DE287318C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE Md. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Mai 1914 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Filterpressen aller Art, insbesondere auf Filterpressen Kellyoder Bornettscher Bauart, bei denen die Filterkuchen auf in einen gemeinsamen Behälter eintauchende Filterflächen aus der Schwebe durch Filtrationsdruck niedergeschlagen werden, und hat ein Verfahren zum Gegenstande, welches ermöglichen soll, diese Kuchen schon in der Presse selbst in. für industrielle Zwecke vielfach erwünschtem, möglichst trockenem Zustande zu erhalten.

Bisher wurden diese Kuchen, um sie zu trocknen und ihnen ein dichteres Gefüge zu geben, nach beendeter Filtration durch besondere Hilfsmittel, bei Rahmenfiltern z. B. auf hydraulischem Wege oder nach Bornett durch besondere Druckplatten oder Flächen mechanisch oder, wie bei gewöhnlichen Rahmenpressen üblich, durch Dampf- oder Preßluftdruck auf die Filtertücher" weiter zusammengepreßt. Dieses letztere Dampf- oder Luftdruckverfahren ist als Nachpressung unmittelbar auf die freien Kuchenflächen auch bei den Sack- oder Beutelfiltern in Anwendung gebracht worden. Da hierdurch bei der Trocknung der Kuchen sehr leicht Risse entstehen, ist es unvermeidlich, daß der Dampf oder die Druckluft einfach den leichtesten und kürzesten Weg durch diese Risse nimmt, so daß eine weitere Trocknung unmöglich ist. Auch ist die mechanische Nachpressung umständlich, kostspielig und unpraktisch, weil sie besondere mechanische Hilfsmittel erfordert.

Das Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt die den vorerwähnten Filteranlagen anhaftenden Nachteile und ermöglicht es, die Nachpressung der Kuchen selbsttätig einzuleiten und in ökonomischer und praktischer Weise durchzuführen. Es kann überall da mit Vorteil zur Anwendung gelangen, wo man automatisch und hydraulisch die flüssigen Bestandteile der erzielten Kuchen möglichst beseitigen will, besonders wo der Kuchen wertvoll ist und das Filtrat wertlos ist, oder wo beide wertvoll sind und man sie möglichst vollkommen voneinander trennen will. Dies ist beispielsweise vielfach der Fall in der chemischen Industrie bei der Trennung von Paraffinen und Ölen, und in der Zuckerindustrie, wo die Kalkkuchen mit ihren organischen Salzen als Düngemittel verwendet werden sollen.

Die dem Verfahren zugrunde liegende Arbeitsweise, welche bei sämtlichen Filtern durch entsprechende Konstruktion derselben zur An-Wendung gelangen kann, soll im folgenden im Hinblick auf Fig. 1 bis 3 der beiliegenden Zeichnung erläutert · werden.

A ist ein geschlossener Filtrationsraum von der bei allen Filterpressen oder Saugfiltern üblichen Bauart, B ein kanneliertes Filtrierelement, welches mit Filtertuch oder mit einem anderen Filtermittel überzogen und ferner mit einem Filtratablauf b versehen ist. D ist eine Platte aus beliebigem Material von undurchdringlicher oder poröser Beschaffenheit. Die Platte D ist mit einer Stange d in Fig. ι und 2 versehen, die in einer Stopf-

büchse c verschiebbar geführt ist. Am äußeren Ende der Stange d ist ein Zeiger f und daneben eine Skala e angebracht, um die selbsttätige Verschiebung der im Innern befmdlichen Platte von außen beobachten und verfolgen zu können.

Die Hohlkammer A wird mit der durch Filtration zu trennenden Mischung durch das Rohr α gefüllt, wobei, wie üblich, die Luft

ίο durch eine passende Einrichtung k abgelassen wird. Der Filterkuchen setzt sich während der Trennung von flüssigen und festen Bestandteilen in der bei allen Filterapparaten bekannten Weise an B ab.

