DE3222235A1 - Process and belt filter for separating solid/liquid mixtures - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Bandfilter zur Trennung von Feststoffe Process and belt filter for the separation of solids
Flüssigkeits-Gemischen Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Prospekt nvakuumbandfilter System Delkor/Weserhütte1? der Weserhütte Aktiengesellschaft, D-4970 Bad Oeynhausen) ist zunächst der anwendbare Druckbereich auf Werte vom Atmosphärendruck bis theoretisch maximal 1 bar Unterdruck begrenzt. Ferner darf die Arbeitstemperatur die Siedetemperatur der Flüssigkeit nicht überschreiten, da anderenfalls das Vakuum zusammenßrechen wurde. So ist auch eine Beaufschlagung des Filterkuchens mit Heiß gas als Durchzuggas ausgeschlossen, um einen Vakuumzusainrnenbruch zu vermeiden. Mixtures of liquids The invention relates to a method according to the preamble of claim 1. In a known method of this type (prospectus Vacuum belt filter system Delkor / Weserhütte1? the Weserhütte Aktiengesellschaft, D-4970 Bad Oeynhausen) is first of all the applicable pressure range to values from atmospheric pressure limited to theoretically a maximum of 1 bar negative pressure. Furthermore, the working temperature Do not exceed the boiling temperature of the liquid, otherwise the vacuum collapsed. This is also how hot is applied to the filter cake gas excluded as draft gas in order to avoid a vacuum breakdown.
Aus dem Prospekt ItTrommeldruckfilter TDF " der Firma Krauss Maffei ist es an sich bekannt, eine Filtertrommel zur kontinuierlichen mechanischen Trennung der Gemische durch Filtration unter Überdruck zu verwenden. Die dazu erforderliche Druckdifferenz wird durch Gasdruck in einem Autoklaven erzeugt, in dem die Filtertrommel rotiert. Nachteilig ist hierbei der hohe bauliche Aufwand. Die Verweilzeit der Feststoffe in dem Gemisch ist nicht eindeutig bestimmbar, ein Merkmal, das aber bei Reaktionsabläufen in dem Gemisch von Bedeutung ist. Die Fitrations-, Wasch- und Filterkuchenaustragzeiten sind eng begrenzt.From the brochure ItTrommeldruckfilter TDF "from Krauss Maffei it is known per se, a filter drum for continuous mechanical separation to use the mixtures by filtration under positive pressure. The necessary Pressure difference is generated by gas pressure in an autoclave in which the filter drum rotates. The disadvantage here is the high structural effort. The residence time of the solids in the mixture is not clearly determinable, a characteristic, but that in reaction processes is important in the mixture. The filtration, washing and filter cake discharge times are tightly limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem baulichen Aufwand bei einem Bandfilter alle Filterparameter, wie Aufgabetemperatur des Gemisches, Druckdifferenz, Kontaktzeit der Feststoffe mit der Mutterflüssigkeit, Filtrierzeit, Waschzeit, Anzahl der Wäschen, beliebig variierbar zu gestalten und zusätzlich eine thermische Trocknung des Filterkuchens auf dem Filterband zu ermöglichen.The invention is based on the object with little structural effort in the case of a belt filter, all filter parameters, such as the feed temperature of the mixture, Pressure difference, contact time of the solids with the mother liquid, filtration time, Washing time, number of washes, can be varied as required and one in addition allow thermal drying of the filter cake on the filter belt.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Das Filterband kann z.B. in an sich bekannter Weise als Gummigurt mit Durchlässen und einem auf dem Gummigurt angeordneten Filtertuch ausgobildet sein. Durch Anspruch 1 sind den Bandfiltern völlig neue Anwendungsgebiete in der Technik der Trennung von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen erschlossene Die periodische Herstellung der Behandlungskammern und deren Beaufschlagung mit dem für die jeweilige Behandlungskammer optimalen Druckwert gestatten es, die vorerwähnten Filterparameter in beliebig engen Grenzen zu kontrollieren. Das Gemisch kann schon mit einer geeignet erhöhten Temperatur auf das Filterband aufgegeben werden, ohne daß Nachteile wie der Zusammenbruch des Vakuums beim Vakuumbandfilter zu befürchten wären. St ist mit der Erfindung zunächst eine feinfühlig beeinflußbare optimale Trennung der Feststoff-Flüssigkeits-Gemische zu erreichen. Zusätzlich ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der Filterkuchen noch vor dem Abwurf auf dem Filterband einer thermischen Nachtrocknung oder sogar einer Endtrocknung unterzogen werden kann. Es erübrigt sich also die Nachschaltung eines zusätzlichenx aufwendigen Apparats für die thermische Trocknung. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Filterkuchen von definierter Beschaffenheit, extrem hoher Reinheit (ggf. mit Mehrfach-Gegenstromwäsche) und beliebig niedriger Restfeuchte in einem einzigen Apparat zu erzeugen, während dies bisher, wenn überhaupt, allenfalls mit aufwendigen Kombinationen bekannter Filter, Zentrifugen und thermischer Trockner möglich war. Die Erfindung bietet also für Trenn- und Trocknungsprozesse erhebliche Kosteneinsparungen und Qualitätsverbesserungen.This task is due to the in the characterizing part of claim 1 specified process steps solved. The filter belt can, for example, be known per se Way as a rubber belt with passages and a filter cloth arranged on the rubber belt be educated. By claim 1, the band filters are completely new areas of application Die developed in the technology of the separation of solid-liquid mixtures periodic production of the treatment chambers and their application with the The pressure values which are optimal for the respective treatment chamber allow the aforementioned To control filter parameters within arbitrarily narrow limits. The mixture can already be applied to the filter belt at a suitably elevated temperature without that disadvantages such as the collapse of the vacuum in the vacuum belt filter are to be feared would be. With the invention, St is initially an optimal one that can be sensitively influenced To achieve separation of the solid-liquid mixtures. In addition, it results the main advantage that the filter cake is placed on the filter belt before it is dropped be subjected to thermal post-drying or even final drying can. There is therefore no need to connect an additional x expensive device for thermal drying. With the method according to the invention it is possible Filter cake of a defined nature, extremely high purity (if necessary with multiple countercurrent washing) and to generate any low residual moisture in a single device, while this up to now, if at all, at best with complex combinations of known filters, Centrifuges and thermal dryers were possible. The invention thus offers for Separation and drying processes considerable cost savings and quality improvements.
Gemäß Anspruch 2 läßt sich der Druck in jeder Behandlungskammer auf den technologisch günstigsten Wert einstellen.According to claim 2, the pressure in each treatment chamber can be increased set the technologically most favorable value.
Das Druckgas kann ferner von beliebiger geeigneter Temperatur sein.The pressurized gas can also be of any suitable temperature.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 ist trotz der intermittierenden Bewegung des Filterbandes eine kontinuierliche Aufgabe des Gemisches auf das Filterband ermöglicht.With the features of claim 3 is despite the intermittent Movement of the filter belt means that the mixture is continuously fed onto the filter belt enables.
Gemäß Anspruch 4 kann als Waschflüssigkeit z.B. Heißwasser von 950 C verwendet werden. Wie erwähnt, kann je nach den fleinheitsanforderungen an den Filterkuchen auch ein mehrstufiges Waschen, ggf. in Form einer Mehrfach-Gegenstromwäsche, in aufeinanderfolgenden Behandlungskammern erfolgen.According to claim 4, hot water of 950 C can be used. As mentioned, depending on the unit requirements on the Filter cake also a multi-stage washing, possibly in the form of a multiple countercurrent washing, take place in successive treatment chambers.
Die Merkmale des Anspruchs 5 eröffnen die Möglichkeit einer zusätzlichen Trocknung. Als Trocknungsgas kann z.B.The features of claim 5 open up the possibility of an additional Drying. The drying gas can e.g.
Rauchgas oder Heißluft von 1500 C eingesetzt werden.Flue gas or hot air at 1500 C can be used.
Die Merkmale des Anspruchs 6 führen zu einer besonders einfachen Ableitung bei geringem baulichen Aufwand.The features of claim 6 lead to a particularly simple derivation with little structural effort.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist auch durch das besondere Bandfilter gemäß Anspruch 7 gelöst. Mit der Druckhaube lassen sich auf sehr einfache und kostengünstige Weise die verschiedenen Behandlungskammern herstellen. Dabei durchdringt die Druckhaube zweckmäßigerweise den bei Stillstand des Filterbandes ruhenden Filterkuchen.The object underlying the invention is also due to the special Band filter according to claim 7 solved. With the pressure hood you can very easily and produce the various treatment chambers inexpensively. Included expediently penetrates the pressure hood when the filter belt is at a standstill resting filter cake.
