DE3221148C2

DE3221148C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE3221148C2
Application number: DE3221148A
Authority: DE
Inventors: Robert 8977 Rettenberg Kern
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3221148A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art 1st bekannt (DE-PS 16 04 982). In vielen Fällen müssen die abfiltrierten Feststoffe gewaschen werden, beispielsweise um die Mutterflüssigkeit, ggf. Mutterlauge, in welcher die Feststoffe vor dem Abfiltrieren verteilt waren, aus den filtrierten Feststoffen zu entfernen oder, um unerwünschte Reststoffe aus uan abfiltrierten Feststoffen herauszulösen. Zur Durchführung dieser Wäsche wird bei der bekannten ·» Vorrichtung anschließend an den Filtriervorgang Waschmedlu»; durch die Filterkuchen auf die Filteranordnung geleitet (Spalte 3, Zeilen 38-42). Diese Wäsche der filtrierten Feststoffe nach dem Verdrängungsprinzip erfordert ein großes Waschmittelvolumen, da eine das Volumen des FHterraums weit übersteigende Menge an Waschmittelflüssigkeit benötigt wird. Auch Ist die Reinigungseffektivität in vielen Fällen nicht sonderlich hoch, da der Filterkuchen im Vergleich zu freien Einzelteilchen eine reduzierte wirksame Oberfläche aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung liegt demgegenüber darin, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art bereitzustellen, welche unter baulich geringem Aufwand eine wirksame Wäsche der abfiltrierten Feststoffe innerhalb der Vorrichtung erlaubt mit reduziertem Waschmittel-Mindestvolumen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs geiäst. Es erfolgt also eine Aufschlämmwäsche Innerhalb der Vorrichtung, welche beson- so ders wirksam ist, da die vom Filter gelösten Feststoffe bereits mehr oder weniger zerkleinert sind, so daß sich die dem Waschmittel bietende Oberfläche dementsprechend Im Vergleich zum Filterkuchen vergrößert. Die benötigte Waschmittel-Mindestmenge entspricht dem Volumen des Aufschlämmraums. Der bauliche Aufwand Ist gering, da lediglich oberhalb des mehrere Funktionen wahrnehmenden Anschlußstutzens die nach unten stumpf konisch zulaufende Filterbodenwand und im tiefsten Punkt das Ventil vorzusehen sind. Zurr Austrag ss der gewaschenen und getrockneten Filterstoffe aus dieser Vorrichtung muß also lediglich das Ventil geöffnet werden. Sämtliche Vorgänge, nämlich Filtrieren, Waschen und Trocknen, laufen In einem Behälter ab, so daß steriler Betrieb gewährleistet Ist bei geringem Bedienungsaufwand.

Aus der entgegengehaltenen CH-PS 6 23 235 ist ein Zentrifugalfilter ml. einer Zerkleinerungseinrichtung unterhalb der Filterteller bekannt. Ein Hinweis darauf, innerhalb des Fllterbehälters eine Aufschiämmwäsche ω vorzunehmen. Ist hieraus nicht zu entnehmen.

Aus der entgegengehaltenen DE-OS 24 27 698 Ist es lediglich an sich bekannt, in einem Schlammschwebebett mit darüberllegendem Filter Suspensionen zu filtrieren.

Aus der entgegengehaltenen EP-OS 00 02 847 ist ein Kerzenfilter mit Wirbelschichttrocknung bekannt ohne Hinwelse auf eine Aufschlämmwäsche der filtrierten Feststoffe. «

Gegenüber der Wäsche des Feststoffes nach dem Verdrängungsprinzip (Hindurchleiten von Waschflüssigkeit In Filtrierrichtung duio'J die Filterkuchen auf den Filtertellern) ergibt sich erfindungsgemäß eine wesentliche Waschmlttelvolumenelnsparung, da lediglich eine dem Volumen des Aufschlämmraums entsprechende Wasch-

mittelmenge erforderlich Ist, wohingegen bei der Wäsche nach dem Verdrangungsprlnzip mit zirkulierendem Waschmittel eine das Volumen des Filterraums weit übersteigende Menge an WaschmlttelflUsslgkelt benötigt wird. Die erfindungsgemäß erforderliche Waschmittelmenge kann z. B. lediglich 10« der für die Verdrängungswäsche erforderlichen Waschmittelmenge betragen. Auch Ist die erfindungsgemäß durchgeführte Wüsche wesentlich gründlicher und weniger zeitaufwendig, da die aufgeschlämmten Feststoffteilchen Im Gegensatz zum Verfahren nach dem Verdrängungsprinzip allseits von Waschmittel umgeben sind. Eine zusätzliche Wasche 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 Fllter-

Hi anordnung zuverlässig für ein Abfangen der Feststoffe sorgt. Dieses Abflltrleren Ist problemlos, da (Im allgemeinen im Gegensatz zur primären Suspension) die Feststoffe In hoher Konzentration mehr oder weniger konglomerlert vorliegen. Die Waschflüssigkeit kann ggf. auch durch Waschgas ersetzt werden.

Das Ausfließen der getrockneten Feststoffe erfolgt dadurch leichter, daß die Fllterbodenwand 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 Schlleßtelloberseite sich nach der Aufschlämmwäsche absetzenden Feststoffe zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß das Schileüteii an seiner Überseite mit einer Fllterabdeckwand ausgebildet Ist und daß an der Fllterabdeckwandunterselte ein mit einem der Anschlußstutzen verbundener Hohlraum vorgesehen ist.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Fllteranordnung wenigstens zwei jeweils gesondert mit Druckgas und/oder Waschflüssigkeit beaufschlagbare, nach oben durch je eine Filterwand abgeschlossene Fllterkammern aufweist, wobei eine Steuerung vorgesehen sein kann, zur zeltlich aufeinanderfolgenden, vorzugsweise Impulsartigen Beaufschlagung der Filterkammern. Bei der AuI-schlämmwäsche 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 mUhoaJS von der zweiten Fllteranordnung abgehoben und ausreichend zerkleinert werden (die Festigkeit dieser Feststoffschicht Ist wesentlich geringer als die der Filterkuchen auf den Filtertellern).

