DE3221148A1 - Vorrichtung und verfahren zum abtrennen und trocknen fester stoffe aus fluessigkeiten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum abtrennen und trocknen fester stoffe aus fluessigkeiten

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Description

  • Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen und Trocknen fester
  • Stoffe aus Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten umfassend - einen geschlossenen Filterbehälter mit Suspensionszulauf und Filtratablauf in bzw. aus einem Filterraum - eine Filteranordnung im Filterraum mit mindestens einem den Filterraum in einen Suspensionsraum und einen Filtratraum trennenden Filter - eine Einrichtung zum Lösen von am Filter abgelagerten Feststoffen vom Filter - einen Verwirbelungsraum unterhalb der Filteranordnung - eine Trockengaszuleitung in den Verwirbelungsraum sowie eine Trockengasableitung aus dem Behälter und - eine Einrichtung zum Entfernen getrockneter Feststoffe aus dem Behälter.
  • Um flüssigkeitsfreie Feststoffe aus Suspensionen zu gewinnen ist es bekannt, die Suspension durch einen Filter innerhalb eines Filterbehälters laufen zu lassen, dann die auf dem Filter abgelagerten Feststoffe (Filterkuchen) zu lösen und aus dem Filterbehälter zu entfernen und anschließend nach Zerkleinern des Filterkuchens in gesonderten Filterkuchenmühlen, den zermahlenen, noch feuchten Filterkuchen in gesonderten Wirbelschicht-Trocknern zu trocknen. Bei dieser Vorgehensweise ist die benötigte Trockenzeit vorteilhaft gering, der apparative und verfahrensmäßige Aufwand ist jedoch aufgrund der benötigten drei gesonderten Apparaturen Filteranordnung, Kuchenmühle und Wirbelschicht-Trockner, hoch. Sterile Bedingungen (insbesondere bei der Medikamentenherstellung) können nur unter hohem Aufwand aufrecht erhalten werden; auch besteht unter Umständen die Gefahr der Kontaminationder Außenwelt z.B. durch gefährliche Lösungsmittel.
  • Aus der europäischen Offenlegungsschrift Nr. 0002847 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Trocknung des Filterkuchens bereits innerhalb des Filterbehälters vorgenommen wird. Hierbei wird nach dem Abfiltern der Suspension der an Filterkerzen angelagerte Filterkuchen mittels Druckluft von den Filterkerzen entfernt, woraufhin die Filterkuchenteile in den darunterliegenden Verwirbelungsraum fallen. Durch einen Trockengasstrom im Verwirbelungsraum sollen die Kuchenbruchstücke aufgewirbelt und auf diese Weise in einer Art Wirbelbett-Trocknung getrocknet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Trockenzeit bei dieser Bauart häufig sehr lang ist, was darauf zurückzuführen ist, daß nur ein Teil der vom Filter herabfallenden Kuchenbruchstücke die für den Schwebezustand im Wirbelbett erforderliche Größe im Bereich einiger Millimeter aufweist, da je nach Bauart des Filters bis zu handtellergroße Kuchenbruchstücke auftreten.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine weitgehend störungsfrei arbeitende Vorrichtung der eingangs genannten Art mit verbesserterTrockenleistung unter Beibehaltung der kompakten geschlossenen Bauweise bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch - eine Zerkleinerungseinrichtung im Behälter unterhalb der Filteranordnung zum Zerkleinern der vom Filter in ggf. bis zu etwa handtellerqroßen Brocken entfernten Feststoffe in im Trockengasstrom schwebefähige Teilchen und - eine Trenneinrichtung zur wahlweisen Abtrennung der Zerkleinerungseinrichtung vom Suspensionsraum.
  • Beim Filtrieren der Suspension ist die Zerkleinerungseinrichtung vom Suspensionsraum abgetrennt, so daß keine Ablagerungen an der Trenneinrichtung oder Korrosion der Trenneinrichtung, insbesondere bei der Verwendung aggresiver Lösungsmittel, zu befürchten ist. In der anschließenden Trocknungsphase wird die Trenneinrichtung geöffnet und die Zerkleinerungseinrichtung in Betrieb gesetzt. Diese zerkleinert die vom Filter herabfallenden Kuchenbruchstücke, so daß anschließend sämtliche Feststoffteilchen im Wirbelbett-Trocknungsverfahren vom Trockengasstrom im Verwirbelungsraum schnell und wirksam getrocknet werden können.
  • Aus dem Prospekt "AEROMATIC" der Aeromatic AG Verfahrenstechnische Anlagen, CH-4132 Muttenz (Schweiz), ist es bekannt, in einem Verwirbelungsraum einen Finger- oder Schnellrührer zur Produktauflockerung oder Zerkleinerung einzusetzen. Dieser in einem reinen Wirbelschicht-Trockner eingebaute Schnellrührer eignet sich jedoch nicht zur Zerkleinerung bis zu handtellergroßer, ggf. auch stark verfestigter Filterkuchenbrocken in schwebefähige Teilchen.
  • Um die zerkleinerten Teilchen in einfacher Weise durch den Trockengasstrom von der Trenneinrichtung abheben zu können, wird vorgeschlagen, daß die für das Trockengas durchlässige Zerkleinerungseinrichtung im Trockengasstrom liegt und daß unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung ein im Trockengasstrom liegendes Auffangsieb für durch die Zerkleinerungseinrichtung gefallene Feststoffe vorgesehen ist. Während des Betriebes werden die durch die Zerkleinerungseinrichtung auf das Auffangsieb gefallenen Feststoffe vom Trockengasstrom mitgenommen und durch die Zerkleinerungseinrichtung hindurch in den darüberliegenden Verwirbelungsraum transportiert, so daß die Trocknung auch dieser Teilchen gewährleistet ist.
  • Als Zerkleinerungseinrichtung kann beispielsweise eine Reibmühle eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch eine den Trockengasstromquerschnitt ausfüllende Stiftmühle, da diese einfachen Aufbau und zuverlässige Funktion aufweist und den durch sie hindurchlaufenden Trockengasstrom nur geringfügig stört, insbesondere dann, wenn sie während der Trockengaszufuhr in Betrieb bleibt.
  • In einer hierzu alternativen besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Zerkleinerungseinrichtung ein den Trockengasstromquerschnitt ausfüllendes Rüttelgitter, wobei dieses Rüttelgitter in Richtung des Trockengasstromes und/oder in hierzu senkrechter Richtung oder Richtungen hin- und herbewegt werden kann. Ein derartiges Rüttelgitter hat besonders einfachen Aufbau, da Drehlagerungen entfallen und keine erhöhte Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit und die Dimensionsstabilität während des Betriebes (Abrieb; Temperaturschwankungen) gestellt werden. Dennoch ist eine zuverlässige Zerkleinerung der Filterkuchenstücke bei entsprechender Wahl der Vibrationsfrequenz und der Amplitude gewährleistet. Als besonders gut geeignet hat sich eine Vibrationsfrequenz von etwa 25 Hz und eine Amplitude von etwa 10 mm herausgestellt. Der Mechanismus der Kuchenzerkleinerung liegt in erster Linie darin, daß bei der Vibration die Rüttelgitterflächen gegen die aufgrund ihrer Massenträgheit vergleichsweise unbeweglichen Kuchenbruchstücke stossen und diese dadurch zerkleinern. Dabei hat sich eine Gittermaschenweite von etwa 20 mm als besonders geeignet herausgestellt.
  • Um insbesondere bei in der horizontalen Ebene liegenden Bewegungskomponenten der Vibrationsbewegung zu verhindern, daß die Filterkuchenbruchstücke an eine Seite des Rüttelgitters wandern, wird vorgeschlagen, daß das Rüttelgitter mit vertikal nach oben abstehenden Stegen ausgebildet ist.
  • Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß zumindest bei größerer Horizontalkomponente der Vibrationsbewegung die Stege zur Zerkleinerung beitragen.
  • Bei größerer Vertikalkomponente (d.h. in Strömungsrichtung liegender Komponente) der Rüttelbewegung hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Rüttelgitter mit vertikal nach oben stehenden Spitzen ausgebildet ist, da diese bei der Rüttelbewegung in die auf sie fallenden Filterkuchenbruchstücke eindringen und diese dadurch zerteilen.
  • In vielen Fällen reicht es aus, zur Zerkleinerung der Kuchenbruchstücke das frei im Trockenluftstrom angeordnete Rüttelgitter als solches alleine vibrieren zu lassen. Für diejenigen Fälle, bei denen es auf schnelle und gründliche Zerkleinerung der Filterkuchenfladen ankommt, wird ein zweites Gitter vorgeschlagen, welches mit geringem Abstand, vorzugsweise unterhalb des Rüttelgitters, angeordnet ist und entweder gegenläufig zum Rüttelgitter bewegt wird oder starr mit dem Behälter verbunden ist. Die durch das obere Gitter#hindurchtretenden Filterkuchenbruchstücke werden vom unteren Gitter miterfaßt und auf diese Weise zwischen beiden Gittern zerschert. Die gegenläufige Vibration der beiden Gitter ist dann anzustreben, wenn es auf möglichst schnelle Zerkleinerung und vibrationsarmen Lauf ankommt, da die Bewegungsmomente sich jeweils gegenseitig aufheben. Für die Fälle, bei denen möglichst einfacher, zuverlässiger Aufbau erstrebt wird, wird vorgeschlagen, das zweite Gitter starr am Behälter anzubringen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Zerkleinerungseinrichtung eine vom Trockengasstrom durchströmte, im wesentlichen hohlzylindrische, elastische Manschette, deren beide #Ränder am Behälter rundum abdichtend befestigt sind und an deren Innenumfang im Mittenbereich zwischen beiden Rändern das Rüttelgitters angebracht ist, wobei ein Rüttelantrieb vorgesehen ist, der an den Außenumfang der Maschette im Mittenbereich angreift.
  • Zur Bewegung des Rüttelgitters ist demnach lediglich auf den Außenumfang der elastischen Manschette im Mittenbereich eine entsprechende Rüttelkraft anzulegen, die die Manschette und mit ihr das Rüttelgitter in Bewegung versetzt. Es sind daher keinerlei in den Sterilraum innerhalb der Manschette mündende Dreh- oder Verschiebedurchführungen für an das Rüttelgitter angreifende Antriebselemente erforderlich. Die in vielen Fällen geforderte Sterilität des Innenraums ist von vorneherein gewährleistet. Die genannten Durchführungen entfallen und damit auch das Problem ihrer Abdichtung.
  • Als Manschette kommt bevorzugt ein gewebeverstärkter Polytetrafluoräthylen (PTFE)-Schlauch in Frage, wobei zur Vereinfachung der dichten Befestigung seiner Ränder am Behälter, die Ränder der Manschette zur Einspannung in eine jeweilige Flanschverbindung jeweils mit einem radial nach außen abstehenden Steg ausgebildet sein können.
  • Um eine leicht herstell- und wieder lösbare Befestigung des Rüttelgitters an der Manschette zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß die Manschette im Bereich des Rüttelgitters von einem Spannring umfaßt ist, der den Manschettenmantel radial nach innen gegen den Außenumfang des Rüttelgitters preßt.
  • Zum Befestigen bzw. Lösen des Rüttelgitters-muß demnach lediglich der Spannring gespannt bzw. entspannt werden.
  • Eine einfache direkte Kraftübertragung vom Rüttelantrieb auf das Rüttelgitter wird erfindungsgemäß dadurch erzielt daß der Rüttelantrieb mit dem Spannring verkoppelt ist.
  • Zur Entlastung der Manschette wird ein Auflager für den Spannring vorgeschlagen, welches an einem zwischen zwei Flanschen, vorzugsweise mittels Zuganker, einspannbaren Distanzelement angebracht ist. Die Einspannung zwischen den Flanschen gewährleistet eine schnelle Montage und Demontage. Hierbei kann das Distanzelement von zwei jeweils zwischen den Flanschen eingespannten Halbschalen gebildet sein. Hierdurch wird zum einen erreicht, daß die Manschette nach außen hin vollständig abgedeckt ist und somit Beschädigungen der Manschette von außen her ausgeschlossen sind. Zum anderen wird durch die zweiteilige Ausführung ein schneller, einfacher Zugang zum Spannring bei nach wie vor montierter Manschette erreicht In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Trenneinrichtung als Flachschieber ausgebildet. Ein derartiges Ventil ist einfach aufgebaut und zuverlässig in der Funktion; in geöffnetem Zustand gibt der Flachschieber den Ventilquerschnitt völlig frei, so daß eine Störung der Trockengasströmung vermieden wird. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Trenneinrichtung von einem Drehklappenventil gebildet, was den Vorteil bietet, daß die Innenwand des Ventilgehäuses bis auf einen ggf. vorhandenen Dichtungswulst und die Drehklappenwellendurchführung völlig glatt ist, so daß Ablagerungen an der Ventilgehäusewand ausgeschlossen sind, insbesondere dann, wenn das Ventilgehäuse mit einer PTFE-Auskleidung versehen ist. Ein derartiges auch Butterfly-Ventil genanntes Drehklappenventil hält ohne weiteres den bei der Filtrierung auftretenden Flüssigkeitsdrucken stand (bis zu etwa 600 kPa entsprechend etwa 6 bar)#. Eine einfache Abdichtung der Wellendurchführung des Drehklappenventils wird durch eine PTFE-Stopfbüchse erreicht.
  • In einer mechanisch stabilen, ein Hindurchfallen von Feststoffteilchen zuverlässig verhindernden Ausführungsform wird das Auffangsieb von einer perforierten Platte und einem von dieser getragenen, ein- oder beidseitig mit einem Stützsieb versehenen Filter gebildet.
  • Um nach Beendigung des Trocknungsvorgangs den Feststoff aus dem Filterbehälter entfernen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Auffangsieb aus der Trockengaszuleitung entfernbar ist und daß unterhalb des Auffangsiebs eine mit einem öffenbaren Verschluß versehene Feststoffabgabeöffnung vorgesehen ist. Hierbei kann das Auffangsieb wiederum als Teil eines Flachschiebers oder Drehklappenventils ausgebildet sein.
  • Der Verschluß wird vorzugsweise ebenfalls von einem Drehklappenventil vorstehend erläuterter Bauweise gebildet.
  • Es wird vorgeschlagen, daß der Raum zwischen Verschluß und Auffangsieb mit radialen und/oder tangentialen Druckgaseinlässen und vorzugsweise mit Strömungsleitblechen versehen ist. Auf diese Weise wird ein Gasverteiler gebildet, der eine über den Querschnitt gleichmäßige nach oben gerichtete Gasströmung erzeugt.
  • Um die Herstellungs- und Montagekosten gering zu halten und um Wartungsarbeiten zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß die Trenneinrichtung und die unterhalb der Trenneinrichtung vorgesehenen Bauteile in einem vorzugsweise aus mehreren hohlzylindrischen Abschnitten gebildeten hohlzylindrischen Behälteransatz vorgesehen sind, der an einem den Filterraum umschließenden Behälteroberteil angebracht, vorzugsweise angeflanscht, ist.
  • Um die Feststoffteilchen ohne zusätzliche Filter aus dem Trockengasstrom ausfiltern zu können, ist ein Trockengasauslaß aus dem Filterraum vorgesehen, so daß das Trockengas durch den Filter läuft. Der Filter wird daher nicht nur als Flüssigkeits-Feststoff-Filter sondern auch als Gas-Feststoff-Filter genutzt.
