DE3942724C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Filtern von Suspensionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bzw. 5.

Hierbei ist von der DE-PS 6 74 193 ausgegangen, bei der eine Reinigungsstelle in Form eines Saugkastens vorgesehen ist, mittels dem ein Filtertuch gereinigt wird.

Aus der US-PS 4,343,698 ist es bekannt, eine spezielle Reinigungsstation vorzusehen, an der das Filterglied in nicht näher angegebener Weise gereinigt wird.

Zur Abdichtung zwischen dem sich bewegenden Filterglied und dem Rand der festste­ henden Zuführung werden ein schmaler Spalt oder Dichtlippen bzw. Abstreifkanten verwendet. Während die Verwendung von Dichtlippen Abrieb am Filterglied verur­ sacht, wird ein schmaler Spalt in kurzer Zeit zugesetzt und verursacht Beschädigungen des Filtergliedes. Auch ist es nicht möglich, einen Spalt so schmal auszuführen, daß keine Undichtigkeiten auftreten. Bei Verwendung einer elastischen Dichtlippe tritt weiter das Problem auf, daß nicht die gesamte, an der Filterfläche anhaftende Pulpe am Abnahmepunkt entfernt werden kann, sondern daß Reste der Pulpe in einer ungleichmäßigen Schicht auf der Filterfläche verbleiben. Somit wird die Dichtlippe vom Filterglied abgehoben, wenn diese unebene Stelle während der nächsten Umdrehung an der Dichtlippe vorbeistreicht. Wenn sich mehr Pulpe an der Filterfläche abgesetzt hat, nimmt die Reibung zu, bis sich die Pulpeschicht zwischen Dichtlippe und Filterfläche verkeilt und die Bewegung des Filtergliedes anhält.

Aus der CA-PS 1,223,216 ist es bekannt, in Kauf zu nehmen, daß Pulpe den Spalt zwischen der Zuführung und dem Filterglied durchdringt, die dann zusammen mit dem abgeleiteten Filtrat zur Verdünnung wieder zur Zuführung zurückgeleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine Reinigung des Teils des Filterglieds zu erreichen, das sich von der Abnahmestelle zur Zuführung bewegt. Gelöst wird diese Aufgabe gem. der Erfindung durch die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Damit wird das Problem gelöst, das durch an der Oberfläche der Trommel anhaften­ de Pulpe entsteht, indem eine Reinigung des Filtergliedes durchgeführt wird, bevor es die Zuführung erreicht. Dabei wird ein gesteuerter Flüssigkeitsstrom von einem Raum unterhalb des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Filtergliedes in einen Trennraum außerhalb des Filtergliedes erzeugt, wobei dieser Durchfluß die Filterfläche reinigt. Somit ist eine so wirksame Reinigung möglich, daß in den meisten Fällen keine weitere Reinigung der Filterfläche erforderlich ist. Diese Reinigungsstelle kann an einer geeigneten, frei gewählten Stelle vorgesehen sein.