-Vi Bevorzugt sind unterhalb der Filterbodenwand wenigstens zwei, vorzugsweise vier bis zwölf, am besten etwa acht Filterkammern ausgebildet, welche vorzugsweise durch in radialen Ebenen liegenden Kippen voneinander getrennt sind. Dementsprechend sind unterhalb der Fllterabdeckwand bevorzugt wenigstens zwei, vorzugsweise sechs bis sechzehn, am besten etwa zwölf Fllterkammern ausgebildet, welche vorzugsweise von In radialen Ebenen liegenden Nuten gebildet sind.

*>< Eine restlose Entleerung des Filterbehälters von im wesentlichen feststofffreiem Flltrat und/oder Waschflüs-

«I.LaIi ^.maImU* ...... ,J...J..«!. »1_Ω Jl. V ^^,.-^^JUll*!***. A~- ITil» ■ * ■ IU -J·- ClI* I I- — . I ·ι-Γ

3IgIMrIl WIIVIVIlV IIIOIl \JC1\JUIV11, uaU UIV XVailtlllvl WUVIl UCl 1 IUCI KfIlIlIlICl U UlIlCl liaiU UCI 1 11ICI UIiUCl J TI a\ IU UCICI liegen als die schräg nach außen und unten auslaufenden Kammerböden der Fllterkammern unterhalb der Filterabdeckwand und dadurch, daß in die Kammerböden der Fllterkammern unterhalb der Fllterbodenwand jeweils ein Ablaufstutzen für Filtrat und/oder Waschflüssigkeit ausmündet.

•«η Es wird vorgeschlagen, daß die genannte Steuerung zur nacheinander erfolgenden Beaufschlagung der Fllterkammern mit einer Umlauffrequenz zwischen 0,5 und 30, vorzugsweise zwischen I 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 Aufwlrbelung der Feststoffschicht durch Trockengasstrom und schließlich, falls erwünscht, nach erfolgter Wirbelbetttrocknung 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 Pllzkopf sowie eine an Ihrem einen Ende den Pilzkopf halternde, an Ihr-m

so anderen Ende ati einen Stellmotor angekoppelte Ventilstange. Zum Öffnen des Pilzventils wird der Pilzkopf von der Pilzstange 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 abfließenden Feststoff nicht in Berührung, was die Gefahr von Kontaminationen des Feststoffs verringert, wenn, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Pllzven tll eine die Ventilstange umgreifende Hülse umfaßt, welche vom Bereich des Pilzkopfes ausgehend durch einen, vorzugsweise gekrümmten Abschnitt einer sich an die Abgabeöffnung anschließenden Abgasleitung und anschließend, In eine entsprechende Ausnehmung der Abgabeleitungswand eingepaßt, nach außen verläuft.

Eine den Sterilbetrieb wesentlich erleichternde Trennung des Fllterbehälterlnnenraums einschließlich der Abgabeleitung vom Außenraum, in welchem u. a. der Stellmotor angeordnet Ist, erreicht man erfindungsgemäß

«ι 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, in einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Aufschlärnrnraum von

A5 einem Teil des Suspensionsraums gebildet ist. Der Filterbehälter kann demnach äußerst kompakt sein, da er lediglich den eigentlichen Filterraum (Suspensionsraum zuzüglich Flltratraum) zu umfassen hat. Der Suspensionsraum dient folglich nicht nur der Aufnahme der Suspension bei der Filtration, sondern auch der Aufschlämmwäsche, wie auch dem nachfolgenden Wirbelbetttrocknen.

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 Flüssigkelten, Insbesondere unter Verwendung der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei weichem Verfahren eine Suspension in ein Suspensionsraum Innerhalb eines Fllterraums eingeleitet und durch einen ersten Filter hindurch geführt wird, anschließend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und In einem Verwlrbelungsraum unterhalb des ersten Filters In einem Trockengasstrom getrocknet werden, wobei nach Jer Filtrierung der Suspension und vor der Wirbelbetttrocknung die filtrierten Feststoffe mltttels 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 Suspensionsraums bildenden Anschlämmraum mit Waschflüssigkeit anschlämmt, vorzugsweise mit lediglich tellwelser Waschflüssigkeltsfullung des Suspensionsraums, daß man nach dem Filtrieren die Suspension sowie nach dem Anschläm- is men die Waschflüssigkeit mittels eines zweiten Filters am Boden des Suspensions- bzw. Anschlämmraums filtriert und abläßt, und duß man zur anschließenden Wirbelbetttrocknung Trockengas, vorzugsweise durch den zweiten Filter hindurch In den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet. Hierdurch erhält man eine vollständige Rückgewinnung sowohl der Flüssigkeitskomponente der Suspension ais auch der Waschflüssigkeit, wobei sämtliche Feststoffe durch den zweiten Filter zur anschließenden Trocknung zurückgehalten werden.

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.

Um die auf dem zweiten Filter abgelagerten Feststoffe problemlos aufwirbeln zu können, wird vorgeschlagen, dall man diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, Trockengas durch die zweite Filteranordnung in den Aufschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet.

Auch hler 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 -¹⁵ zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsforrn der Abtrenn- und Trockenvorrichtung;

Flg. 2 das Detail V In Flg. 1;

Flg. 3 das Detail VI In Flg. 1;

Fl g. 4 eine geschnittene Seltenansicht einer weiteren Ausführungsforrn der Abrenn- und Trockenvorrichtung; -»o

Flg. 5 eine Unteransicht auf ein Rüttelgitter innerhalb der Abtrenn- und Trockenvorrichtung gemäß Flg. 4 (Pfeil VIII in Flg. 4) und

Fig. 6 ein vereinfachtes Leltungs- und Schaltdiagramm der Abrenn- und Trockenvorrichtung gemäß Fig. 4 und 5.

