DE4437175A1 - Gürtelfilter - Google Patents

Gürtelfilter

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Description

Die Erfindung betrifft einen Bandfilter mit einer Filterkammer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Entsprechende Bandfilter sind z. B. den Deutschen Patentschriften 23 23 082, 26 50 623 und 33 31 916 zu entnehmen.
Dabei kann die Trübe mittels der in der Filtratabfuhrleitung angeordneten Vakuumpumpe in die Filterkammer eingesaugt werden und um eine Erhöhung der Abdichtung bei geschlossener Filterkammer zu erzielen, kann ein Bandfilter der zuvor beschriebenen Art so ausgelegt werden, daß im Bereich der Kanten des Filterdeckels und der Filterkammer eine umlaufende Nute angebracht wird in die Filtrat zurückgeführt wird. Dadurch wird eine verbesserte Abdichtung erzielt wodurch das Eindringen von Außenluft während des Filtrationsvorgangs weitestgehend ausgeschlossen wird.
Um den Einsatz in der chemischen und pharmazeutischen Industrie zu ermöglichen, werden neben dem Bandfilter auch die das Filterband aufnehmenden Rollen gegenüber der Umgebungsluft mittels Manschetten und Schutzgaspuffer abdichtbar und mit Schutzgas versorgt werden können.
Obwohl mit den zuvor beschriebenen Verbesserungen, besonders hinsichtlich der Lösung der Explosionsgefahr bei der Filtration von Lösungsmitteln, einige Fortschritte bei den Einsätzen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie erzielt wurden, so verdeutlichten die Erfahrung daß erhebliche Nachteile wie Undichtigkeiten, Anlagenverschmutzung, Verschleiß- und Verstopfungserscheinungen des Filterbands und das aufwendige Vakuumsystem, einen breiten Zugang zu den o. g. Industrien verwehren.
Es hat sich außerdem erwiesen daß sich bei der Anwendung von Vakuum, die benötigte Filterfläche oft als unwirtschaftlich auswirkt.
Der Bedarf der Erzeugung eines Überdrucks in der Filterkammer in dem Bereich 5-10 bar während der Filtration ist deutlich geworden.
Bei weiteren bekannten Bandfiltern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 (US-PS 3443695, 3499532, 4267060, 4664813 und 5059318) wird außer 4267060 die zu filtrierende Masse über eine Druckleitung in die Oberkammer geleitet, wobei hohe Anforderungen an die Dichtung zwischen den beiden Kammern zu stellen sind.
Um das Dichtungsproblem zu lösen, werden bei diesen Bandfiltern im Bereich der Kanten des Filterdeckels und der Filtratkammer auch umlaufende Nuten angeordnet, in die hauptsächlich Gas unter Druck oder Unterdruck geführt wird. Derartige Filter werden hauptsächlich zum Filtrieren von Kühlmitteln in der Metallverarbeitungsindustrie eingesetzt.
Trotz dieser Vorkehrung sind Undichtigkeiten der geschlossenen Filterkammer während der Filtration nicht auszuschließen. Diese und weitere Nachteile haben solchen Filtern die Akzeptanz der chemischen und pharmazeutischen Industrie verhindert. Diese Art Filter werden in der Regel aus N-Stahl in massiver Bauweise hergestellt. Die Herstellung solcher Filter aus korrosionsbeständigen Werkstoffen wie Nickel, Hastelloy, usw. ist sehr kostenaufwendig. Ferner, sind diese Bandfilter mit unausreichenden Steuerungs- und Regelungsvorrichtungen ausgestattet, die bei anspruchsvollen Filtrationsvorgängen, wie Voranschwemmung, Kuchenwaschung und Kuchentrocknung in den og. Industrien angefordert werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bandfilter der zuvor beschriebenen Arten so auszubilden, daß die noch verbleibenden vorhin beschriebenen Nachteile, die die Akzeptanz der o.g. Industrien bis heute verhindert haben, gelöst werden können.
Die erfindungsgemäße Bandfilteranlage besteht im wesentlichen aus einer Filterkammer 190 die sich aus einer unteren Filtratkammer 152 und einer oberen Trübekammer 151 zusammensetzt. Zwischen der Filtratkammer 152 und der Trübekammer 151 befindet sich eine Stützfläche 160, die auf der Filtratkammer 152 aufliegt und entlang der ein Filtergürtel 121 absatzweise geführt wird. Die Trübekammer 151 ist als Verschlußdeckel 1101 ausgebildet und kann gegebenenfalls mittels Druckzylinder 118 angehoben bzw. abgesenkt werden.