Während dieses Vorganges herrscht im Innern der Filterkammer nach hydraulischen Gesetzen überall gleicher, und zwar der von der Pumpe erzeugte Filtrationsdruck, so daß, wie die Pfeile schematisch zeigen, die bewegliehe Platte D entlastet bleibt, gleichviel, ob sich der Druck infolge des wachsenden Kuchenwiderstandes allmählich, z. B. auf 4 Atmosphären, erhöht. Der Kuchen wächst infolge der fortgesetzten Filtration, bis die letzte Schicht desselben die rechte Seite der Platte D berührt. In diesem Augenblick tritt eine Störung des Gleichgewichtes der bis dahin entlasteten Platte ein, indem der hydraulische Druck auf der rechten Seite der Platte durch den Kuchenwiderstand ersetzt wird, wohingegen auf der Peripherie des Kuchens und der linken Seite der Platte der Druck von 4 Atmosphären erhalten bleibt. Dieser plötzliche Umsehwung der Druckverhältnisse macht sich dadurch bemerkbar, daß die Platte ohne jede weitere äußere Ursache lediglich durch den Filtrationsdruck ganz plötzlich sich nach B bewegt. Beträgt, wie oben erwähnt, der Filtrationsdruck beispielsweise 4 Atmosphären, und besitzt die Platte auf der linken Seite einen Flächeninhalt von 500 qcm, so beträgt der effektive Druck auf dieser Seite 4 X 500 = 2000 kg. Da auf der rechten Seite nur der Widerstand des feuchten, weichen Kuchens vorhanden ist, und der an der Peripherie des Kuchens herrschende Filtrationsgegendruck nach der Mitte zu — wie die Pfeile in Fig. 2 andeuten — immer mehr abnimmt, so werden infolge des Druckunterschiedes die festen Teilchen des Kuchens selbsttätig eng zusammengepreßt, besonders wenn in dem Augenblick, wo der Zeiger f sich zu bewegen beginnt, der Druck noch weiter erhöht wird (siehe Fig. 2). Hierdurch wird die zwischen den Kuchenteilchen befindliche Flüssigkeit durch das Tuch und den Ablauf b herausgequetscht. Die verdrängte Flüssigkeitsmenge hängt von dem erhöhten Filtrationsdruck und den Eigenschaften der festen Substanzen ab. Der genaue Zeitpunkt, in welchem die selbsttätige Nachpressung eintreten soll, kann hier auch mühelos festgelegt werden, indem z. B. im obigen Fall (Fig. 1) der Zeiger f auf der Skalaablesung χ vor Beginn der. Filtration auf die gewünschte Kuchenstärke eingestellt wird. Diese Ablesung entspricht der genauen Entfernung der beweglichen Platte von der Filterfläche B und kann beliebig eingestellt werden. Sobald der gebildete Kuchen den Raum, entsprechend der Ablesung oder Einstellung, zwischen Platte und Filtertuch ausgefüllt hat, tritt die vorhin beschriebene plötzliche Nachpressung ein, die beliebig verstärkt werden kann.

Falls die in dem Kuchen als Feuchtigkeit zurückgehaltene Flüssigkeit wertvoll ist und durch das bekannte Auswaschen entfernt werden muß, empfiehlt es sich, die Platte aus irgendeinem porösen oder durchdringlichen Stoff herzustellen und nach vollendeter FiI-tration und erfolgter Nachpressung und Entfernung des in der Kammer befindlichen, unfiltrierten Überschusses durch das Rohr a Waschflüssigkeit in die Kammer einzupumpen. -Diese Waschflüssigkeit, welche wertlos ist, verdrängt die wertvollen flüssigen Bestandteile des Kuchens, wie es in der chemischen Industrie vielfach üblich ist, indem sie durch die poröse Platte und den Kuchen gedrückt wird. Da der Kuchen vorher durch selbsttätiges Zusammenpressen schon teilweise von seiner wertvollen Flüssigkeit befreit worden ist, ist jetzt nur noch wenig Waschflüssigkeit nötig. Das Filtrieren, Nachpressen und Auswaschen kann bei einem ökonomisch-minimalen Druck erfolgen, und nach Vollendung des Auswaschens kann der Druck durch die Pumpe, durch Dampf oder Preßluft erhöht werden, so daß die Kuchen auch noch weiter getrocknet werden.

In einer Filterpresse oder irgendeinem Filterapparat, wo eine Reihe selbsttätiger Preßplatten unabhängig voneinander angeordnet sind, genügt es, nur eine von diesen Platten mit der Anzeigevorrichtung f zu versehen. Die Anordnung einer Anzeigevorrichtung würde bei solchen Pressen, bei denen man die Kuchen auswaschen will, nicht immer nötig sein, und zwar aus dem Grunde, weil die Filtration in dem Augenblicke, wo die Kompression oder Nachpressung eintritt, unterbrochen werden muß, andernfalls würde wegen der Porosität der Preßflächen eine zwar gehemmte, aber doch fortgesetzte Filtration durch diese porösen Kompressionsflächen stattfinden, wobei neue Kuchen sich auf diese Flächen absetzen würden. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in denen, wie weiter unten erwähnt wird, die Bildung dieser zweiten Kuchen gerade erstrebenswert ist.