Die In den Flg. 4 bis 6 gezeigte mit 410 bezeichnete erste Ausführungsform der Abtrenn- und Trockenvor- ⁴^ richtung besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich einem Behälteroberteil 412 und einem Behälteransatz 414. Das angenähert birnenförmige Behälteroberteil 412 nimmt eine Tellerdruckfilteranordnung 418 auf und entspricht in seinem konstruktiven Aufbau In wesentlichen Punkten einem beispielsweise aus der DE-OS 22 49 468 bekannten Druckfilter. Die Tellerdruckfilteranordnung 418 besteht aus einem Hauptrohr 420 an dessen oberem Ende ein Anschlußknie 423 angeschlossen ist und an dessen unterem Ende Filterteller 422 übereinanderliegend mittels durchgehender Schraubbolzen befestigt sind. Auf den Filtertellern 422 liegen In nicht dargestellter Welse gewellte Auffangsiebe auf, die wiederum den eigentlichen Filter (z. B. Filterpapier- oder -gewebe) tragen, Die Teilerdruckfilteranordnung 418 ist Ober eine Gummimanschette 430 mit der oberen Bodenwand 432 des Behälteroberteils 412 verbunden; der untere Rand der Manschette 430 ist dabei am Außenumfang des Hauptrohrs 420 befestigt und der obere Rand am Außenumfang eines an der Bodenwand 432 angebrachten nach unten gerichteten Bundes. Die Manschette 430 sorgt einerseits für die Abdichtung des Durchgangs des Hauptrohrs 420 durch die Bodenwand 432; andererseits ermöglicht sie die Ausführung von Rüttelbewegungen der Filtertelleranordnung 418 gegenüber dem Behälteroberteil 412. Hierzu sind an einem Kopf des Hauptrohrs 420 (siehe Fig. 1) zwei radial abstehende Ausleger 438 angebracht, an deren Enden jeweils ein Rüttelantrieb 440 mit Exzentermasse und gegenüber der Tellerdruckfilteranordnungsachse geneigter Motorenachse angebracht ist. ^ω

Im Bereich des unteren Endes des Konusabschnitts 16 ist ein Suspensionszulaufstutzen 442 angebracht mit einer tangential einlaufenden Mündung. Das erwähnte Anschlußknie 423 bildet einen Filterablaufstutzen. In der Filtrierphase, In der eine die zu gewinnenden Feststoffe enthaltende Suspension abgefiltert werden soll, ergibt sich eine Strömung ausgehend vom Suspensionszulaufstutzen 442 durch die Mündung In einen mit Suspensionsraum bezeichneten Teilraurn des Behaiterobeiteillnnenraums Ober die Filter 428 in den mit Filtratraum bezeichneten Innenraum des Hauptrohrs 420 und schließlich zum Filtratablaufstutzen 446. Die Feststoffe der Suspension lagern sich dabei an der jeweiligen Oberseite der Filter 428 ab unter Bildung von dargestellten Filter-

Der Behalteransatz 414 besteht der Reihe nach von oben nach uni.'n aus einem Ventilgehäuse 460 mit Schmetterlings-Ventllklappe 464, einer RUttelgltteranordnung 472 sowie einem zweiteiligen Aufschlämm- und Trocknungsbehälter 550. Der Behälter 550 besteht aus einem oberen, rohrähnllchen Teil 552, welches sich Im oberen Abschnitt verjüngt, und einem unteren Bodenteil 554, welches ein allgemein mit 556 bezeichnetes PlIz ventil aufweist. Dieses In Flg. 3 detailliert dargestellte Pilzventil verschließt eine gekrümmte Abgabeleitung 558 zur Abgabe der Trockensubstanz.

Das PÜ7"entil 556 befindet sich im Bereich der vertikalen Symmetrieachse 558 der Im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten zusammengesetzten Behälterwand der Vorrichtung 410. Das Pilzventll 556 befindet sich dabei Im Bereich der gedachten Konusspitze der Konusform einer sich nach unten geringfügig

ι» 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 darüberllegenden, als Anschlämmraum 564 bezeichneten Teilraum des Behälters 550 hin durch die Fllterbodenwand 560 abgetrennt Ist und In die ein gekrümmter Ablauf/-Zulaufstutzen 566 einmündet. Die Fllterbodenwand 560 besteht aus einer Sintermetallschicht von etwa 4 mm Dicke, die Teilchen bis zu etwa 4 μσΐ Durchmesser durchläßt. In radialen Ebenen liegende Rippen 568 unterstützen die kreisringförmige leicht konisch geformte Fllterbodenwand 560.

Der Aufbau des Pilzventils 556 geht Insbesondere aus der Fig. 3 hervor. Dieses besteht aus einem das eigentliche Schließelement bildenden Pilzkopf 570 am oberen Ende einer Kolbenstange 572, an deren unterem Ende ein In Flg. 1 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 Flg. 1 mit 570' bezeichnete obere Endstellung gelangt. Hierbei dehnt sich eine In Flg. 3 erkennbare Balgdichtung 578 zwischen der Unterseite des Pilzkopfes 570 und dem oberen Ende einer die Kolbenstange 572 umgreifenden Hülse 580 dementsprechend aus. Bei geschlossenem Pilzventll 556

2> liegt an der genannten Sitzfläche 576 eine komplementär geformte Dichtfläche 582 mit Dichtring 584 des Pilzkopfes 570 abdichtend an.

