht aus einem oberen Teil 1, der zylindrisch ist, und aus einem unteren Teil 4, der kegeistumpfförmig ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung der Erfindung, in welcher ein Rohr-Membrandruckfilter der genannten Art (im einzelnen in der deut-

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sehen Patentanmeldung P 28 05 032.0 beschrieben) mit einer elastischen Membran nach Fig. 2 versehen ist. Der Rohr-Membrandruckfilter nach Fig. 4 hat eine innere Rohranordnung 100 und eine äußere Rohranordnung 200. Die innere Rohranordnung enthält zwei im wesentlichen konzentrische, zylindrische Elemente 101 und 102. Das zylindrische Element 101 besitzt einen Gesamtdurchmesser von 406 mm, und es besitzt eine Gesamtlänge von 2,0 m. Es bildet den zylindrischen Mittelabschnitt der inneren Rohranordnung und wirkt als Träger für ein Filterelement 103, und es ist mit mehreren Löchern 104 versehen, welche es dem Filtrat (das das Filterelement 103 durchsetzt hat) ermöglicht, in das innere des zylindrischen Elements 101 einzutreten. Das Filterelement 103 enthält üblicherweise ein zylindrisches Drahtsieb, welches eng über das zylindrische Element 101 paßt und eine Filtertuchhülse, die fest über den Drahtsiebzylinder paßt.

An den oberen und unteren Enden des zylindrischen Mittelelements 101 sind obere und untere Endabschnitte der inneren Rohranordnung befestigt. Diese Endabschnitte werden durch Abschließen der oberen und unteren Enden des zylindrischen Elements 101 durch Kreisplatten 105 bzw. 106 gebildet, wobei jede dieser Platten mit einem Mittelloch versehen ist, das ein Ende von zwei zylindrischen Ringen 107 und 108 aufnimmt, wobei das andere Ende jedes der Ringe in Mittellöcher eingreift, die in den kreisförmigen Endplatten 109 und 110 vorgesehen sind, welche die Enden des zylindrischen Elements 102 abschließen. Eine obere Einlaßleitung 111 für Druckluft und eine untere Auslaßleitung 112 für Filtrat durchsetzen jeweils die Endplatten 105 und 106, und sie stehen mit dem Raum zwischen den zylindrischen Elementen 101 und 102 in Verbindung. Das zylindrische Element 102 ist verschlossen. Es ist vor-

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gesehen, um das Innenvolumen des Elements 101 zu verringern, das mit Druckluft gefüllt werden muß, bevor der Druck in ihm ausreichend ansteigt, um den Filterkuchen von der Außenfläche des Filterelements 103 zu lösen. An der Platte 106 ist mit Hilfe mehrerer Gewindestifte ein inneres Endelement 113 befestigt, das ein Füllstück 114 und ein äußeres Endelement 115 enthält. In gleicher Weise ist an der Platte 105 ein inneres Endelement 116 befestigt, das ein Füllstück 117 und ein äußeres Endelement 118 enthält. Das innere Endelement 113, das äußere Endelement 115 und die Platte 106 bilden zwischen sich eine Kammer 119. Am oberen Ende des Rohrmembrandruckfilters bilden das innere Endelement 11.6, das äussere Endelement 118 und die Platte 105 zwischen sich eine zentrale Vorkammer 123, die mit mehreren sich radial erstreckenden Kanälen 124 versehen ist, die zu einer ringförmigen Kammer 125 und von da zu einem ringförmigen Schlitz 126 führen, durch den eine Beschickungsmischung in das innere erste Abteil des Rohr-Membrandruckfilters eingebracht werden kann.

Die äußere Rohranordnung 200 enthält einen zylindrischen Mittelabschnitt 201, untere und obere Endabschnitte, die einen unteren Flanschteil 202 und einen oberen Flanschteil 203 enthalten, die beide an den Mittelabschnitt 201 angeschweißt sind. Die Endabschnitte enthalten ferner ein unteres Ringelement 204 und ein oberes Ringelement 205, die an den Flanschteilen 202 bzw. 203 durch Gewindebolzen befestigt sind. In den Flanschteil 202 und das Ringelement 204 sind speziell geformte Nuten eingeschnitten, so daß sie zwischen sich die untere ringförmige Wulst einer undurchlässigen elastischen Hülse 1 aufnehmen und einklemmen können. In gleicher Weise ist die obere ringförmige Wulst 2 der undurchlässigen elastischen Hülse 1 zwischen den Flanschteil 203 und dem

