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Verfahren zum Trennen von Feststoffen aus Flüssigkeiten mittels Tromrmelfilter
Es sind Trommelfilter mit Innenbeaufschlagung belxanílt bei denen aus der im Innern
der Trommel befindlichen, während der Filtration stets einen ungefähr gleichbleibenden
Flüssigkeitsspiegel aufweisenden Rohflüssigkeit (Robfiüssigkeitsbad) das Absetzen
der Feststoffe lediglich durch die Gewichtswirkunggeschidt. Da hierbei das gröbere
Material schneller fällt, setzt es sich zuerst am Trommelmantel an, eine grobe Filter
schicht bildend, auf der sich dann das feinere Gut niederschlägt. Die Bildung dieser
beiden Filterschichten bringt an sich die besten lGedingungen für die Durchführung
des gesamten Filtervorganges mit sich. Nun sind derartige Filter für die Praxis,
insbesondere für hohe Leistungen, nicht geeignet, weil beim Heraustauchen des Trommelumfanges
aus dem Bad ein Teil des abgesetzten Gutes durch seine Gewiditswirkung wieder in
das Bad zurückfällt, namentlich wenn sich eine dickere Schicht abgesetzt hat.
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Es sind ferner auch schon Trommelfilter mit Imlenbeaufschlagung bekannt,
bei denen auf dem ganzen Trommelmantel Saugzellen angeordnet sind, welche ein Festhalten
und ein besseres Trocknen der abgesetzten Stoffe bewirlSen sollen. Bei den bekannten
Filtern dieser Art hat man das Vakuum auf den ganzen Umfang des Rohflüssigkeitsbades
wirken lassen, was an sich auch das nächstliegende Verfahren ist. Da durch das Vakuum
die lzallgeschwindigkeit der Feststoffe in dem Bade erhöht wird, findet bei der
niedrigen Fallhöhe keine genügende Entmischung statt, so daß also von vornherein
bei derartigen Saugfiltern keine so scharfe Trennung zwischen einer äußeren gröberen
und einer inneren feineren Schicht erzielt werden kann wie bei Filtern ohne Vakuumwirkung.
Hinzu kommt noch der folgende Nachteil. Bei Aufgabe des zu filtrierenden Materials
in das Bad wird sich auf der Badoberfläche das ganz feine Gut ablagern, welches
das : Bestreben hat, beim Eintauchen der Trommel sich auf dem Mantel in einer dünnen
Schicht festzusetzen, die beim Weiterdrehen der Trommel infolge der Saugwirkung
festgehalten wird und zu Verstopfungen des Filtertuches führen kann.
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Diese Schicht kann dann auch von dem schneller fallenden gröberen
Material nicht wieder verdrängt werden. Auch wird die Bildung einer solchen aus
feinerem Stoff bestehenden Schicht unmittelbar am Trommelumfang noch dadurch gefördert,
daß feine Teilchen durch die Zwischenräume zwischen den bereits abgesetzten gröberen
Bestand. teilen hindurchgesaugt werden können und auf den Trommelumfang gelangen.
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Diese Nachteile sind bei Filtertrommeln ohne Vakuumwirkullg nicht
oder nur in geringem Maße vorhanden; insbesondere kann
bei solchen
Filtern das schneller fallende gröbere Material die sich beim Eintauchen der Trommel
in dem Mantel zunächst absetzende Schicht aus sehr feinem Gut leicht verdrängen,
weil diese nicht durch ein Vakuum festgehalten wird.
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Erfindungsgemäß werden die geschilderten Nachteile beim Betriebe
von Saugzellentrommelfiltern mit Innenbeaufschlagung dadurch beseitigt, daß auf
dem ersten Teil des in das Bad eintauchenden Trommelumfanges die Ablagerung des
Filtergutes gemäß einem reinen Absetzvorgang durchgeführt wird, während daran anschließend
auf dem zweiten Teil des Badumfanges erst die Saugwirkung einsetzt.