Die genannte Hülse 580 1st Im Bereich Ihres oberen Endes gemäß Flg. 3 mittels radialer Haltebleche 586 zentrisch Innerhalb des obersten Abschnittes 588 der Abgabeleitung 558 gehaltert. An diesen Abschnitt 588 folgt in Flg. 1 nach unten rechts abgewinkelt ein zweiter Abschnitt 592; die gerade nach unten verlaufende Hülse

3« 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 Welse ist der bis zur Unterseite des Pllzkopfs 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 Flg. 1 erkennt man eine Verblndungsleltung 596 zwischen dem Anschlußstutzen 566 und der Kolbcn-

i> stange 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 57öa des Piizkopfs 57Ö, weiche nach oben hin durch eine angenähert haubenförmige, nach oben konisch zulaufende Filterabdeckwand 57Oi begrenzt ist. Diese Wand 5706 besteht aus einer Slntermetal!schicht entsprechend der Fllterbodenwand 560, die sich, wie Flg. 3 zeigt, an den Außenumfang der Filterabdeckwand 5706 nach außen hin anschließt. Der der Filterabdeckwand 5706 gegenüberliegende Kammerboden 57Or fällt schräg nach außen hin ab, so daß In der Filterkammer 570a aufgefangene Flüssigkeit (Flltrat oder WaschflüsslgK.elt) In die unterhalb der Fllterbodenwand 560 gebildete Filterkammer 562 und von da aus In den Stutzen 566 vollständig abfließen kann.

Die in Fig. 2 im Detail dargestellte Rüttelgltteranordnung 472 zeichnet sich dadurch aus, daß eine durchge-

hend 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 6856 durch radiales nach innen Pressen fixiert; ein radial nach außen vorstehender Umfangs wulst 68Sf verhindert ein ungewolltes Abrutschen der Manschette 685.

Der eigentliche Gttterkörper 673 Innerhalb der Manschette 685 im Bereich der Manschettenlängenmitte wird

in an Ort und Stelle dadurch gehalten, daß seine im Querschnitt gemäß Fig. 2 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 auf einem horizontalen Auflager liegen. Eine in Fig. 2 angedeutete Stange 705 ist ain ihrem einen Ende am Spannring 703 befestigt und an ihrem anderen Ende an einen Rüttelantrieb gekoppelt, womit der Gitterkörper 673 In

Rüttelbewegungen in Richtung des Pfeils A In F i g. 2 versetzbar ist.

Die Vorrichtung 410 wird von einem Tragrahmen 530 gehaltert, und zwar im Bereich des haubenförmigen Teils 415 des Vorrichtungsoberteils 412 sowie ggf. auch im Bereich des Aaschlämm- und Trockenbehälters 550. Anzumerken ist noch, daß am Rahmen 530 ein Htlfsauflager 530a vorgesehen ist, auf welchem das konische Teil 416 des Oberteils 412 auflagert, wenn das die Tellerdruckfilteranordnung 418 tragende Teil 415 des Ober-

w) teils 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. Bei geschlossenem Butterfly-Ventll 416 wird die zu filtrierende Suspension durch die Einlaufstutzen oberhalb des Ventils 416 in den Suspensionsraum 440 eingeleitet, von denen ein Stutren 442 in Fig. 1 angedeutet ist. Nach Durchgang der Flüssigkeit durch die Filter der einzelnen Teiler 422 wird die nunmehr feststofffreie Flüssigkeit ais Fiitrat durch den Stutzen 423 abgeleitet. Nach Beendigung der Filtration wird die übriggebliebene Suspension durch ein oberhalb der Ventilplatte des Schmetterlings-Ventils 460 endendes Entleerungsrohr 528 abgeführt. Alternativ ksnn man jedoch auch den Suspensionsrest nach Öffnung des Schmetterlings-Ventils 460 durch den Stutzen 566 nach

Durchgang durch die Filterbodenwand 560 abziehen.

Nun wird durch Ingangsetzung d0r beiden Rottelantriebe 440 an den Enden von radial abstehenden Auslegern 438 des die Filterteller 422 tragenden Hauptrohrs 433 die Tellerdruckfllteranordnung 418 In Rüttelbewegungen versetzt, Eine un Ihrem unteren Ende am Hauptrohr 430 und an Ihrem oberen Ende an der oberen Bodcnwiind 430 des Teils 415 befestigte Gummimanschette 430 sorgt für eine abdichtende Bewegungslagerung des Hauptroh rs 430 gegenüber dem Behalteroberteil 412.

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-Ventll 460 auf das In RUttelbewegung 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 Aufschlammbehälters 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. Gegebenenfalls kann hierbei Waschmedium oder Druckgas impulsartig zugeleitet werden, so daß sichergestellt Ist, daß sich die auf den ^1S Filterwänden 560 und 5706 abgelagerte Schicht an Feststoffen ablöst und intensiv mit dem Waschmedium verwirbelt wird. Durch die erwähnte Verbindungsleitung 596 fließt auch Waschmedium In die Fllterkammer 57Oo des (geschlossenen) Pilzventils 556 und von dort aus durch die Filterabdeckwand 57Oi- Das Waschmedu.im (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 Fllterwii! de 560 und 570i zuverlässig In Aufschlämmraum 564 zurückgehalten werden. Im Bedarfsfalle ist auch eine mehrfache Wäsche, ggf. mit unterschiedlichen Waschmedien, In der angegebenen Welse durchführbar.

Nun erfolgt die Wirbelschichttrocknung der Feststoffe. Hierzu wird ggf. erhitztes Trockengas durch den Stutzen 566 zugeführt, welches die auf den Filterwänden 560 und 5706 lagernden Feststoffe aufwirbelt und dadurch ²ⁱ rasch trocknet. Dieser Trocknungsvorgang kann durch Beheizung der Vorrichtung 410, insbesondere des Oberteils 412, unterstützt werden. Entsprechende Helzmlttelanschlußstutzen 514 und 516 zur Beheizung der doppelwandig ausgeführten Teile 416 und 415 sind In Flg. 1 angedeutet.