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Ringelement 205 eingeklemmt. Der Flanschteil 202 ist mit einer Bohrung 210 versehen, und es steht eine Leitung 212 mit der Bohrung 210 in Verbindung. In gleicher Weise ist der Flanschteil 203 mit einer Bohrung 217 versehen, die mit einer Leitung 213 in Verbindung steht. Etwa in der Mitte zwischen den beiden Flanschteilen 202 und 203 ist eine im wesentlichen halbkreisförmige Leitung 218 vorgesehen, welche die Leitungen 212 und 213 miteinander verbindet und die mit einem Einlaß/Auslaß versehen ist, der mit einer Vakuumpumpe oder mit einer hydraulisches Medium unter geringem Druck liefernden Pumpe oder mit einer hydraulisches Medium unter hohem Druck liefernden Pumpe verbunden sein kann. Die inneren Austrittsöffnungen von Bohrungen 211 und 217 münden in das äußere zweite Abteil des Rohr-Membrandruckfilters.

Die innere Rohranordnung 100 kann relativ zu der äußeren Rohranordnung 200 mit Hilfe eines hydraulischen Kolbens 220 (der auf einer Tragkreuzkonstruktion befestigt ist , deren Füße mit dem oberen ringförmigen Element 205 verschraubt sind) in vertikaler Richtung nach abwärts verschoben werden. Der hydraulische Kolben 220 ist mit zwei Einlaß/Auslaßöffnungen für hydraulisches Medium unter hohem Druck versehen, so daß der innere Rohrkörper durch Verbindung der geeigneten Einlaß/Auslaßöffnung mit der Hochdrukpumpe gehoben oder gesenkt werden kann. Wenn der Rohr-Membrandruckfilter sich in der in Fig. 4 gezeigten Lage befindet, wird zwischen der inneren Rohranordnung uni der äußeren Rohranordnung am unteren Ende durch eine O-Ring-Dichtung, die in einer Nut in dem äußeren Endelement 115 des unteren Endabschnitts angeordnet ist, und am oberen Ende durch eine O-Ring-Dichtung, die in einer Nut in dem äußeren Endelement 118 des oberen Endabschnitts angeord-

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net ist, eine Dichtung hergestellt.

Die innere Rohranordnung und die äußere Rohranordnung bilden zusammen eine Ringkammer, die mit Hilfe der elastischen Hülse 1 in ein erstes Abteil und ein zweites Abteil unterteilt ist, wobei die Abteile nicht miteinander in Verbindung stehen.

Der Rohr-Membrandruckfilter, wie er oben beschrieben ist, wird zur Entwässerung einer wässerigen Suspension von Kaolin-Ton verwendet. Die wässerige Suspension hat ein spezifisches Gewicht von 1,2000, während das verwendete hydraulische Medium Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,000 war. Die elastische Membran 1 in Form einer undurchlässigen elastischen Hülse mit glokkenförmigen Enden 2 und 3 und einem zylindrischen Mittelteil mit einem ungespannten äußeren Durchmesser von 432 mm bestand aus Naturgummi mit einer Dicke von 6 mm. Ein Rückhalteband 4 mit Kegelstumpfform und mit einer Länge von 2,13 m, einem äußeren Bodendurchmesser von 348 mm und einem äußeren oberen Durchmesser von 394 mm bestand aus Naturgummi mit einer Dicke von 5 mm und wurde über den unteren Teil der elastischen Membran gezogen. Zwei Lochringe 5, wobei die Löcher einen Durchmesser von 25 mm besitzen und einen Abstand von 75 bis 100 mm voneinander haben, wurderj. in dem oberen Teil des Rückhaltebandes gebildet, um das Band leichter ausdehnen und über eines der glockenförmigen Enden der elastischen Membran ziehen zu können. Der bei der Entwässerung der Kaolin-Suspension gebildete Kuchen hatte bei Anwendung der oben beschriebenen Anordnung eine im wesentlichen gleichförmige Dicke von etwa 12,5 mm.

