DE3523964A1 - Verfahren zum waschen von filterkuchen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Waschen von Filterkuchen mit Waschmedien, insbeson­ dere in Filterzentrifugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Waschung von Feststoffen in Filterzentrifugen erfolgt nach dem Stand der Technik in der Regel über ein Waschrohr, das mit Löchern, Düsen und dergleichen das Waschmedium auf die Kuchenoberfläche der umlau­ fenden Zentrifugentrommel verteilt. Das Waschmedium tritt unter Überwindung des Kuchenwiderstandes durch den Kuchen hindurch. Bei größeren Waschmittel­ mengen wird ein Teil des Waschmittels über den Trommelbord abgeführt.

Eine weitere Möglichkeit der Waschung ist die Aufgabe des Waschmediums über das Füllrohr. In diesem Fall muß überflutend gewaschen werden, d. h. bei voller Trommel wird Waschmedium nutzlos über den Trommelbord abgeführt.

Die Kuchenwaschung wird bei inhomogenen Feststoff­ gemischen dadurch erschwert bzw. oft ganz verhin­ dert, daß sich auf der Kuchenoberfläche Feinanteile ablagern, die die Durchlässigkeit des Kuchens ver­ ringern. Die Ablagerung der Feinanteile kann bis zur totalen Verstopfung führen. Beim Aufbau der Kuchenschicht ist auch nicht zu vermeiden, daß sich Erhebungen und Täler bilden. Dadurch verblei­ ben sowohl bei überflutender als auch bei nicht überflutender Waschung, insbesondere bei voller Trommel, im Bereich der Erhebungen ungewaschene Kuchenabschnitte, die das Waschergebnis insgesamt verschlechtern und durch erhöhte Waschwassermengen und/oder verlängerte Waschzeiten kompensiert wer­ den müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Waschen von Feststoffen in Filterzentrifugen so zu verbessern, daß mit möglichst geringen Wasch­ mittelmengen und bei kurzer Waschzeit ein inten­ sives Waschen des Filterkuchens erfolgt, insbe­ sondere dann, wenn sich auf der Kuchenoberfläche Feinanteile abgelagert und/oder Erhebungen und Täler gebildet haben.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Durch den erhöhten Waschmitteldruck in der ersten Stufe werden die durch den Füllvorgang in der Trommel auf der Oberfläche des Filterkuchens ge­ bildeten Feststofferhebungen begradigt und evtl. auf der Schicht lagernde, vornehmlich unlösliche, Feinstoffe abgeschwemmt.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung erfolgt der Waschvorgang in zwei Stufen, wobei in der zweiten Stufe Waschmedium mit gegenüber der ersten Stufe verminderten Druck aufgegeben wird. In der zweiten Stufe kann infolge der nun höheren Kuchen­ durchlässigkeit in wesentlich verringerter Zeit und mit vermindertem Aufwand an Waschmedium und Waschzeit der erforderliche Wascheffekt erzielt werden.

In vorteilhafter Weise beträgt der Druck in der ersten Stufe ca. 4 bis 8 bar bei einer Dauer von etwa 5 sec. und in der zweiten Stufe ca. 2 bis 4 bar. In der ersten Stufe werden die beim Füllen oftmals gebildeten Erhebungen schnell ab­ geflacht und der insbesondere bei inhomogenen Gütern sich auf der Schichtoberfläche ablagernde Feinanteil losgelöst und anschließend mit über­ laufendem Waschmedium abgespült. Der Druck ist dabei abhängig vom Produkt bzw. Gut sowie dessen Sedimentationsgeschwindigkeit und der Haftfähigkeit des Feinanteiles auf der Schicht. Zum Abschwemmen des Feinanteils wird die Waschmenge und die Waschzeit zweckmäßig so gewählt, daß in jedem Fall Waschmedium zusammen mit den Feinteilen über den Trommelbord geführt wird. In der zweiten Stufe ist der Druck des Waschmediums dann soweit reduziert, daß die gesamte Waschmenge den Filter­ kuchen ohne Überlauf passiert.