  • Für die Filteranordnung kommen beispielsweise Kerzen- oder Beutelfilter in Frage. Bevorzugt wird jedoch eine Tellerdruckfilter- anordnung verwendet, da deren Filterwirksamkeit besonders hoch ist und sich hohe Filterkuchenqualitäten (gleichmäßige Dicke und Dichte) und hohe Kuchenstärken (bis zu 100 mm) erzielen lassen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist unterhalb der Tellerdruckfilteranordnung ein nach unten konisch zulaufender Füllkörper vorgesehen. Dieser Füllkörper reduziert das Volumen des Suspensionsraums, so daß bei einer sich an den Filtervorgang anschließenden Wäsche des Filterkuchens mit Lösungsmitteln,der Volumenbedarf an Lösungsmittel dementsprechend verringert. Zudem lenkt der Füllkörper aufgrund seiner Konizität den aufsteigenden Trockengasstrom in die vorgesehene Richtung zu den Tellerrändern hin.
  • Um den Filterkuchen schnell und wirkungsvoll von den Filtern ablösen zu können, wird eine an die Filteranordnung angreifende Rütteleinrichtung vorgeschlagen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten, insbesondere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem eine Suspension durch einen Filter in einem Filterraum geführt wird, anschließend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und in einem Verwirbelungsraum unterhalb des Filters in einem Trockengasstrom getrocknet werden. Um in möglichst kurzer Trocknungszeit ein gleichmäßiges Trocknen der Feststoffe zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß nach dem Lösen der Feststoffe vom Filter diese zu im Trockengasstrom schwebefähigen Feststoffteilchen eine Teilchengröße von vorzugsweise 1 bis 5 mm, am besten etwa 2 bis 3 mm, zerkleinert werden.
  • Um ein vollständiges Trocknen sämtlicher Feststoffteilchen zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Luftstrom durch den Filter geführt wird und daß während der Lufttrocknungsphase, ggf. mehrfach, die vom Trocknungsluftstrom auf den Filter abgelagerten Feststoffe zur erneuten Wirbelbett-Trocknung vom Filter gelöst und vorzugsweise erneut zu schwebefähigen Feststoffteilchen zerkleinert werden. Dieses mehrmalige Wirbelbettrocknen und ggf. Zerkleinern der Feststoffteilchen führt zum gewünschten Ergebnis.
  • In vielen Anwendungsfällen kommt es auf ein besonders reines Feststoffprodukt an. Für diese Fälle wird vorgeschlagen, daß nach dem Filtrieren der Suspension die auf dem Filter abgelagerten Feststoffe durch Leiten von Waschflüssigkeit in Filtrierrichtung durch den Filter gewaschen werden.
  • Aufgrund dieser Strömungsrichtung besteht nicht die Gefahr einer vorzeitigen Ablösung der Filterkuchen.
  • Zur Vortrocknung des Filterkuchens wird vorgeschlagen, daß nach dem Filtern der Suspension und ggf. nach der Wäsche, durch die auf dem Filter abgelagerten Feststoffe kontinuierlich oder schockartig Druckgas geleitet wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten umfassend - einen geschlossenen Filterbehälter mit Suspensionszulauf und Filtratablauf in bzw. aus einem Filterraum; - eine Filteranordnung im Filterraum mit mindestens einem den Filterraum in einen Suspensionsraum und einen Filtratraum trennenden Filter; - eine Einrichtung zum Lösen von am Filter abgelagerten Feststoffen vom Filter; - einen Verwirbelungsraum unterhalb der Filteranordnung; - eine Trockengaszuleitung in den Verwirbelungsraum sowie eine Trockengasableitung aus dem Behälter; - eine Einrichtung zum Entfernen getrockneter Feststoffe aus dem Behälter und - eine Zerkleinerungseinrichtung im Behälter unterhalb der Filteranordnung zum Zerkleinern der vom Filter entfernten Feststoffe in im Trockengasstrom schwebefähige Teilchen.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 16 04 982 bekannt. Die z.B. unten an der rotierenden Filterwelle befestigten Rühr- und Zerkleinerungseinrichtungen dienen der Zerkleinerung der von den Filtertellern abgeschleuderten Kuchenbruchstücke, wobei jedoch nicht sichergestellt ist, daß sämtliche Kuchenbruchstücke soweit zerkleinert sind, daß sie bei der nachfolgenden Wirbelschichttrocknung vom Trockengas in Schwebe gehalten werden können.
  • Aus der CH-PS 623 235 ist eine Zerkleinerungseinrichtung innerhalb eines Filterbehälters eines Zentrifugal-Reinigungsfilters an sich bekannt, welche aus einem mitrotierenden Abstreifer 14 und einem unterhalb des Tellerpakets angelenkten,ankerförmigen Zerkleinerer 9 besteht.
  • Letzterer ist mittels einer horizontal aus dem Behälter herausgeführten, relativ langhubigen Kolbenstange hin-und herverschwenkbar. Die hier dem Zwecke der Erleichterung des unmittelbaren Austrags der von den Filtertellern weggeschleuderten Kuchenbruchstücke aus dem Filterbehälter dienende Zerkleinerungseinrichtung kann nicht gewährleisten, daß eine bestimmte Größe der zerkleinerten Kuchenbruchstücke nicht überschritten wird. Ferner ist die Abdichtung der Kolbenstange 13 gegenüber dem Filterbehälter, insbesondere im Sterilbetrieb, problematisch ebenso wie die Drehlagerung der Welle des Filterpakets gegenüber dem Filterbehälter.
  • Demgegenüber bezweckt eine Ausführungsform der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art bereitzustellen, die eine zuverlässige Zerkleinerung der vom Filter entfernten Feststoffe, insbesondere in Teilchen unterhalb einer vorbe- stimmten Maximalgröße sicherstellt, wobei einfacher Aufbau gewährleistet sein soll unter Wegfall von für den Sterilbetrieb problematischen, den Filterbehälterinnenraum gegen den Außenraum abdichtende Bewegungslager.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß die Zerkleinerungseinrichtung wenigstens ein Rüttelgitter umfaßt aus einem mit Durchbrechungen versehenen, im wenigstens einer Richtung hin- und herbewegbaren Gitterkörper. Die Maschenweite des Gitterkörpers definiert die maximale Teilchengröße der zerkleinerten Kuchenbruchstücke. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungseinrichtung erfordert keine Drehbewegung, so daß ein entsprechendes Drehlager entfallen kann; insbesondere kann man die bekannte rotierende Filteranordnung ersetzen durch eine an einer Gummimanschette auf gehängte, mit einem Rüttelantrieb versehene Filteranordnung.
  • Die vergleichsweise geringe Rüttelamplitude erlaubt es, das Rüttelgitter im Bereich der Längenmitte einer einen Abschnitt der Filterbehälterwand bildenden Gummimaschette einzuspannen und ohne weitere Abdichtungsmaßnahmen von außen her über eine Rüttelstange zu betätigen.
  • Man kann jedoch auch das Rüttelgitter unmittelbar mit der vorzugsweise mit einer Rütteleinrichtung versehenen Filteranordnung verkoppeln r vorzugsweise starr verbinden, was einen eigenen Rüttelantrieb für das Rüttelgitter erübrigt.
  • Es wird vorgeschlagen, daß der Gitterkörper des Rüttelgitters kreisförmig, vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet und im Fallbereich der von den Tellerrändern abgeworfenen Filterkuchenteile unterhalb der Filterteller angeordnet ist. Im Falle einer kreisringförmigen Ausbildung ergibt sich zum einen eine gewisse Material- und Gewichtseinsparung; zum anderen besteht die Möglichkeit den zentralen Bereich innerhalb des Kreisrings mit größe- ren Durchbrechungen zur Verbesserung der Trockengasströmung bei der Wirbelschichttrocknung auszubilden.
  • Um auf einfache Weise sicherzustellen, daß am Außenumfang des Rüttelgitters größere Kuchenbruchstücke vorbeifallen, ohne zerkleinert zu werden, ist vorgesehen, daß das Rüttelgitter zur Innenwand des Filterbehälters einen die Rüttelamplituden geringfügig überschreitenden mittleren Abstand aufweist. Zum selben Zwecke kann zusätzlich oder alternativ die Filterbehälterinnenwand im Umfangsbereich des Rüttelgitters gegenüber dem sich nach oben und/oder unten anschließenden Behälterabschnitt, vorzugsweise konisch, aufgeweitet sein.
  • Eine mechanisch robuste, ein schnelles Auswechseln des Rüttelgitters ermöglichende Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter einen am unteren Ende des Tellerdruckfilters angebrachten, vorzugsweise mit radialen Rippen zwischen einem zentralen Flanschteil und einem Umfangsring ausgebildeten Gitterkörperträger umfaßt, an dem der kreisringförmige Gitterkörper, vorzugsweise mittels eines zylindrischen Innenrings,befestigbar ist.
  • In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist ein Aufschlämmraum im Filterbehälter unterhalb der Filteranordnung, ggf. auch unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung, vorgesehen mit einer den Aufschlämmraum nach unten hin abschließenden, sich vorzugsweise im wesentlichen über den gesamten horizontalen Innenraumquerschnitt erstreckenden zweiten Filteranordnung, und wenigstens einem Anschlußstutzen unterhalb der zweiten Filteranordnung, welcher wahlweise an eine Flüssigkeitsableitung für Filtrat und/oder Waschflüssigkeit und die Trockengaszuleitung anschließbar ist. Dies ermöglicht es innerhalb eines einzigen Behälters, nämlich des Filterbe- hälters, die Durchführung folgender Maßnahmen: Abfiltrieren der Suspension; Aufschlämmwäsche der vom Filter entfernten, ggf. zerkleinerten Feststoffe in einer Waschflüssigkeit sowie anschließendes Trocknen der Feststoffe im Fließbett-Trocknungsverfahren. Gegenüber der Wäsche des Feststoffes nach dem Verdrängungsprinzip (Hindurchleiten von Waschflüssigkeit in Filtrierrichtung durch die Filterkuchen auf den Filtertellern) ergibt sich eine wesentliche Waschmittelvolumeneinsparung, da erfindungsgemäß lediglich eine dem Volumen des Aufschlämmraums entsprechende Waschmittelmenge erforderlich ist, wohingegen bei der Wäsche nach dem Verdrängungsprinzip mit zirkulierendem Waschmittel eine das Volumen des Filterraums weit übersteigende Menge an Waschmittelflüssigkeit benötigt wird.
  • Die erfindungsgemäß erforderliche Waschmittelmenge kann z.B. lediglich 10 % der für die Verdrängungswäsche erforderlichen Waschmittelmenge betragen. Auch ist die erfindungsgemäß durchgeführte Wäsche wesentlich gründlicher und weniger zeitaufwendig, da die aufgeschlämmten Feststoffteilchen im Gegensatz zum Verfahren nach dem Verdrängungsprinzip allseits von Waschmittel umgeben sind. Eine zusätzliche Wäsche zur Erhöhung des Reinheitsgrads außerhalb des Filterbehälters kann entfallen, was den Sterilbetrieb weiter verbessert. Nach Beendigung der auch Verdünnungswäsche genannten Aufschlämmwäsche braucht die Waschflüssigkeit lediglich durch die zweite Filteranordnung hindurch abgelassen zu werden, wobei die zweite Filteranordnung zuverlässig für ein Abfangen der Feststoffe sorgt.
  • Dieses Abfiltrieren ist problemlos, da (im allgemeinen im Gegensatz zur primären Suspension) die Feststoffe in hoher Konzentration mehr oder weniger stark konglomeriert vorliegen. Die Waschflüssigkeit kann ggf. auch durch Waschgas ersetzt werden.
  • Zur problemlosen Abgabe der nach der Wäsche im Wirbelbett getrockneten Feststoffe aus dem Behälter ist erfindungsgemäß ein im Bereich der zweiten Filteranordung vorzugsweise innerhalb einer Filterbodenwand angeordnetes, eine Abgabeöffnung für getrocknete Feststoffe verschliessendes Ventil, vorzugsweise Pilzventil, vorgesehen.
  • Um das Ausfließen. der getrockneten Feststoffe zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß die Filterbodenwand nach unten stumpfkonisch zuläuft und daß das Schließteil des vorzugsweise nach oben konisch zulaufenden Ventils im Bereich der Konusspitze angeordnet ist.
  • Um ein schnelles Abfiltrieren der Waschflüssigkeit sowie ein problemloses Ablösen und Wirbelschichttrocknen der auf der Schließteiloberseite sich nach der Aufschlämmwäsche absetzenden Feststoffe zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß das Schließteil an seiner Oberseite mit einer Filterabdeckwand ausgebildet ist und daß an der Filterabdeckwandunterseite ein mit einem der Anschluß stutzen verbundener Hohlraum vorgesehen ist.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Filteranordnung wenigstens zwei jeweils gesondert mit Druckgas und/oder Waschflüssigkeit beaufschlagbare, nach oben durch je eine Filterwand abgeschlossene Filterkammern aufweist, wobei eine Steuerung vorgesehen sein kann, zur zeitlich aufeinanderfolgenden, vorzugsweise impulsartigen Beaufschlagung der Filterkammern. Bei der Aufschlämmwäsche kann man durch aufeinanderfolgende Beaufschlagung der Filterkammern,z.B. mit Druckgas, eine starke Verwirbelung der Waschflüssigkeit erreichen und damit eine Intensivierung des Waschvorgangs. Die nach der Abfiltrierung der Waschflüssigkeit auf der zweiten Filteranordnung abgelagerte Feststoffschicht kann durch die impulsartige Beaufschlagung mit Trockendruckgas mühelos von der zweiten Filteranordnung abgehoben und ausreichend zerkleinert werden (Die Festigkeit dieser Feststoffschicht ist wesentlich geringer als die der Filterkuchen auf den Filtertellern ).
  • Bevorzugt sind unterhalb der Filterbodenwand wenigstens zwei, vorzugsweise vier bis zwölf, am besten etwa acht Filterkammern ausgebildet, welche vorzugsweise durch in radialen Ebenen liegenden Rippen voneinander getrennt sind.
  • Dementsprechend sind unterhalb der Filterabdeckwand bevorzugt wenigstens zwei, vorzugsweise sechs bis sechzehn, am besten etwa zwölf Filterkammern ausgebildet, welche vorzugsweise von in radialen Ebenen liegenden Nuten gebildet sind.
  • Eine restlose Entleerung des Filterbehälters von im wesentlichen feststoffreiem Filtrat und/oder Waschflüssigkeit erreicht man dadurch, daß die Kammerböden der Filterkammern unterhalb der Filterbodenwand tiefer liegen als die schräg nach außen und unten auslaufenden Kammerböden der Filterkammern unterhalb der Filterabdeckwand und dadurch, daß in die Kammerböden der Filterkammern unterhalb der Filterbodenwand jeweils ein Ablaufstutzen für Filtrat und/oder Waschflüssigkeit ausmündet.
  • Es wird vorgeschlagen, daß die genannte Steuerung zur nacheinander erfolgenden Beaufschlagung der Filterkammern mit einer Umlauffrequenz zwischen 0,5 und 30, vorzugsweise zwischen 1 und 10, am besten von etwa 5 pro Min mit Druckgas von vorzugsweise 0,1 bis 2 MPa, besser 0,2 bis 1 MPa, am besten etwa 0,6 MPa bzw. mit Waschflüssigkeit ausgebildet ist. Hierdurch erhält man zum einen eine intensive Durchmischung der Waschflüssigkeit, zum anderen eine wirksame Aufwirbelung der Feststoffschicht durch Trockengasstrom und schließlich, falls erwünscht, nach erfolgter Wirbelbettrocknung eine Durchmischung (bzw. Homogenisierung) des lockeren trockenen Feststoffs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Pilzventil einen das Schließteil bildenden, vorzugsweise mit einer sich nach unten verjüngenden Dichtfläche zur Anlage an einer komplementären Sitzfläche des Filterbehälters ausgebildeten Pilzkopf sowie eine an ihrem einen Ende den Pilzkopf halternde, an ihrem anderen Ende an einen Stellmotor angekoppelte Ventilstange. Zum öffnen des Pilzventils wird der Pilzkopf von der Pilz stange in den Aufschlämmraum bzw. Suspensionsraum nach oben geschoben, woraufhin der lockere, getrocknete Feststoff ungehindert durch die Abgabeöffnung abfließen kann.
