DE4435852C2 - Filtriervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtriervorrichtung mit

• - einem intermittierend angetriebenem Trum eines Filterbandes,
• - unterhalb des Filterbandes angeordneten Saugwannen,
• - mindestens einem im Bereich der Saugwannen gegenüber dem Filterband vertikal beweglichen Druckkissen zur Beaufschlagung eines auf dem Filterband lagernden Filterkuchens;
• - einer unterhalb des Druckkissens angeordneten Preßplatte, welche auf der dem Filterkuchen zugewandten Seite mindestens eine Durchtrittsöffnung für ein Druckmedium aufweist,

wobei der Randbereich der Preßplatte (5) erhaben ausgebildet ist, so daß sich bei der Beaufschlagung zwischen der Unterseite der Preßplatte und dem Filterkuchen (4) ein seitlich dicht abgeschlossener Hohlraum (7) bildet, in welchem ein Druckpuffervolumen entsteht.

Im Firmenprospekt "BHS-Bandfilter", Impressum h-2/2-94 wird eine derartige Filtriervorrichtung beschrieben. Allerdings ist der Randbereich der verwendeten Preßplatte nicht erhaben ausgebildet, so daß sich zwischen Preßplatte und Filterkuchen kein seitlich dicht abgeschlossener Hohlraum ausbilden kann. Als Folge hiervon werden Filterkuchen, die zum Trocknen sehr hohe Ausblasedrucke erfordern, ungenügend entfeuchtet, da die Trocknungsluft in diesem Fall zwischen Filterkuchen und Preßplatte entweicht. Dies ist vor allem bei Filterkuchen hoher Feuchtigkeit und Dichte der Fall.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin eine Filtriervorrichtung bekannt, bei welcher das Filterband innerhalb eines horizontalen Abschnittes in einer Rinne verläuft (DE-OS 27 56 871). Es handelt sich hierbei um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern, wobei eine Luftkammer Anwendung findet, welche über eine Leitung mit der Druck­ luftquelle verbunden ist. Durch diese aufblasbare Luftkammer wird ein Druck auf einen vorbestimmten Teilabschnitt eines auf einem Transport­ tuch befindlichen Schlamms ermöglicht. Bei einer Ausführungsform (Fig. 5) ist eine untere Versteifungsplatte als Preßplatte vorgesehen, wel­ che an ihrer unteren Oberfläche, die in Kontakt mit dem oberen Filtertuch kommt, Längsrillen aufweist, welche das Entfernen des Wassers sicher­ stellen. Es handelt sich herbei um einen rein mechanischen Preßvorgang, wobei der Effekt der Entfeuchtung des Filterkuchens noch ungenügend ist.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Filtriervorrichtung, wobei un­ terhalb eines Horizontalausschnittes eines Filterbandes Saugwannen an­ geordnet sind (DE-OS 27 44 454). Diese Saugwannen sind durch eine Steuereinheit während des Stillstands des horizontalen Abschnitts des Filterbandes mit einer Saugquelle und während der Vorwärtsbewegung des horizontalen Abschnittes des Filterbandes mit der Atmosphäre ver­ bindbar.

Durch diese Konstruktion wird der Filterkuchen gepreßt und verdichtet. Flüssigkeit wird jedoch bei diesem Vorgang nicht abgeführt. Auch bei an­ liegendem Vakuum erfolgt in den Poren des Filterkuchens kein Transport der ausgepreßten Flüssigkeit. Zum Teil bildet sich sogar auf der Filterku­ chenoberfläche ein Flüssigkeitsfilm, welcher nach Entlasten bzw. Abheben des Druckkissens wieder vom Filterkuchen aufgesaugt wird.

Des weiteren wird in der DE-OS 35 20 248 eine Filtriervorrichtung vorgeschlagen, bei welcher eine stärkere Entfeuchtung des Filterkuchens dadurch erzielt werden soll, daß die Preßplatte auf der am Filterkuchen anliegenden Seite Durchtrittsöffnungen für ein Druckmedium aufweist.