Auch ist es möglich, zwei oder mehr Trennräume nacheinander in Laufrichtung des Filtergliedes anzuordnen. In diesem Fall ist es möglich, die Filtrate zu fraktionieren, beispielsweise nach dem Luftgehalt, Fasergehalt oder der Konzentration von Chemi­ kalien. Unter den getrennten Fraktionen kann dann diejenige ausgewählt werden, die hinsichtlich ihrer Eigenschaften am besten dazu geeignet ist, zurückgeleitet zu werden. Ebenso ist es möglich, diejenige Fraktion auszuwählen, die aus dem Vorgang entfernt werden soll.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1-3 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Waschtrommel der Vorrichtung der Fig. 1; und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der in Fig. 2 gezeigten Linie A-A.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine faserhaltige Suspension, beispielsweise ein Faserbrei, aus einem Zwischenbehälter in einer Stoffdichte weitergeleitet, die höher ist (z. B. 5%) als die Stoffdichte (z. B. 3%), mit der die Suspension einer Filtervorrichtung zugeführt wird. Der Faserbrei wird im zuführenden Rohrsystem zwischen den Punkten 1 und 2 verdünnt, bevor er eine Zuführung 4 erreicht. Von der Zuführung 4 aus wird der Faserbrei mittels der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äuseren einer Filtertrommel 5 und mittels des Flüssigkeitsdrucks gegen die mit einem Drahtnetz versehene Filtertrommel 5 gepreßt, wobei das Filtrat in das Innere der Trommel 5 eindringt. Außerhalb des oberen Bereiches der Trommel 5 innerhalb der Abdeckung herrscht ein höherer Druck als im Inneren der Trommel 5. Andererseits entspricht der in einem Becken 6 außerhalb des unteren Teiles der Trommel 5 herrschende Druck demjenigen innerhalb der Trommel 5. In den Fig. 1 und 2 ist die Drehrichtung der Trommel im Uhrzeigersinn dargestellt. Unterhalb des Spalts zwischen dem Boden der Zuführung 4 und der Trommel 5 ist ein Trennraum 14 vorgesehen. Der Spalt zwischen der Trommel 5 und dem Boden der Zuführung 4 ist mittels einer Dichtung 15 abgedichtet, während der Spalt zwischen der unteren Wand des Trennraumes 14 und der Trommel 5 mittels einer Dichtung 16 abgedichtet ist.

An einer Reinigungsstelle 12 zwischen den Dichtungen 15 und 16 fließt Filtrat aus dem Inneren der Trommel 5 in den Raum 14. Aus dem Raum 14 wird das Filtrat durch ein Rohr 7, das mit einem Rohr 7' in Verbindung steht, weitergeleitet. Das Filtrat wird so schnell aus dem Raum 14 abgeleitet, daß der Flüssigkeitsspiegel im Raum 14 unterhalb des Abdichtungsbereichs der Dichtung 16 liegt.

Das im Becken 6 vorhandene Filtrat enthält immer ein gewisses Maß an Fasern, die durch die Filterflächen gelangt sind und die, da sie leichter als das Filtrat sind, nach oben steigen, wobei sie an der Außenfläche der Trommel 5 anhaften. Das an der Reinigungsstelle 12 aus dem Inneren der Trommel 5 in den Trennraum 14 fließende Filtrat wäscht diese Fasern unmittelbar vor der Zuführung in wirkungsvoller Weise von der Trommeloberfläche ab. Gleichzeitig werden Fasern, die durch Undichtigkeiten aus der mit Hochdruck beaufschlagten Zuführung 4 in den Bereich unterhalb der Dichtung 15 gelangen können, ebenfalls in dem Raum 14 gewaschen.

Das über das Innere der Trommel 5 in das Becken 6 und in den Raum 14 gelangende Filtrat wird durch die Rohre 7 und 7' zur Saugseite einer Pumpe 8 und weiter durch ein Verdünnungsrohr 9 geleitet, um die zugeführte Pulpe zu verdünnen. Das faserfreie Filtrat wird durch eine eigene Rohrleitung 10 aus dem Inneren der Trommel 5 in einen Filtrattank 11 geleitet, von wo aus das Filtrat weiter zu einem Punkt im Betriebsaublauf gepumpt werden kann, wo ein Fasergehalt im Filtrat schädlich wäre, z. B. zu einer Verdampfungsanlage, zu den Waschdüsen eines vorgeschalteten Waschfilters oder ähnlichem.

Das Innere der Trommel 5 und das Becken 6 sind in bekannter Weise mittels Dicht­ schnüren 13 voneinander getrennt, so daß das Filtrat durch das Drahtgeflecht in das Becken gelangen kann, die Fasern jedoch nicht in das Innere der Trommel 5.

Die auf der Trommeloberfläche angesammelte Pulpeschicht wird auf bekannte Weise an einer Abnahmestelle 17 entfernt.