  • Die hin- und herbewegte Kolbenstange gelangt mit dem abfließendem Feststoff nicht in Berührung, was die Gefahr von Kontaminationen des Feststoffs verringert, wenn, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Pilzventil eine die Ventilstange umgreifende Hülse umfaßt, welche vom Bereich des Pilzkopfes ausgehend durch einen, vorzugsweise gekrümmten Abschnitt einer sich an die Abgabeöffnung anschließenden Abgabeleitung und anschließend, in eine entsprechende Ausnehmung der Abgabeleitungswand eingepaßt, nach außen verläuft.
  • Eine den Sterilbetrieb wesentlich erleichternde Trennung des Filterbehälterinnenraums einschließlich der Abgabeleitung vom Außenraum, in welchem u. a. der Stellmotor angeordnet ist, erreicht man erfindungsgemäß durch eine Dichtung zwischen Hülse und Pilzkopf oder Ventilstange, vorzugsweise in Form einer Balgdichtung zwischen Hülse und Pilzkopf.
  • Als Filtermaterial für die zweite Filteranordnung wird eine Sintermetallschicht vorgeschlagen, die sich durch hohe mechanische Festigkeit und hohe Filtrierwirksamkeit auszeichnet.
  • Bei derjenigen Ausführungsform der Erfindung, bei der das Rüttelgitter im Bereich der Längenmitte einer einen Abschnitt der Filterbehälterwand bildenden Gummimanschette mittels eines äußeren Spannrings eingespannt ist, wird vorgeschlagen, daß der Außenumfang des Rüttelgitters, vorzugsweise nach außen,gewölbt ist und daß der Innenumfang des Spannrings komplementär gewölbt ist. Auf diese Weise erhält man eine gegenseitige Fixierung von Spannring und Rüttelgitter in axialer Richtung, was es zuläßt, die Gummimanschette in diesem Bereich glatt hohlzylindrisch auszubilden.
  • Die Gummimanschette kann darüber hinaus auch an ihren Enden, also über ihre gesamte Länge, glatt hohlzylindrisch ausgebildet sein, wenn, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Ränder der Manschette, vorzugsweise mittels Spannbänder, radial nach innen an im wesentlichen zylindrische Dichtflächen des Filterbehälters gepreßt werden.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Aufschlämmraum von einem Teil des Suspensionsraums gebildet ist. Der Filterbehälter kann demnach äußerst kompakt sein, da er lediglich den eigentlichen Filterraum (Suspensionsraum zuzüglich Filtratraum) zu umfassen hat. Der Suspensionsraum dient folglich nicht nur der Aufnahme der Suspension bei der Filtration, sondern auch der Aufschlämmwäsche, wie auch dem nachfolgenden Wirbelbettrocknen.
  • Bevorzugt wird der Aufschlämmraum von dem nach unten konisch zulaufenden unteren Teil des Suspensionsraums unterhalb der ersten Filteranordnung gebildet.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Abtrennen, Waschen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten, insbesondere unter Verwendung der vorbeschriebenen erfindungs- gemäßen Vorrichtung, bei welchem Verfahren eine Suspension in ein Suspensionsraum innerhalb eines Filterraums eingeleitet und durch einen ersten Filter hindurch geführt wird, anschließend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und in einem Verwirbelungsraum unterhalb des ersten Filters in einem Trockengasstrom getrocknet werden, wobei nach der Filtrierung der Suspension und vor der Wirbelbettrocknung die filtrierten Feststoffe mittels in den Suspensionsraum eingeleiteter Waschflüssigkeit gewaschen werden.
  • Bislang wurde die Wäsche dadurch vorgenommen, daß man Waschflüssigkeit in Filtrierrichtung durch die noch am ersten Filter anhaftenden Feststoffkuchen leitet.
  • Zur Erhöhung der Waschwirkung unter Verringerung der erforderlichen Waschmittelmenge wird vorgeschlagen, daß man die vom ersten Filter gelösten Feststoffe in einem, vorzugsweise einen Teil des Suspensionsraum bildenden Anschlämmraum mit Waschflüssigkeit anschlämmt, vorzugsweise mit lediglich teilweiser Waschflüssigkeitsfüllung des Suspensionsraums.
  • Zur Verbesserung der Durchmischung beim Anschlämmen wird vorgeschlagen, daß man zur Wirbelbildung Druckgas diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, in den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum, einleitet.
  • Daneben oder zusätzlich kann man auch zur Verstärkung der Wirbelbildung das Druckgas nacheinander an verschiedenen Einlaßstellen in den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum, einleiten.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß man nach dem Filtrieren die Suspension sowie nach dem Anschlämmen die Waschflüssigkeit mittels eines zweiten Filters am Boden des Suspensions- bzw. Anschlämmraums filtriert und abläßt, und daß man zur anschließenden Wirbelbettrocknung Trockengas, vorzugsweise durch den zweiten Filter hindurch in den Anschlämm-bzw. Suspensionsraum einleitet. Hierdurch erhält man eine vollständige Rückgewinnung sowohl der Flüssigkeitskomponente der Suspension als auch der Waschflüssigkeit, wobei sämtliche Feststoffe durch den zweiten Filter zur anschließenden Trocknung zurückgehalten werden.
  • Um die auf dem zweiten Filter abgelagerten Feststoffe problemlos aufwirbeln zu können, wird vorgeschlagen, daß man diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, Trockengas durch die zweite Filteranordnung in den Aufschlämm-bzw. Suspensionsraum einleitet.
  • Auch hier kann vorgesehen sein, daß zur Verbesserung der Verwirbelung das Trockengas nacheinander an verschiedenen Stellen des zweiten Filters in den Aufschlämm- bzw. Suspensionsraum eingeleitet wird.
  • Zur Durchmischung bzw. Homogenisierung der Feststoffe nach dem Trocknen und vor der Abgabe, z.B. an einen Transportbehälter, wird vorgeschlagen, daß man nach der Wirbelstromtrocknung den Feststoff durch diskontinuierliche, vorzugsweise schockartige Trockengaseinleitung durch den zweiten Filter in den Aufschlämm- bzw. Suspensionsraum durchmischt.
  • Die Erfindung wird im folgenden an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert.
  • Es zeigt: Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung; Fig. 2 eine stark vereinfachte Schemadarstellung der Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht in vergrößertem Maßstab des unteren Teils einer zweiten Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung; Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung; Fig. 5 das Detail V in Fig. 4; Fig. 6 das Detail VI in Fig. 4; Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung; Fig. 8 eine Unteransicht auf ein Rüttelgitter innerhalb der Abtrenn- und Trockenvorrichtung gemäß Fig. 7 (Pfeil VIII in Fig. 7); und Fig. 9 ein vereinfachtes Leitungs- und Schaltdiagramm der Abtrenn- und Trockenvorrichtung gemäß Fig. 7 und 8.
  • Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte mit 10 bezeichnete erste Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 2 in ihrem prinzipiellen Aufbau beschrieben und anhand von Fig. 1 im Detail.
  • Die Abtrenn- und Trockenvorrichtung besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich einem Behälteroberteil 12 und einem Behälteransatz 14. Das angenähert birnenförmige Behälteroberteil 12 mit nach unten zulaufendem Konusabschnitt 16 nimmt eine Tellerdruckfilteranordnung 18 auf und entspricht in seinem konstruktiven Aufbau in wesentlichen Punkten einem beispielsweise aus der DE-OS 22 49 468 bekannten Druckfilter. Die Tellerdruckfilteranordnung 18 besteht aus einem Hauptrohr 20, an dessen oberem Ende ein Anschlußknie 23 angeschlossen ist (siehe auch Fig. 1) und an dessen unterem Ende Filterteller 22 (von denen in Fig. 2 der Einfachheit halber lediglich vier gezeigt sind) übereinanderliegend mittels durchgehender Schraubbolzen 24 befestigt sind. Wie in Fig. 2 am Beispiel des obersten Tellers 22 rechts dargestellt ist, liegen auf den Filtertellern 22 gewellte Auffangsiebe 26 auf, die wiederum den eigentlichen Filter 28 (z.B. Filterpapier- oder gewebe) tragen. Die Tellerdruckfilteranordnung 18 ist über eine Gummimanschette 30 mit der oberen Bodenwand 32 des Behälteroberteils 12 verbunden; der untere Rand der Manschette 30 ist dabei am Außenumfang des Hauptrohrs 20 befestigt und der obere Rand am Außenumfang eines an der Bodenwand 32 angebrachten nach unten gerichteten Bundes 34. Die Manschette 30 sorgt einerseits für eine Abdichtung des Durchgangs des Hauptrohrs 20 durch die Bodenwand 32; andererseits ermöglicht sie die Ausführung von Rüttelbewegungen der Filtertelleranordnung 18 gegenüber dem Behälteroberteil 12. Hierzu sind an einem Kopf 36 des Hauptrohrs 20 (siehe Fig. 1) zwei radial abstehende Ausleger 38 angebracht, an deren Enden jeweils ein Rüttelantrieb 40 mit Exzentermasse und gegenüber der Tellerdruckfilteranordnungsachse geneigter Motorenachse angebracht ist.
  • Im Bereich des unteren Endes des Konusabschnitts 16 ist ein Suspensionszulaufstutzen 42 angebracht mit einer tangential einlaufenden Mündung 44. Das erwähnte Anschlußknie 23 bildet einen Filtratablaufstutzen 46. In der Filtrierphase, in der eine die zu gewinnenden Feststoffe enthaltende Suspension abgefiltert werden soll, ergibt sich daher der in Fig. 2 mit Strömungspfeilen A angedeutete Strömungsweg, also ausgehend vom Suspensionszulaufstutzen 42 durch die Mündung 44 in einen mit Suspensionsraum 50 bezeichneten Teilraum des Behälteroberteilinnenraums über die Filter 28, die Auffangsiebe 26 entlang der Telleroberflächen in den mit Filtratraum 52 bezeichneten Innenraum des Hauptrohrs 20 und schließlich zum Filtratablaufstutzen 46. Die Feststoffe der Suspension lagern sich dabei an der jeweiligen Oberseite der Filter 28 ab unter Bildung von in Fig. 2 links dargestellten Filterkuchen 54.
  • Während des Filtriervorgangs ist der Suspensionsraum 50 nach unten hin durch einen Flachschieber 56 abgeschlossen.
  • Dieser besteht aus einem in Fig. 1 erkennbaren Schiebergehäuse 60, einem elektrischen Schieberantrieb 62 sowie der eigentlichen Schließplatte 64. Das Schiebergehäuse 60 ist an das untere offene Ende des Konusabschnitts 16 angeflanscht (Flanschschraube 66 in Fig. 1). Durch entsprechende Ansteuerung des Schieberantriebs 62 läßt sich die Schließplatte 64 wahlweise in eine Schließstellung bewegen, in der sie den Querschnitt des zylindrischen Innenraums 68 des Schiebergehäuses 60 nach unten hin dicht abschließt und in eine öffnungsstellung, in der die Schließplatte 64 in Fig. 1 nach rechts verschoben ist und eine Schließplattenöffnung 70 innerhalb der Schließplatte 64 den Innenraumquerschnitt vollständig frei gibt.
  • An den Flachschieber 56 schließt sich nach unten eine Stiftmühle 72 an sich bekannten Aufbaus an, die im dargestellten Beispiel aus zwei parallelen Mühlenwellen 74 mit radial nach außen abstehenden, miteinander kämmenden Stiften 76 besteht.
  • Weiterhin sind in den vom überschneidungsbereich der Stifte 76 fernen Bereichen der Stiftmühle 72 feststehende Zwischenbleche 78 vorgesehen (siehe Fig. 1), die zwischen die Stifte 76 der entsprechenden Mühlenwelle 74 greifen.
  • An der Unterseite der Stiftmühle 72 schließt sich ein wahlweise einsetzbares Auffangsieb 80 an, welches seinem prinzipiellen Aufbau dem Flachschieber 56 entspricht, mit dem einen Unterschied, daß die der Schließplatte 64 entsprechende Siebplatte 82 in ihrer Schließstellung mit einem perforier- ten Bereich 84 den Querschnitt eines Siebgehäuses 86 ausfüllt.
  • Die Verschiebebewegung der Siebplatte 82 wird mit Hilfe eines elektrischen Siebantriebs 88 vorgenommen.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist die Stiftmühle 72 mittels durchgehender Flanschbolzen 90 gleichzeitig mit dem Flachschieber 56 und dem Auffangsieb 80 verflanscht.
  • An der Unterseite des Auffangsiebs 80 ist an dieses ein Trockengasverteilergehäuse 92 angeflanscht, welches mit zwei tangential einmündenden Druckgaseinlaßstutzen 94 versehen ist. Im noch zu erläuternden Trocknerbetrieb wird durch die Trockengaseinlaßstutzen 94 Trockengas zugeführt und über den Filtratablaufstutzen 46 wieder abgeführt, wobei der Flachschieber 56 seine Öffnungsstellung einnimmt.
  • Die Strömungsrichtung des Trockengases innerhalb des Behälteransatzes 14 ist durch Strömungspfeile B in Fig. 2 angedeutet. Man erkennt, daß die in das Trockengasverteilergehäuse 92 tangential einlaufende Trockenluftströmung eine Richtungsumkehr nach oben hin erfährt, was durch in Fig. 2 punktiert angedeutete Strömungsleitbleche 96 unterstützt werden kann. Man erhält im Ergebnis einen gleichmäßigen vertikal nach oben gerichteten Trockengasstrom. Hierbei ist das zylindrische Trockengasverteilergehäuse 92 nach unten hin abgeschlossen und zwar durch ein Drehklappenventil 98. Dieses besteht wiederum aus einem zylindrischen Ventilgehäuse 100 sowie einer an einer Querwelle angebrachten Ventilplatte 104. In den Fig. 1 und 2 ist die Schließstellung des Ventils 98 gezeigt, in der die Ventilplatte ß horizontal liegt und an ihrem Umfang gegenüber dem Gehäuse 100 abgedichtet ist In ihrer in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten öffnungsstellung verläuft die Ventilplatte 104 senkrecht, so daß oberhalb der Ventilplatte 104 angehäuftes Trockengut in einen unterhalb des Ventils 98 bereitstehenden Container 106 (in Fig. 1 strichliert angedeutet) fallen kann.
  • Zum Auffangsieb 80 ist nachzutragen, daß auf dem perforierten Bereich 84 der Siebplatte 82 ein Filter (z.B. Papier-oder Gewebefilter) angebracht sein kann, der ein- oder beidseitig mit einem Stützsieb versehen ist. Dies gewährleistet, daß ein Durchfallen von Trockensubstanz zuverlässig verhindert wird und sich (bei beidseitig angebrachtem Stützsieb) der Filter im Trockenluftstrom nicht von der Siebplatte 82 löst. Beim Abtrennen und Trocknen von Feststoffen aus Suspensionen mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung 10 wird beispielsweise wie folgt vorgegangen: In einem ersten Verfahrensschritt wird die Suspension durch die Vorrichtung 10 in bereits angegebener Weise geleitet (Strömungspfeile A). Hierbei ist der Flachschieber56 geschlossen, so daß die darunterliegenden Teile der Anordnung, insbesondere die Stiftmühle 72, nicht in Berührung mit der ggf. auch aggressive Lösungsmittel enthaltenden, leicht zur Verschmutzung führenden Suspension kommen. Nach Beendigung der Filtration hat sich auf den Tellern 22 der in Fig. 2 angedeutete Filterkuchen 54 abgelagert mit einer Kuchendicke von etwa 20 bis 50 mm.
