DE3703696C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine vertikale Filterpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche aus der US-PS 35 83 566 bekannte vertikale Filterpresse hat vertikale Säulen, die durch zwei horizontale Endplatten unter Bildung eines Gerüstes starr miteinander verbunden sind. Zwischen den Endplatten ist ein Satz horizontaler Filterplatten angeordnet, die der Reihe nach von einem geschlossenen Filtertuchband umlaufen werden. Das Filtertuchband ist mit Hilfe von an den Fil­ terplatten nahe deren Enden gelagerten drehbaren Rollen gespannt. Eine Anpreßvorrichtung für ein Anpressen des Satzes von Filterplatten umfaßt eine vertikal bewegbare horizontale Druckplatte. Die Rollen sind auf den Filter­ platten unverschiebbar befestigt, wodurch die gesamte durch das Spannen des Filtertuchbandes entstehende Be­ lastung über die Rollen auf die Filterplatten übertragen wird. Aus diesem Grund müssen die Filterplatten aus Materialien mit hoher Festigkeit hergestellt werden. Kunststoffe, die beim Filtrieren korrosionsbeständig wären, haben eine zu geringe Festigkeit und können deshalb als Material für die Filterplatten nicht verwendet werden.

Diese Problematik ist auch in der US-PS 42 92 173 beschrie­ ben, nämlich, daß die Bauelemente der Filtereinheiten mit ihren Trägern so schwer sind, daß sie nicht aus Kunststoff hergestellt werden können. Deshalb werden bei der aus die­ ser Druckschrift bekannten Filterpresse die übereinander angeordneten Filtereinheiten jeweils von einem gesonder­ ten Filtertuchband umlaufen, was sehr aufwendig ist, da jedes Filtertuchband gesondert gespannt werden muß. Beim Öffnen der Filtervorrichtung zum Austragen des Rückstandes werden die einen Rahmen, eine Sammelplatte und das end­ lose Filtertuchband aufweisenden Filtereinheiten unter Einfluß der Schwerkraft nach unten bewegt, wobei die an den äußeren Enden der Filtereinheiten angeordneten Lager während dieser Bewegung vertikal in Kulissen geführt sind. Ferner müssen die Filtereinheiten kinematisch so verbun­ den werden, daß ihre synchrone Vertikalverschiebung mög­ lich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs­ gemäße vertikale Filterpresse mit einfachen konstruk­ tiven Mitteln so auszubilden, daß sie bei geringem Mate­ rialaufwand zuverlässig und dabei universell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, die in den Ansprüchen 2 bis 6 weitergebildet sind.

Bei der erfindungsgemäßen vertikalen Filterpresse wird die gesamte durch das Spannen des Filtertuchbandes ent­ stehende Belastung über die Rollen an die Säulen über­ tragen, wodurch die Platten keiner Verformung durch eine Belastung ausgesetzt sind. Die Platten können daher leichter sein, also auch aus Polymer-Werkstoffen beste­ hen, wodurch der Metallaufwand der Konstruktion erheb­ lich reduziert wird. Durch die Verwendung von Platten aus Polymer-Werkstoffen wird der Anwendungsbereich der Filterpressen erweitert, da auch das Filtrieren von hochaggressiven Suspensionen möglich ist.

Mit der Filterpresse können Suspensionen mit einer Kon­ zentration der festen Phase von bis zu 500 g/l filtriert werden. Der Rückstand kann mit wenig Spülflüssigkeit gut gespült, mit Druckgas wirksam getrocknet und dann ausge­ tragen werden. Während der Austragung des Rückstandes findet im Filter eine Regeneration der Filtereigenschaf­ ten des Gewebes statt, wodurch die Filterleistung auf­ rechterhalten wird. Da der Rückstand an einer Stelle ausgetragen wird, läßt sich die vertikale Filterpresse problemlos mit nachfolgenden Einrichtungen, beispiels­ weise einem Bunker, einer Trocknungsanlage oder einem Reaktor, verbinden. Entsprechende Fertigungsanlagen sind daher wenig aufwendig und ihre Bedienung ist zuverlässig und einfach. Dadurch, daß eine Vielzahl polymerer Werk­ stoffe verwendet werden kann, ist der Einsatz von Metall stark reduziert.

