DE3713419C2

DE3713419C2 -

Info

Publication number: DE3713419C2
Application number: DE19873713419
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 3012 Langenhagen De Neu
Original assignee: JV Kunststoffwerk GmbH
Current assignee: JV Kunststoffwerk GmbH
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1992-04-30
Also published as: DE3713419A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 4 und 5.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art sind aus der DE-GMS 83 17 218 bekannt. Es hat sich gezeigt, daß sich vielerlei Filtergut mit einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung nicht ausreichend und nicht gleichmäßig trocknen läßt. Das aus Filterpressen ausgetragene feste Filtergut hat oftmals noch eine Restfeuchte von 18% bis 25% oder mehr. Die zur Beseitigung der Restfeuchte durch den zusammengepreßten Filterkuchen geleitete Druckluft vermag oftmals nur einen zu geringen Teil der Restfeuchte zu beseitigen, wenn die Trocknung wirtschaftlich durchgeführt werden soll, d. h. der Energieaufwand für die Erzeugung der Druckluft und die Dauer der Trocknung in vertretbaren Grenzen gehalten werden soll. Bei der Verdunstung von Feuchtigkeit im Inneren des Filterkuchens wird dem Filterkuchen so viel Wärme entzogen, daß der Filterkuchen so weit heruntergekühlt wird, daß die Verdunstung merklich zurückgeht und am Drucklufteingang verdunstete Feuchtigkeit sich bereits wieder vor dem Druckluftausgang in einer Filterkammer niederschlägt, was zu einer ungleichmäßigen Trocknung des Filterkuchens in der Filterkammer führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Wirtschaftlichkeit der Trocknung mittels in die Filterkammern eingeblasener Druckluft zu verbessern sowie den Trockenheitsgrad des Filterkuchens zu steigern und zu vergleichmäßigen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man den Filterkuchen durch Aufheizen der Membrane erwärmt.

Eine weitere Lösung besteht darin, daß man den Filterkuchen durch elektrischen Strom erwärmt, der von Elektroden auf einer Membran zu Elektroden auf einer gegenüberliegenden Membran fließt.

Der Vorteil dieser beiden Methoden der Erwärmung besteht darin, daß gerade dort besonders viel Wärme zugeführt wird, wo noch die meiste Feuchtigkeit vorhanden ist. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Trocknung erzielt werden.

Zur Kontrolle des Prozesses und insbesondere zur Festlegung des Endes des Trocknungsvorganges ist es zweckmäßig, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Temperatur der eintretenden Druckluft gemessen und auf einen bestimmten vorgebbaren Wert geregelt wird, und wenn die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der austretenden Druckluft gemessen wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Membrane Widerstandsheizungsdrähte eingelegt sind, die vorzugsweise schraubenförmig gewickelt oder sonstwie mit Krümmungen versehen sind. Auf diese Weise kann dem Filterkuchen während des Durchleitens von Druckluft durch elektrische Aufheizung der Membranen Wärme zugeführt werden. Hierdurch wird nicht nur die Verdunstung der Feuchtigkeit beschleunigt und verbessert, sondern vor allem die erneute Kondensation von bereits in der Druckluft aufgenommener Feuchtigkeit verhindert. Da die Längen- und Breitenabmessungen einer Membran ein Vielfaches der Dicke einer Filterkammer zwischen zwei Membranfilterplatten ausmacht, sind mit der Anordnung der elektrischen Drähte unmittelbar an den Membranen besonders gute Ergebnisse erzielbar, obwohl die näher an den Membranen liegenden Teile des Filterkuchens stärker erwärmt werden.

Wenn in die Membranen Widerstandsheizungsdrähte eingelegt sind, die vorzugsweise schraubenförmig gewickelt oder sonstwie mit Krümmungen versehen, jedenfalls nicht geradlinig ausgebildet sind, wird ein Reißen der Widerstandsheizungsdrähte bei den stattfindenden Membrandehnungen vermieden.

Eine weitere Lösung besteht darin, auf der Membranoberfläche Elektroden, vorzugsweise in Form von elektrischen Drähten, anzuordnen, welche vorzugsweise unter Noppen der Membran hindurchlaufen und welche vorzugsweise Abschnitte mit gekrümmter Form aufweisen. Die an der Außenseite einer Membran anzubringenden Elektroden lassen sich besonders einfach dadurch befestigen, daß sie durch die Noppen an der Membranoberfläche hindurchlaufen. Die gekrümmte Form der Elektroden vermeidet wiederum ein Zerreißen der Elektroden, wenn sich die Membranen bei Druckbeaufschlagung oder Erwärmung dehnen.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs beispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Filterpresse in Seitenansicht,

Fig. 2 die Ansicht einer Membranfilterplatte mit Elek troden an der Membran,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Membran mit einge legten Heizelementen und an der Oberfläche an gebrachten Elektroden,

Fig. 4 die Ansicht eines Heizelemententrägers,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Kapsel.