  • Bei Bedarf kann der Filterkuchen in einem anschließenden Verfahrensschritt zur Beseitigung von Lösungsmitteln gewaschen werden und zwar (in der sog. Verdrängungswäsche) dadurch, daß wiederum in Strömungsrichtung A Waschflüssigkeit durch die Vorrichtung 10 hindurch geleitet wird. Anstelle von Waschflüssigkeiten können auch Waschdämpfe eingesetzt werden.
  • Nach der Filtration und ggf. Waschung sind die Zwischenräume zwischen den Feststoffen des Kuchens mit 80 bis 90% Flüssigkeit gefüllt. In einem sich anschließenden Vortrocknungsschritt wird trocknes, ggf. angewärmtes Druckgas (beispielsweise Stickstoff) in Strömungsrichtung A durch die Vorrichtung 10 geleitet und zwar entweder kontinuierlich oder schockweise.
  • Ein Teil der freien Flüssigkeit des Kuchens wird vom Luftstrom mitgerissen bzw. aus dem Kuchen verdrängt, wodurch man eine Entfeuchtung auf 20 bis 25% Restflüssigkeitsanteil erreicht. Diese Verdrängungstrocknung stellt-eine mechanische Festbett-Trocknung dar, wobei die Anwärmung des Druckgases oder des Behälteroberteils 12 effektverbessernd ist. Eine weitergehende Entfeuchtung kann jedoch auf diese Weise nicht erreicht werden, da sich mit zunehmendem Trocknungsgrad Risse im Kuchen bilden, die dazu führen, daß das Trockengas nur mehr die Risse und nicht mehr den Kuchen vollflächig durchdringt.
  • Die vollständige Trocknung der abgefilterten Feststoffe wird im folgenden Verfahrensschritt erreicht: Als erstes werden die einzelnen Filterkuchen 54 von dem Filtertellern 22 abgeworfen und zwar dadurch, daß die Rüttelmotoren 40 in Gang gesetzt werden. Dies führt zu einer Schwingbewegung der gesamten Tellerdruckfilteranordnung 18 mit in horizontaler Ebene wie in vertikaler Richtung liegenden Bewegungskomponenten. In der Folge lösen sich bis zu Handteller große Filterkuchenstücke, die in den Konusabschnitt 16 fallen und weiter durch den geöffneten Flachschieber 56 auf die inzwischen in Gang gesetzte Stiftmühle 72. Von der Stiftmühle 72 werden die Filterkuchenstücke in in einem entsprechenden Gasstrom schwebefähige Teilchen zerkleinert, im vorliegenden Falle in Teilchen mit Durchmessern im Millimeterbereich (2 bis 3 mm). Bei dem Mahlvorgang fällt ein Großteil der Feststoffteilchen durch die Stiftmühle 72 hindurch auf das darunter liegende Auffangsieb. Die inzwischen einsetzende Trockengasströmung (eintretend durch den Trockengaseinlaßstutzen 94, austretend durch den Filtratablaufstutzen 46J Strömungspfeile B in Fig. 2) nimmt die auf dem Auffangsieb 80 liegenden Feststoffteilchen mit, da diese nach Durchlauf durch die Stiftmühle 72 zwangsläufig die einen Schwebezustand gerade noch erlaubende Teilchengröße nicht übersteigen. Die Feststoffteilchen werden durch die ständig laufende Stiftmühle 72 vom Luftstrom nach oben in den Suspensionsraum 50 transportiert. Der Raum zwischen dem Auffangsieb 80 und der Filteranordnung 18 bildet daher einen Verwirbelungsraum 110, in dem die Feststoffteilchen vom Luftstrom nach oben gewirbelt und je nach Gewicht (d.h. je nach Größe und Restfeuchtigkeit) in unterschiedlichen Höhen mehr oder weniger schweben. Aufgrund des sich nach oben konisch aufweitenden Konusabschnittes 16 nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Trockenluftströmung in diesem Bereich nach oben hin ab, so daß sichergestellt ist, daß zumindest Teilchen ab einem gewissen Feuchtigkeitsgrad (bei durch die Auslegung der Kugelstiftmühle vorgegebener Teilchengröße) innerhalb des sog. Wirbelbetts bleiben und nicht sogleich auf die Filterteller 22 vom Gasstrom transportiert werden. In diesem Wirbel feld trocknen die zermahlenen Teilchen vergleichsweise rasch, da sie allseits von trockner, ggf. heißer Luft, umströmt werden. Sobald die Schwebeteilchen bei zunehmenden Trocknungsgrad ein bestimmtes Gewicht unterschreiten, werden sie vom Trockengasluftstrom bis auf die Filter 28 der Filterteller 22 mitgenommen, wo sie sich ablagern.
  • In den Fällen, in denen (produktabhängig) noch Restfeuchtigkeit in den auf den Filtern 28 abgelagerten Feststoffteilchen vorhanden ist, kann die Wirbeltrocknung an diesen Teilchen mehrfach durchgeführt werden und zwar dadurch, daß die Filterteilchen durch Inbetriebsetzen der Rüttelmotoren 40 wieder von den Filtertellern 22, ggf. in mehr oder minder stark verfestigten Kuchenbruchstücken abgeschüttelt, nach Zerkleinerung durch die Stiftmühle 72 im Wirbelbett ge- troeknet, auf die Filterteller 22 erneut abgelagert werden usw..
  • Nach der letzten Wirbelschichttrocknung und Abrütteln der Feststoffteilchen von der Tellerdruckfilteranordnung 18 liegen sämtliche getrocknete Feststoffteilchen auf dem Auffangsieb 80, wobei sie ggf. in den Konusabschnitt 16 hinein reichen. Zum Ablassen des getrockneten Feststoffprodukts müssen lediglich das Auffangsieb 80 in seine Öffnungsstel lung durch Betätigung des Antriebs 88 bewegt sowie das Ventil 98 geöffnet werden. Das getrocknete Feststoffprodukt fällt nun in den darunter stehenden Container 106, wobei zur Erleichterung des Durchfallens von oberhalb der Stiftmühle 72 befindlichen Feststoffteilchen die Stiftmühle 72 weiterhin in Betrieb sein kann.
  • Das erwähnte wiederholte Abrütteln von Feststoffteilchen und der Tellerdruckfilteranordnung 18 während der Wirbelbett-Trocknung dient auch dazu, den Filterwiderstand für die Trockengasluftströmung abzubauen.
  • Ein typischer Filter- und Trocknungsgesamtzyklus dauert etwa 2 Stunden, wovon 1 Stunde für das Filtrieren beansprucht wird und 1 Stunde für das Trocknen incl. Verdrängungstrocknen (ca. 5 Min). Während des etwa 55 minütigen Wirbelschichttrocknens wird alle 10 Min etwa 1 Min lang durch Rütteln der zwischenzeitlich gebildete Filterkuchen abgetragen.
  • Im folgenden sollen noch kurz bauliche Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten Abtrenn- und Trockenvorrichtung 10 behandelt werden: Man erkennt, daß das Behälteroberteil 12 mit einer Doppelwandung 112 ausgebildet ist, die eine Heißwasser- oder Heißdampfheizung des Behälteroberteils 12 zuläßt. Hierzu ist im Konusabschnitt 16 ein Heizmittelanschlußstutzen 114 und an der oberen (doppelwandigen) Bodenwand 32 ein weiterer Heizmittelanschlußstutzen 116 vorgesehen sowie eine strichpunkttiert angedeutete Verbindungsleitung 118, die über entsprechende Anschlußstutzen 120, die voneinander getrennten Doppelwandinnenräume des Konusabschnitts 16 und des nach oben hin anschließenden Abschnitts 122 des Behälteroberteils 12 verbindet.
  • Beide Abschnitte ß und 122 sind miteinander zur Vereinfachung der Wartung verflanscht (Flanschbolzen 124).
  • In der oberen Bodenwand 32 links ist ein weiterer Anschluß stutzen 125 vorgesehen, der beispielsweise zum Entlüften oder zum schnellen Füllen des Behälteroberteils 12 mit Suspension oder Waschflüssigkeit eingesetzt werden kann.
  • Schließlich ist noch ein Entleerungsstutzen 126 im Bereich des Konusabschnitts 16 vorgesehen mit einem knapp oberhalb der Schließplatte 64 endenden Entleerungsrohr 128.
  • Durch Zuführung von Druckgas, beispielsweise durch den Stutzen 125, kann im Suspensionsraum 50 befindliche Suspension- oder Waschflüssigkeit praktisch vollständig entfernt werden.
  • Die Abtrenn- und Trockenvorrichtung 10 ist an vier Punkten an einem Tragrahmen 130 aufgelagert. Eine am oberen Abschnitt 122 des Behälteroberteils 12 angeschweißte horizontale Halteplatte 132 sitzt auf zwei einander diametral entgegengesetzt angeordneten,schwingungsgedämpften Federkörpern 134 auf, welche sich wiederum auf den Tragrahmen 130 abstützen. An das Plattenventil 98 am unteren Ende der Vorrichtung 10 ist eine weitere Tragplatte 136 angeschraubt, die sich ebenfalls über Federkörper 138 am Tragrahmen 130 abstützen. Die ebenfalls einander gegenüberliegenden Federkörper 138 sind in die Schnittebene gemäß Fig. 1 gelegt, wobei sie eine gemeinsame Drehung um die vertikale Vorrichtungsachse um 900 durchgeführt haben.
  • Um das Volumen des Suspensionsraums 50 zu verringern, kann in diesen ein in Fig. 1 dargestellter nach unten konisch zulaufender Füllkörper 140 eingesetzt werden, der mittels Abstandsblechstreifen 142 mit Abstand von den konischen Innenwänden des Konusabschnitts 16 gehalten wird. Neben der beispielsweise zur Verringerung der erforderlichen Waschflüssigkeitsmenge gewünschten Volumenverringerung des Supensionsraums 50 wird durch Einsatz des Füllkörpers 140 auch noch eine verbesserte Trockengasströmungsführung erreicht. Der Füllkörper 140 lenkt die Trockengasströmung zu den Filterplattenrändern hin ab, wo es dann zur vorgesehenen Ablagerung der im Wirbelbett mehr oder weniger stark getrockneten Feststoffteilchen kommt.
  • Die in Fig. 3 dargestellte mit 210 bezeichnete zweite Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvorrichtung gleicht in ihrem prinzipiellen Aufbau der Abtrenn- und Trockenvorrichtung 10 gemäß Fig. 1 und 2. Teile der Anordnung gemäß Fig. 3, die denen der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 entsprechen, sind mit denselben Bezugsziffern, jeweils vermehrt um die Zahl 200 versehen. Die in Fig. 3 nicht dargestellten Teile, insbesondere das die Tellerdruckfilteranordnung aufnehmende Behälteroberteil 212 können dementsprechend ergänzt werden.
  • Die Abtrenn- und Trockenvorrichtung 210 unterscheidet sich von der Abtrenn- und Trockenvorrichtung 10 im wesentlichen lediglich darin, daß die Stiftmühle 72 durch eine Rüttelgitteranordnung 272 ersetzt ist und anstelle des Flachschiebers 56 sowie des Auffangsiebs 80 der Flachschieberbauart ein Drehklappenventil 256 bzw. ein Auffangsieb 280 ebenfalls der Drehklappenbauart eingesetzt wird.
  • Die Rüttelgitteranordnung 272 besteht aus einem in Richtung des Doppelpfeils A, d.h. senkrecht zur vertikalen Trocken- luftströmung hin- und herbewegten Rüttelgitter 273, dessen im Querschnitt quadratische Maschen oder Durchgänge 275 eine Maschenweite a von etwa 2 cm haben. Unterhalb des Rüttelgitters 273 ist mit geringem Abstand b von ein ebenso wie das Gitter 273 horizontales Gitter 277 angeordnet, welches jedoch nicht vibriert, sondern als Stator fest am Behälteransatz 214 befestigt ist. Hierzu sind vier jeweils in einer die vertikale Achse 279 der Vorrichtung 210 enthaltenen Ebene liegende Rippen 281 vorgesehen, die mit ihrem oberen Ende am Gitter 277 und mit ihrem unteren Ende an einem Zwischenflansch 283 befestigt, vorzugsweise angeschweißt, sind. Die Rippen 281 sind gleichmäßig auf den Umfang verteilt; in Fig. 3 sind jedoch zur Vereinfachung der Darstellung die beiden seitlich angeordneten Rippen 281 geringfügig unter die Zeichenebene verdreht und daher nicht im Schnitt dargestellt. Wie anhand der mittleren Rippe 281 erkennbar ist, sind die Rippen 281 jeweils derart am Gitter 277 angebracht, daß sie keine der Maschen 275 verdecken.
  • Die Gitter 273 und 277 befinden sich innerhalb einer hohlzylinderförmigen Manschette 285, deren Zylinderachse mit der Vorrichtungsachse 279 zusammenfällt. Auch ist der Innendurchmesser der Manschette 285 genauso groß gewählt wie der einheitliche Durchmesser der übrigen Teile des Behälteransatzes 214, so daß sich eine durchgehend glatte Ansatzinnenwandung 287 ergibt, wie aus Fig. 3 klar hervorgeht. Der obere sowie der untere Rand der Manschette 285 ist jeweils mit einem radial nach außen abstehenden Steg 289 ausgebildet, der in eine entsprechend angepaßte Aufnahmenut einer oberen Flanschverbindung 291 bzw. einer unteren Flanschverbindung 293 eingesetzt ist. Die beiden Flanschverbindungen 291 und 293 werden dadurch in vorbestimmten Abstand voneinander gehalten, daß zwischen beiden Verbindungen zwei zur Vorrichtungsachse 279 im wesentlichen konzentrischetzylinderförmig gekrümmte Halbschalen 295 mittels Zugankern297 eingespannt sind. Von den mehreren, auf den Umfang der Flanschverbindungen 291 und 293 verteilten Zugankern ist einer in Fig. 3 links dargestellt. Eine der Trennfugen 299 zwischen den Halbschalen 295 ist in die Zeichenebene gelegt.
  • Am Innenumfang der Halbschalen 295 ist ein dementsprechend ebenfalls geteilter Ring angeschweißt, der ein Auflager 301 für einen am Außenumfang der Manschette 285 angebrachten Spannring 303 bildet. Der Spannring 303 dient zum einen der Befestigung des Gitters 273 am Innenumfang der Manschette 285 und zum anderen der Übertragung der von einem nicht dargestellten Vibrationsantrieb erzeugten einer in Fig. 3 rechts dargestellten Stange 305 aufgeprägten Hin- und Herbewegung auf das Gitter 273. Hierzu ist der Spannring 303 starr mit der durch eine Öffnung 307 in einer der Halbschalen 295 in den Halbschaleninnenraum hineingeführten Stange 305 verbunden; durch entsprechendes Anspannen des schematisch dargestellten Spannrings 303, im dargestellten Beispiel durch Anziehen einer einen Spalt 309 des Spannrings überbrückenden Schraube 311, wird die Manschettenwandung gegen den Umfangsrand des in gleicher Höhe wie der Spannring 303 angeordneten Gitters 273 gedrückt. Dies hat zur Folge, daß sowohl das Gitter 273 als auch der Spannring 303 an der Manschette 285 klemmend befestigt sind.
  • Zur weiteren Verbesserung des Haltes können am Außen- und am Innenumfang der Manschette 285 noch Stege 313 angeformt sein, die jeweils an der Ober- bzw. an der Unterseite des Rings 303 bzw. des Gitters 273 anliegen und eine Verschiebung dieser Teile 303 und 273 gegenüber der Manschette 285 nach oben oder nach unten verhindern.
  • Die Manschette wird von einem gewebearmierten Polyt-etrafluoräthylen (PTFE)-Schlauch gebildet, der neben hoher Elastizität genügend große Festigkeit aufweist.