Bei der Filterpresse nach Anspruch 4 wird die Reibung des Filtertuchs an der Filterplattenoberfläche beim Spannen und Laufen des Filtertuchbandes wesentlich ver­ ringert, wodurch Filtertuch und Filterplatte in gerin­ gem Maße belastet sind.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Fil­ terpresse,

Fig. 2 schematisch Kragarme mit nach oben hin offe­ nen horizontalen Nuten,

Fig. 3 schematisch eine Filterpresse mit in Bewegungs­ richtung des Filtertuchbandes voneinander in ei­ nem Abstand liegenden Rollen, die auf der beweg­ baren Platte und am Filtergerüst angebracht sind,

Fig. 4 schematisch eine Filterpresse mit Zusatzsäulen, und

Fig. 5 den Schnitt V-V von Fig. 4.

Die in Fig. 1 gezeigte vertikale Filterpresse hat zwei Endplatten 1, die durch ein Filtergerüst bildende Hauptsäulen 2 starr miteinander verbunden sind.

Im Filtergerüst sind ein Satz von Filterplatten 3 sowie eine bewegbare Druckplatte 4 angebracht, die mit einem auf einer der Endplatten 1 angeordneten Hydraulikzylinder 5 versehen ist. Die Filterplatten 3 können beispiels­ weise aus Propylen bestehen.

Die bewegbare Druckplatte 4 und der Hydraulikzylinder 5 sind miteinander verbunden. Sie bilden eine Vorrichtung zum Andrücken des Satzes von Filterplatten 3. Die Filter­ platten 3 sind mit Sammelleitungen 6 versehen, von denen eine oder zwei zur Zuführung der zu trennenden Suspension und die anderen zur Zuführung einer Spülflüssigkeit oder eines Druckgases bzw. zur Abführung des entstehenden Fil­ trats, des Abgases oder des Spülwassers dienen.

An den Filterplatten 3 sind Kragarme 7 starr befestigt, an denen Rollen 8 zum Ziehen eines geschlossenen Filter­ tuchbandes 9 angebracht sind. Die freien Enden der Krag­ arme 7 (Fig. 2) weisen horizontale Nuten 10 auf, in denen die Achsen 11 der Rollen 8 gelagert sind. Die Länge L der horizontalen Nut 10 ist größer als der Durchmesser d der Achse 11 der Rolle 8 (L < d).

Das geschlossene Filtertuchband 9 befindet sich zwischen den Filterplatten 3 und läuft um dieselbe der Reihe nach mit Hilfe der Rollen 8 herum. Mit Hilfe einer separaten nicht mitabgebildeten Filtertuchspannvorrichtung ist das Filtertuchband 9 stets gespannt.

Als Filtertuchband 9 können allgemein bekannte Filter­ gewebe aus Synthese- bzw. Naturfasern angewendet werden.

In der Filterpresse gemäß Fig. 3 sind die in Bewe­ gungsrichtung des Filtertuchbandes 9 nächstgelegene, auf der bewegbaren Druckplatte 4 angebrachte Rolle 12 und die am Filtergerüst angebrachte Rolle 13 zu verschiede­ nen Seiten von der vertikalen Filterpressenachse angeord­ net. Das heißt, die erste Rolle 12 ist beispielsweise auf der Rückstandsaustragungsseite der Filterpresse und die zwei­ te Rolle 13 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet.

Bei der Filterpresse gemäß Fig. 4 ist der Durchmesser D der Rolle 8 größer als die Dicke T der jeweiligen Filter­ platte 3 (D < T). Hierbei kann die Filterpresse mit Zusatz­ säulen 14 ausgestattet sein, die parallel zu den Haupt­ säulen 2 relativ zu diesen zur vertikalen Mittelachse der Filterpresse hin versetzt sind. Die zum Spannen des Filtertuchbandes 9 bestimmten Rollen stützen sich dabei beim Spannen von unten nach oben abwechselnd gegen die Hauptsäulen 2 bzw. die Zusatzsäulen 14 ab und sind einan­ der beim Betrieb der Filterpresse nicht hinderlich.