In Abwandlung von der beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, am Umfang der Trommel mehrere Trennräume anzuordnen, wobei die in diese Räume geleiteten Fraktionen weitergeleitet werden können. So kann z. B. eine Fraktion wieder zur Zuführung zurückgeleitet werden, während eine andere Fraktion vollständig entfernt wird. Die Trennräume können an einer beliebigen Stelle am Trommelumfang zwi­ schen der Abnahmestelle der Pulpe und der Zuführungsstelle angeordnet sein. Die größte Wirkung wird jedoch erzielt, wenn die Anordnung unmittelbar vor der Zuführungsstelle erfolgt. Zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit kann der Trenn­ raum 14 auch in axialer Richtung der Trommel unterteilt werden, z. B. in vier Teil­ räume. Damit wird es möglich, Bereiche beispielsweise abwechselnd oder gleichzeitig mittels eines Schiebers oder Ventilen zu öffnen oder zu schließen. Der Trennraum muß sich nicht über die gesamte Trommelbreite erstrecken, sondern kann auch nur dort vorgesehen sein, wo er für notwendig erachtet wird, z. B. an den Enden der Trommel.

Die Dichtungen zwischen dem Trennraum 14 und der Trommel 5 können auf ver­ schiedene Weise angeordnet sein. Die Dichtung 15 zwischen der Zuführung 4 und dem Trennraum 14 kann auch weggelassen werden. In diesem Fall wird die aus der Zuführung 4 in den Trennraum 14 durchtretende Suspension zusammen mit der zur Reinigung verwendeten Flüssigkeit wieder zur Zuführung 4 zurückgeleitet.

Claims (7)

1. Verfahren zum Filtern von Suspensionen, wobei die zu filternden Suspensionen über eine Zuführung auf die Filterfläche eines Filterglieds (5), das sich relativ zur Zuführung (4) bewegt, aufgebracht werden, wodurch an der Außenfläche des Filter­ glieds eine Pulpeschicht gebildet wird, das Filtrat durch das Filterglied in dessen Inne­ res abfließt, die Pulpeschicht vom Filterglied an einer Abnahmestelle (17) entfernt wird, und nach der Pulpeabnahmestelle (17) vor der Zuführung (4) eine Reinigungs­ stelle (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit des durch die wenigstens eine Reinigungsstelle (12) fließen­ den Filtrats auf einen größeren Wert als die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit ein­ gestellt ist, die durch den übrigen Teil des Filterglieds (5) von der Innenseite zur Außenseite fließen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines in einem Becken (6) umlaufenden Filterglieds (2), wobei der Druck zwischen der Zuführung (4) und der Pulpenabnahmestelle (17) außerhalb des Filterglieds (5) höher ist als in dessen Innerem, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Filtrats, der vom Inneren des Filterglieds (5) durch die wenigstens eine Reinigungsstelle gelangt, zur Zuführung (4) zurückgeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die wenigstens eine Reinigungsstelle (12) unmittelbar vor der Zuführung (4) befin­ det.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtratpegel im Raum (14) außerhalb der Reinigungsstelle (12) unterhalb des obersten Niveaus der Reinigungsstelle gehalten wird.

5. Vorrichtung zum Filtern von Suspensionen mit einem Becken (6), einem Filter­ glied (5), das sich im Becken bewegt, einer Zuführung (4) zum Aufbringen der zu fil­ ternden Suspensionen auf die Außenseite des Filterglieds (5), Mitteln zum Entfernen der auf dem Filterglied gebildeten Pulpeschicht, Mitteln zum Ausbringen des Filtrats aus der Vorrichtung, und einer zwischen der Abnahmestelle (17) der Pulpeschicht und der Zuführung (4) angeordneten Reinigungsstelle (12), dadurch gekennzeichnet, daß an der wenigstens einen Reinigungsstelle (12) Filtrat aus dem Inneren des Filterglieds (5) zu dessen Außenseite geleitet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die wenigstens eine Reinigungsstelle (12) unmittelbar vor der Zuführung (4) befin­ det.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reinigungsstelle (12) über wenigstens einen größeren Teil der Breite des Filterglieds (5) erstreckt.