  • Das oberhalb der Rüttelgitteranordnung 272 vorgesehene Drehklappenventil 256 der sog. Butterfly-Bauart besteht aus einer kreisrunden Ventilklappe 315, die mit einer horizontalen Welle 317 drehfest verbunden ist, wobei in der in Fig. 3 dargestellten geschlossenen Ventilstellung die Mittelebene der Ventilklappe 315 geringfügig oberhalb der Achse der Welle 317 angeordnet ist. Das Ventilgehäuse 319 ist mit einer PTFE-Auskleidung 321 versehen, wobei wiederum der Innendurchmeser der Auskleidung entsprechend dem einheitlichen Durchmesser des Ansatzes 214 gewählt ist.
  • Zur Verbesserung der Dichtung zwischen der Auskleidung 321 und dem Umfangsrand der geschlossenen Ventilklappe 315 ist die Auskleidung 321 mit einem umlaufenden Dichtwulst 323 versehen. In Fig. 3 ist mit strichpunktierter Umrißlinie die öffnungsstellung des Ventils 256 dargestellt, in die es durch Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn aus der durchgezogenen Stellung gemäß Fig. 3 gelangt.
  • Wie bereits erwähnt, hat auch das Auffangsieb 280 den Aufbau eines Klappenventils, wobei die durchgehende, undurchlässige Ventilklappe 315 gemäß dem oberen Ventil 256 ersetzt ist durch eine perforierte Platte 282. Man erkennt, daß die Platte 282 ein gewelltes Stützsieb 325 trägt, auf dem wiederum ein papier- oder gewebeartiger Filter 327 ruht.
  • Das Gehäuse 329 des Auffangfilters 280 kann in gleicher Weise wie das Gehäuse 331 des untersten Drehklappenventils 298 mit einer nicht dargestellten PTFE-Auskleidung versehen sein. Bei den beiden unteren Ventilanordnungen kann ggf. ein dem Dichtwulst ffi entsprechender Dichtwulst entfallen, da die Dichtungsanforderungen geringer sind. Während bei der Filtrierung ein Flüssigkeitsdruck von bis zu 600 kpa. (entsprechend 6 bar) auf dem oberen Ventil 256 lastet, muß das untere Drehklappenventil 298 lediglich einen Gasdruck von max. 300 kPa (entsprechend 3 bar) standhalten. Um eine einwandfreie Abdichtung der Wellendurchführungen für die Wellen 317, 333 und 335 des Ventils 265 bzw. des Auffangssiebs 280 bzw. des unteren Ventils 298 zu erreichen, sind diese durch nicht dargestellte PFTE-Stopfbüchsen nach außen geführt.
  • Die Funktion der vorstehend anhand der Fig. 3 beschriebenen Abtrenn- und Trockenvorrichtung 210 ist die gleiche wie die der Abtrenn- und Trockenvorrichtung 10 gemäß Fig.
  • 1 und 2, die bereits weiter oben dargelegt wurde. Die Rüttelbewegung erfolgt in Abhängigkeit von dem verwendeten Filterkuchenmaterial bei etwa 25 Hz und einem Hub von angenähert 10 mm. Der nicht dargestellte Vibrationsantrieb (beispielsweise ein Elektrounwuchtmotor oder ein Preßluftmotor) kann zur Verbesserung des Explosionsschutzes auch von der Vorrichtung 210 entfernt aufgestellt werden, wobei lediglich eine dementsprechend lange Stange 305 einzusetzen ist. Das Auflager 301 sorgt dafür, daß die Manschette 285 vom Gewicht des Gitters 273 sowie des Spannrings 303 entlastet ist; darüber hinaus ergibt sich dadurch ein konstanter Abstand b zwischen den Gittern 273 und 277, was für die Zerkleinerungsfunktion wichtig ist.
  • Das Auswechseln des Gitters 273, beispielsweise zur Anpassung an neues Filterkuchenmaterial gestaltet sich besonders einfach. So müssen lediglich die Zuganker 297 gelöst werden, woraufhin die Flanschverbindungen 291 und 293 auseinandergedrückt werden können, um die Halbschalen 295 entfernen zu können. Dabei werden sowohl das Behälteroberteil 212 oberhalb der Rüttelgitteranordnung 272 als auch der Behälteransatz 214 unterhalb der Rüttelanordnung durch den in Fig.
  • 3 nicht dargestellten Tragrahmen ( siehe Tragrahmen 130 in Fig. 1) an Ort und Stelle gehalten. Nach Entfernen der Halbschale 295 sind obere und untere Flanschschrauben 337 und 339 zugänglich, die die obere Flanschverbindung 291 und die untere Flanschverbindung 293 zusammenhalten. Durch Lösen der Flanschschrauben 337 läßt sich der untere Flansch 341 der oberen Flanschverbindung 291 lösen und dementsprechend durch Entfernen der Schrauben 339 der obere Flansch 343 der unteren Flanschverbindung 293: In der Folge können die Stege 289 an den beiden Rändern der Manschette 285 aus den entsprechenden Nuten gezogen werden. Nach Lösen der Spannung des Spannrings 303 (im dargestellten Beispiel durch Lösen der Schraube 311) läßt sich die Manschette 285 samt Sieb 273 seitlich zwischen den Flanschen 341 und 343 herausziehen. Dabei gleitet der untere Rand der Manschette 285 über das Gitter 277 hinweg. Man kann jedoch auch die Schrauben 339 in angezogenem Zustand lassen und dafür den Zwischenflansch 338 von dem sich nach unten anschließenden Auffangsieb 280 durch Herausschrauben nicht dargestellter Verbindungsschrauben lösen und zusammen mit dem Flansch 343 seitlich herausziehen. Der Zusammenbau mit ggf. ausgewechseltem Gitter 273 bzw. 277 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
  • Die Innenwandungsfläche der Vorrichtung 210 ist, ausgehend von der nicht dargestellten Gummimanschette am Kopf der Vorrichtung (entsprechend der Gummimanschette 30 in Fig.
  • 1) über die zylindrische Innenoberfläche 287 des Behälteransatzes 214 bis zur unten liegenden Abgabeöffnung 245 vollkommen glatt und stoßfrei. Auch sind keinerlei störende Einbauten im Inneren der Vorrichtung 210 vorhanden. Dies gewährleistet einen störungsfreien Betrieb, da die Gefahr von Ablagerungen äußerst gering ist und die Vorrichtung gut zu reinigen ist. Da lediglich drei Wellendurchführungen in den Innenraum hineinreichen, sind auch Leckagen nach außen oder Verschmutzungen des Sterilraums von außen nach innen nicht zu befürchten. Die Drehklappenventile sind praktisch abriebfrei. Die Gitter bestehen aus elektropoliertem Edelstahl und sind daher korrosionsbeständig.
  • Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 10 bzw. 210 liefert bei kurzen Verarbeitungszeiten vollständig getrocknete Feststoffprodukte, die ihr in einer Suspension zugeführt werden. Da Filterung und Trocknung in einem einzigen geschlossenen Behälter durchgeführt werden, ist die Gefahr von Kontaminationen der Umwelt oder von Verunreinigung des zu gewinnenden Produkts vernachlässigbar gering. Die Anordnung ist übersichtlich, leicht zu reinigen und problemlos steril zu halten. Die erforderliche Ant-riebsleistung ist gering; die Prozessführung kann durch einfache meß-, regel- und steuerungstechnische Maßnahmen durchgeführt werden. Die Suspensionsflüssigkeit und ggf. die Waschflüssigkeiten können vollständig rückgewonnen werden, was insbesondere bei toxischen oder sonstwie umweltschädigenden Flüssigkeiten von großer Bedeutung ist. Durch die Abtrennung der Baugruppen Zerkleinerungseinrichtung tStiftmühle 72 bzw. Rüttelgitteranordnung 272), Auffangsieb 80 bzw. 280, Trockengasverteilergehäuse 92 bzw. 292 und unteres Drehklappenventil 98 bzw. 298 vom Suspensionsraum 50 bzw. 250 mittels des Flachschiebers 56 bzw. des oberen Drehklappenventils 256 erreicht man eine Trennung von für die Wirbelbett-Trocknung wesentlichen Apparateteilen von der Suspensionsflüssigkeit sowie den Waschflüssigkeiten, was einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.
  • Als zu gewinnende Feststoffe kommen unter anderem pharmazeutische Stoffe wie Penicillin oder Farbstoffe in Frage.
  • Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte, mit 410 bezeichnete Abtrenn- und Trockenvorrichtung hat ähnlichen Aufbau wie die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 und 2; Bauteile, die denen der Vorrichtung 10 entsprechen, sind mit denselben Bezugsziffern, jeweils vermehrt um die Zahl 400, bezeichnet.
  • Die Vorrichtung 410 besteht demnach aus dem Behälteroberteil 412 und einem sich nach unten anschließenden allgemein als Ansatz 414 bezeichneten Abschnitt. Das Behälteroberteil 412 ist zweiteilig und besteht aus dem oberen, nach unten offenen Topfabschnitt 415 sowie mit dem sich nach unten anschließenden, mit dem Topfabschnitt verflanschten, sich nach unten verjüngenden Konusabschnitt 416.
  • Der Behälteransatz 414 besteht der Reihe nach von oben nach unten aus einem Ventilgehäuse 460 mit Butterfly-Ventilklappe 464, einer Rüttelgitteranordnung 472 sowie einem zweiteiligen Aufschlämm- und Trocknungsbehälter 550. Der Behälter 550 besteht aus einem oberen, rohrähnlichen Teil 552, welches sich im oberen Abschnitt verjüngt, und einem unteren Bodenteil 554, welches ein allgemein mit 556 bezeichnetes Pilzventil aufweist. Dieses in Fig. 6 detailliert dargestellte Pilzventil verschließt eine gekrümmte Abgabeleitung 558 zur Abgabe der Trockensubstanz.
  • Das Pilzventil 556 befindet sich im Bereich der vertikalen Symmetrieachse 558 der im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten zusammengesetzten Behälterwand der Vorrichtung 410. Das Pilzventil 556 befindet sich dabei im Bereich der gedachten Konusspitze der Konusform einer sich nach unten geringfügig stumpfkonisch nach innen absenkenden Filterbodenwand 560. Unterhalb der bis an den zylindrischen Innenumfang des Aufschlämm- und Trocknungsbehälters 550 reichenden Filterbodenwand 560 befindet sich eine Filterkammer 562, die zum darüberliegenden, als Anschlämmraum 564 bezeichneten Teilraum des Behälters 550 hin durch die Filterbodenwand 560 abgetrennt ist und in die ein gekrümmter Ablauf/-Zulaufstutzen 566 einmündet. Die Filterbodenwand 560 besteht aus einer Sintermetallschicht von etwa 4mm Dicke, die Teilchen bis zu etwa 4#m Durchmesser durchläßt.
  • In radialen Ebenen liegende Rippen 568 unterstützen die kreisringförmige leicht konisch geformte Filterbodenwand 560.
  • Der Aufbau des Pilzventils 556 geht insbesondere aus der Fig. 6 hervor. Dieses besteht aus einem das eigentliche Schließelement bildenden Pilzkopf 570 am oberen Ende einer Kolbenstange 572, an deren unterem Ende ein in Fig. 4 angedeuteter Stellmotor 574 angekoppelt ist. Bei einer entsprechenden Betätigung des Stellmotors 574 wird die vertikale Kolbenstange 572 nach oben geschoben, woraufhin der Pilzkopf 570 von einer sich konisch nach unten verjüngenden ringförmigen Sitzfläche 576 des stationären Behälteransatzes 414 nach oben abhebt, bis er schließlich in die in Fig. 4 mit 570' bezeichnete obere Endstellung gelangt.
  • Hierbei dehnt sich eine in Fig. 6 erkennbare Balgdichtung 578 zwischen der Unterseite des Pilzkopfes 570 und dem oberen Ende einer die Kolbenstange 572 umgreifenden Hülse 580 dementsprechend aus. Bei geschlossenem Pilzventil 556 liegt an der genannten Sitzfläche 576 eine komplementär geformte Dichtfläche 582 mit Dichtring 584 des Pilzkopfes 570 abdichtend an.
  • Die genannte Hülse 580 ist im Bereich ihres oberen Endes gemäß Fig. 6 mittels radialer Haltebleche 586 zentrisch innerhalb des obersten Abschnittes 588 der Abgabeleitung 558 gehaltert. An diese-n Abschnitt 588 folgt in Fig. 4 nach unten rechts abgewinkelt ein zweiter Abschnitt 592; die gerade nach unten verlaufende Hülse 580 durchsetzt mit ihrem unteren Ende eine entsprechende Öffnung 594 der Wand des Abschnitts 592, in welche Öffnung die Hülse, z.B. eingelötet ist. Auf diese Weise ist der bis zur Unter seite des Pilzkopfs 570 reichende, an den Außenraum angeschlossene Raum um die Kolbenstange 572 gegen das Innere der Abgabeleitung 558 wie auch gegen den Aufschlämmraum 564 abgedichtet.
  • In Fig. 4 erkennt man eine Verbindungsleitung 596 zwischen dem Anschlußstutzen 566 und der Kolbenstange 572, welche letztere eine nach oben hin offene, bis knapp unterhalb der Einmündung der Verbindungsleitung 596 reichende zentrale Bohrung 572a aufweist. Diese mündet an ihrem oberen Ende in eine Filterkammer 570a des Pilzkopfs 570, welche nach oben hin durch eine angenähert haubenförmige, nach oben konisch zulaufende Filterabdeckwand 570b begrenzt ist. Diese Wand 570b besteht aus einer Sintermetallschicht entsprechend der Filterbodenwand 560, die sich, wie Fig. 6 zeigt, an den Außenumfang der Filterabdeckwand 570b nach außen hin anschließt. Der der Filterabdeckwand 570b gegenüberliegende Karranerboden 570c fällt schräg nach außen hin ab, so daß in der Filterkammer 570a aufgefangene Flüssigkeit (Filtrat oder Waschflüssigkeit) in die unterhalb der Filterbodenwand 560 gebildete Filterkammer 562 und von da aus in den Stutzen 566 vollständig abfließen kann.
  • Die in Fig. 5 im Detail dargestellte Rüttelgitteranordnung 472 kann wahlweise anstelle der in Fig. 3 dargestellten Rüttelgitteranordnung 272 eingesetzt werden. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 zeichnet sich dadurch aus, daß eine durchgehend glatte,hohlzylindrische Gummimanschette 685 eingesetzt werden kann. Hierzu ist das obere wie auch das untere Ende der Manschette 685 jeweils über zylindrische Dichtflächen 685a geschoben und dort mittels jeweils eines Spannbandes 685b durch radiales nach innen Pressen fixiert; ein radial nach außen vorstehender Umfangswulst 685c verhindert ein ungewolltes Abrutschen der Manschette 685.
  • Der eigentliche Gitterkörper 673 innerhalb der Manschette 685 im Bereich der Manschettenlängenmitte wird an Ort und Stelle dadurch gehalten, daß seine im Querschnitt gemäß Fig. 5 kreisbogenförmig nach außen gewölbte Außenumfangsfläche 673a von einer dementsprechend komplementär gewölbten Innenumfangsfläche 703a eines Spannrings 703 unter Zwischenlage der Manschette 685 umgriffen wird. Der Spannring 703 kann entsprechend dem Spannring 303 in Fig. 3 auf einem horizontalen, in den Fig. 4 und 5 nicht dargestellten Auflager liegen. Eine in Fig. 5 angedeutete Stange 705 ist an ihrem einen Ende am Spannring 703 befestigt und an ihrem anderen Ende an einen Rüttelantrieb gekoppelt, womit der Gitterkörper 4 in Rüttelbewegungen in Richtung des Pfeils A in Fig. 5 versetzbar ist.