Auch hler kann die Gaszufuhr durch den Anschlußstutzen 466 anfänglich Impulsartig erfolgen, um ein Lösen der Feststoffschicht von den Filterwänden 460, 4706 zu erleichtern. M

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 Pllzventll 556 geöffnet, woraufhin die Feststoffe durch die Leitung 558 in einen nicht dargestellten Transportbehälter od. dgl. rinnen können.

Die In den Flg. 4 bis 6 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 Ausführungsform. Die Vorrichtung 810 weist ein Pllzventll 956 auf mit prinzipiell gleichem Aufbau wie das Pilzventil 556 gemäß Fig. 1 und 3. Bauteile der Vorrichtung 810, die denen der Vorrichtung 10 gemäß der Flg. 1 bis 3 entsprechen, sind mit denselben Bezugsziffern, jeweils vermehrt um die Zahl 400 versehen.

Ein wesentliches Merkmal der Vorrichtung 810 besteht darin, daß der zur Anschlämmwäsche benagte Anschlämmraum 964 entsprechend dem Raum 564 in Flg. 1 ein Tellraum des Suspensionsraums 840 Ist. Der « Suspensionsraum 840 wiederum 1st der die Suspension beim Filtriervorgang aufnehmende Teil des die Tellerdruckfllteranordnung 818 aufnehmenden Innenraums (Filterraums) 841 des Vorrlchtungsobertells 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 (414 in Flg. 1) mit entsprechender Zerklelnerungselnrichtung (472) und Bodenventil (556) entfallen kann.

Bei der Vorrichtung 810 befindet sich die Zerklelnerungseinrichtung für von den Fllterteltern 822 abgerüttelte Filterkuchenbruchstücke In Form einer Rüttelgitteranordnung 814 Innerhalb des Innenraums 841 des Oberteils 812, nämlich unmittelbar unterhalb der Tellerdruckfllteranordnung 818. Wie Insbesondere Fig. 5 zeigt, besteht die Rüttelgitteranordnung 814 aus einem kreisringförmigen Gitterkörper 1073 (entsprechend den Gitterkörpern 673 gemäß Flg. 2) und einem Gitterkörperträger 1074. Der Gitterkörperträger 1074 Ist mit einem zentralen Flanschte!) 1074a unmittelbar an die Tellerdruckfllteranordnung 818 festgeschraubt, und zwar dadurch, daß er auf die entsprechend verlängerten, sämtliche Filterteller 822 durchsetzenden vier Schraubbolzen 824 aufgesteckt und von unten her mittels entsprechender Muttern 824a festgeschraubt ist. Ferner ist eine zentrale Flltratablaßschraube 8246 In den Gitterkörperträger 824 von unten her eingeschraubt. Ein gegenüber dem zentralen Flanschte!! 1074a nach unten versetzter, durchmesservergrößerter Umfangsring 10746 ist über dementsprechend ^ω in radialen Ebenen geneigt verlaufende (z. B. vier) Rippen 1074c mit dem Flanschten 1074a einstückig verbunden.

Der kreisringförmige Gitterkörper 1073 ist mit einem zylindrischen Innenring 1073a am Umfangsring 10746 befestigt, beispielsweise mittels mehrerer in Fig. 5 erkennbarer radial orientierter Befestigungsschrauben 1075. Ein den Außenumfang des Gitterkörpers 1073 definierender Außenring 10736 ist über z. B. sechs Radialstege 1073r mit dem Innenring 1073a einstückig verbunden. Auf den Radialstegen 1073c Hegt das eigentliche Gitter 1073(/ auf, welches vorzugsweise von einem Sortlersieb aus etwa 3 mm starkem Draht mit ca. 14 mm Maschenweite eebildet Ist.

Aufgrund der starren Befestigung des Gitterkörpers 1073 am untersten Filterteller 822 wird der Gitterkörper 1073 in Rütteibewegung versetzt, sobald die erwähnten Rüttelantriebe 840 in Bewegung gesetzt werden. Auch hier ist das die Filterteller 822 tragende Hauptrohr 820 Ober eine Gummimanschette 830 am Boden (Klöpperboden) 832 des haubenformigen oberen Teils 815 aufgehängt. Die Rattelantriebe 840 sind derart eingestellt, daß man eine Rüielamplitude des Gitterkörpers 1073 In horizontaler Ebene von ca. ± 10 mm erhält. Dabei schwingt der Außenring 10736 ca. ± 2 mm in vertikaler Richtung. Der Abstand des Außenrings 10736 zu den Inner;wandungen der in diesem Bereich miteinander verflanschten Teile 815 (oberer haubenförmlger Teil) und 814 (unterer konusförmiger Teil) ist derart festgelegt, daß es während der Rottelbewegung der Filteranordnung 818 gerade nicht mehr zu einem Anschlagen des Außenrings 10736 an die Innenwandungen kommt. Während

Kt des Abrüttelns der Filterkuchen von den Filtertellern 822 in den Spalt zwischen dem Außenring 10736 und der Behälterinnenwandung gelangende Kuchenbruchstücke werden hler aufgrund der Rütteibewegung zerkleinert, und zwar In Teilchengroßen unterhalb der durch die Siebmaschenweite (14 mm) vorgegebene maximale Teilchengröße. Dies wird auch dadurch unterstützt, daß im Bereich des Außenrings 10736 zum einen der Rand des haubenformigen 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. Größers Fllterkuchenbruchstücke können daher selbst bei ruhendem Gitterkörper 1073 nicht am Außenumfang des Außenrings 10736 vorbeifallen. Die bereits erwähnte Filterbodenwand 960, die ihrer Funktion nach der Filterbodenwand 560 gemäß Fig. 1 und 3 entspricht, deckt eine Reihe von Filterkammern 962 ab, die durch insgesamt acht gleichmäßig auf den Umfang verteilte, jeweils in radialer Ebene liegende Rippen 962a voneinan- H_Sr getrennt sind. Die Füterbodcnvrände 560 haben den gleichen Konuswinke! wie der (doppeiwandlge) Mantel 814a des Teils 814; die zwischen dem Mantel 814a und der Filterbodenwand 960 gebildeten Filterkammern 962 verlaufen dementsprechend konisch geneigt. Zum restlosen Abfahren der jeweils im Aufschlämmraum 964 befindlichen Flüssigkeit ist der der Filterbodenwand 960 gegenüberliegende Kammerboden 9626 am Inneren Kammerende nach unten hin gewölbt mit einer Mündungsöffnung 966a eines Anschlußstutzens 966 im jeweils tiefsten Punkt.