Über ein Druckvorratsgefäß 132 wird Trübe vorzugsweise durch Druckgas von einem Druckgasvorratsgefäß 135 in die Filterkammer 190 hineingedrückt. Von dem Druckgasvorratsgefäß 135 führt eine Verbindungsleitung zur Filterkammer 190 in der sich ein Regelventil 104 befindet. Ferner, wird über eine Leitung ein Lösungsmittelvorratstank 137 mit der Filterkammer 190 verbunden.
Das Filterband 121, vorzugsweise in der Form eines Gürtels, wird durch eine Antriebsrolle 117, die beispielsweise an einem Motor 168 angeschlossen wird, bei der Filterkuchenentfernung transportiert.
An der Antriebsrolle 117 befindet sich ein Filterkuchenabschaber 142. Nach dem Lauf durch den Filterkuchenabschaber 142 wird der Filtergürtelabschnitt der Gürtelsäuberungseinrichtung 155 zugeführt. Dabei kann das Lösungsmittel aus den Vorratstank 174 über ein Fördergerät 193 der Gürtelsäuberungseinrichtung 155 zugeführt werden. Das während der Säuberung des Filtergürtels 121 verwendete Lösungsmittel wird unterhalb der Gürtelsäuberungseinrichtung 155 gesammelt und über eine Förderpumpe 112 der Filterkammer 190 zugeführt, um so ein Säubern des Filterkuchens und eine Rückgewinnung der weggespülten Feststoffe vornehmen zu können.
Von der Filtratkammer 152 geht eine Filtratabfuhrleitung 199 aus, in der ein Filtrattank 177 sowie eine diesem nachgeschaltete Förderpumpe 185, die gegebenfalls das gesammelte Filtrat der Trübekammer 151 zuführen kann, angeordnet sind.
Von der Filtrattank 177 geht ebenfalls eine der Trübekammer 151 angeschlossene Leitung aus, in der ein Wärmeaustauscher 186, ein Gasfilter 184, ein Gasverdichter 136, ein Druckgasvorratsgefäß 135 und ein Gassteuerungsventil 104 angeordnet sind. Dadurch wird ein geschlossener Kreislauf für Gase und Dämpfe (z. B. Schutzgas und Lösungsmitteldämpfe, die während der Filtration entweder benutzt oder erzeugt werden) gebildet.
Fig. 2 stellt das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung des Dichtungproblems dar. Trotz einem hohen Druck p₆ im Gasraum 6 der Trübekammer, übt sich durch den dynamischen Druckabfall 9 in dem Filterkuchen nur ein geringer Druck Pp auf die Kammerdichtungsfläche während der Filtration aus. Die Bedingung einer sicheren Abdichtung der Filterkammer während der Filtration ist dadurch gewährleistet daß der Druck in dem Dichtungsraum Pd etwas oberhalb des Drucks Pp auf der Oberfläche des Filtergürtels in der Filterkammer aufrechterhalten bleibt.
Die Schnittzeichnung Fig. 3 zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung des Problems der Abdichtung der Längsseite der Filterkammer. Senkrecht-bewegliche Schranken 301/302 die in der gesamten Peripherie der Dichtfläche der Kanten des Filterdeckels angeordnet sind, werden mit einem Anpreßdruck T bei geschlossener Filterkammer gegen den Bandabschnitt 309 bzw. die Dichtungsfläche der Filtratkammer gedrückt.
Die bevorzugte, erfindungsgemäße Abdichtung der Stirnseite der Filterkammer wird in Fig. 4 dargestellt.
In den beiden vorhin beschriebenen Lösungen gehen von den zwischen den Schranken gebildeten Dichträumen 303/401-2 Leitungen 304/404-5 ab, die an Druckquellen (P) angeschlossen sind.
Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung eines Sonderfalls der erfindungsgemäßen Lösung, bei der der Druck des Umgebungsgases die Kammerabdichtung erzielen kann. In diesem Fall liegt der Druck P₁ in der Filterkammer unterhalb des Umgebungsdrucks des Dichtraums (501).
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Anwendungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lösung des Kammerdichtungsproblems. In diesem Fall nehmen die Schranken die Gestalt von Endlosschläuchen (601, 602) an mit unterschiedlich auferlegten Druckwerten Pn und Pg.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Grundarbeitsweise der erfindungsgemäßen Lösung. In dem dargestellten praktischen Fall ist die in dem Gürtel geformte Falte durch die Schranke umhüllt und weitgehend abgedichtet. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dringt eventuell eine in Kauf genommene Menge des abdichtenden Gases durch das durchlässige Gewebe des Filterbands in die Filterkammer während der Filtration ein.