  • Im übrigen entspricht der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung 410 dem der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 3. Die Vorrichtung 410 wird demnach gleichfalls von einem Tragrahmen 530 gehaltert und zwar im Bereich des haubenförmigen Teils 415 des Vorrichtungsoberteils 412 sowie ggf. auch im Bereich des Anschlämm- und Trockenbehälters 550. Anzumerken ist noch, daß am Rahmen 530 ein Hilfsauflager 530a vorgesehen ist, auf welchem das konische Teil 416 des Oberteils 412 auflagert, wenn das die Tellerdruckfilteranordnung 418 tragende Teil 415 des Oberteils 412 zu Wartungszwecken abgehoben wird. Die beschriebenen Teile 415, 416, 460, 414, 552 und 554 sind miteinander lösbar verflanscht.
  • Im folgenden soll kurz die Betriebsweise der Vorrichtung 410 erläutert werden, die bis auf die Aufschlämmwäsche der der Vorrichtung 10 in wesentlichen Punkten gleicht.
  • Bei geschlossenem Butterfly-Ventil 416 wird die zu filtrierende Suspension durch die Einlaufstutzen oberhalb des Ventils 416 in den Suspensionsraum 440 eingeleitet, von denen ein Stutzen 442 in Fig. 4 angedeutet ist. Nach Durchgang der Flüssigkeit durch die Filter der einzelnen Teller 422 wird die nunmehr feststoffreie Flüssigkeit als Filtrat durch den Stutzen 423 abgeleitet. Nach Beendigung der Filtration wird die übriggebliebene Suspension durch ein oberhalb der Ventilplatte des Butterfly-Ventils 460 endendes Entleerungsrohr 528 abgeführt. Alternativ kann man jedoch auch den Suspensionsrest nach öffnung des Butterfly-Ventils 460 durch den Stutzen 566 nach Durchgang durch die Filterbodenwand 560 abziehen.
  • Nun wird durch Ingangsetzung der beiden Rüttelantriebe 440 an den Enden von radial abstehenden Auslegern 438 des die Filterteller 422 tragenden Hauptrohrs 430 die Tellerdruckfilteranordnung 418 in Rüttelbewegungen versetzt.
  • Eine an ihrem unteren Ende am Hauptrohr 430 und an ihrem oberen Ende an der oberen Bodenwand 430 des Teils 415 befestigte Gummimanschette 430 sorgt für eine abdichtende Bewegungslagerung des Hauptrohrs 430 gegenüber dem Behälteroberteil 412 (siehe auch Fig. 1).
  • Die durch diese Rüttelbewegung von den Filtertellern 422 abgeworfenen Filterkuchen-Bruchstücke fallen in das sich nach unten konisch verjüngende Teil 416 des Oberteils 412 und von da aus durch das geöffnete Butterfly-Ventil 460 auf das in Rüttelbewegung versetzte Gitterteil 673, welches die Kuchenbruchstücke zerkleinert in Teile kleiner gleich der Gittermaschenweite a. Nachdem sämtliche auf den Filtertellern 422 abgelagerten Feststoffe abgerüttelt und nach Zerkleinerung durch den Gitterkörper 463 auf dem Boden des Aufschlämmbehälters 550 gesammelt worden sind, erfolgt die Wäsche des Feststoffs. Hierzu wird durch den Stutzen 566 Waschflüssigkeit, ggf. auch Waschgas, in den Aufschlämmraum 564 eingeleitet, wobei es ausreicht soviel Waschmedium einzuleiten, daß die gesamte Feststoffmenge gerade bedeckt ist. Ggf. kann hierbei Waschmedium oder Druckgas impulsartig zugeleitet werden, so daß sichergestellt ist, daß sich die auf den Filterwänden 560 und 570b abgelagerte Schicht an Feststoffen ablöst und intensiv mit dem Waschmedium verwirbelt wird. Durch die erwähnte Verbindungsleitung 596 fließt auch Waschmedium in die Filterkammer 570a des (geschlossenen) Pilzventils 556 und von dort aus durch die Filterabdeckwand 570b.Das Waschmedium (Flüssigkeit oder Gas) kann auch durch die Stutzen 442 zugeführt werden.
  • Anschließend wird das Waschmedium wieder durch den Stutzen 566 abgelassen, wobei die Feststoffe durch die Filterwände 560 und 570b zuverlässig im Aufschlämmraum 564 zurückgehalten werden. Im Bedarfsfalle ist auch eine mehrfache Wäsche, ggf. mit unterschiedlichen Waschmedien, in der angegebenen Weise durchführbar.
  • Nun erfolgt die Wirbelschichttrocknung der Feststoffe.
  • Hierzu wird ggf. erhitztes Trockengas durch den Stutzen 566 zugeführt, welches die auf den Filterwänden 560 und 570b lagernden Feststoffe aufwirbelt und dadurch rasch trocknet. Dieser Trocknungsvorgang kann durch Beheizung der Vorrichtung 10, insbesondere des Oberteils 412,unterstützt werden. Entsprechende Heizmjttelanschlußstutzen 514 und 516 zur Beheizung der doppelwandig ausgeführten Teile 416 und 415 sind in Fig. 4 angedeutet.
  • Auch hier kann die Gaszufuhr durch den Anschlußstutzen 466 anfänglich impulsartig erfolgen, um ein Lösen der Feststoffschicht von den Filterwänden 460, 470b zu erleichtern.
  • Da bei dieser Wirbelschichttrocknung das Trockengas durch den Stutzen 423 abgezogen wird, lagern sich gegebenenfalls Feststoffe auf den Tellern 422 ab, die zumindest am Ende des Trocknungsvorgangs oder auch wiederholt von den Tellern 422 abgerüttelt werden.
  • Anschließend an den Trocknungsvorgang kann das im Behälter 550 gesammelte Feststoffmaterial noch durch einen relativ schwachen Trockengasstrom vermischt werden, um einer Klassierung entgegenzuwirken.
  • Anschließend wird das Pilzventil 556 geöffnet, woraufhin die Feststoffe durch die Leitung 558 in einen nicht dargestellten Transportbehälter oder dergl. rinnen können.
  • Die in den Fig. 7 bis 9 dargestellte erfindungsgemäße Abtrenn- und Trockenvorrichtung 810 entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau, was die Ausbildung der Tellerdruckfilteranordnung 818 einschließlich der Rüttelantriebe 840 betrifft, dem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere der gemäß Fig. 1 und 2. Die Vorrichtung 810 weist ein Pilzventil 956 auf mit prinzipiell gleichem Auf- bau wie das Pilzventil 556 gemäß Fig. 4 und 6. Bauteile der Vorrichtung 8101 die denen der Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 1 und 2 entsprechen, sind mit denselben Bezugsziffern, jeweils vermehrt um die Zahl 800 versehen; Bauteile der Vorrichtung 810, die- solchen der Vorrichtung 410 gemäß Fig. 4 bis 6 entsprechen, tragen dieselbe Bezugsziffer, jeweils vermehrt um die Zahl 400.
  • Ein wesentliches Merkmal der Vorrichtung 10 besteht darin, daß der zur Anschlämmwasche benutzte Anschlämmraum 964 entsprechend dem Raum 564 in Fig. 4 ein Teilraum des Suspensionsraums 840 ist. Der Suspensionsraum 840 wiederum ist der die Suspension beim Filtriervorgang aufnehmende Teil des die Tellerdruckfilteranordnung 818 aufnehmenden Innenraums (Filterraums) 841 des Vorrichtungsoberteils 812.
  • Nach unten hin ist der Suspensionsraum 840 und damit der Anschlämmraum 964 durch das geschlossene Pilzventil 956 begrenzt. Die Vorrichtung 810 ist äußerst kompakt, da ein Behälteransatz (14 in Fig. 1 bzw. 414 in Fig. 4) mit entsprechender Zerkleinerungseinrichtung (72 bzw. 472) und Bodenventil (98 bzw. 556) entfallen kann.
  • Bei der Vorrichtung 810 befindet sich die Zerkleinerungseinrichtung für von den Filtertellern 822 abgerüttelte Filterkuchenbruchstücke in Form einer Rüttelgitteranordnung 814 innerhalb des Innenraums 841 des Oberteils 812, nämlich unmittelbar unterhalb der Tellerdruckfilteranordnung 818. Wie insbesondere Fig. 8 zeigt, besteht die Rüttelgitteranordnung 814 aus einem kreisringförmigen Gitterkörper 1073 (entsprechend den Gitterkörpern 273 bzw. 673 gemäß Fig. 3 und 5) und einem Gitterkörperträger 1074. Der Gitterkörperträger 1074 ist mit einem zentralen Flanschteil 1074a unmittelbar an die Tellerdruckfilteranordnung 818 festgeschraubt und zwar dadurch, daß er auf die entsprechend verlängerten,sämt-liche Filterteller 822 durchsetzenden vier Schraubbolzen 824 aufgesteckt und von unten her mittels entsprechender Muttern 824a festgeschraubt ist. Ferner ist eine zentrale Filtratablaßschraube 824b in den Gitterkörperträger 824 von unten her eingeschraubt Ein gegenüber dem zentralen Flanschteil 1074a nach unten versetzter, durchmesservergrögerter Umfangsring 1074b ist über dementsprechend in radialen Ebenen geneigt verlaufende (z.B.
  • vier) Rippen 1074c mit dem Flanschteil 1074a einstückig verbunden.
  • Der kreisringförmige Gitterkörper 1073 ist mit einem zylindrischen Innenring 1073a am Umfangsring 1074b befestigt, beispielsweise mittels mehrerer in Fig. 8 erkennbarer radial orientierter Befestigungsschrauben 1075. Ein den Außenumfang des Gitterkörpers 1073 definierender Außenring 1073b ist über z.B. sechs Radialstege 1073c mit dem Innenring 1073a einstückig verbunden.Auf den Radialstegen 1073c liegt das eigentliche Gitter 1073d auf, welches vorzugsweise von einem Sortiersieb aus etwa 3mm starkem Draht mit ca.14mm Maschenweite gebildet ist.
  • Aufgrund der starren Befestigung des Gitterkörpers 1073 am untersten Filterteller 822 wird der Gitterkörper 1073 in Rüttelbewegung versetzt, sobald die erwähnten Rüttelantriebe 840 in Bewegung gesetzt werden. Auch hier ist das die Filterteller 822 tragende Hauptrohr 820 über eine Gummimanschette 830 am Boden (Klöpperboden) 832 des haubenförmigen oberen Teils 815 aufgehängt. Die Rüttelantriebe 840 sind derart eingestellt, daß man eine Rüttelamplitude des Gitterkörpers 1073 in horizontaler Ebene von ca.
  • + 10 mm erhält. Dabei schwingt der Außenring 1073b ca.
  • + 2 mm in vertikaler Richtung. Der Abstand des Außenrings 1073b zu den Innenwandungen der in diesem Bereich miteinander verflanschten Teile 815 (oberer haubenförmiger Teil) und 814 (unterer konusförmiger Teil) ist derart festgelegt,daß es während der Rüttelbewegung der Filteranordnung 818 gerade nicht mehr zu einem Anschlagen des Außenrings 1073b an die Innenwandungen kommt. Während des Abrüttelns der Filterkuchen von den Filtertellern 822 in den Spalt zwischen dem Außenring 1073b und der Behälterinnenwandung gelangende Kuchenbruchstücke werden hier aufgrund der Rüttelbewegung zerkleinert und zwar in Teilchengrößen unterhalb der durch die Siebmaschenweite (14 mm) vorgegegebene maximale Teilchengröße. Dies wird auch dadurch unterstützt, daß im Bereich des Außenrings 1073b zum einen der Rand des haubenförmigen Teils 815 nach unten konisch aufgeweitet ist und zum anderen dadurch, daß in diesem Bereich eine sich nach oben konisch aufweitende Filterbodenwand 960 endet, die in das konische Teil 814 eingesetzt ist.
  • Größere Filterkuchenbruchstücke können daher selbst bei ruhendem Gitterkörper 1073 nicht am Außenumfang des Außenrings 1073b vorbeifallen. Die bereits erwähnte Filterbodenwand 960, die ihrer Funktion nach der Filterbodenwand 560 gemäß Fig. 4 und 6 entspricht, deckt eine Reihe von Filter kammern 962 ab, die durch insgesamt acht gleichmäßig auf den Umfang verteilte, #eweils in radialer Ebene liegende Rippen 962a voneinander getrennt sind. Die Filterbodenwände 960 haben den gleichen Konuswinkel wie der (doppelwandige) Mantel 14 a des Teils 8160 die zwischen dem Mantel 814a und der Filterbodenwand 966 gebildet tenFilterkammern 962 verlaufen dementsprechend konisch geneigt. Zum restlosen Abführen der jeweils im Aufschlämmraum 964 befindet lichen Flüssigkeitist der der Filterbodenwand960 gegen überliegende Kammerboden 962b am inneren Kammerende nach unten hin gewollt mit einer Mündungsöffnung 969a eines Anschlußstutzens 9#6 im jeweils tiefsten Punkt.
  • Wie Fig. 7 zeigt, ist eine Ringleitung 967 unterhalb der Anschlußstutzen 966 vorgesehen, die über jeweils ein Steuerventil 966a mit den einzelnen Änschlußstutzen966 verbunden ist. Ein radial nach außen vom Ring 967 abgehender Anschlußstutzen 967a dient dem externen Anschluß der Vorrich- tung 810, wie anhand der Fig. 9 noch erz Nuten werden wi#rdq Das den S-uspensi.onsraum 840 und damit auch den Anschlämmraum 964 nach unten hin abschliei3ende Pilzventil 956 gleicht in seinem Aufbau im wesentlichen dem Pilzventil 565 gemäß Fig, und 6, Die den Stellmotor 974 mit dem Pilzkopf 970 verbindende Kolbenstange 972 ist demnach auch hier mit einer nach oben hin offenen, knapp unterhalb eines Anschlußstutzens 972b endenden Bohrung 972a versehen. Auch ist unterhalb einer Filterabdeckwand 9 ein Hohlraum ausgebildet, der im vorliegenden Falle von insgesamt zwölf jeweils in einer radialen Ebene liegenden, auf den Umfang des Pilzkopfs 970 verteilten, kommunizierenden, nutenförmigån Filterkammern 970a gebildet ist. Eine Balgdichtung 978 verbindet die Unterseite des nilzkopfs 970 mit dem oberen Rand einer Hülse 980, die entsprechend Fig, 6 eine gekrümmte Abgabeleitung 958 durchsetzt und durch eine Ausnehmung 994 in der Wand der Abgabeleitung 558 abdichtend nach außen geführt ist.
  • Mit unterbrochener Umrißlinie ist die mit 970' bezeichnete Stellung des Pilzkopfes 970 bei geöffnetem Pilzventil 956 angedeutet. Ferner ist in Fig. 7 ein Teilstück einer der Leitung 596 entsprechenden Verbindungsleitung 996 angedeutet, welche die Leitung 967 mitdem Stutzen 972b ander Kolbenstange 972, ggf. unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Ventils herstellt.
  • Nachfolgend soll, soweit dies nicht bereits aus dem vorstehenden hervorgeht, die Funktionsweise der Vorrichtung 810 erläutert werden unter Zuhilfenahme der Schemadarstellung gemäß Fig. 9 und einer zugehörigen, nachfolgend aufgeführten Zyklustabelle. In Fig. 9 ist die Vorrichtung 810 vereinfacht dargestellt mit dem eigentlichen zweiteiligen Behälter 812, der Tellerdruckfilteranordnung 818 mit am unteren Ende der Anordnung starr befestigter Rüttelgitteranordnung 814 und Rüttelantrieben 840 außerhalb des Behälters 812 mit Antriebsmotoren M1 und M2; unterhalb der Rüttelgitteranordnung 814 innerhalb des Behälters 812 erkennt man die nach unten konisch zulaufende Filterbodenwand 960 sowie in der Konusspitze den Pilzkopf 970 des Pilzventils 956, wobei der Stellmotor 974 mit PV symbolisiert ist. Der Pilzkopf 970 verschließt die Abgabeleitung 958.