Die Öffnung der Druckhaube gemäß Anspruch 8 kann über einen Stutzen und eine flexible Verbindungsleitung an ein stationäres Druckgasversorgungssystem angeschlossen sein.The opening of the pressure hood according to claim 8 can be via a connecting piece and a flexible connection line to a stationary compressed gas supply system be connected.
Der Hubantrieb gemäß Anspruch 9 kann z.B. als durch ein Druckmedium beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein. Das Heben und Senken der Druckhaube stellt eine vergleichsweise einfache und mit geringem Aufwand beherrschbare Bewegung dar.The lifting drive according to claim 9 can for example be carried out by a pressure medium be formed actable piston-cylinder unit. The raising and lowering of the Pressure hood is a comparatively simple one that can be controlled with little effort Movement.
Die Merkmale des Anspruchs 10 gewährleisten eine gute Abdichtung der einzelnen Behandlungskammern gegeneinander und gegenüber der Umgebung.The features of claim 10 ensure a good seal of the individual treatment chambers against each other and against the environment.
Mit dem besonderen Dichtprofil gemäß Anspruch 11 läßt sich der Filterkuchen leicht und sicher durchdringen.With the special sealing profile according to claim 11, the filter cake penetrate easily and safely.
Die Merkmale des Anspruchs 12 dienen der sicheren Abdichtung der Behandlungskammerl. Außer der Filterbandmulde wird das Filterband in seiner Quermitte durch einen an sich bekannten Filterbandrost unterstützt. Diese gesamte Stützkonstruktion nimmt die Druckkraft der Druckhaube und des Druckgases sicher auf, ohne daß es zu Beschädigungen des Filterbandes kommen kann.The features of claim 12 serve to reliably seal off the treatment chamber. In addition to the filter belt trough, the filter belt is connected in its transverse center by a known filter belt grate supported. This entire support structure takes the pressure force of the pressure hood and the compressed gas securely without causing damage of the filter belt can come.
Auch die Merkmale des Anspruchs 13 dienen der sicheren Abdichtung der Behandlungskammern.The features of claim 13 also serve to ensure reliable sealing the treatment chambers.
Die Merkmale des Anspruchs 14 gewährleisten eine günstig gleichmäßige Verteilung des Gemisches in der ersten Behandlungskammer, in der z.B. ein Druck von 0,2 bis 1,5 bar eingestellt wird.The features of claim 14 ensure a favorable uniform Distribution of the mixture in the first treatment chamber, in which e.g. a pressure is set from 0.2 to 1.5 bar.
Die Sprühvorrichtung gemäß Anspruch 15 versprüht z.B.The spray device according to claim 15 sprays e.g.
Heißwasser von 95° C und ist so gesteuert, daß nur bei auf das Filterband aufgesetzter Druckhaube gesprüht wird.Hot water of 95 ° C and is controlled so that only when on the filter belt attached pressure hood is sprayed.
Gemäß Anspruch 16 ist mit einfachen und zuverlässigen Mitteln eine Nach- oder Endtrocknung des Filterkuchens ermöglicht.According to claim 16 is a simple and reliable means Permits post-drying or final drying of the filter cake.
Die Merkmale des Anspruchs 17 ermöglichen mit einfachen Mitteln ein getrenntes Auffangen und Ableiten von Mutterflüssigkeit, einem Gemisch aus Waschflüssigkeit und Mutterflüssigkeit und Brüden.The features of claim 17 enable a simple means separate collection and drainage of mother liquid, a mixture of washing liquid and mother liquor and vapors.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings Embodiment explained in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Bandfilter mit abgesenkter Druckhaube, Fig. 2 die Schnittansicht nach Linie 2-2 in Fig. 1 und Fig. 3 die Einzelheit 3 in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.1 shows a schematic longitudinal section through a belt filter with lowered pressure hood, Fig. 2 shows the sectional view along line 2-2 in Fig. 1 and 3 shows the detail 3 in FIG. 1 in an enlarged illustration.