Fig. 8 zeigt die schematische Darstellung eines Sonderfalls der erfindungsgemäßen Lösung, bei der die abdichtende Schranke einen Dichtraum 801 mittels einer unten in der Dichtungsfläche der Filtratkammer angeordneten Nut bildet.
Um eine Beschädigung des Filtergürtels während des Durchgangs der Gürtelfuge 167 (Fig. 1) sowie der ferromagnetischen Einfügungen 147, 148, 149, 150 zu vermeiden, wird die Abschabevorrichtung 142 durch Betätigung der Druckzylinder 122, 124 auf ein Signal der elektronischen Abtaster 130, 131 abgehoben und dann wieder aufgesetzt. Um den Geradelauf des Gürtels oder Bandes zu gewährleisten, werden, nach dem Stand der Technik, seitlich angeordnete schräggesetzte Klemmrollen, die meistens Gürtelbeschädigung verursachen, eingesetzt. Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus einer durch Druckzylinder 128, 129 schwenkbare Umlenkrolle 169. Auf Signal der Gürtelrandabtaster 130, 131, schwenkt die Umlenkrolle 169 entweder links- oder rechtsdrehend bis der Geradelauf des Gürtels wiederhergestellt ist.
Auf dieser Weise ist eine gürtelschonende Korrektur gewährleistet.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Abdichtung der Filteranlage beruht auf einer kompletten Einkapselung der Filterkammer und Gürteleinrichtung, wobei alle Zusatzeinrichtungen, wie Betätigungsorgane, Rohrleitungen, Ventile, Lager, Pumpen, Instrumente, Abtastorgane, usw., abgedichtet, außerhalb der Innenräume der Einkapselung angeordnet sind.
Fig. 1/9 zeigt Aussparungen der äußeren Schale 195/905 die vorzugsweise aus Metallprofilen hergestellt sind und die benötigten Vertiefungen für die Aufnahme der Zusatzeinrichtungen sowie die mechanische Stärke der Schale versorgen.
Normalerweise wird die Innenoberfläche der Profile 906 sowie die Zwischenräume 196/906 mit korrosionsbeständigen Werkstoffen wie Kunststoffe ver- und ausgekleidet.
Fig. 9/10 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Betätigung des Filterdeckels 901, wobei die Bewegung des Filterdeckels in die horizontale Stellung während des Abhebens bzw. Aufsetzens mittels unter flüssigem Druck stehenden Kolbenstangen 902 durch gleitende oder rollende Führungseinrichtungen 903 erzielt wird.
Der Stand der Technik für das Schließen und die Abdichtung von Bandfiltern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, besteht aus Vorrichtungen wie beispielsweise in PS-US 3608734 beschrieben wird. Eine massiv-dimensionierte Schließplatte wird zentral durch eine einzige Spindel (oder hydraulischer Zylinder) auf die gesamte Fläche der Filterplatten gepreßt. Die Anwendung einer solchen Lösung bei dem erfindungsgemäßen Bandfilter, bei dem der Einsatz von Filterflächen bis zu 10 m² vorgesehen ist, wäre viel zu aufwendig und teuer in der Herstellung. Dazu kommt, daß solche Lösungen in der pharmazeutischen und feinchemischen Industrie, aufgrund der in den Arbeitsraum eines abgekapselten Filters hineinragenden, geschmierten Spindel oder Kolbenstange, auch unakzeptabel wären.
Es ist daher eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, eine materialsparende und verfahrensgünstige Lösung des Kammerabdichtungsproblems zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Lösung ist der Ersatz von massiven Schließplatten, und zwar durch mehrere auf den Rand des sich senkrecht bewegenden Deckels indirekt drückende Elemente.
Fig. 1 zeigt z. B. zehn Druckzylinder 118, die indirekt (Fig. 10) durch Balken 1001, Druckwellen 1002 und Dichtungsstücke 1003 auf den Rand des Filterdeckels drücken.
Die zu erwartenden Kammerundichtigkeiten, die durch die unvermeidlichen Biegungsausschläge der zwischen den Druckzylindern befindlichen Kammerdichtungsflächen verursacht werden, werden erfindungsgemäß durch die sich senkrecht bewegenden Dichtungsschranken (Fig. 3) in der Filterkammerdichtungsfläche eliminiert.
Fig. 9/10 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Methode, die den Anforderungen der chemischen und pharmazeutischen Industrie hinsichtlich der Beschaffenheit der Herstellungswerkstoffe der Filteranlage gerecht wird.
