DE4017005C2 - Vakuumbandfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumbandfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Filtervorrichtung ist nach der US-PS 4 123 360 bekannt. Hierbei kommen rotierende Agitatoren mit Flügeln zum Einsatz, wobei eine Flüssigkeitsbehandlung angewendet wird, bevor der wiederaufgeschlämmte Filterkuchen auf das Filterband zurückgeführt wird. Die Agitatoren schleudern den Filterkuchen gegen Begrenzungswände, wobei große Flüssigkeitsmengen erforderlich sind, um den Filterkuchen davon zu lösen. Auch arbeitet die bekannte Vorrichtung zeitaufwendig, um den Filterkuchen gründlich wiederaufzuschlämmen.

Beim Anmeldungsgegenstand wird eine wesentliche Verbesserung gegenüber der vorbekannten Vorrichtung darin gesehen, daß eine einfache geneigte Platte über dem oberen Lauf des Filterbandes ausreicht, um den Filterkuchen aufzunehmen. Ebenso bedeutsam sind die anmeldungsgemäß vorgesehenen Mittel, um den Filterkuchen wiederaufzuschlämmen, die unterhalb des oberen Endes der geneigten Platte vorgesehen sind und es erlauben, den Wiederaufschlämmvorgang einfacher auszuführen, bevor der so behandelte Filterkuchen erneut auf den oberen Lauf desselben Filterbandes überführt wird.

Mit der Neuformulierung des Kennzeichens im Anspruch 1 dürfte auch der Hinweis der Prüfungsstelle berücksichtigt sein , wonach die allgemeine Formulierung des Kennzeichens hinsichtlich der Bezugszeichen 4 bis 7 und 14 zu präzisieren ist.

Weiterhin sind auch bereits Vakuumfiltervorrichtungen bekannt, wobei eine geneigte Platte zum Entfernen des Filterkuchens vorgesehen ist. Nach der DE 31 01 105 A1 ist jedoch die Platte so positioniert, daß der wiederaufgeschlämmte Filterkuchen auf ein zweites Band abgelegt wird. Bei der Vorrichtung nach der GB-PS 1 562 437 leitet die dabei eingesetzte Platte den Filterkuchen nicht zu Wasch- und Wiederaufschlämmitteln.

Bei vielen industriellen Filtrierverfahren ist es wünschenswert, daß ein Filterkuchen einem "Wasch"vorgang unterworfen wird, um Spuren der/des ursprünglichen Mutterlauge oder -filtrats zu entfernen. Zu diesem Zweck werden Horizontalbandfilter oftmals mit großem Nutzen verwendet, da ihre horizontale Oberfläche eine ideale Konfiguration zur Durchführung der sogenannten "Plug flow"-Wäsche bietet. In einigen Fällen ist jedoch eine zusätzliche Wäsche wünschenswert. Die Plug flow-Wäsche kann auch in jenen Fällen nicht wirkungsvoll durchgeführt werden, wo die restliche Mutterlauge innerhalb der den Kuchen bildenden Partikel festgehalten wird, wie es z.B. bei Fasermaterial der Fall sein kann. In solchen Fällen ist ein verlängerter Auslaugungsvorgang erforderlich, der in den meisten Fällen mehr von der Kontaktzeit als von der verwendeten Flüssigkeitsmenge abhängt. Aus diesem Grunde wird Filterkuchen dieser Art normalerweise als halbgewaschener Kuchen ausgebracht und dann einem separaten Auslaugungsvorgang unterworfen, wonach die ausgelaugte Suspension über einen zweiten Filter zur Entfernung der Lauge geführt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Mittel vorzuschlagen, wodurch Filterkuchen von einer Horizontalbandvakuumfiltriervorrichtung entfernt werden kann, damit ein Waschen oder Auslaugen ermöglicht wird, und anschließend auf denselben Filter zur Endentwässerung zurückgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Vakuumbandfilter gemäß dem Anspruch 1 vor.

Die Platte ist vorzugsweise gelenkig angebracht, so daß ihr unteres Ende auf dem Band ruht. Auf diese Art wird die Platte über jede Unebenheit oder Verkrustung auf dem Band gleiten, ohne sich zu verkanten oder das Band zu beschädigen.

Um die Verschiebung des Filterkuchens auf die Platte zu erleichtern, sollte vorzugsweise ein vakuumfreier Zwischenraum zwischen den Vakuummitteln in der Nähe des unteren Endes der Platte sein. Der Kuchen wird dann in diesem Bereich nicht stark nach unten auf das Band gesaugt.