Wie Fig. 4 zeigt, ist eine Ringleitung 967 unterhalb der Anschlußstutzen 966 vorgesehen, die Ober jeweils ein Steuerventil 966a mit den einzelnen Anschlußstutzen 966 verbunden 1st. Ein radial nach außen vom Ring 967 abgehender Anschlußstutzen 967a dient dem externen Anschluß der Vorrichtung 810, wie anhand der Flg. 6 noch erläutert werden wird.

3() Das den Suspensionsraum 840 und damit auch den Anschlämmaum 964 nach unten hin abschließende Pilzventil 956 gleicht in seinem Aufbau Im wesentlichen dem Pilzventil 565 gemäß Fig. 1 und 3. Die den Stellmotor 974 mit dem Pilzkopf 970 verbindende Kolbenstange $72 1st demnach auch hler mit einer nach oben hin offenen, knapp unterhalb eines Anschlußstutzens 9726 endenden Bohrung 972a versehen. Auch Ist unterhalb einer Filterabdeckwand 9706 ein Hohlraum ausgebildet, der im vorliegenden Falle von Insgesamt zwölf jeweils ir, einer radialen Ebene Hegenden, auf den Umfang des PUzkopfs 970 verteilten, kommunizierenden, nutenför migen Filterkammern 970a gebildet ist. Eine Balgdichtung 978 verbindet die Unterseite des Pilzkopfes 970 mit dem oberen Rand einer Hülse 980, die entsprechend Fig. 3 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 PlIz-

4Ii ventil 956 angedeutet. Ferner ist in Flg.4 ein TellstOck einer der Leitung 596 entsprechenden Verbindungsleitung 996 angedeutet, welche die Leitung 967 mit dem Stutzen 9726 an der Kolbenstange 972, ggf. unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Ventils herstellt.

Nachfolgend soll, soweit dies nicht bereits aus dem vorstehenden hervorgeht, die Funktionswelse der Vorrichtung 810 erläutert werden unter Zuhilfenahme der Schemadarstellung gemäß Flg. 6 und einer zugehörigen,

4> nachfolgend aufgeführten Zyklustabelle. In Fig. 6 ist die Vorrichtung 810 vereinfacht dargestellt mit dem eigentlichen zweiteiligen Behälter 812, der Tellerdruckfllteranordnung 818 mit am unteren Ende der Anordnung starr befestigter Rüttelgltteranoriinung 814 und Rüttelantrieben 840 außerhalb des Behälters 812 mit Antriebsmotoren /V/l und Ml; unterhalb der Rüttelgltteranordnung 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 Flg. 4 und 6 der Reihe nach mit Großbuchstaben gekennzeichnet, nämlich mit

A' der Zulauf für Suspension und Waschflüssigkeit,

B der Filtrat- und Waschflüsslgkeltsablauf, welcher gleichzeitig der Trockenstickstoffzulauf ist,

C der Fillratablaufstutzen für den Filtriervorgang, der gleichzeitig der Abführung des Trockengasss dient,

D der Belüftungsstutzen zur Entspannung des Innenraums nach Beaufschlagung mit Preßstickstoff (6 bar = 600 kPa),

E die Abgabeöffnung der Abgabeleitung 958 zur Abgabe des abfiltrierten, gewaschenen und getrockneten

«ι Feststoffs,

F der Dampfzuführstutzen für den Heißdampf zur Beheizung des doppelwandlgen Behältermantels und

G der Kondensatablauf des Heizdampfes.

Mit WM Ist In Flg. 6 das In der Regel flüssige Waschmedium bezeichnet, mit N₂ Stickstoffgas, mit A' ein den

fö Trockenstickstoff durch eine mit H bezeichnete Heizung leitender Kompressor und mit P eine die Suspension aus einem Vorratsbehälter VB mit Rühreinrichtung R fördernde Pumpe. Eine Steuerung 1002 steuert die genannten Bauteile sowie die in Flg. 6 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 Xa befindet sich zwischen dem Vorratsbehälter VB und dem Ventil 1. Das Ventil 10 befindet sich in einer Leitung 16, 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 Ir, die den Anschluß D mit dem (nach oben hin offenen) Vorratsbehälter VB verbindet; die Leitung ic kann demnach sowohl zur Rückführung von Suspension als auch als Entspannungsleitung zum Ablassen von Druckgas eingesetzt werden. Eine Leitung Xd dient der Zuführung von Preß-Stickstoff und endet in einem Verzweigungspunkt 2a. Vom Verzweigungspunkt 2a geht eine Leitung Xe aus. die In die Leitung Ic einmündet, und zwar zwischen dem Ventil 2 und dem Stutzen D. In der Leitung Xe ist das Ventil 4 angeordnet. Vom Stutzen C führt eine Leitung Xf ab, in der ein Ventil 9 angeordnet Ist und die in eine Trockenstlckstoff-Zuführleitung Ig einmündet. In die Leitung Xf ebenfalls zwischen dem Ventil 9 und dem Stutzen C mündet ferner eine vom Punkt 2a ausgehende mit dem Ventil 11 versehene Leitung Ie. Eine Leitung IA- zum Abführen von Filtrat und Waschmedium geht vom Stutzen B aus und ist mit dem Ventil 6 versehen. Die erwähnte Leitung Ig mündet in die Leitung IAr zwischen dem Ventil 6 und dem Stutzen B sin, wobei in der Leitung Ig zwischen dem Mündungspunkt der Leitung Xf in die Leitung Ig und der Einmündung der Leitung Ig in die Leitung Xk 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 IA- Im Bereich zwischen dem Ventil 6 und dem Stutzen B. Eine das Ventil 3 enthaltende Leitung Xm geht von der Leitung 1/zwischen dem Ventil 9 und dem Stutzen C aus und endet in der Leitung IA-auf der vom Stutzen B abgelegenen Seite des Ventils 6.

Die nachfolgende Tabelle dient der Eriäuterune des Betriebsablaufs der Vorrtchtune 810 in Verbindung mit Flg. 6.

I I I I I

Schritt Vorgang Ventile α. Σ ί ΐ t

10 Π 12 WMKHF

1 füllen xxx X

2 filtrieren χ χ x

3 Restfiltrat 1 X X

4 Restfiltrat II xxx

5 belüften x

6 abrütteln x xx

7 füllen WM Χ X X

8 aufschlämmen xx χ

9 filtrieren χ χ Χ

10 belüften x

11 Kuchen

brechen χ χ χ

12 Kuchen

lockern xxx

13 Kuchen

fluidisieren xxx χ χ

14 abrütteln x XX

15 mischen xxx

16 austragen Χ x x

Im Schritt 1 erfolgt das Anfüllen des Vorrichtungsinnenraums 841 mit Suspension aus dem Vorratsbehälter iß, 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 Il durch die Filterbodenwand 960 hindurch gedrückt und durch den Anschluß B abgeleitet.

im Schritt S 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 Ober das geöffnete Ventil 11 In zur Filtrierrichtung entgegengesetzter Richtung eingeleitet werden kann. Die von den Filtertellern 822 fallenden Kuchenbruchstücke werden durch 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, z. B. Im Falle kostspieliger oder gefährlicher Waschsubstanzen, das Waschmittel lediglich bis zu einem Niveau unterhalb des Gitterkörpers 8i4 einfüllen kann. In FI g. 4 ist dieses Niveau mit einer unterbrochenen Linie 1000 angedeu^fet.

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. 4) eingeleitet wIr2 oder dadurch, daß die einzelnen Ventile 8 nacheln ander geöffnet und geschlossen werden, so daß dementsprechend die einzelnen Filterkammern 962 In Flg. 4 bzw. 970a nacheinander mit Druck beaufschlagt werden, v/as 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, hler die Waschflüssigkeit, abgelassen, wobei der Feststoff von der Filterbodenwand 960 zurückgehalten wird. Zur Beschleunigung dieses Vorgangs wird über das geöffnete Vesiil 4 Druckgas eingeleitet: im anschließenden Schritt !0 wird wieder der Innenraurn 841 belüftei.

In den Schritten 11 und 12 wird wiederum Druckgas durch die Ventile 8 zugeführt, um die auf der Fllterbodenwand 960 bzw. der Filterabdeckwand 9706 des Pilzkopfs 979 angelagerte Feststoffschicht (Kucher) zu brechen und zu lockern. Auch hier ist es wiederum hilfreich, den Preßstickstoff nacheinander Impulsartlg 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 Wirbelbetttrocknung der Feststoffe, die in kurzer Zelt zu einer ggf. vollständigen Feststofftrocknung führt. Die vom Stickstoffstrom auf die Filterteller während dieses Trockenvorgangs transportierten Feststoffteilchen

.w werden im Schritt 14 wiederum abgerüttelt und nach Durchgang durch den In Rüttelbewegung befindlichen Gitterkörper 814 im Raum oberhalb der Fllterbodenwand 960 gesammelt. Um eine sog. Klassierung der Feststoffteilchen, A. h. eine Entmischung nach Teilchengrößen zu beseitigen, wird Im Schritt 15 wiederum Druckstickstoff eingeleitet, ggf. v, leder impulsartlg und unter sequentieller Beaufschlagung der Filterkammern. Das abflltrlerte, gewaschene uni getrocknete Feststoffgut kann nunmehr aus der Vorrichtung 810 ausgetragen werden, wozu lediglich das Pllzventll 956 zu öffnen ist. Um sicherzugehen, daß sämtlicher Feststoff ausgetragen wird, kann zusätzlich der Rüttelantrieb (Motoren Im 1Λ/2) in Gang gesetzt und Druchstickstoff entgegen der Filtrierrichtung durch die Vorrichtung 810 geblasen werden (Ventil 11 offen).

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Vorrichtung 810 gemäß Fig. 4 und 5 äußerst elnfaoi.cn, kompakten Aufbau aufweist. Es ist lediglich ein einziges Ventil, nämlich das Pilzventil 956, erforderlich. Ein gesonderter Antrieb für die Zerkleinerungseinrichtung entfällt, da das Rüttelgitter (Gitterteil 1073) unmittelbar an der Drucktellerfllteranordnung 818 befestigt ist. Es sind 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 elektropollert 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Abtrennen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkelten 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 Flltratraum trennenden Filter, eine Einrichtung zum Lösen von am Filter abgelagerten Feststoffen vom Filter;

ίο - einen Verwirbelungsraum unterhalb der Filteranordnung;

eine Trockengaszuleitung in den Verwirbelungsraum sowie eine Trcckengasableitung 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 «chwebefähige Teilchen,

gekennzeichnet durch einen Aufschlämmraum (564; 964) Im Filterbehälter (410; 810) unterhalb der Filteranordnung (418; 818) und ggf. auch unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung (414; 814) mit elrwr den Aufschlämmraum (564; 864) nach unten hin abschließenden, sich vorzugsweise Im wesentlichen über den gesamten horizontalen Raumquerschnitt erstreckenden zweiten Filteranordnung (560; 960; 9706), mit einer

a> nach untej? stumpf konisch zulaufenden Filterbodenwand (560; 960), wenigstens einen Anschlußstuuen (566; 966) unterhalb der zweiten Filteranordnung, welcher wahlweise an eine Ableitung für Filtrat und/oder Waschmedium und die Trockengaszuleitung anschließbar 1st und ein eine Abgabeöffnung für getrocknete Feststoffe verschließendes Ventil (556; 956) Im Bereich der Konusspitze der Filterbodenwand (560; 960).