Die benötigte strukturelle Stärke der Filterkammer, die den hohen Arbeitsdruck widerstehen muß, wird erfindungsgemäß durch eine Ausstattung mit schweren eingekapselten Hohlprofilen und Rippen (oder dergleichen) 1004 vorzugsweise aus preiswertem N-Stahl, erreicht.
Die mit dem flüssigen Produkt in Berührung kommenden Flächen der Filterkammer werden durch eine Auskleidung der inneren Oberfläche des Gerüsts mit Werkstoffen wie Nickellegierungen, Stahllegierungen, Titan, Kunststoffen, usw. 1005 hergestellt.
Die äußere Fläche der Filterkammer sowie die Innenoberfläche der Profile und die Zwischenlücken der Anlagenhülle 906/1006 werden nach der erfindungsgemäßen Lösung, durch dünnes Blech aus Kunststoff oder Stahllegierung hergestellt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Fileranlage ist nun folgende (Fig. 1/11):
Mittels der Antriebsrolle 117 wird ein sauberer Filtergürtelabschnitt in die Filterkammer 190 auf die Abstützfläche geführt. Dies erfolgt bei angehobenem Filterdeckel 1101. Sodann wird mittels Druckzylinder 118 der Filterdeckel auf den sauberen Filtergürtelabschnitt gepreßt. Um die Filterkammer abzudichten, öffnet sich das dargestellte Steuerungsventil 1102 wobei Druckgas aus dem Vorratsgefäß 135 in den Kammerdichtraum 165/1103 eingeleitet wird und der Druckabfall zwischen dem Dichtraum 165/1103 und unterer Filtratkammer 1104 durch das Druckdifferenzregelgerät 1105 auf einem Sollwert gehalten wird. Beim Erreichen des Sollwerts öffnen sich die Ventile 114, 180, 101 und 110. Trübe aus dem Trübevorratsdruckgefäß 132 wird mittels Gasdruck über das Steuerungsventil 101 in die Trübekammer 151 über dem abgedichteten Filtergürtelabschnitt verteilt. Nachdem die Trübekammer 151 gefüllt ist, schließen sich die Ventile 101, 110, 180 und die Ventile 104 und 113 werden geöffnet. Durch den Aufbau eines Druckabfalls in der Filterkammer fließt Filtrat in die Filtratkammer 152 hinein um dann über den Stutzen 176 in einem nicht dargestellten Behälter gesammelt zu werden. Während dieses Vorgangs baut sich auf dem Gürtelabschnitt ein Filterkuchen auf. Dabei wird der Gasdruck in der Trübekammer mittels Regler 125 auf einem bestimmten Wert gehalten und die Gasdurchsatzleistung durch den Regler 126 überwacht. Eine plötzliche Zunahme dieser Durchsatzleistung, die den ersten Gasdurchbruch durch den Filterkuchen bezeichnet, leitet den Vorgang des Filterkuchensäuberns ein. Das Lösungsmittel in dem Behälter 155 wird über die Pumpe 112 und offene Ventile 189, 102 in die Trübekammer gepumpt und anschließend nach Schließen der Ventile 189, 102, durch den Filterkuchen gedrückt. Die in dem Lösungsmittel befindlichen Feststoffe werden dadurch abfiltriert und rückgewonnen. Nach Beendigung dieses Vorgangs wird, um möglichst viel Flüssigkeit zu entfernen, der Filterkuchen für einen Zeitraum durch Druckgas geblasen und anschließend, nach dem Schließen der Ventile 104, 113 und Öffnen des Kammerentlüftungsventils 159, wird der Filterdeckel 1101 mittels der Druckzylinder 118 wieder angehoben.
Anschließend wird der die Gürtelantriebsrolle 117 betätigende Motor 167 in Betrieb genommen, so daß der in der Filterkammer befindliche Gürtelabschnitt des Filtergürtels 121 mit dem sich darauf befindlichen Filterkuchen aus der Filterkammer abgezogen wird.
Der Filterkuchen wird vorne an der Antriebsrolle 117 durch den Filterkuchenabstreifer 142 abgeschabt und wird in einem unterhalb diesem angeordneten, gasdichten Behälter 182 aufgefangen. Sodann wird der vorhin benutzte Gürtelabschnitt in der Gürtelsäuberungseinrichtung durch Öffnen des Ventils 115 gesäubert. Dabei wird Lösungsmittel aus dem Tank 174 mittels Düsen 144 auf den Gürtelabschnitt gesprüht. Dieses Lösungsmittel wird zusammen mit noch auf dem Filtergürtel vorhandenen Feststoffen in dem Tank 155 aufgefangen um dann bei der nachfolgenden Filtration in die Trübekammer 151 durch die Pumpe 112 befördert zu werden. Der Gürtelantriebsmotor 167 wird durch ein Signal des elektronischen Abtasters 130 oder 131 abgestellt und der Arbeitszyklus wie zuvor beschrieben kann wiederholt werden.