  • Die Anschlußstutzen der Vorrichtung 810 sind in den Fig.
  • 7 und 9 der Reihe nach mit Großbuchstaben gekennzeichnet, nämlich mit der Zulauf für Suspension und Waschflüssigkeit, B der Filtrat und Waschflüssigkeitsablaf, welcher gleichzeitig der Trockenstickstoffzulauf ist, C der Filtratablaufstutzen für den Filtriervorgang, der gleichzeitig der Abführung des Trockengases dient, D der Belüftungsstutzen zur Entspannung des Innenraums nach Beaufschlagung mit Preßstickstoff (6 bar = 600 kPa), E die Abgabeöffnung der Åbgabeleitung 958 zur Abgabe des abfiltrierten, gewaschenen und getrockneten Feststoffs, F der Dampfzuführ-stutzen für den Heißdampf zur Beheizung des doppelwandigen Behältermantels und G der Kondensatablauf des Heizdampfes.
  • Mit WM ist in Fig. 9 das in der Regel flüssige Waschmedium bezeichnet, mit N2 Stickstoffgas, mit K ein den Trockenstickstoff durch eine mit H bezeichnete Heizung leitender Kompressor und mit P eine die Suspension aus einem Vorratsbehälter VB mit Rühreinrichtung R pumpende Pumpe. Eine Steuerung 1002 steuert die genannten Bauteile sowie die in Fig. 9 eingezeichneten Ventile 1 bis 12 gemäß der folgenden Tabelle an (die strichpunktiert dargestellten, jeweils zur Steuerung 1002 führenden Steuerleitungen sind teilweise abgebrochen). Das Ventil befindet sich in einer Leitung la, die den Vorratsbehälter VB mit dem Stutzen A' verbindet; die Pumpe P in dieser Leitung la befindet sich zwischen dem Vorratsbehälter VB und dem Ventil 1. Das Ventil 10 befindet sich in einer Leitung lb, welche Waschmedium WM zuführt und in die Leitung la zwischen dem Ventil 1 und. dem Stutzen A' einmündet. Das Ventil 2 befindet sich in einer Leitung lc, die den Anschluß D mit dem (nach oben hin offenen) Vorratsbehälter VB verbindet; die Leitung le kann demnach sowohl zur Rückführung von Suspension als auch als Entspaunungsleitung zum Ablassen von Druckgas eingesetzt werden. Eine Leitung ld dient der Zuführung von Press-Stickstoff und endet in einem Verzweigungspunkt 2a. Vom Verzweigungspunkt 2a geht eine Leitung le aus, die in die Leitung le einmündet und zwar zwischen dem Ventil 2 und dem Stutzen D.
  • In der Leitung le ist das Ventil 4 angeordnet. Vom Stutzen C führt eine Leitung lf ab, in der ein Ventil 9 angeordnet ist und die in eine Trockenstickstoff-Zuführleitung lg einmündet.
  • In die Leitung lf ebenfalls zwischen dem Ventil 9 und dem Stutzen C mündet ferner eine vom Punkt 2a ausgehende mit dem Ventil 11 versehene Leitung le. Eine Leitung lk zum Abführen von Filtrat und Waschmedium geht vom Stutzen B aus und ist mit dem Ventil 6 versehen. Die erwähnte Leitung lg mündet in die Leitung 1k zwischen dem Ventil 6 und dem Stutzen B ein, wobei in der Leitung lg zwischen dem Mündungspunkt der Leitung lf in die Leitung lg und der Einmündung der Leitung lg in die Leitung lk der Reihe nach der Kompressor K, die Heizung H und das Ventil 7 angeordnet sind. Eine das Ventil 5 enthaltende Leitung 11 verbindet den Punkt 2a mit der Leitung 1k im Bereich zwischen dem Ventil 6 und dem Stutzen B. Eine das Ventil 5 enthaltende Leitung lm geht von der Leitung lf zwischen dem Ventil 9 und. dem Stutzen G aus und. endet in der Leitung lk auf der vom Stutzen B abgelegenen Seite des Ventils 6.
  • Die nachfolgende Tabelle dient der Erläuterung des Betriebsablaufs der Vorrichtung 810 in Verbindung mit Fig. 9.
  • 0 1 2 3 4 5 6; 7 8 9 10 11 12 PV M K H F 1 füllen x x x x 2 filtrieren x x x 3 Restfiltrat x x I 4 Restfiltrat x x x II 5 belüften x 6 abrütteln x x x 7 füllen WM x x x 8Restfiltrataufschlämmen 9 filtrieren x x x 10 belüften x 11 Kuchen x x x brechen 12 Kuchen x x lockern 13 Kuchen flui- x x x x x disieren 14 abrütteln x x x 15 mischen x x x 16 austragen x x x Im Schritt 1 erfolgt das Anfüllen des Vorrichtungsinnenraums 841 mit Suspension aus dem Vorratsbehälter VB, wobei die eingeschlossene Luft über den Stutzen D und das offene Ventil 2 entweichen kann.
  • Im Schritt 2 wird die Suspension aus dem Vorratsbehälter VB durch die Filteranordnung 818 geleitet, wobei das sich ergebende Filtrat über den Anschluß C und das offene Ventil 3 abgeleitet wird.
  • Nach Beendigung der Filtration wird im Schritt 3 Druckgas durch das offene Ventil 4 in den Suspensionsraum geleitet, um das Filtrat aus den Behälter 812 zu drücken, bis schließlich das Niveau der Suspension unter den untersten Teller 822 gefallen ist. Im anschließenden Schritt 4 wird die Restsuspension als Restfiltrat II durch die Filterbodenwand 960 hindurch gedrückt und durch den Anschluß B abgeleitet.
  • Im Schritt 5 wird der unter 600 kPa (6 bar) Gasdruck stehende Innenraum 841 durch Öffnen des Ventils 2 entspannt, Im Schritt 6 erfolgt das Abrütteln der Filterkuchen von den Filtertellern 822, wobei zur Unterstützung dieses Vorgangs Druckgas über das geöffnete Ventil 11 in zur Filtrierrichtung entgegengesetzter Richtung eingeleitet werden kann.
  • Die von den Filtertellern 822 fallenden Kuchenbruchstücke werden du#rch den mit den Filtertellern 822 in Rüttelbewegung versetzten Gitterkörper 814 zerkleinert und von der Filterbodenwand 960 aufgefangen.
  • Im Schritt 7 wird Waschflüssigkeit (WM) zugeführt, wobei man wahlweise die Waschflüssigkeit in Filtrierrichtung durch die Vorrichtung 810 leiten kann (Ventil 3 geöffnet) oder, insbesondere im Falle kostspieliger oder gefährlicher Waschsubstanzen, das Waschmittel lediglich bis zu einem Niveau unterhalb des Gitterkörpers 814 einfüllen kann. In Fig. 7 ist dieses Niveau mit einer unterbrochenenenLinie 1000 angedeutet.
  • Im Schritt 8 wird Druckstickstoff über den Anschluß B in den Anschlämmraum eingeleitet, was eine intensive Durchmischung von Waschflüssigkeit und Feststoff ergibt. Zur Verbesserung der Durchmischung und zur sicheren Ablösung und ggf. Zerkleinerung der auf der Filterbodenwand 960 sowie auf der Oberseite des Pilzkopfs 970 lagernden Feststoffschicht kann durch die Steuerung 1002 zum einen erreicht werden, daß das Druckgas impulsartig durch entsprechendes (gleichzeitiges) Öffnen und Schließen der mit 8 bezeichneten Ventile (entsprechend den Ventilen 966a in Fig. 7) eingeleitet wird oder dadurch, daß die einzelnen Ventile 8 nacheinander geöffnet und geschlossen werden, so daß dementsprechend die einzelnen Filterkammern 962 in Fig. 7 bzw. 970a nacheinander mit Druck beaufschlagt werden, was eine starke Wirbelbildung im Aufschlämmraum 964 zur Folge hat. Dies ergibt eine intensive Durchmischung des Waschmediums mit dem Feststoff.
  • Nach erfolgter Anschlämmwäsche wird das Waschmedium, hier die Waschflüssigkeit, abgelassen, wobei der Feststoff von der Filterbodenwand 960 zurückgehalten wird. Zur Beschleunigung dieses Vorgangs wird über das geöffnete Ventil 4 Druckgas eingeleitet; im anschließenden Schritt 10 wird wieder der Innenraum 841 belüftet.
  • In den Schritten 11 und 12 wird wiederum Druckgas durch die Ventile 8 zugeführt, um die auf der Filterbodenwand 960 bzw. der Filterabdeckwand 970b des Pilzkopfs 979 angelagerte Feststoffschicht (Kuchen) zu brechen und zu lockern. Auch hier ist es wiederum hilfreich den Preßstickstoff nacheinander impulsartig in die einzelnen Filterkammern 962, 970a einzuleiten, damit der Filterkuchen nicht als ganzes angehoben sondern örtlich nach oben gedrückt und damit zuverlässig gebrochen wird.
  • Im Schritt 13 wird über den Kompressor K und die Heizung H heißer Stickstoff durch die Ventile 8 eingeleitet und über das Ventil 9 im Kreislauf durch die Vorrichtung 810 geführt. Man erhält eine Wirbelbettrocknung der Feststoffe, die in kurzer Zeit zu einer ggf. vollständigen Feststofftrocknung führt.
  • Die vom Stickstoffstrom auf die Filterteller während dieses Trockenvorgangs transportierten Feststoffteilchen werden im Schritt 14 wiederum abgerüttelt und nach Durchgang durch den in Rüttelbewegung befindlichen Gitterkörper 814 im Raum oberhalb der Filterbodenwand 960 gesammelt. Um eine sog. Klassierung der Feststoffteilchen, d.h. eine Entmischung nach Teilchengrößen zu beseitigen, wird im Schritt 15 wiederum Druckstickstoff eingeleitet, ggf.
  • wieder impulsartig und unter sequentieller Beaufschlagung der Filterkammern.
  • Das abfiltrierte, gewaschene und getrocknete Feststoffgut kann nunmehr aus der Vorrichtung 810 ausgetragen werden, wozu lediglich das Pilzventil 956 zu öffnen ist. Um sicher zu gehen, daß sämtlicher Feststoff ausgetragen wird, kann zusätzlich der Rüttelantrieb (Motoren im 1M2) in Gang gesetzt und Druckstickstoff entgegen der Filtrierrichtung durch die Vorrichtung 810 geblasen werden (Ventil 11 offen).
  • Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Vorrichtung 810 gemäß Fig. 7 und 8 äußerst einfachen, kompakten Aufbau aufweist. Es ist lediglich ein einziges Ventil, nämlich das Pilzventil 956,erforderlich. Ein gesonderter Antrieb für die Zerkleinerungseinrichtung entfällt, da das Rüt-telgitter (Gitterteil 1073) unmittelbar an der Drucktellerfilteranordnung 818 befestigt ist. Essnd lediglich zwei Bewegungsdichtungen erforderlich, nämlich die Gummimanschettendichtung (Gummimanschette 830) zwischen der Drucktellerfilteranordnung 818 und dem Gehäuse und die Balgdichtung 978 zwischen dem Pilzkopf 970 und der Hülse 980. Diese beiden Dichtungen weisen als statische Dichtungen keinerlei Verschleiß auf und sind problemlos dicht zu halten. Das Innere der Vorrichtung 810 ist glatt und ohne störende Einbauten, die zu einer Anlagerung von Feststoffteilchen führen könnten. Die Anschlämmwäsche ist äußerst effektiv und läßt sich mit geringer Waschmittelmenge durchführen.
  • Sämtliche in die Vorrichtung 810 eingeleiteten Flüssigkeiten lassen sich restlos aus der Vorrichtung 810 austragen, wobei sichergestellt ist, daß die Feststoffe in der Vorrichtung 810 zurückgehalten werden. Das Innere der Vorrichtung 810 kann elektropoliert sein, was die Reinigung der Vorrichtung erleichtert. Die Vorrichtung 810 benötigt wenig Aufstellraum und ist leicht zu bedienen, insbesondere automatisch zu steuern, insbesondere da lediglich ein einziges Ventil vorgesehen ist.
  • Leerseite

Claims (64)

  1. Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten umfassend - einen geschlossenen Filterbehälter (12, 14) mit Suspensionszulauf (42) und Filtratablauf (46) in bzw. aus einem Filterraum; - eine Filteranordnung (18) im Filterraum mit mindestens einem den Filterraum in einen Suspensionsraum (50) und einen Filtratraum (52) trennenden Filter (22, 26, 28); - eine Einrichtung (30, 38, 40) zum Lösen von am Filter (22, 26, 28) abgelagerten Feststoffen (54) vom Filter (22, 26, 28); - einen Verwirbelungsraum (110) unterhalb der Filteranordnung (18); - eine Trockengaszuleitung (94) in den Verwirbelungsraum (110) sowie eine Trockengasableitung (46) aus dem Behälter (12, 14) und - eine Einrichtung (98) zum Entfernen getrockneter Feststoffe aus dem Behälter (12, 14), gekennzeichnet durch - - eine Zerkleinerungseinrichtung (72; 272) im Behälter (12, 14; 212, 214) unterhalb der Filteranordnung (18) zum Zerkleinern der vom Filter (22, 26, 28) in ggf. bis zu etwa handtellergroßen Brocken entfernten Feststoffe in im Trockengasstrom schwebefähige Teilchen und - eine Trenneinrichtung (56; 256) zur wahlweisen Abtrennung der Zerkleinerungseinrichtung (72; 272) vom Suspensionsraum (50).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Trockengas durchlässige Zerkleinerungseinrichtung (72; 272) im Trockengasstrom liegt und daß unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung (72; 272) ein im Trockengasstrom liegendes Auffangsieb (80; 280) für durch die Zerkleinerungseinrichtung (72) fallende Feststoffe vorgesehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung von einer den Trockengasstromquerschnitt ausfüllenden Stiftmühle (72) gebildet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung wenigstens ein den Trockengasstromquerschnitt ausfüllendes Rüttelgitter (273, 277) umfaßt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (273) in Richtung des Trockengasstromes und/oder in hierzu senkrechter Richtung oder Richtungen hin- und herbewegbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (273) mit einer Vibrationsfrequenz von 10 bis 100 Hz, vorzugsweise 20 bis 50 Hz, am besten etwa 25 Hz, und einer Amplitude von 1 bis 30 mm, vorzugsweise 5 bis 20 mm, am besten etwa 10 mm, bewegbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (273) eine Gittermaschenweite (a) von 2 bis 30 mm, vorzugsweise etwa 10 bis 25 mm, am besten etwa 20 mm, aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter mit vertikal nach oben abstehenden Stegen und/oder Spitzen ausgebildet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Gitter (277) mit geringem Abstand (b), vorzugsweise unterhalb des Rüttelgitters (273) angeordnet ist und entweder gegenläufig zum Rüttelgitter (273) bewegbar ist oder starr mit dem Behälter (212, 214) verbunden ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung eine vom Trockengasstrom durchströmbare, im wesentlichen hohlzylindrische, elastische Manschette (285) umfaßt, deren beide Ränder am Behälter (212, 214) rundum abdichtend befestigt sind, daß das Rüttelsieb (273) am Innenumfang der Manschette (285) im Mittenbereich zwischen beiden Rändern angebracht ist, und daß ein Rüttelantrieb vorgesehen ist, der an den Außenumfang der Manschette (285) im Mittenbereich angreift.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (285) aus einem vorzugsweise gewebeverstärkten Polytetrafluoräthylen (PTFE)-Schlauch gebildet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Manschette (285) zur Einspannung in eine jeweilige Flanschverbindung (291, 293) jeweils mit einem radial nach außen abstehenden Steg (289) ausgebildet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gitter (277) mittels mindestens zweier radial und axial verlaufender Rippen (281) an einem Flansch (283) einer der Flanschverbindungen (293) befestigt ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (285) im Bereich des Rüttelgitters (273) von einem Spannring (303) umfaßt ist, der zur Fixierung des Rüttelgitters (273) den Manschettenmantel radial nach innen gegen den Außenumfang des Rüttelgitters (273) preßt.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttelantrieb mit dem Spannring (303) verkoppelt ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein Auflager (301) für den Spannring (303), welches an einem zwischen zwei Flanschen (341, 343), vorzugsweise mittels Zuganker (297), einspannbaren Distanzelement angebracht ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement von zwei jeweils zwischen den Flanschen (341, 343) eingespannten Halbschalen (295) gebildet ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung als Plattenventil, vorzugsweise Flachschieber (56) oder Drehklappenventil (256) ausgebildet ist.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangsieb (80; 280) von einer perforierten Platte(82; 282) und einem von dieser getragenen, vorzugsweise ein- oder beidseitig mit einem Stützsieb (327) versehenen Filter (325) gebildet ist.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangsieb (80; 280) aus dem Trockengasstrom entfernbar ist und daß unterhalb des Auffangsiebs (80; 280) eine mit einem öffenbaren Verschluß (98; 298) versehene Feststoffabgabeöffnung (345) vorgesehen ist.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffangsieb (80; 280) als Teil eines Flachschiebers oder eines Drehklappenventils ausgebildet ist.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß von einem Drehklappenventil t98, 298) gebildet ist.