2> 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil von einem Pllzventll (556; 956)

gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließteil (570, 970) des Pllzventlls (556; 956) nach oben konisch zuläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließteil (570; 970) an seiner Ober-IH seite mit einer Filterabdeckwand (5706; 9706) ausgebildet Ist, und daß an der Filterabdeckwandunterseite ein mit einem der Anschlußstutzen (566; 966) verbundener Hohlraum (Filterkammer 570o; 970a) vorgesehen Ist.

5. Vorrichtung nach einen, der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Filteranordnung (560, 5706; 960, 9706) wenigstens zwei jeweils gesondert mit Druckgas und/oder Waschmedium beaufschlagbare, nach oben durch je eint Filterwand (560, 5706; 960, 9706) abgeschlossene Filterkammern (562, 570ο;

962, 970a) aufweist, und daß vorzugsweise eine Steuerung (1002) vorgesehen Ist zur zeitlich aufeinanderfolgenden, vorzugsweise impulsartigen, Beaufschlagung der Filterkammern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, 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.

4» 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Filterabdeckwand

(9706) wenigstens zwei, vorzugsweise sechs bis sechzehn, am besten etwa zwölf Filterkammern (970a) ausgebildet sind, welche vorzugsweise von In radialen Ebenen liegenden Nuten gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerböden (962/>) 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 (9706), und daß in die Kammerböden (9626) der Fiiterkammer (962) unterhalb der Filterbodenwand (960) jeweils ein Ablaufstutzen (966) für Filtrat und/oder Waschmedium ausmündet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (1002) zur nacheinanderfolgenden Beaufschlagung der Fllterkan;mern (962; 970a) mit einer Umlauffrequenz zwischen

s« 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 (1 bis 20 bar), besser 0,2 bis I MPa (2 bis 10 bar), am besten etwa 0,6 MPa (6 bar) bzw. mn Waschmedium ausgebildet Ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pllzventll (556; 956) einen das Schließteil bildenden, vorzugsweise mit einer sich nach unten verjüngenden Dichtfläche (582) zur

Anlage an einer komplementären Sitzfläche (576) des Fliterbehälters ausgebildeten Pilzkopf (570; 970) sowie eine an ihrem einen Ende den Pilzkopf (570; 970) halternde, an Ihrem anderen Ende an einem Stellmotor (574; 974) angekuppelte Ventilstange (572; 972) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilzventil (556; 956) ferner eine die Ventilstange (572; 972) umgreifende Hülse (580; 980) umfaßt, welche vom Bereich des Pllzkopfs (570; 970)

wi 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.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Dichtung zwischen Hülse (580; 980) und Pllzkopf oder Ventllstange, vorzugsweise In Form einer Balgdichtung (578; 978) zwischen Hülse (580; 980)

<'^s und Pllzkopf (570; 970).

Il Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial für die zweite Filteranordnung (560, 5706; 960, 9706) von einer Slntermetallschlcht gebildet Ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlümmraum

(964) von einem Tel! des Suspenslonsraums (840) gebildet Ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, 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.

16. Verfahren zum Abtrennen, Waschen und Trocknen fester Stoffe aus Flüssigkeiten unter Verwe;._ung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welchem Verfahren eine Suspension in einen Suspensionsraum innerhalb eines Filterraums eingeleitet und durch einen ersten Filter hindurchgeführt wird, anschießend die am Filter abgelagerten Feststoffe vom Filter gelöst und in einem Verwirbelungsraum unterhalb des er?ten Filters in einem Trockengasstrom getrocknet werden, wobei nach der Filtrierung der Suspension und vor der Wirbelbetttrocknung die filtrierten Feststoffe mittels in den Suspensionraum eingeleitetem Ό Waschmedium gewaschen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom ersten Filter gelösten Feststoffe in einem, vorzugsweise einem Teil des Suspensionsraum bildenden Anschlämmraum mit Wascbmedlum mischt, ggf. im Falle von Waschflüssigkeit anschlämmt, vorzugsweise mit lediglich teilweiser Waschflüssigkcltsfüllung des Anschlämmraums, daß man nach dem Filtrieren die Suspension sowie nach dem Waschen das Waschmedium mittels eines zweiten Filters am Boden des Suspensions- bzw. Anschlämm- ^|5 raums filtriert und abläßt, und daß man zur anschließenden Wirbelbetttrocknung Trockengas durch den zweiten Filter hindurch in den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Wirbelbildung beim Anschlämmen Waschmedium und/oder Druckgas diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, In den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum einleitet.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Waschmediuns und/oder das Druckgas nacheinander an verschiedenen Einlaßstellen in den Anschlämmraum, ggf. den Suspensionsraum, einleitet.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Lösen der an der zweiten Filtcranordnung angelagerten Feststoffe diskontinuierlich, vorzugsweise schockartig, Trockengas durch die zweite ^2S Filteranordnung in den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockengas nacheinander an verschiedenen Stellen der zweiten Fikeranordnung In den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum einleitet.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Wirbelstromtrocknung den getrockneten Feststoff durch dlsKontlnuierliche, vorzugsweise schockartige Trockengas- ^iQ einleitung durch den zweiten Filter In den Anschlämm- bzw. Suspensionsraum durchmischt.