Die Filterpresse besteht aus einem Gestell 1, an dessen einer Seite ein hydraulischer Druckerzeuger 2 angeordnet ist, dessen durch die Kolbenstange 4 verschobener Preß kolben die Membranfilterplatten 5 gegen das Gehäuse 6 der Schaltanlage drücken kann, welches seinerseits eben falls auf dem Gestell 1 befestigt ist und das Widerlager für die gegengepreßten und untereinander aneinander gepreßten Membranfilterplatten 5 bildet. Zwischen dem Gehäuse 6 und dem hydraulischen Druckerzeuger 2 er strecken sich Stangen 7, in denen die Membranfilterplatten geführt und gehaltert sind. Mittels der in dem Gehäuse 6 untergebrachten Schaltanlage läßt sich nach Beendigung des Filtrationsvorganges in dem Drucklufterzeuger 8 er zeugte Druckluft über eine Erwärmungsvorrichtung 9 in die Zuführungskanäle 10 in die Membranfilterplatten 5 einführen. Diese Membranfilterplatten 5 bestehen aus einer Grundplatte, bei der zumindest auf einer Seite eine Ver tiefung angeordnet ist, die von der Membran 11 über spannt ist. Die Membran weist kleinere Flächendimensio nen als die Stirnseite der Grundplatte 12 auf, so daß der Rand einer Grundplatte 12 im Filterbetrieb an dem benachbarten Rand einer benachbarten Membranfilterplatte 5 dichtend anliegt. In diesem Randbereich einer jeden Grundplatte 12 sind weitere durchgehende Kanäle 13 vor gesehen, welche als Zu- oder Abführungskanäle dienen können. Jede Membran 11 ist mit Noppen 14 besetzt. Die se Noppen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel von unterschiedlicher Gestalt. Es gibt kreisförmige Noppen 14A und längliche Noppen 14B. Die kreisförmigen Noppen 14A dienen zur Halterung von Elektroden in Form von Drähten 15, die länglichen Noppen 14B nehmen in ihrem Inneren schraubförmig gewickelte Heizdrähte 16 auf. An der Membran einstückig mit dieser aus Gummi angeformt ist eine Zuleitung 17 für die Zuführung von elektrischem Strom.

Zwischen den Membranfilterplatten 5 können Heizelemente träger 18 angeordnet sein, deren Rand in gleicher Weise wie der Rand einer Membranfilterplatte gestaltet ist und die gleichen Öffnungen zur Bildung von Zu- und Ab flußkanälen aufweist. Im mittleren Bereich weist der Heizelemententräger Halterungen 19 für Kapseln 20 auf, in denen Heizwiderstände 21 untergebracht sind. Seitlich von diesen Kapseln 20 sind weitere kleinere Kapseln 22 angeordnet, in denen Thermoschalter 23 untergebracht sind, welche die Stromzuführung zu den Heizwiderständen 21 ein- und ausschalten. Jeder Heizelemententräger 18 weist eine Zuleitung 24 für die elektrische Energie auf. Jede einen Heizwiderstand 21 aufnehmende Kapsel 20 ist von der anschließenden, den Thermoschalter aufnehmenden Kapsel 22 durch wärmeisoliertes Material 25 getrennt.

Liste der Bezugszeichen

1 Gestell
2 hydraulischer Druckerzeuger
3 Preßkolben
4 Kolbenstange
5 Membranfilterplatte
6 Gehäuse
7 Stangen
8 Drucklufterzeuger
9 Erwärmungsvorrichtung
10 Zuführungskanal
11 Membran
12 Grundplatte
13 Kanal
14 Noppen
15 Drähte
16 Heizdrähte
17 Zuleitung
18 Heizelemententräger
19 Halterung
20 Kapsel
21 Heizwiderstand
22 Kapsel
23 Thermoschalter
24 Zuleitung
25 Wärmeisolierendes Material

Claims

1. Verfahren zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse, wobei der Filterkuchen nach dem Ablauf der Trübe durch mittels Druckluft beaufschlagte Membranen ausgepreßt und dann durch den Filterkuchen hindurch Druckluft geleitet wird, welche auf einer Seite der Filterkammer eingeleitet und auf der gegenüberliegenden Seite abgeleitet wird, und wobei dem Filterkuchen während des Durchleitens der Druckluft Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den Filterkuchen durch Aufheizung der Membran erwärmt.

2. Verfahren zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse, wobei der Filterkuchen nach dem Ablauf der Trübe durch mittels Druckluft beaufschlagte Membranen ausgepreßt und dann durch den Filterkuchen hindurch Druckluft geleitet wird, welche auf einer Seite der Filterkammer eingeleitet und auf der gegenüberliegenden Seite abgeleitet wird, und wobei dem Filterkuchen während des Durchleitens der Druckluft Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den Filterkuchen mittels elektrischen Stroms erwärmt, der von Elektroden auf einer Membran zu Elektroden auf einer gegenüberliegenden Membran fließt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der eintretenden Druckluft mißt und auf einen bestimmten vorgebbaren Wert regelt, und daß man die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der austretenden Druckluft zur Festlegung des Endes des Trocknungsvorgangs mißt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verahrens nach Anspruch 1, mit einer Filterpresse, die eine Vielzahl von in einem Gestell verschiebbar angeordneten Membranfilterplatten, eine auf die Reihe von Membranfilterplatten drückenden Presse, einen Drucklufterzeuger und eine mit Ventilen, Verbindungsrohren und Rohrverzweigungen ausgestattete Schaltanlage aufweist, mit welcher zu Filterkammern führende Kanäle an einen Suspensionszulauf, einen Filtratablauf, eine Drucklufterzeugungsanlage und Luftabführungskanäle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Membranen (11) Widerstandheizungsdrähte (16) eingelegt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandheizungsdrähte schraubenlinienförmig gewickelt oder mit Krümmungen versehen sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer Filterpresse, die eine Vielzahl von in einem Gestell verschiebbar angeordneten Membranfilterplatten, eine auf die Reihe von Membranfilterplatten drückende Presse, einen Drucklufterzeuger und eine mit Ventilen, Verbindungsrohren und Rohrverzweigungen ausgestattete Schaltanlage aufweist, mit welcher zu Filterkammern führende Kanäle an einen Suspensionszulauf, einen Filtratablauf, eine Drucklufterzeugungsanlage und Luftabführungskanäle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Membranoberfläche Elektroden angebracht sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden elektrische Drähte (15) sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden unter Noppen (14) der Membran hindurchlaufen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden Abschnitte mit gekrümmter Form aufweisen.