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Im Vergleich dazu änderte sich die Dicke des bei der Entwässerung der Kaolin-Suspension in Abwesenheit des Rückhaltebandes 4 gebildetenKuchens von etwa 3 mm am oberen Teil auf etwa 50 mm am Boden, was eine sehr unwirksame Verwendung des Filterflächenbereiches darstellt.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Rohr-Membrandruckfilter dazu verwendet, eine wässerige Suspension von Kaolin-Ton mit einem spezifischen Gewicht von 1,2000 zu entwässern, wobei das hydraulische Medium Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,000 war. Die elastische Membran wies die in Fig. 3 gezeigte Form auf und bestand aus einer undurchlässigen elastischen Hülse mit glockenförmigen Enden 2 und 3 gleicher Dimensionen wie diejenigen der oben beschriebenen elastischen Hülse, wobei aber der Hauptkörper der Membran aus einem oberen zylindrischen Teil 1 mit einer Länge von 915 mm und einem äußeren Durchmesser von 432 mm und einem unteren kegelstumpfförmigen Teil 4 mit einer Länge von 2,13 m und einem äußeren Bodendurchmesser von 373 mm und einem äußeren oberen Durchmesser von 419 mm bestand. Die elastische Membran bestand aus Naturgummi mit einer Dicke von 6mm, und es wurde eine Stufe oder Schulter in dem Bereich gebildet, in dem der zylindrische und der kegelstumpfförmige Teil miteinander verbunden waren. Der unter Verwendung der obengenannten Anordnung durch Entwässerung der Kaolin-Suspension gebildete Kuchen hatte eine im wesentlichen gleichförmige Dicke von etwa 12,5 mm.

In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Rohr-Membrandruckfilter dazu verwendet, eine wässerige Suspension aus

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einem Kaolin-Ton zu entwässern, wobei die wässerige Suspension ein spezifisches Gewicht von 1,200 hatte und als hydraulisches Medium Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,000 verwendet wurde. Die elastische Membran hatte die Form einer undurchlässigen elastischen Hülse mit glockenförmigen Enden der gleichen Abmessungen wie diejenigen der oben beschriebenen elastischen Hülsen, wobei aber der Hauptkörper der Membran aus einem oberen zylindrischen Teil mit einer Länge von 915 mm und einem äußeren Durchmesser von 421 mm und einem unteren kegelstumpfförmigen Teil mit einer Länge 2,13 m, einem äußeren Bodendurchmesser von 356 mm und einem äußeren oberen Durchmesser von 421 mm bestand. Die Membran bestand aus Naturgummi mit einer Dicke von 6 mm, und es war in diesem Falle keine Stufe oder Schulter vorgesehen, sondern es gingen der zylindrische Teil und der kegelstumpf förmige Teil glatt ineinander über. Der bei der Entwässerung von Kaolin-Suspension unter Verwendung der oben angegebenen Anordnung gebildete Kuchen hatte eine im wesentlichen gleichförmige Dicke von etwa 12,5 mm.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Membran-Druckfilter mit einer in zwei durch eine im wesentlichen aufrechtstehende, undurchlässige, elastische Membran voneinander getrennte Abteile geteilten Druckkammer, wobei das erste Abteil ein Einlaß für eine zu bildende, aus Flüssigkeit und feinverteiltem Feststoff bestehende Beschickungsmischung und eine Fiiterfläche aufweist und wobei das zweite Abteil mit einem Einlaß für ein hydraulisches Medium versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässige, elastische Membran (1) so ausgebildet ist oder mit einem Element (4) so zusammenarbeitet, daß im Betrieb, wenn das Material in dem ersten Abteil ein höheres spezifisches Gewicht hat als das Material in dem zweiten Abteil, die Membran (1) in eine solche Form gedrängt wird, daß die der Filterfläche (103) gegenüberliegende Oberfläche der Membran im wesentlichen parallel zur Filterfläche (103) verläuft.
2 . Membran-Dujrckf ilter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abteil eine im wesentlichen aufrechte zylindrische Filterfläche (103) besitzt und daß die undurchlässige, elastische Membran (4) koaxial zur Filterfläche verläuft und kegel-

stunpfförmig ausgebildet ist.

Bankhaus Merck, Finck & Co.. München
(BLZ 700 304 0O) Konto-Nr. 254649

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Bankhaus H. Aufhäuser. München (BLZ 700 306 0O) Konto-Nr. 261 3OO

Telegrammadresse: Patentsenior

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Postscheck: München (BLZ 70010080) Konto-Nr. 2O9O4-8OO
3. Membran-Druckfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abteil eine im wesentlichen aufrechte, zylindrische Filterfläche (103) besitzt und daß die undurchlässige, elastische Membran (1,4) koaxial zur Filterfläche verläuft und teilweise zylindrisch und teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
4. Membran-Druckfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abteil eine im wesentlichen aufrechte, zylindrische Filterfläche (103) besitzt und daß die undurchlässige,
elastische Membran (1) koaxial zur Filterfläche verläuft, zylindrisch ausgebildet ist und mit einem Rückhalteband (4) zusammenwirkt, das kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
5. Membran-Druckfilter nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Filterflache von einem Filterelement gebildet ist, das auf dem zylindrischen Mittelabschnitt
(100) der inneren Rohranordnung eines rohrförmigen Membran-Druckfilters der genannten Art gehalten ist.

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