Die Hauptsäulen 2 und die Zusatzsäulen 14 können mitein­ ander starr, beispielsweise durch Stahlbleche bzw. Schwei­ ßen, verbunden sein. Die Zusatzsäulen 14 können auf der Rückstandsaustragungsseite der Filterpresse oder aber auf beiden Seiten der Filterpresse angebracht sein.

Die vertikale Filterpresse arbeitet folgendermaßen:

Mit Hilfe des Hydraulikzylinders 5 (Fig. 1) drückt die Druckplatte 4 den horizontalen Satz der Filterplatten 3 mit dem zwischen ihnen gespannten Filtertuchband 9 an eine der Endplatten 1 an.

Beim Heben der Druckplatte 4 wird ein Teil des Filter­ tuchbandes 9 freigesetzt und durch die nicht mitabgebil­ dete Filtertuchspannvorrichtung eingeholt. In den derart eingespannten Satz der Filterplatten 3 wird über eine der Sammelleitungen 6 eine Suspension unter Druck zuge­ führt, die auf das Filtertuch einer jeden Filterplatte 3 gelangt, während über die andere Sammelleitung 6 das Filtrat unter dem Filtertuch von jeder Filterplatte ab­ geführt wird. Die Geschwindigkeit des Filtrationsprozes­ ses und die Größe der dabei entstehenden Rückstandsschicht sind von vielen Faktoren abhängig. In der ersten Linie sind sie von der Filtrierbarkeit der zu trennenden Suspen­ sion, vom Zuführungsdruck am Filter, von der Dauer der Fil­ trieroperation und dergleichen abhängig. Nach der Ausbildung einer Rückstandsschicht der festen Suspensionsphase hört die Suspensionszuführung über die Sammelleitung 6 auf. Dem Rückstand wird über dieselben Sammelleitungen 6 im Wechsel Spülflüssigkeit und Druckluft zu seiner Spülung und Trocknung zugeführt. Nach der erfolgten Spülung und Trocknung des Rückstandes wird er aus dem Filter ausge­ tragen. Hierzu wird die Druckplatte 4 mit Hilfe des Hy­ draulikzylinders 5 weggeführt und der Satz der horizonta­ len Filterplatten 3 losgelassen, worauf sich die Filter­ platten 3 in gleichem Abstand voneinander einstellen. Hierbei wird das geschlossene Filtertuchband 9 an den Rollen 8 mit Hilfe der obenerwähnten Spannvorrichtung gespannt.

Danach wird das geschlossene Filtertuchband 9 mit Hilfe einer separaten nicht abgebildeten Vorrichtung in Bewe­ gung gesetzt und der Rückstand aus der Filterpresse von allen Platten 3 zugleich ausgetragen, indem er sich ge­ meinsam mit dem Band 9 fortbewegt.

Nach der Austragung des Rückstandes und Regeneration der Filtereigenschaften des Filtertuches wird der Satz der horizontalen Filterplatten 3 mit Hilfe der Druckplatte 4 erneut zusammengedrückt und der Filtrationszyklus wie­ derholt.

Beim Spannen des geschlossenen Filtertuchbandes 9 ver­ schieben sich die Achsen 11 der Rollen 8 während des Nie­ dergangs der Druckplatte 4 und der Rückstandsaustragung in den horizontalen Nuten 10 der Kragarme 7 und stützen sich gegen die Säulen 2 bzw. 14 ab, die das Gerüst der Filterpresse bilden. Hierbei wird die gesamte durch das laufende Filtertuchband 9 verursachte Belastung über den Kragarm 7 auf die Säulen 2 bzw. 14 und nicht auf die Plat­ ten 1 übertragen.