Bei dieser Verfahrensweise wird zwar in der ersten Waschstufe pro Zeiteinheit eine größere Menge an Waschmedium verbraucht. Da aber die Waschzeit der ersten Stufe sehr kurz ist, ist der absolute Waschmediumverbrauch relativ gering. Infolge der erzielten ebenen Oberfläche des Filterkuchens und der größeren Durchlässigkeit wegen des abge­ schwemmten Feinanteils kann die nun erforderliche Waschzeit und die Waschmittelmenge erheblich reduziert werden, um das gewünschte Waschergebnis zu erzielen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht so­ mit die Einsparung erheblicher Waschmedienmengen bei gleichzeitiger Verringerung der Waschzeit und Steigerung der Durchsatzleistung. In manchen Fällen ermöglicht die Erfindung überhaupt erst eine ausreichende Waschung.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfin­ dung wird das Waschmedium vorteilhaft in allen Stufen über ein und dasselbe, mit Waschdüsen, z. B. Vollkegeldüsen, bestückte Waschrohr auf­ gegeben. Es kann aber auch für jede Stufe ein gesondertes Waschrohr vorgesehen werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens noch wei­ ter verbessert wird. In vorteilhafter Weise kann ein zweites Waschmedium in der ersten Waschstufe über ein gesondertes Waschrohr aufgegeben werden.

So kann z. B. die erste Waschstufe mit Filtrat der Zentrifuge oder mit einem Waschmedium beschickt werden, das einen hohen Anteil des auszuscheiden­ den gelösten Fremdstoffes enthält. Wenn beispiels­ weise ein aus Gips bestehender Filterkuchen chloridfrei gewaschen werden muß, kann ein Brauch­ wasser mit hohem Cl-Anteil für die erste Stufe der Waschung und Cl-freies Waschwasser erst für die zweite Waschstufe verwendet werden. Auf diese Weise wird wertvolles Cl-freies Wasser bei der Waschung eingespart und außerdem in gleichem Maße das Abwassersystem entlastet.

Zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß der Erfindung sei folgendes Beispiel genannt. Ein Kraftwerk mit 750 MW Leistung, das mit Ruhrkohle beheizt wird, rechnet derzeit bei einem Schwefel­ gehalt der Kohle von 1% und einem Entschwefelungs­ grad auf 400 ppm mit einem Gipsanfall von ca. 35 t/h in den Abgasen. Bei Grundlast fallen 8000 Betriebsstunden pro Jahr an. Dies ergibt einen Gipsanfall pro Jahr in Höhe von 280 000 t.

Um das unerwünschte Cl, das z. B. in einer Konzen­ tration von 10 000 ppm auftritt, auf erwünschte 100 ppm auszuwaschen, wird mit der herkömmlichen einstufigen Waschung etwa 1 m³ Waschwasser pro Tonne Gips benötigt. Durch den Einsatz der erfindungs­ gemäßen zweistufigen Wäsche können ca 50% des Wasch­ wassers eingespart werden. Dies ergibt eine Ein­ sparung an Waschwasser von jährlich 140 000 m³.

Claims (6)

1. Verfahren zum Waschen von Filterkuchen mit Wasch­ medien, insbesondere in mit Waschrohren ausgestat­ teten rotierenden Filterzentrifugentrommeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschvorgang mehrstufig erfolgt, und zwar unter hohem Druck in der ersten Stufe und ver­ mindertem Druck in der Endstufe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Waschvorgang in zwei Stufen erfolgt, derart, daß der Filter­ kuchen in der ersten Stufe mit Waschmedium kurz­ zeitig unter hohem Druck beaufschlagt und an­ schließend in der zweiten Stufe Waschmedium mit gegenüber der ersten Stufe vermindertem Druck aufgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druck in der ersten Stufe ca. 4 bis 8 bar bei einer Dauer von etwa 5 sec. und in der zweiten Stufe ca. 2 bis 4 bar beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasch­ medium in allen Stufen über ein und dasselbe, mit Waschdüsen bestückte, Waschrohr aufgegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Stufe ein gesondertes Waschrohr vorgesehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Waschmedium in der ersten Waschstufe über ein gesondertes Waschrohr aufgegeben wird.