Fig. 1 zeigt ein Bandfilter 1, dessen Filterband 2 in Richtung eines Pfeiles 3 intermittierend jeweils um eine Taktstrecke 4 weiterbewegt und anschließend während eines Behandlungszeitraums angehalten wird.Fig. 1 shows a band filter 1, the filter band 2 in the direction of a Arrow 3 intermittently moved further by a cycle path 4 and then is stopped during a treatment period.
Ein oberer waagerechter Trum 5 des Filterbandes 2 ist durch eine Filterbandmulde 6 auf beiden Längsseiten unterstützt und zu Dammbereichen 7 (Fig. 2) hochgebogen.An upper horizontal strand 5 of the filter belt 2 is through a filter belt trough 6 supported on both long sides and bent up to form dam areas 7 (Fig. 2).
Zwischen den Seitenteilen der Filterbandmulde 6 ist das Filterband 2 in an sich bekannter Weise durch durchgehende Längsstäbe 8 eines Filterbandrosts 9 unterstützt.The filter belt is between the side parts of the filter belt trough 6 2 in a manner known per se by continuous longitudinal bars 8 of a filter belt grate 9 supported.
Mit den inneren freien Kanten der undurchlässigen Filterbandmulde 6 ist eine Auffangwanne 10 dicht verbunden, die gemäß Fig. 1 und 2 durch Querwände 11 und 12 in Auffangzellen 13,14 und 15 unterteilt ist.With the inner free edges of the impermeable filter belt trough 6, a collecting tray 10 is tightly connected, the according to Fig. 1 and 2 is divided into collecting cells 13, 14 and 15 by transverse walls 11 and 12.
Oberhalb des oberen Trums 5 ist eine Druckhaube 16 in Führungen 17 durch eine doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit 18 heb- und senkbar. Die Druckhaube 16 ist durch Querwände 19 und 20 in in Richtung des Pfeiles 3 hintereinander angeordnete Behandlungskammern 21 bis 23 unterteilt. Ein durch die Kolben-Zylinder-Einheit 18 bewirkter Hub 24 der Druckhaube 16 ist stets größer als die Höhe eines auf dem oberen Trum 5 liegenden Filterkuchens 25.Above the upper run 5 there is a pressure hood 16 in guides 17 can be raised and lowered by a double-acting piston-cylinder unit 18. The pressure hood 16 is arranged one behind the other in the direction of arrow 3 by transverse walls 19 and 20 Treatment chambers 21 to 23 divided. One through the piston-cylinder unit 18 caused stroke 24 of the pressure hood 16 is always greater than the height of one on the top Section 5 lying filter cake 25.
In den Fig. 1 bis 3 ist die untere oder Betriebsstellung der Druckhaube 16 jeweils -it voll ausgezogenen Linien dargestellt, während die Fig. 1 und 2 die angehobene oder Ruhestellung der Druckhaube 16 in gestrichelten Linien andeuten.In Figs. 1 to 3, the lower or operating position of the pressure hood 16 each -it shown in full lines, while Figs. 1 and 2 the indicate raised or rest position of the pressure hood 16 in dashed lines.
In die erste Behandlungskammer 21 ragt am vorderen Ende eine Aufgabevorrichtung 26 zur kontinuierlichen Aufgabe eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches auf den oberen Trum 5 des Filterbandes 2. Die Aufgabevorrichtung 26 ist rohrförmig ausgebildet, mit der Druckhaube 16 fest und dicht verbunden und über einen Balg 27 an eine stationäre Zuführleitung 28 für das Gemisch angeschlossen.A feed device protrudes into the first treatment chamber 21 at the front end 26 for the continuous application of a solid-liquid mixture to the upper one Strand 5 of the filter belt 2. The feed device 26 is tubular, firmly and tightly connected to the pressure hood 16 and via a bellows 27 to a stationary one Feed line 28 connected for the mixture.