Um den Preßzeitpunkt noch schärfer bestimmen zu können, kann der von einer der

Preßplatten beeinflußte Zeiger einen elektrischen Kontakt schließen, wodurch ein Läutesignal gegeben und wobei gegebenenfalls durch passende Einrichtung die Filtration elektrisch

5 oder durch Dampf oder hydraulischen Druck selbsttätig abgestellt wird. Man sieht hieraus, daß die selbsttätig eintretende Verschiebung der Preßplätte zum selbsttätigen Auslösen weiterer Hilfsmittel benutzt werden kann.

ίο - Die dem Verfahren zugrunde liegende Arbeitsweise kann auch in der Weise verwirklicht werden, daß die mit Filtermaterial versehenen Filterplatten gegeneinander verschiebbar in einem passenden Gefäß angebracht werden, so daß die Filterplatten mit Kuchen sich durch diese Preßwirkung gegenseitig bewegen. Da die Filterplatten in diesem Falle als Preßplatten dienen, hat diese Anordnung den Vorzug, daß die besonderen Preßplatten in Fortfall kommen.

Ferner können diese verschiebbar angebrachten Platten aus porösem Filtermaterial mit dem Gefäß so ausgebildet werden, daß die Kuchen zwischen benachbarten Platten nacheinander sich bilden, und zwar in der Weise, daß die Kuchen an einem Ende des Gefäßes (s. Fig. 3) zwischen den ersten Platten B und E sich zuerst bilden. Sobald dann benachbarte Kuchen sich mit der folgenden Platte berühren, werden sie vermöge der selbsttätigen Preßwirkung zusammengeschoben. Da die Platten dichtschließend in das Gefäß eingepaßt sind, so werden die Filtratauslaufschlitze oder öffnungen b im Gefäßmantel durch die Bewegung der Platten selbsttätig geöffnet, so daß diese jetzt Filtration in der darauffolgenden Abteilung gestatten.

In Filterpressen, wo die Filterplatten in ein gemeinsames Druckgefäß gehängt sind, können die Preßflächen zwischen den Filterelementen aufgehängt werden, und zwar so, daß sie sich in passenden Führungen nach der Filterfläche bewegen können. Hierbei kann wiederum eine der Preßplatten oder Flächen mit einer Vorrichtung zum Anzeigen der Kuchenstärke verbunden werden. Auch können die Elemente selbst beweglich angebracht werden, so daß die Preßplatten wegfallen und die Elemente mit Kuchen sich gegenseitig bewegen, sobald sich die Kuchen berühren.

Bei allen Filterpressen, wo man die Kuchenstärke von außen genau kontrollieren will, kann man eine Preßplatte in einem kleinen Hilfsfilter am Deckel oder irgendeinem anderen passenden Teil des Gefäßes anbringen, so daß ein Zeiger mit Läutwerk bei Erreichung der erwünschten Kuchenstärke in der oben beschriebenen Weise in Tätigkeit gesetzt sind.

Claims (1)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Verfahren zum selbsttätigen Nachpressen von Filterkuchen und zum selbsttätigen Anzeigen der Stärke der gebildeten Kuchen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem geschlossenen Gefäß (/1) mit Filterboden (S) eine bewegliche Preßplatte (D) aus festem oder porösem Material in gewünschtem Abstand von der Filterfläche (B) angeordnet ist, so daß bei Erreichung der gewünschten Kuchenstärke das bis zu diesem Grenzpunkt auf der Preßplatte herrschende hydraulische Gleichgewicht durch die sich bildende Kuchenmasse (C) selbsttätig gestört wird und eine selbsttätige Bewegung der Platte (D) eintritt, · wobei vermöge des verminderten Druckes zwischen Platte (D) und Kuchen (C) auf der einen Seite und des Filtrationsdruckes auf der andern Seite der Platte (D) die letztere selbsttätig gegen die Kuchen (C) gepreßt wird, so daß beliebig kompakte Kuchen erzeugt werden und beliebige Kuchenstärken genau und selbsttätig angezeigt werden.

   . 2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Benutzung feststehender bzw. beweglicher Filterplatten, dadurch gekennzeichnet, daß durch das selbsttätige Zusammendrücken bei gewünschter Kuchenstärke die Platten (E) mit Kuchen (C) gegen feststehende bzw. bewegliche Preß-_N oder Filterplatten (Zi), die dann als Preßplatten wirken, bewegt werden ohne. Zuhilfenahme besonderer, zwischen oder hinter den Filterplatten angebrachter hydraulischer Kolben oder mechanischer Preßvorrichtungen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.