Fig. 1/13 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Filterkuchenabschabers 142. Um eine Beschädigung des Filtergürtels 1304 zu vermeiden, besteht der Schaber im wesentlichen aus einem gestreckten Drahtstück 1301, das mittels gekrümmter Lamellen 1302 auf der Oberfläche des auf der Antriebsrolle 117 liegenden Filtergürtels liegt. Dadurch bleibt absichtlich beim Abstreifen des Filterkuchens eine dünne Schicht von Feststoffen auf dem Filtergürtel 1304 die dann anschließend in der Gürtelsäuberungsvorrichtung zurückgewonnen werden. Um eine Beschädigung der Gürtelfuge 167 sowie der ferromagnetischen Einfügungen 147, 148, 149, 150 zu vermeiden, wird die gesamte Abschabereinrichtung 142 durch ein Signal der elektronischen Abtaster 130 oder 131 mittels Zylinder 122, 124 abgehoben und dann wieder aufgesetzt.
Wegen der Explosions- und/oder Oxidationsgefahr in der chemischen und pharmazeutischen Industrie ist der Ersatz von Luft durch Inertgas oft erforderlich. Um die hohen Betriebskosten eines "Einweg-Verfahrens" und die damit verbundene notwendige Abgasreinigung (ein Vorgang, bei dem entflammbares und/oder giftiges Lösungsmittel sowie gefährliche Produktspuren entfernt und vernichtet werden müssen) zu vermeiden, werden bei dieser erfindungsgemäßen Filteranlage die gesamten Dämpfe und Gase im geschlossenen Kreislauf gefördert. Durch Öffnen der Ventile 105, 109, 116 wird das Filtrat in den Filtrattank geführt und die Dämpfe und Gase werden über einen Kondensator 186 und Gasfilter 184 durch den Verdichter 136 angesaugt und in den Druckgasvorratstank 135 gedrückt. Damit ist der Kreislauf geschlossen.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung ein kompaktes Gürtelfilter der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem wesentlich höhere spezifische Durchsätze als bei konventionellen Voranschwemmfiltern üblich erzielt werden (eine zehnfache Steigerung kann erreicht werden). Solche Durchsatzwerte können bei konventionellen Druckfiltern (z. B. Platten-, Kerzenfilter usw.) nicht bewältigt werden. Der Grund dafür liegt an den Problemen des langanhaltenden Voranschwemmens, der unfiltrierten verbleibenden Trübe und des anschließenden Spülschlamms. die erfindungsgemäße Anlage löst diese Probleme auf folgende Weise:
Nach der zuvor beschriebenen Vorbereitung und Abdichtung der Filterkammer, wird durch Öffnen der Ventile 173, 159 eine bestimmte Menge des Filtrats (z. B. 10 l/m²-Filterfläche) mit suspendiertem Filterhilfsmittel aus dem Vorratstank 157 in die Trübekammer geführt und auf dem abgedichteten Gürtelabschnitt verteilt. Gleich darauf schließen sich die Ventile 173 und 159 wieder und die Ventile 113 und 104 öffnen sich. Nach Erreichen eines vorbestimmten Überdruckwerts in der Trübekammer öffnen sich die Ventile 101 und 110 wobei Trübe in die Trübekammer und oberhalb der Filterhilfsmittelschicht geführt wird. Damit hat der Klärfiltrationsvorgang innerhalb weniger Sekunden schon begonnen. Wahlweise kann ein Vorlauf des Filtrats in dem Filtrattank 177 gesammelt und dann wieder in den Filtermittelsuspensionstank 137 geführt werden. (Da die konventionellen Filter mindestens 15 Minuten für diesen Vorgang in Anspruch nehmen, kommen bei diesen Gesamtzykluszeiten von 15-30 Minuten nicht in Frage). Die Hauptfiltration wird durch Erreichen eines Höchstdruckabfalls zwischen der Trübe- und Filtratkammer mittels des Druckschalters 125 beendet.