Ein geeigneter Neigungswinkel für die Platte beträgt ca. 10° zur Horizontalen oder relativ zum oberen Lauf des Bandes (der in jedem Falle fast horizontal sein sollte).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die verwendet werden kann, wenn eine zusätzliche Kuchenwäsche, jedoch keine verlängerte Auslaugung erforderlich ist, wird ein Aufnahmegefäß (das als Wiederaufschlämmtrog bezeichnet werden kann) nahe des oberen Endes der Platte angeordnet, in das der Kuchen abgeworfen wird. Flüssigkeitsstrahlen werden auf den Kuchen in diesem Aufnahmegefäß gerichtet, um ihn wiederaufzuschlämmen, und Mittel sind vorgesehen, um der neuen Suspension zu erlauben, auf die oberen Läufe des Filterbandes hinter, d.h. stromabwärts der geneigten Platte zurückzufließen.

Vorzugsweise wird eine weitere geneigte Platte unterhalb der Hauptplatte angeordnet, um die neue Suspension auf das Band an einer Stelle unterhalb der Hauptplatte zurückzuführen. Auf diese Art kann der obere Bandlauf über seine ganze Länge - ohne eine Lücke oder einen Freiraum in der sich darauf ablagernden Suspensionsmenge im Bereich unterhalb der Hauptplatte - für Filtrierzwecke benutzt werden.

Um das Waschen, Mischen, Wiederaufschlämmen zu erleichtern, kann der sogenannte Aufschlämmtrog vorteilhafterweise mit Staumitteln oder Rührmitteln versehen werden.

Bei einer anderen Ausführungsform, die dann eingesetzt wird, wenn eine verlängerte Auslaugung des gewaschenen Kuchens erforderlich ist, werden Führungsmittel vorgesehen, um die im Anfangsaufnahmegefäß (Aufschlämmtrog) gebildete neue Suspension in einen separaten Behälter zu führen, wo sie während der erforderlichen Zeitspanne gehalten wird, bevor sie zurückgepumpt und wieder auf das Band hinter der geneigten Platte aufgebracht wird. Rührmittel können in dem erwähnten Behälter vorgesehen werden.

Der grundlegende Vorschlag für eine geneigte Platte und die verschiedenen wahlweisen Merkmale, auf die soeben Bezug genommen wurde, kann gleich gut bei einer intermittierend arbeitenden Vorrichtung, wo das Band schrittweise, abwechselnd mit dem Betrieb der Vakuummittel in der Ruhephase, vorwärtsbewegt wird, als auch bei einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung angewandt werden.

Die Erfindung mag anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform, wie sie schematisch in der einzigen Figur der begleitenden Zeichnung dargestellt ist, besser zu verstehen sein.

In der Zeichnung ist nur ein kleiner Teil des im wesentlichen horizontalen oberen Laufs eines endlosen Filterbandes 1 gezeigt. Dieser obere Lauf ist auf einer Reihe von Vakuumkästen 9 durch ein Gitter 8 gestützt, und das gesamte Band 1 wird in Richtung des Pfeiles durch geeignete (nicht dargestellte) Vorwärtsbewegungsmittel vorwärtsbewegt, wie ein Stößel am stromabwärts gelegenen Ende des oberen Laufs in Verbindung mit einem Einwegsperrgetriebe im Rücklauf, das eine Rückwärtsbewegung des Bandes verhindert, oder eine konventionelle Antriebswalze. Bei einer intermittierenden Vorwärtsbewegung des Bandes, wie sie durch einen Arbeitszylinder bewirkt wird, wird die Bewegung des Bandes vorteilhafterweise mit dem Anlegen des Vakuums über die Kästen 9 abwechseln, d.h. das Vakuum wird angelegt, wenn das Band 1 stillsteht. In anderen Fällen können Bandbewegung und Vakuumanlegung kontinuierlich sein.

Eine schrägstehende Platte 2 ist oberhalb des dargestellten Abschnitts des Bandes angeordnet. Sie ist an ihrem oberen Ende gelenkig angebracht, was (nicht dargestellte) Lagerösen umfaßt, die auf den jeweiligen Seiten des Bandes in Zapfen gelagert sind, und ihr unteres Ende ruht leicht auf der Bandoberfläche. Der Neigungswinkel der Platte 2 relativ zur Bandoberfläche beträgt ca. 10°. Der Kasten 19 unmittelbar unterhalb und zur stromabwärts gelegenen Seite des unteren Endes der Platte 2 hat keine Verbindung zum Vakuum, d.h. es wird in diesem Bereich kein Saugdruck ausgeübt.

Am oberen Ende der Platte 2 ist ein sogenannter Wiederaufschlämmtrog 4 in Form eines Aufnahmegefäßes angebracht, das eine Vorderwand 14 und eine nach unten abfallende Grundfläche 6 hat, die sich teilweise unterhalb der Platte 2, im wesentlichen parallel dazu erstreckt. Eine Vielzahl von hochstehenden Staumitteln 7 ist auf der Grundfläche 6 vorgesehen, und Düsen 5 zum Aufsprühen von Flüssigkeit sind über dem Trog 4 angebracht.