Je eine Öffnung 29 der ersten Behandlungskammer 21 und der nachfolgenden Behandlungskammer 22 sind über einen Stutzen 30 der Druckhaube 16 und einen Balg 31 mit einer stationären Zuführleitung 32 verbunden, die den Behandlungskainmern 21, 22 dann Druckgas von differenziert einstellbarem Druckwert zuführt, wenn sich die Druckhaube 16 in ihrer abgesenkten Betriebsstellung befindet. In dieser Betriebsstellung dichtet ein Dichtprofil 33, mit dem die in dem Filterband zugewandten Endkanten 34 (Fig.One opening 29 each of the first treatment chamber 21 and the subsequent one Treatment chamber 22 is connected to a nozzle 30 of the pressure hood 16 and a bellows 31 connected to a stationary supply line 32, which the treatment rooms 21, 22 then supplies compressed gas of differentially adjustable pressure value when the pressure hood 16 is in its lowered operating position. In this operating position seals a sealing profile 33 with which the end edges facing in the filter belt 34 (Fig.
3) der Druckhaube 16 versehen sind, die Behandlungskammern 21 bis 23 gegeneinander und gegenüber der Umgebung ab.3) the pressure hood 16 are provided, the treatment chambers 21 to 23 against each other and against the environment.
Das Dichtprofil 33 ist zum Filterband 2 hin verjüngt ausgebildet, um im Dichtbereich eine höhere Flächenpressung und bessere Trennung des Filterkuchens 25 zu erreichen. Wie Fig. 2 zeigt, wirkt das Dichtprofil 33 zum Teil auch oberhalb der Dammbereiche 7 unmittelbar mit der Filterbandmulde 6 zusammen.The sealing profile 33 is tapered towards the filter belt 2, in order to achieve a higher surface pressure and better separation of the filter cake in the sealing area 25 to reach. As FIG. 2 shows, the sealing profile 33 also acts partly above the dam areas 7 together directly with the filter belt trough 6.
Längsflansche 35 der Druckhaube 16 tragen unterwärts einen Teil des Dichtprofils 33, der jeweils mit einem gegenüberliegenden Längsflansch 36 der Filterbandmulde 6 in Dichtberührung bringbar ist.Longitudinal flanges 35 of the pressure hood 16 carry part of the underneath Sealing profile 33, each with an opposite longitudinal flange 36 of the filter belt trough 6 can be brought into tight contact.
In die Behandlungskammer 22 ragt eine Sprühvorrichtung 37 für Waschflüssigkeit hinein, die der Sprühvorrichtung über einen Balg 38 von einer Zuführleitung 39 getaktet zuführbar ist. Diese Taktung kann so erfolgen, daß die Sprühvorrichtung 37 nur dann Waschflüssigkeit auf den Filterkuchen 25 sprüht, wenn sich die Druckhaube 16 in der abgesenkten Betriebsstellung befindet.A spray device 37 for washing liquid protrudes into the treatment chamber 22 into which the spray device is clocked from a supply line 39 via a bellows 38 is feedable. This clocking can be done so that the spray device 37 only then Washing liquid sprays onto the filter cake 25 when the pressure hood 16 is in the lowered operating position.
In die Behandlungskammer 23 ragt ein Stutzen 40 für die Einleitung eines unter Überdruck stehenden Trocknungsgases hinein, das dem Stutzen über einen Balg 41 durch eine stationäre Zuführleitung 42 getaktet zuführbar ist.A connecting piece 40 for the introduction protrudes into the treatment chamber 23 a pressurized drying gas into it, which is supplied to the nozzle via a Bellows 41 can be fed in clocked fashion through a stationary feed line 42.
Auch hier wird das Trocknungsgas zweckmäßigerweise nur dann freigegeben, wenn sich die Druckhaube 16 in ihrer unteren Betriebsstellung befindet.Here, too, the drying gas is expediently only released when when the pressure hood 16 is in its lower operating position.
In der Betriebsstellung fängt die Auffangzelle 13 Mutterflüssigkeit, die Auffangzelle 14 ein Gemisch aus Mutterflüssigkeit und Waschflüssigkeit und die Auffangzelle 15 Trocknungsbrüden auf. Diese Medien werden jeweils in geeigneter Weise drucklos abgeleitet.In the operating position, the collecting cell 13 catches mother liquid, the collecting cell 14 is a mixture of mother liquor and washing liquid and the Collecting cell 15 drying vapors. These media are each more appropriate Way discharged without pressure.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |