DE2906254C2

DE2906254C2 - Verteilerkasten zur gleichmäßigen Aufgabe von Flüssigkeiten auf ein Filter

Info

Publication number: DE2906254C2
Application number: DE2906254A
Authority: DE
Inventors: Dominique Rouen Lizee
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 1978-02-22
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1982-08-19
Also published as: AU521446B2; GR66891B; PH18867A; YU38479A; JPS5811243B2; CA1116097A; PT69264A; BR7901120A; ES477974A1; SU990070A3; BE874351A; IL56719A0; YU40215B; OA06189A; JPS54158765A; DE2906254A1; ZA79841B; FR2418012A1; FR2418012B1; AU4453179A

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verteilerkasten für die Filtration von Flüssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt, in welchem das Absetzen der Feststoffe und damit ein Zusetzen des Filtermediums weitgehend vermieden werden soll.

Es ist bekannt, daß Ungleichmäßigkeiten bei den Aufgabemengen auf Filter die Leistung der Filter und die Güte des Waschvorgangs beeinträchtigen. Ungleichmäßige Aufgabemengen von Filtergut oder Waschflüssigkeit müssen also durch entsprechende Konstruktion der Verteilerkästen sicher vermieden werden. Für Bandfilter sind Verteilerkästen bekannt, die die gleiche Breite wie die Filterfläche aufweisen und in diese Filtergut in zwei aufeinanderfolgende Kammern eingebracht wird und sich von der einen durch Überlauf in die andere Kammer ergießt (FR-PS 13 27 693). Derartige Einrichtungen eignen sich für das Filtrieren von Gips beladenen Phosphorsäuren oder Aufschlußmassen, da die Verteilung des aufgegebenen Gutes ausreicht, um die Gefahr der Absetzung der Feststoffe gering zu halten. Aus der US-PS 36 26 486 ist ein Überlaufsystem zur gleichmäßigen Aufgabe des Gutes auf ein Scheibenfilter durch einen verstellbaren Schlitz bekannt.

Nach der FR-PS 23 22 640 ist ein Aufgabe- und Verteilerkasten für kontinuierliche Filter vorgesehen, wobei die zu filtrierende Aufschlämmung in dem Kasten so lange verbleibt, bis sich die Feststoffe im gewünschten Ausmaß am Boden abgesetzt haben. Dieser Kasten ist so ausgestaltet, daß er in einer rechteckigen Wanne mit geradem Boden eine verschiebbare Wandaufzunehmen vermag. Durch entsprechende Einstellung der Höhe und Seite der Wand wird die Aufschlämmung in dem Kasten in zwei Ströme aufgeteilt, wovon der eine durch die vorausgehende teilweise Sedimentation oder durch Dekantieren an Feststoff angereichert und der andere an Feststoff verarmt ist Diese beiden Ströme vereinigen sich dann wieder und werden über dem nach unten geneigten Schlitzraum aisf das Filter aufgegeben. Die vereinigten Ströme werden bei dieser bekannten Vorrichtung aus der Dekantierkammer durch ehien schräg abwärtsgerichteten schlitzförmigen Raum direkt ohne Richtungsumkehr auf ein Bandfilter aufgegeben.

Die DE-OS 14 36 309 betrifft einen Aufgabekasten für ein Vakuum-Bandfilter; in einem Wehrgehäuse befinden sich zwei sägezahnförmige Wehre. Irgendwelche Angaben zu einer speziellen Ausstaltung oder gar Bemessung der sägeförmigen Oberkante der Wehre ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verteilerkasten zur gleichmäßigen Aufgabe von Flüssigkeit auf ein Filter mit horizontale.- Filterfläche, insbesondere ein Band- oder Scheibenfilter, so auszugestalten, daß an jedem Punkt der Filterfläche eine gleiche Flüssigkeitsmenge abgegeben wird, wobei durch entsprechende Strömungsverhältnisse ein Absetzen der Feststoffe in der Flüssigkeit und die damit verbundenen Schwierigkeiten weitgehend vermieden werden.

Die Erfindung geht aus von einem Verteilerkasten mit einer Aufgabekammer mit Zuführung für die Flüssigkeit und einer Überlaufwand zur anschließenden Verteilerkammer, welche im Boden eine querliegende öffnung zum Durcfltritt der Flüssigkeit aus dem Verteilerkasten auf die Filterfläche hat Die oben gestellte Aufgabe wird dabei dadurch gelöst daß die Überlaufwand in bekannter Weise über ihre ganze Länge in ihrer Überlaufkante Einschnitte aufweist und daß die Fläche der einzelnen Einschnitte in der Überlaufwand proportional der an jedem Punkt der Filterfläche aufzugebenden Flüssigkeit ist Mit anderen Worten ist das Wesentliche der Erfindung in der Anpassung der Öffnungen der Einschnitte an die an jedem Punkt der Filterfläche abzugebenden Flüssigkeitsmenge zu sehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verteilerkasten ist die Aufgabekammer relativ klein, so daß darin solche Strömungsverhältnisse herrschen, daß ausreichende Turbulenz zur Verhinderung des Absetzens des Feststoffgehalts der Flüssigkeit herrschen können. So gelangt also aus der Aufgabekammer eine homogene Aufschlämmung in die Verteilerkammer und diese homogene Aufschlämmung wird gleichmäßig über die Filterfläche verteilt. Letzteres gelingt durch die besondere Ausgestaltung der Überlaufkante, der Überlaufwand und der darin vorgesehenen Einschnitte. Diese sind zweckmäßigerweise dreieckig mit dem Scheitel nach unten. Die Aufrechterhaltung der Homogenität der Aufschlämmung und der Gleichmäßigkeit deren Zuteilung auf das Filter wird durch die Tatsache unterstützt daß die Aufschlämmung in mehrfachen Stürzen mit jeweils Richtungsänderung von der Aufgabe auf das Filter gelangt

Diese Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verteilerkastens unterscheidet sich grundsätzlich von der Vorrichtung nach der FR-PS 23 22 640. Erfindungsgemäß findet keine Dekantierung oder teilweise Sedimentation und keine Aufteilung der zu filtrierenden Aufschlämmung in zwei Teilströme statt, sondern die zu filtrierende Aufschlämmung gelangt direkt aus der Aufnahmekammer über den Überlauf. Bei der bekannten Vorrichtung gelangen die vereinigten Teilströme aus der Dekantierkammer durch einen schräg abwärts gehenden schlitzförmigen Raum — der jedoch keines-

wegs als Verteilerkammer im Sinne der Erfindung bezeichnet werden kann — direkt ohne Richtungsumkehr auf die Filterfläche.

Um das mehrfache Stürzen und die Rkhtungsänderungen noch zu erhöhen, kann — wie noch näher erläutert wird — noch eine Schürze derart vorgesehen werden, daß die aus dem erfindungsgemäßen Verteiler kommende Aufschlämmung auf diese fällt und nach neuerlicher Richtungsänderung erst auf die Filterfläche gelangt

Wie oben bereits erwähnt, ist die Fläche der einzelnen Einschnitte in der Überlaufwand so bemessen, daß die abgegebene Menge an Filtergut in jedem Punkt der Filterfläche proportional ist Das bedeutet, daß die Überlaufkante bei Bandfiltern gleichmäßig verteilte r. Einschnitte gleicher Größe besitzen wird, während die Überlaufkante für ein drehbares Scheibenfilter von innen nach außen mit entsprechend dimensionierten und angeordneten Einschnitten versehen sein wird.

Der erfindungsgemäße Verteilerkasten ist in eine jo Aufgabekammer und eine Verteilerkammer unterteilt. In die Aufgabekammer führt die Produkt-Zuleitung. Sie ist von einem Boden und zwei vertikalen ungleich hohen Wänden begrenzt Die niedere Wand dient als Überlaufwand. Die neben der Aufgabekammer angeordnete Verteilerkammer besitzt einen horizontalen Boden mit einem längsverlaufenden Schlitz sowie eine dem Überlauf gegenüberliegende Wand. Die Kante der Überlaufwand weist die erwähnten Einschnitte auf, über welche die beiden Kammern miteinander in Verbindung stehen. Durch die bevorzugte Ausgestaltungsform der Einschnitte als am Scheitelpunkt stehende Dreiecke wird eine große Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im unteren Teil der Einschnitte gewährleistet, womit die Gefahr einer Verstopfung gerade in den Teilen, wo sie am größten ist, minimal gehalten wird. Zwischen diesen dreieckigen Einschnitten sind Abschnitte vorgesehen, die beispielsweise 200 bis 400 mm lang sein können. Bevorzugt ist die Tiefe der Einschnitte 100 bis 200 mm.

Gegebenenfalls kann der Boden der Aufgabekammer geneigt sein, um die Entleerung der Kammer zu erleichtern und die Absetzgefahr der Aufschlämmung weiter zu verringern.