Beim Einsatz wird während der Vorwärtsbewegung des Bandes zu filternde nasse Suspension darauf am stromaufwärts gelegenen Ende des oberen Lauf zugeführt und Mutterlauge davon über das Band durch Anlegung eines Vakuums entfernt, so daß sich ein Filterkuchen auf dem Band absetzt. Wenn diese Filterkuchenschicht 3 die Platte 2 erreicht, wird sie dadurch abgelenkt und infolge der aufeinanderfolgenden Vorwärtsbewegung des Bandes 1 auf die Oberseite der Platte hochgeschoben, bis sie von dem oberen Ende in den Trog 4 fällt. Hier wird zusätzliche Waschflüssigkeit aus den Düsen 5 zugeführt und vermischt sich mit dem Kuchen, während er sich die Grundfläche 6 hinunter und über oder durch die Staumittel 7 bewegt, deren Vorhandensein das Mischen und die Bildung der Suspension erleichtert, indem zeitweise der Abwärtsfluß der Suspension verzögert und/oder dessen Strömungsmuster geändert und/oder er ausgebreitet wird.

Die frische, gewaschene Suspension wird, wie dargestellt, unmittelbar unterhalb und hinter (stromabwärts) der Platte 2 wieder auf das Band 1 aufgebracht.

Viele Variationen sind möglich. Wenn für das Auslaugen von Waschflüssigkeit eine verlängerte Verweilzeit erforderlich ist, kann, wie vorerwähnt, der wiederaufgeschlämmte Kuchen in einen separaten Behälter umgeleitet werden, der vorzugsweise mit einem Rührwerk versehen ist, darin über einen angemessenen Zeitraum gehalten und dann zur Wiederaufbringung auf das Filterband hinter der Platte 2 zurückgepumpt werden.

Claims (12)

1. Vakuumbandfilter, umfassend ein endloses, um eine Bahn geführt bewegtes Filterband, mit einem horizontalen oberen Trum, auf das eine zu filternde Suspension aufgebracht wird, durch das Filtrat abgezogen wird, wodurch ein Filterkuchen darauf zurückgelassen wird, Mittel zur Entfernung des Filterkuchens vom oberen Lauf des Filterbandes zum Waschen und Wiederaufschlämmen sowie Mittel zur Zurückführung wiederaufgeschlämmten Filterkuchens zum oberen Trum desselben Filterbandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Entfernung des Filterkuchens (3) vom oberen Lauf eine Platte (2) umfassen, die in Schrägposition stromaufwärts ansteigend über dem oberen Lauf des Filterbandes (1) angebracht ist, wobei ihr unteres Ende auf oder dicht an der Oberfläche des Filterbandes (1) liegt, so daß sich während der Vorwärtsbewegung des Filterbandes (1) Filterkuchen (3) nach oben über die Platte (2) bewegt, und daß Mittel (4) zum Waschen und Wiederaufschlämmen des Filterkuchens (3) nahe des oberen Endes der Platte (2) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) gelenkig angebracht ist, so daß ihr unteres Ende auf dem Band (1) ruht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des unteren Endes der Platte (2) ein vakuumfreier Zwischenraum (19) zwischen Vakuummitteln (9) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) in einem Winkel von ca. 10° zur Horizontalen oder relativ zum oberen Lauf des Filterbandes (1) geneigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4) zum Waschen und Wiederaufschlämmen des Filterkuchens (3) ein nahe des oberen Endes der Platte (2) angeordnetes Aufnahmegefäß einschließen, in das der Kuchen abgeworfen wird, und in dieses Aufnahmegefäß die Düsen (5) zur Wiederaufschlämmung des Filterkuchens gerichtet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, die es der neuen Suspension ermöglichen, auf den oberen Lauf des Filterbandes (1) zurückzufließen, die Aufnahmefläche (6) umfassen, die schrägstehend unterhalb der Platte (2) angeordnet ist und die neue Suspension auf das Filterband (1) an einer Stelle unterhalb der Platte (2) zuführt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmefläche (6) und/oder die Vorderwand (14) mit den Staumitteln (7) versehen ist bzw. sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4) Rührmittel umfassen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4) Führungsmittel zum Führen der auf der Aufnahmefläche (6) gebildeten neuen Suspension in einen Behälter und Mittel, um die neue Suspension aus dem Behälter zu pumpen und sie auf das Band hinter der schrägstehenden Platte (2) wieder aufzubringen, umfassen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Rührmittel in dem Behälter vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Rührmittel im Bereich der Aufnahme vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, angepaßt an einen intermittierenden Betrieb, das Filterband (1), abwechselnd mit dem Betrieb der Vakuummittel (9) in der Ruhephase, schrittweise vorwärtsbewegt wird.