Beim Niedergang der Druckplatte 4 und der Filterplatten 3 dehnt sich das geschlossene Filtertuchband 9. Das ge­ dehnte Filtertuchband 9 ist, wenn sich die auf der Druck­ platte 4 angebrachte Rolle 12 und die am Gerüst der Fil­ terpresse angebrachte Rolle 13, wie in Fig. 1 gezeigt, auf einer Seite der Filterpresse befinden, größer, als wenn die Rollen 12 und 13, wie in Fig. 3 gezeigt, zu ver­ schiedenen Seiten der Filterpresse angeordnet sind.

Ist der Durchmesser D der Rollen 8, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, größer als die Stärke T der Filterplatte 3, ver­ lagern sich die Achsen 11 der Rollen 8 und schlagen ab­ wechselnd an verschiedenen Säulen, den Hauptsäulen 2 bzw. den Zusatzsäulen 14.

Da der Durchmesser D der Rolle 8 größer als die Stärke T der Filterplatte 3 ist, wird eine Reibung des geschlos­ senen Filtertuchbandes 9 an den Platten 3 während dessen Bewegung beim Austragen des Rückstandes vermieden.

Die relative Versetzung der Rollen 8 zueinander und die Abstützung derselben gegen die Hauptsäule 2 bzw. gegen die Zusatzsäule 14 beeinträchtgt nicht die Abdichtung des Filterplattensatzes und den Betrieb der Filterpresse.

Claims (6)

1. Vertikale Filterpresse mit vertikalen Säuleinrichtungen (2), die zwei horizontale Endplatten (1) unter Bildung eines Gerüstes miteinander starr verbinden, mit einem zwischen den zwei horizontalen Endplatten (1) angeordneten Satz von horizontalen Filterplatten (3), die der Reihe nach ein geschlossenes Filtertuchband (9) umläuft, das mit Hil­ fe von an den Filterplatten (3) nahe deren Enden gelager­ ten drehbaren Rollen (8) gespannt ist, und mit einer An­ preßvorrichtung für ein Anpressen des Satzes von Filter­ platten (3), die eine unterhalb des Satzes von Filter­ platten (3) angeordnete vertikal bewegbare horizontale Druckplatte (4) umfaßt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rollen (8) horizontal so verschiebbar an jeweils an den Enden der Filterplatten (3) ausgebilde­ ten Kragarmen (7) gelagert sind, daß sie sich beim Span­ nen des Filtertuchbandes (9) an den Säuleneinrichtungen (2) anschlagen.

2. Vertikale Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende eines jeden Kragarmes (7) eine horizontale Nut (10) aufweist, die größer ist, als der Durchmesser der Achse (11) der in die­ ser Nut (10) gelagerten Rolle (8).

3. Vertikale Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Druckplatte (4) angebrachte Rolle (12) und eine in Bandlaufrichtung am Gerüst angebrachte Rolle (13) bezüglich der vertika­ len Achse der Filterpresse zu entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, wobei sie von dem Filtertuchband (9) um­ laufen werden.

4. Vertikale Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch­ messer der Rollen (8) größer als die Stärke der zugeord­ neten Filterplatten (3) sind.

5. Vertikale Filterpresse nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Säuleneinrichtungen je­ weils wenigstens eine Zusatzsäule (14) und eine Hauptsäu­ le (2) umfassen, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Zusatzsäulen (14) bezüglich der Hauptsäulen (2) zur vertikalen Mittelachse der Filterpresse hin versetzt angeordnet sind, und die Rollen (8) auf jeder Seite des Satzes von Filterplatten bezüglich der vertikalen Achse von unten nach oben so an den Filterplatten (3) angeord­ net sind, daß sie beim Spannen des Filtertuchbandes (9) abwechselnd an den Zusatzsäulen (14) bzw. den Hauptsäu­ len (2) anschlagen.

6. Vertikale Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zusatzsäulen (14) mit den Hauptsäulen (2) starr verbunden sind.