  23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Drehklappenventile (256) jeweils ein mit einer PTFE-Auskleidung und ggf. mit Dichtwulst (323) versehenes Ventilgehäuse (319) aufweisen und daß die Drehklappenwelle bzw. -wellen (317, 333, 335) mittels PTFE-Stopfbüchsen durch das bzw. die Ventilgehäuse (319, 329, 331) geführt sind.
  24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Verschluß (98) und Auffangsieb (80) mit radialen und/oder tangentialen Druckgaseinlässen (94) und vorzugsweise mit Strömungsleitblechen (96) versehen ist.
  25. 25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (56; 256) und die unterhalb der Trenneinrichtung (56; 256) vorgesehenen Bauteile (72, 80, 92, 98; 272, 280, 298) in einem vorzugsweise aus mehreren miteinander verflanschten hohlzylindrischen Abschnitten gebildeten hohlzylinderischen Behälteransatz (14; 214) vorgesehen sind, der an einem den Filterraum umschließenden Behälteroberteil (12; 212) angebracht, vorzugsweise angeflanscht, ist.
  26. 26. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Trockengasauslaß (46) aus dem Filtratraum (52).
  27. 27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranordnung von einer Tellerdruckfilteranordnung (18) gebildet ist.
  28. 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Tellerdruckfilteranordnung (18) ein nach unten konisch zulaufender Füllkörper (140) vorgesehen ist.
  29. 29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an die Filteranordnung (18) angreifende Rütteleinrichtung (38, 40) zum Lösen der abgelagerten Feststoffe von der Filteranordnung (18).
  30. 30. Verfahren zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Verfahren eine Suspension in einem Filterraum durch einen Filter geführt wird, anschließend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und in einem Verwirbelungsraum unterhalb des Filters in einem Trockengasstrom getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Lösen der Feststoffe vom Filter diese innerhalb des Verwirbelungsraums zu im Trockengasstrom schwebefähigen Feststoffteilchen einer Teilchengröße von vorzugsweise etwa 1 bis 5 mm, am besten etwa 2 bis 3 mm, zerkleinert werden.
  31. 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockengasstrom durch den Filter geführt wird und daß während der Wirbelbett-Trocknung durch den Trockengasstrom, ggf mehrfach, die vom Trockengasstrom auf den Filter abgelagerten Feststoffe zur erneuten Wirbelbett-Trocknung vom Filter gelöst und vorzugsweise erneut zu schwebefähigen Feststoffteilchen zerkleinert werden.
  32. 32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Filtrierung der Suspension vor der Wirbelbett-Trocknung die auf den Filter abgelagerten Feststoffe durch Leiten von Waschflüssigkeit in Filtrierrichtung durch den Filter gewaschen werden.
  33. 33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Filtrieren der Suspension und vor der Wirbelbett-Trocknung durch die auf dem Filter abgelagerten Feststoffe kontinuierlich oder schockartig Trockendruckgas geleitet wird.
  34. 34. Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten umfassend - einen geschlossenen Filterbehälter mit Suspensionszulauf und Filtratablauf in bzw. aus einem Filterraum; - eine Filteranordnung im Filterraum mit mindestens einem den Filterraum in einen Suspensionsraum und einen Filtratraum trennenden Filter; - eine Einrichtung zum Lösen von am Filter abgelagerten Feststoffen vom Filter; - einen Verwirbelungsraum unterhalb der Filteranordnung; - eine Trockengaszuleitung in den Verwirbelungsraum sowie eine Trockengasableitung aus dem Behälter; - eine Einrichtung zum Entfernen getrockneter Feststoffe aus dem Behälter und - eine Zerkleinerungseinrichtung im Behälter unterhalb der Filteranordnung zum Zerkleinern der vom Filter entfernten Feststoffe in im Trockengasstrom schwebefähige Teilchen, insbesondere nach einem der vorgehergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung wenigstens ein Rüttelgitter umfaßt aus einem mit Durchbrechungen versehenen, im wenigstens einer Richtung hin- und herbewegbaren Gitterkörper (273; 673; 1073).
  35. 35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (673; 1073) mit der vorzugsweise mit einer Rütteleinrichtung (440; 840) versehenen Filteranordnung (418; 818) verkoppelt, vorzugsweise starr verbunden ist.
  36. 36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (673; 1073) am unteren Ende der als Tellerdruckfilter ausgebildeten Filteranordnung (418; 818) befestigt ist.
  37. 37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterkörper (1073) des Rüttelgitters kreisförmig, vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet und im Fallbereich der von den Tellerrändern abgeworfenen Filterkuchenteile unterhalb der Filterteller (822) angeordnet ist.
  38. 38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter (1073) zur Innenwand des Filterbehälters (812) einen die Rüttelamplituden geringfügig überschreitenden mittleren Abstand aufweist.
  39. 39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbehälterinnenwand im Umfangsbereich des Rüttelgitters (1073) gegenüber dem sich nach oben und/oder unten jeweils anschließenden Behälterabschnitt, vorzugsweise konisch, aufgeweitet ist.
  40. 40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüttelgitter einen am unteren Ende der Filteranordnung (818) angebrachten, vorzugsweise mit radialen Rippen (1074c) zwischen einem zentralen Flanschteil (1074a) und einem Umfangsring (1074b) ausgebildeten Gitterträger (1074) umfaßt, an dem der kreisringförmige Gitterkörper (1073), vorzugsweise mittels eines zylindrischen Innenrings (1073a) befestigbar ist.
  41. 41. Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten umfassend - einen geschlossenen Filterbehälter mit Suspensionszulauf und Filtratablauf in bzw. aus einem Filterraum; - eine Filteranordnung im Filterraum mit mindestens einem den Filterraum in einen Suspensionsraum und einen Filtratraum trennenden Filter; - eine Einrichtung zum Lösen von am Filter abgelagerten Feststoffen vom Filter; - einen Verwirbelungsraum unterhalb der Filteranordnung; - eine Trockengaszuleitung in den Verwirbelungsraum sowie eine Trockengasableitung aus dem Behälter; - eine Einrichtung zum Entfernen getrockneter Feststoffe aus dem Behälter und - ggf. eine Zerkleinerungseinrichtung im Behälter unterhalb der Filteranordnung zum Zerkleinern der vom Filter entfernten Feststoffe in im Trockengasstrom schwebefähige Teilchen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aufschlämmraum (564; 964) im Filterbehälter (410; 810) unterhalb der Filteranordnung (418; 818) und ggf. auch unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung (414; 814) mit einer den Aufschlämmraum (564; 964) nach unten hin abschließenden, sich vorzugsweise im wesentlichen über den gesamten horizontalen Raumquerschnitt erstreckenden zweiten Filteranordnung (560, 570b; 960, 970b) und wenigstens einem Anschlußstutzen (566; 966) unterhalb der zweiten Filteranordnung, welcher wahlweise an eine Ableitung für Filtrat und/oder Waschmedium und die Trockengaszuleitung anschließbar ist.
  42. 42. Vorrichtung nach Anspruch 41, gekennzeichnet durch ein im Bereich der zweiten Filteranordnung (560, 570b; 960, 970b), vorzugsweise innerhalb einer Filterbodenwand (560; 960) angeordnetes, eine Abgabeöffnung für getrocknete Feststoffe verschließendes Ventil, vorzugsweise Pilzventil (556; 956).
  43. 43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbodenwand (560; 960) nach unten stumpf- konisch zuläuft, und daß das vorzugsweise nach oben konisch zulaufende Schließteil (570, 970) des Ventils (556; 956) im Bereich der Konusspitze angeordnet ist.
  44. 44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließteil (570; 970) an seiner Oberseite mit einer Filterabdeckwand (570b; 97Ob) ausgebildet ist, und daß an der Filterabdeckwandunterseite ein mit einem der Anschlußstutzen (566; 966) verbundener Hohlraum (Filterkammer 570a; 970a) vorgesehen ist.
  45. 45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Filteranordnung (560, 570b; 960, 970b) wenigstens zwei jeweils gesondert mit Druckgas und/oder Waschmedium beaufschlagbare, nach oben durch je eine Filterwand (560, 570b; 960, 970b) abgeschlossene Filterkammern (562, 570a; 962; 970a) aufweist, und daß vorzugsweise eine Steuerung (1002) vorgesehen ist zur zeitlich aufeinanderfolgenden, vorzugsweise impulsartigen,Beaufschlagung der Filterkammern.
  46. 46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Filterbodenwand (960) wenigstens zwei, vorzugsweise vier bis zwölf, am besten etwa acht Filterkammern (962) ausgebildet sind, welche vorzugsweise durch in radialen Ebenen liegende Rippen (962a) voneinander getrennt sind.
  47. 47. Vorrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Filterabdeckwand (970b) wenigstens zwei, vorzugsweise sechs bis sechzehn, am besten etwa zwölf Filterkammern (970a) ausgebildet sind, welche vorzugsweise von in radialen Ebenen liegenden Nuten gebildet sind.
  48. 48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerböden (962b) der Filterkammern (962) unterhalb der Filterbodenwand (960) tiefer liegen als die schräg nach außen und unten auslaufenden Kammerböden (970c) der Filterkammern (970a) unterhalb der Filterabdeckwand (970b), und daß in die Kammerböden (962b) der Filterkammer (962) unterhalb der Filterbodenwand (960) jeweils ein Ablaufstutzen (966) für Filtrat und/oder Waschmedium ausmündet.
  49. 49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 45 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (1002) zur nacheinanderfolgenden Beaufschlagung der Filterkammern (962; 970a) mit einer Umlauffrequenz zwischen 0,5 und 30, vorzugsweise zwischen 1 und 10, am besten von etwa 5 pro Min mit Druckgas von vorzugsweise 0,1 bis 2MPa (1 bis 20bar), besser 0,2 bis 1 MPa (2 bis 10 bar), am besten etwa 0,6 MPa (6 bar) bzw. mit Waschmedium ausgebildet ist.
  50. 50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilzventil (556; 956) einen das Schließteil bildenden, vorzugsweise mit einer sich nach unten verjüngenden Dichtfläche (582) zur Anlage an einer komplementären Sitzfläche (576) des Filterbehälters ausgebildeten Pilzkopf (570; 970) sowie eine an ihrem einen Ende den Pilzkopf (570; 970) halternde, an ihrem anderen Ende an einen Stellmotor (574; 974) angekuppelte Ventilstange (572; 972) umfaßt.
  51. 51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilzventil (556; 956) ferner eine die Ventilstange (572; 972) umgreifende Hülse (580; 980) umfaßt, welche vom Bereich des Pilzkopfs (570; 970) ausgehend durch einen, vorzugsweise gekrümmten Abschnitt einer sich an die Abgabeöffnung anschließenden Abgabeleitung (558; 958) und anschließend in eine entsprechende Ausnehmung (594; 994) der Abgabeleitungswand eingepaßt nach außen verläuft.
  52. 52. Vorrichtung nach Anspruch 51, gekennzeichnet durch eine Dichtung zwischen Hülse (580; 980) und Pilzkopf oder Ventilstange, vorzugsweise in Form einer Balgdichtung (578; 978) zwischen Hülse (580; 980) und Pilzkopf (570; 970).
  53. 53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial für die zweite Filteranordnung (560, 570b; 960, 970b) von einer Sintermetallschicht gebildet ist.
  54. 54. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang (673a) des Rüttelgitters (673), vorzugsweise nach außen, gewölbt ist und daß der Innenumfang (703a) des Spannrings (703) komplementär gewölbt ist.
  55. 55. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Manschette (685),vorzugsweise mittels Spannbänder (685b), radial nach innen an im wesentlichen zylindrische Dichtflächen (685a) des Filterbehälters gepreßt werden.
  56. 56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmraum (964) von einem Teil des Suspensionsraums (840) gebildet ist.
  57. 57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmraum (964) im wesentlichen von dem, vorzugsweise nach unten konisch zulaufenden,unteren Teil des Suspensionsraums (840) unterhalb der ersten Filteranordnung (818) gebildet ist.
  58. 58. Verfahren zum Abtrennen, Waschen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 57, bei welchem Verfahren eine Suspension in einen Suspensionsraum innerhalb eines Filterraums eingeleitet und durch einen ersten Filter hindurchgeführt wird, anschließend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und in einem Verwirbelungsraum unterhalb des ersten Filters in einem Trockengasstrom getrocknet werden, wobei nach der Filtrierung der Suspension und vor der Wirbelbettrocknung die filtrierten Feststoffe mittels in den Suspensionsraum eingeleitetem Waschmedium gewaschen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom ersten Filter gelösten Feststoffe in einem, vorzugsweise einem Teil des Suspensionsraum bildenden Anschlämmraum mit Waschmedium mischt, ggf. im Falle von Waschflüssigkeit anschlämmt, vorzugsweise mit lediglich teilweiser Waschflüssigkeitsfüllung des Anschlämmraums.
  59. 59. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Wirbelbildung beim Anschlämmen Waschmedium und/oder Druckgas diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, in den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum einleitet.
  60. 60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß man das Waschmedium und/oder das Druckgas nacheinander an verschiedenen Einlaßstellen in den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum, einleitet.
  61. 61. Verfahren nach einem der Ansprüche 58 bis 60, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Filtrieren die Suspension sowie nach dem Waschen das Waschmedium mittels eines zweiten Filters am Boden des Suspensions-bzw. Anschlämmraums filtriert und abläßt, und daß man zur anschließenden Wirbelbettrocknung Trockengas durch den zweiten Filter hindurch in den Anschlämm- bzw.
    Suspensionsraum einleitet.
  62. 62. Verfahren nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Lösen der an der zweiten Filteranordnung angelagerten Feststoffe diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig,Trockengas durch die zweite Filteranordnung in den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet.
  63. 63. Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockengas nacheinander an verschiedenen Stellen der zweiten Filteranordnung in den Anschlämm-bzw. Suspensionsraum einleitet.
  64. 64. Verfahren nach einem der Ansprüche 58 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Wirbelstromtrocknung den getrockneten Feststoff durch diskontinuierliche, vorzugsweise schockartige Trockengaseinleitung durch den zweiten Filter in den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum durchmischt.
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