Diese Filtriervorrichtung eignet sich jedoch nicht zum Entfeuchten von Filterkuchen mit hoher Feuchtigkeit und Dichte, da hierzu sehr hohe Aus­ blasedrucke erforderlich sind. Bei solch hohen Ausblasedrucken entweicht die Trocknungsluft bei der vorgenannten Konstruktion zwischen Filterku­ chen und Preßplatte.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Filtriervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei wel­ cher insbesondere bei Filterkuchen mit hoher Feuchtigkeit und Dichte eine erheblich stärkere Entfeuchtung des Filterkuchens auf einfache Weise durchgeführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Randbe­ reich der Preßplatte so ausgebildet ist, daß sich bei der Beaufschlagung zwischen der Unterseite der Preßplatte und dem Filterkuchen ein seitlich dicht abgeschlossener Hohlraum, in welchem ein Druckpuffervolumen entsteht, bildet.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Trocknungsluft nicht mehr seit­ lich entweichen kann, was zu einer stärkeren Entfeuchtung führt. Es wird eine mechanische Kuchenpreßeinrichtung eingesetzt, wobei das Druck­ medium durch den Filterkuchen geblasen und die aus dem Filterkuchen ausgepreßte Flüssigkeit während des Preßvorganges abgesaugt wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Preßplatte für eine Fil­ triervorrichtung mit mindestens einer Durchtrittsöffnung für ein Druckmedi­ um, wobei die Ränder der Druckplatte gegenüber ihrem mittleren Bereich erhaben sind sowie ein Verfahren zur Filtration von Substraten unter Ver­ wendung einer erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Während die Filtervorrichtung nach dem Stand der Technik es erlaubt, den Filterkuchen mit einem Druck von weniger als einem Bar zu beauf­ schlagen (0,5-0,7 bar), erzielt man mit der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung Drucke oberhalb von 1 bar, vorzugsweise zwischen 2 und 6 bar, insbesondere zwischen 3 und 4 bar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Kuchenpreßeinrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kuchenpreßeinrichtung nach Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Preßplatte;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Kuchenpreßeinrichtung nach DE-OS 35 20 248;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Kuchenpreßeinrichtung nach Fig. 4 im Querschnitt.

Nach Fig. 1 weist die Filtriervorrichtung ein intermittierend angetriebenes Trum eines Filterbandes 1 auf. Unterhalb des Filterbandes 1 sind Saug­ wannen 2 angeordnet. Oberhalb der Saugwannen 2 ist ein gegenüber dein Filterband 1 vertikal bewegbares Druckkissen 3 zur Beaufschlagung eines auf dem Filterband 1 lagernden Filterkuchens 4 vorgesehen. Durch eine Öffnung 9 kann ein Druckmedium, beispielsweise Druckluft, in das Druckkissen 3 eingeführt werden.

Zwischen dem Druckkissen 3 und dem Filterkuchen 4 befindet sich eine Preßplatte 5. Diese Preßplatte 5 weist auf der dem Filterkuchen 4 zuge­ kehrten Seite Durchtrittsöffnungen 6 auf. Die Durchtrittsöffnungen 6 sind mit Druckluftzufuhr der Preßplatte verbunden, welche über eine Leitung mit einer nicht näher dargestellten Quelle für ein Druckmedium in Verbin­ dung steht. Als Druckmedium kann beispielsweise Druckluft, Preßgas oder Dampf vorgesehen sein.

Die unterhalb der Preßplatte 5 angeordnete Saugwanne 2 ist verstärkt ausgebildet, beispielsweise durch Längs- und Quertraversen.

Während des taktweisen Bandvorschubes des Filterbandes 1 wird eine genau definierte Menge des Filterkuchens 4 unter die Preßplatte 5 transportiert. Nunmehr wird Druckluft durch die Öffnung 9 in das Druck­ kissen 3 eingegeben. Damit preßt bei der Stillstandszeit des Bandes 1 das aufblasbare Druckkissen 3 den erhabenen Randbereich der Preßplatte in den Filterkuchen, wodurch eine Abdichtung zur Erzeugung eines höheren Druckes erzielt wird. Anschließend wird zusätzlich durch die Leitung 10 im Hohlraum 7 ein Druckpuffer aufgebaut. Hierdurch wird aus dem Filterku­ chen Flüssigkeit ausgepreßt, welche über eine Saugwanne 2 abgeführt wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform befindet sich zur besse­ ren Kraftübertragung zwischen dem Druckkissen 3 und der Preßplatte 5 eine Stützplatte 11. Zur Erzielung eines erhöhten Preßdruckes ist es besonders vorteilhaft, wenn die Preßplatte 5 eine kleinere Fläche als die Stützplatte 11 bzw. das Druckkissen 3 aufweist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Stützplatte 11 eine oder mehrere Befestigungselemente auf, die es erlauben, die Preß­ platte 5 zu entfernen und gegen eine andere Preßplatte mit anderen Abmessungen auszutauschen.