Die Verteilerkammer kann gegebenenfalls an der der Überlaufwand gegenüberliegenden Wand mit einer Schürze aus einem biegsamen Material versehen sein, deren Ende die Filterfläche berührt bzw. dieser anliegt. Hierdurch läßt sich zusätzlich die Abgabemenge an Waschflüssigkeit regeln und außerdem die Waschflüssigkeit vorsichtig oder sanft auf den Filterkuchen bringen.

Ein spezielles Anwendungsgebiet des erfindungsgf:- mäßen Verteilerkastens ist die Abscheidung von Calciumsulfat aus der Aufschlußmassc bei der Phosphorsäuregewinnung durch Aufschluß von Rohphosphat mit Schwefelsäure und die Entfernung von in weiteren Verfahrensstufen der Herstellung von Reinphosphorsäure aus der Rohphosphorsäure gebildetem Calciumsulfat aus der Produktsäure.

Der erfindungsgemäße Verteilerkasten wird anhand der Figuren weiter erläutert Fi g. 1 und 2 sind vertikale Schnitte entlang B-B bzw. C-G wie in dem in F i g. 3 dargestellten senkrechten Schnitt angedeutet

F i g. 1 zeigt eine Aufgabekammer 2 mit Überlaufwand 3, deren Einschnitte 4 in dieser Figur nicht sichtbar sind. Die aus der Aufgabekammer 2 durch die Einschnittt· in der Überlaufkante der Überlaufwand austretende Flüssigkeit 5 gelangt in die Verteilerkammer 6 und von dort nach einer einfachen oder doppelten Kaskade durch die öffnung 7 auf den unteren Teil einer Schürze 8, deren Fixierung durch 9 angedeutet ist und auf weiche das Filtergut aufprallt und schließlich auf die in Pfeilrichtung wandernde Filterfläche tO sich ergieß r. Die Flüssigkeit erleidet hierbei eine Richtungsänderung, wodurch ihre Homogenität verbessert wird.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verteilerkastens 1 ist die Aufgabekammer 2 tiefer; die Flüssigkeitsströmung entspricht jedoch der Ausführungsform nach F i g. 1.

F i g. 3 zeigt eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Verteilerkastens 1 mit Speiseleitung 11 und der Überlaufwand 3 mit vielen Einschnitten 4i, 4^ 43... im der Überlaufkante. Die hier gezeigten Einschnitte sind für horizontale Scheibenfilter berechnet. Der linke Teil in der Figur fördert auf den Außenbereich der Scheibe. Das Filtergut fällt auf das untere Ende der Schürze 8 und gelangt von dort auf die Filterfläche. Die Vorrichtung 12 dient zur Demontage der Anlage und ist nicht erfindungswesentlich.

Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Überlaufwand bei einer Höhe von 150 mm für ein horizontal drehbares Scheibenfilter (FR-PS 13 27 693) Einschnitte folgender Breiten (in mm) auf:

4,
356

338 320

4₄	4,	4,	4-	4«	4,	4,0	4.,	4,2
302	284	264	246	228	210	192	174	154

Diese Breiten der Einschnitte sollen proportional dem Quadrat der Abstände von der Mitte sein, wodurch eine gleichmäßige Verteilung auf dem Scheibenfilter sichergestellt ist

Die Flächen der Einschnitte betrugen zwischen 115 und 267 cm² und reichten für hohen Durchsatz ohne Verstopfungen.

Die Flüssigkeitsverteilung für rechteckige Filterflächen, wie sie bei Bandfilter, Nutschen oder dergl. vorliegen, läßt sich durch dreieckige Einschnitte gleicher Breite sicherstellen.

Hier/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verteilerkasten, zur gleichmäßigen Aufgabe von Flüssigkeit auf ein Filter mit horizontaler Filterfläche, insbesondere ein Band- oder Scheibenfilter, mit einer Aufgabekammer mit Zuführung für die Flüssigkeit und einer Überlaufwand zur anschließenden Verteilerkammer, weiche im Boden eine querliegende öffnung zum Durchtritt der Flüssigkeit aus dem Verteilerkasten auf die Filterfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufwand (3) in bekannter Weise über ihre ganze Länge an ihrer Überlaufkante Einschnitte (4) aufweist und daß die Fläche der einzelnen Einschnitte (4) in der Überlaufwand (3) proportional der an jedem Punkt der Filterfläche aufzugebenden Flüssigkeit ist.

2. Verteilerkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (4) dreieckig mit dem Scheitel nach unten sind.

3. Verteilerkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (7) durch eine Schürze (8) begrenzt ist, deren unterer Teil auf der Filterfläche aufliegt

4. Verteilerkasten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Drehscheibenfilter die Breiten der Einschnitte (4) proportional dem Quadrat der Abstände von der Scheibenmitte sind.

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