Eine Sonderanwendung dieses erfindungsgemäßen Filtrationsprinzips ist die Filtration des Wassers in der Stadtwasserversorgung. Der Vorteil gegenüber dem heutigen Stand der Technik in diesem Bereich ist hauptsächlich auf einen möglichen 10fachen Zuwachs des spezifischen Durchsatzes und die dadurch stark reduzierten Herstellungs- und Installationskosten zurückzuführen. Dazu ergibt sich eine Lösung für das zunehmende Problem der Abwasseraufbereitung in Zusammenhang mit dem Filtermittelspülwasser, das von Sandfiltern gegenwärtiger Technik erzeugt wird. Erfahrungsgemäß kann vorbereitetes Rohwasser bei der erfindungsgemäßen Filteranlage mit einem spezifischen Durchsatz von 40 m³/m²/h filtriert werden. Daraus ergibt sich, daß ein Gürtelfilter, ausgestattet mit 10 m²-Filterfläche, eine Stadt mit +1 Million Einwohner mit Wasser versorgen kann. Wie bei der Anschwemmfiltration schon beschrieben (s. o.) wird zunächst eine Suspensionsschicht von Filtermittel mit pulveriger oder körniger Substanz auf dem abgedichteten Gürtelabschnitt verteilt und sofort danach der Filtrationsvorgang gestartet. Im Gegensatz zu den Filtrationszeiten von mehr als 1 Tag bei Anlagen nach dem Stand der Technik kann man bei der erfindungsgemäßen Lösung mit Filterzeiten in der Größenordnung von 30 Minuten rechnen. Danach wird eine getrocknete Schicht des Filtermittels (Filterkuchen) ausgetragen und entweder gleich deponiert oder unter kontrollierten Bedingungen regeneriert und wiederverwendet.
Fig. 12 zeigt wie die Menge der benötigten Flüssigkeit stark reduziert wird um bei einer Filterkuchenauswaschung ein bestimmtes Ergebnis zu erreichen.
Nach dem Filtrationsvorgang wird durch Öffnen des Ventils 1209 der Inhalt des Filtratauffangtanks 1201 mittels Förderpumpe 1208 in die Trübekammer auf den Filterkuchen gedrückt. Nach Schließen des Ventils 1209 öffnen sich die Ventile 1211/14. Dadurch wird Druckgas aus dem Gefäß 1215 in die Trübekammer geführt und konzentriertes Filtrat fließt aus der Filtratkammer über das Ventil 1214 und wird in einem nicht näher dargestellten Behälter aufgefangen.
Nach Schließen des Ventils 1214, öffnen sich die Ventile 1207/10 und der Inhalt des Tanks 1202 wird mittels der Pumpe 1208 in die Trübekammer auf den Filterkuchen gepumpt wobei das Waschfiltrat in dem Tank 1201 aufgefangen wird. Nach schließen der Ventile 1207/10 öffnen sich die Ventile 1212/5 und der Inhalt des Tanks 1203 wird mittels der Pumpe 1208 in die Trübekammer auf dem Filterkuchen gepumpt, wobei das Waschfiltrat in dem Tank 1202 aufgefangen wird.
In ähnlicher Weise wird der Inhalt des Tanks 1204 dem Tank 1203 zugeführt. Anschließend wird frische Flüssigkeit dem Tank 1204 zugeführt und der nächste Zyklus kann beginnen. Wahlweise kann die Entlüftungsstutzen und Filtratauffangtanks 1201/2/3/4 über die Leitung 1218 dem Gasverdichter 1216 angeschlossen werden um so die Möglichkeit eines geschlossenen Kreislaufs der Gase und Dämpfe während des Waschvorgangs zu schaffen.
Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung einer Säuberungseinrichtung der erfindungsgemäßen Anlage, wobei, bei Produktwechsel oder periodisch bei kontinuierlichen Betrieb, Anlagen im vollautomatischen Verfahren abschnittsweise mit einer minimalen Menge des Flüssigkeitsmittels gespült werden können. Dabei wird hintereinander Lösungs- oder Spülmittel aus dem Vorratsbehälter 1401 in zwei aufeinanderfolgenden Vorgängen über Pumpen 1402, Drehdüsen 1430, Gehäusesumpf 1404 und geschlossenen Filterkammern 1405 in den Kreislauf geführt, wobei die Spülflüssigkeit immer wieder regeneriert wird.
Fig. 15, 16 zeigt eine Draufsicht des Oberteils der Filtratkammer (1501) und ein Schnitt eines daraufliegenden Filtergürtelstützelements (1502), die, zwecks Säuberung und Entkeimung der Filterkammern, durch die am Anlagenhülle (1106) befindlichen Fenster (163, 164) leicht entfernt werden kann. Nach der Entfernung der Stützelemente (1502) befindet sich nur die glatte Oberfläche des Bodens der Filterkammer.