Beim nächsten Vorschubtakt wird das Druckkissen 3 entspannt und der Filterkuchen 4 zum Abwurf transportiert. Gleichzeitig gelangt neuer Filter­ kuchen unter die Preßeinrichtung, d. h. die Preßplatte 5.

Die Be- und Entlüftung des Druckkissens 3 sowie die Zufuhr mit Druckme­ dium über die Leitung werden durch eine nicht näher dargestellte Steuer­ einrichtung geregelt.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Kuchenpreßeinrichtung mit der Preßplat­ te 5 und dem Druckkissen 3 können über der letzten Filterzone der Fil­ triervorrichtung montiert sein. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Kuchenpreßeinrichtungen nach Fig. 1 und 2 anzuordnen.

Die gesamte Anordnung ist einfach aufgebaut, der gepreßte Filterkuchen 4 kann nicht aufweichen. Die ausgepreßte Flüssigkeit wird während des Pressens abgesaugt, wobei die Auspressung bei stillstehendem Filter­ band 1 erfolgt, so daß eine wesentliche Schonung des Filterkuchens ge­ geben ist.

Die vorliegende Erfindung soll durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden, ohne sie allerdings zu begrenzen.

Das Rohprodukt eines Absorptionspigmentes für die Kosmetik, hergestellt nach P 43 40 146, angemeldet am 25.11.1993, mit ausgeprägten thixotro­ pen Charakter wird mit Wasser gewaschen und mit der erfindungsgema­ ßen Filtriervorrichtung I (nach Fig. 1 und 2) bzw. mit einer Filtriervorrich­ tung II aus dem Stand der Technik (Fig. 4 und 5) gefiltert.

Der folgenden Tabelle kann jeweils der Wassergehalt nach dem Filtrier­ vorgang entnommen werden.

Claims (8)

1. Filtriervorrichtung mit

   • - einem intermittierend angetriebenen Trum eines Filterbandes,
   • - unterhalb des Filterbandes angeordneten Saugwannen,
   • - mindestens einem im Bereich der Saugwannen gegenüber dem Filterband vertikal beweglichen Druckkissen zur Beaufschlagung eines auf dem Filterband lagernden Filterkuchens,
   • - einer unterhalb des Druckkissens angeordneten Preßplatte [5], welche auf der dem Filterkuchen zugewandten Seite mindestens eine Durchtrittsöffnung [6] für ein Druckmedium aufweist,
     dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich der Preßplatte erhaben ausgebildet ist, so daß sich bei der Beaufschlagung zwischen der Unterseite der Preßplatte und dem Filterkuchen ein seitlich dicht abgeschlossener Hohlraum [7] bildet, in welchem ein Druckpuffervolumen entsteht.
2. 2. Filtriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte [5] im Randbereich erhabene Stege [8] aufweist.
3. 3. Filtriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte [5] eine oder zwei Durchtrittsöffnungen [6] für das Druckmedium aufweist.
4. 4. Filtriervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein gasdurchlässiges Preßband über die Unterseite der Preßplatte [5] gespannt ist.
5. 5. Filtriervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung für die Beauf­ schlagung des Druckkissens [3] und eine Antriebsvorrichtung für die Zuführung des Druckmediums zu der Preßplatte [5] über eine Steuerung miteinander verbunden sind.
6. 6. Preßplatte [5] für eine Filtervorrichtung gemäß der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einer Durchtrittsöffnung [6] für ein Druckmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Druckplatte gegenüber ihrem mittleren Bereich erhaben sind.
7. 7. Preßplatte [5] nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Randbereich erhabene Stege [8] aufweist.
8. 8. Verfahren zur Filtration von Substraten mit geringer Luftdurchlässig­ keit unter Verwendung einer Filtriervorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 5.