Erfindungsgemäß bilden die Filtratabfuhrstützen und -leitungen (1506) und die Filtratkammer (1501) eine tragende, feste Einheit mit dem Bespannungsgerüst (194). In diese Weise sind die Bedingungen für die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung der Gürtelstützelemente und, zwecks Säuberung der Filteranlage, für eine günstige Gesamtinnenoberfläche geschaffen.
Fig. 17 zeigt eine Anordnung des erfindungsgemäßen Bandfilters, wobei der Filterkuchen an beiden Enden der Filterkammer abgeworfen werden kann. Besonders in der pharmazeutischen und chemischen Industrien ist es oft erforderlich Filterkuchen chargenweise in geschlossenen Anlagen zu behandeln. Nach dieser erfindungsgemäßen Einrichtung kann der Filtergürtel (1701) durch das Antriebsmittel (1702) entweder links oder rechts geführt. Dadurch wird bei einer geschlossenen Anlage die Gesamtgröße der Trocknungsanlage (1703) bedeutend kleiner gehalten und die Kapazität der Filteranlage besser ausgenützt.

Claims (31)

1. Bandfilter mit einer Filterkammer durch die ein Filterband über eine Stützfläche absatzweise transportierbar ist und durch die Stützfläche in eine untere Filtratkammer und eine obere Trübekammer unterteilt ist, wobei die Trübekammer deckelartig ausgebildet ist und das Filterband, während des Betriebs wann ein Druckabfall in der Filterkammer entsteht, dichtend zwischen den Kanten des Filterdeckels und der Filtratkammer geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß, um ein Austreten der Trübe oder des Filtrats aus der Filterkammer während des Betriebs zu vermeiden, senkrecht-bewegliche Schranken 301/302 in oder an der gesamten Peripherie der Dichtflächen der Kanten des Filterdeckels oder der Filtratkammer angeordnet sind, und sich nach dem Schließen der Filterkammer den entstandenen Oberflächen anpassen, wobei ein Dichtraum 303/501/801 oder Dichträume 401, 402 zwischen den Dichtflächen entstehen.
2. Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtraum oder Dichträume über eine oder mehrere Leitungen 304 mit einer Quelle der unter Druck stehenden Flüssigkeit oder Gas verbunden sind.
3. Bandfilter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckdifferential zwischen der Dichträumen und der Filtratkammer während des Filtrationsvorgangs durch ein Steuerungsgerät 1105 geregelt wird.
4. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel 125, 104, 135, 101 für die Regelung des Druckabfalls zwischen der Trübekammer 151 und der Filtratkammer 152 während der Filtration vorhanden ist.
5. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport der Trübe in die Trübekammer, ein Vorratsbehälter 132, dessen Unterteil mit der Trübekammer und Oberteil mit einer Quelle des Druckgases 135 angeschlossen sind, vorgesehen ist.
6. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Filtration der Trübe in der Trübekammer zu bewerkstelligen, die Mittel 135, 126, 125, 104 für die Aufgabe der Überwachung und Regelung der Gasströmung und des Gasdrucks, vorhanden sind.
7. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchenabschaber 142 auf einem an einem Gestell 1303 gestreckten Drahtstück 1301 besteht das durch gekrümmte Lamellen 1302 eng an den Konturen des auf einer Umlenkrolle liegenden Filterbands gehalten werden kann.
8. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Kuchenabschabervorrichtung 142 bestehend aus dem Drahtstück 1301 den Führungslamellen 1302 und das Gestell 1303 durch ein geeignetes Betätigungsorgan 122/124 abgehoben und wieder aufgesetzt werden kann.
9. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Bandtransportlaufs sowie der Betätigung der Kuchenabschabervorrichtung, elektro-technisch abtastbare Stücke wie 149, 150, 147, 148 seitlich in dem Filterband bzw. -gürtel eingefügt werden.
10. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um einen Geradelauf des Filterbands bzw. -gürtels zu gewährleisten, eine vom Filterband angetriebene schwenkbare Rolle 169 mittels Betätigungseinrichtung, wie der Druckzylinder 128, 129, auf Signal der Abtaster, wie 130, 131 oder ihr Äquivalent, entweder links oder rechts schräggestellt wird.
11. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Filterdeckels 1101 durch sich senkrecht bewegende, unter flüssigem Druck stehenden Kolbenstangen 902 in der horizontalen Stellung während des Abhebens und Aufsetzens durch gleitende oder rollende Führungseinrichtungen 903 erzielt wird.
12. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammer 190, und Filterbandrollen 117/169 durch ein tragendes Bespannungsgerüst 194 umfaßt ist.
13. Ein Bandfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die Filterkammer und Bandrollen umfassende und tragende Bespannungsgerüst 194 aus metallischen U-Profilen 195 besteht.
14. Ein Bandfilter nach Ansprüchen 12, 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bespannungsgerüst so bemessen ist, daß die Schließkräfte der filterkammerbetätigenden Druckzylinder 118 standgehalten und alle anderen Zusatzgeräte nach außen und innen dichtend unterbracht werden können.
15. Ein Bandfilter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Bespannungsgerüsts 194 sowie die Zwischenräume 196 durch korrosionsbeständiges Blech ver- und ausgekleidet werden.
16. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammer und Bandeinrichtung durch eine umfassende Hülle 1106 ausgestattet ist.
17. Ein Bandfilter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle 1106 gasdicht gestaltet ist.
18. Ein Bandfilter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle 1106 betändig gegen Überdruck sowie Unterdruck ist.
19. Säuberungseinrichtung eines Bandfilters nach Anspruch 16, bei der Lösungsmittel im Kreislauf über Vorratsbehälter 1401 Versprühungsvorrichtung 1403 und Filterkammer 1405 mittels Pumpen 1402 geführt wird.
20. Ein Bandfilter nach dem Überbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die belastungstragende Gerüstanordnung 1004 der druckbeständigen Filterkammer 190 mit einer korrosionsbeständigen Haut 1005/1106 versehen ist.
21. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Filterdeckel 1101 betätigende Druckzylinder 118 indirect durch die an den oberhalb der Filterkammer stehende Balken 1001 befestigten Druckstangen 1002 auf den Filterdeckel pressen.
22. Ein Verfahren der Filtration mittels des nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichneten Bandfilters, bei dem der Filterkammer bei ausgeglichenem Druck in der Trübe- und Filtratkammer, eine Menge Suspension des Filterhilfsmittels zugeführt und anschließend, bei einem in der Filterkammer bestehenden Druckabfall, die Trübe zugeführt werden.
23. Ein Verfahren der Filtration mittels des nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichneten Bandfilters wobei der Durchsatz des Filtrats durch die Regelung des Drucks und den Durchsatz des in die Trübekammer zugeführten Druckgases gesteuert wird.
24. Ein Verfahren der Filtration mittels des nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichneten Bandfilters bei dem die Beendigung der Filtrations- und Kuchenwaschungsvorgänge durch den Anstieg des Durchsatzes des der Trübekammer zugeführten Gases, angezeigt wird.
25. Eine Einrichtung der Auswaschung eines Filterkuchens, bestehend aus einem Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dessen Trübekammer über eine Leitung und Ventile sowie gegebenenfalls eine Förderpumpe mit den Unterteilen einer Anzahl (z. B. 1201/2/3/4) Filtratsammelbehälter verbunden ist und daß die Oberteile einer Anzahl davon (1201/2/3) über Leitungen und Ventile mit der Filtratkammer verbunden sind, wobei nacheinander der Inhalt des einen Behälters (z. B. 1202) in die Trübekammer und anschließend als Filtrat in den vorangegangenen Behälter (1201) geführt wird, um anschließend frisches Lösungsmittel aus dem letzten Behälter (1204) in die Trübekammer zu befördern.
26. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Dämpfe und Gase, die während des Filtrationsvorgangs benützt und erzeugt werden, im geschlossenen Kreislauf über einen Gasverdichter 136 der Trübekammer wieder zugeführt werden.
27. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtratkammer und die deckelartige Trübekammer durch mehrere auf dem Randbereich der Kammern drückende Elemente 118 abgedichtet werden.
28. Ein Verfahren der Filtration nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht der Suspension eines pulverigen oder körnigen Filtermittels auf dem abgedichteten Gürtelabschnitt verteilt und gleich anschließend die Filtration von Rohwasser für Stadtwasserversorgung begonnen werden kann.
29. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtergürtel 1701 bei dem Vorgang des Filterkuchenabwurfs in zwei entgegengesetzten Richtungen durch eine Antriebsvorrichtung 1702 geführt werden kann.
30. Ein Bandfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Filtratkammer befindliche Stützvorrichtung 1502 des Filtergürtels, zwecks Säuberung und Entkeimung der Anlage, entnehmbar gestaltet sind.
31. Ein Bandfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Bespannungsgerüst 194, die Filtratkammer 1501 und die Filtratabfuhrleitungen 1506 eine feste, tragende Einheit bilden.
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