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Derartig betriebene Trommelfifter stellen also eine Vereinigung eines
Filters ohne Vakuum mit einem Filter mit Vakuum dar zu dem Zwecke, unter Vermeidung
der Nachteile der bekannten Filter ihre Vorteile zu vereinigen. In dem ersten Teil
des Bades, der etwa bis zum tiefsten Punkt des Trommelmantels reicht, wird ohne
Störung durch das Vakuum der Entmisdmngsvorgang zwlschen grobem und feinem Gut bei
geringer Fallgeschwindigkeit vor sich gehen können, so daß sich unmittelbar am Trommeluinfang
zunächst eine Schicht von grobem Gut bildet.
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Darauf gelangt der Trommelumfang, nachdem er schon mit einer gröberen
Grundschicht bedeckt ist, bei seiner weiteren Drehung unter die Wirkung des Vakuums,
worauf sich dann auf die grobe Schicht eine weitere feine Schicht absetzt, die auch
beim Heraustauchen aus dem Bad infolge der Vaknumwirkung festgehalten wird.
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Für das Verfahren nach der Erfindung ist der Boden des Trommelinnenmantels
in an sich bekannter Weise als Trog mit reichlicher Badtiefe ausgebildet.
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Bei einem Filter der anfangs genannten Art, bei welchem das Absetzen
des Gutes nur durch Gewichtswirkung erzielt wird, hat man bereits durch eine außerhalb
des Bades angeordnete Saugdüse in Höhe des Rohflüssigkeitsspiegels das Filtrat durch
die Filterfläche abgesaugt oder im Sinne dieses Überlaufs die Innehaltung eines
praktisch gleich hohen Fliissigkeitsspiegels gewährleistet.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben,
und zwar zeigt Abb. 1 einen senkrechten Längsschnitt, Abh. 2 eine Stirnansicht.
Abb. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Trommel auf Rollen gelagert ist, während
Abb. 4 die Arbeitsweise der Filtertrommel erkennen läßt.
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Die Trommel I ist doppelwandig ausgebildet, wobei der äußere Mantel
2 dicht, der innere Mantel 3 sielgartig durchlöchert und mi'c einem Filterstoff
bespannt ist. Der Zwischen raum zwischen beiden Mänteln 2 und 3 ist in Länge der
Trommel durch radiale Wandungen in einer Anzahl Zellen 4 abgeteilt. Auf der einen
Stirnseite 5 ist im Drehmittel das Sammelgehäuse 6 befestigt, das ebensoviel Kammern
aufweist, als die Trommel Zellen besitzt. Auf der Gegenseite ist die Stirnwand 7
in der Mitte offen. Rohrleitungen 8 vermitteln die Verbindung zwischen den Zellen
4 und den Kammern im Sammelgehäuse 6.
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Durch die Stirnwände 5 und 7 wird in bekannter Weise im Innern der
Trommel eine Mulde mit einer Filterfläche als Grundfläche gebildet, während das
zu filternde Gut durch Rinne 11 in das Trommelinnere geleitet wird, wo es auf breiter
Fläche in Spiegelhöhe direkt auf die Filterfläche während deren Abwärtsbewegung
fällt und gleichmäßig verteilt wird. In der oberen Trommelhälfte ist die in Länge
und Breite die Trommel unterspannende Abnahmeschnur IO gelagert, die spitz auslaufend
mit starkem Gefälle durch die Öffnung 9 nach außen mündet. Am Ende des Sammelgehäuses
6 ist in bekannter Weise ein Steuerventil 12 angeordnet und in so viel Abteilungen
unterteilt, daß es in bestimmten Abschnitten die Zellen 4 der Trommel unter Unterdruck
setzen, absperren oder schließlich unter Überdruck mittels Dampf bzw. Druckluft
setzen kann.
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Während die Trommel ihre drehende Bewegung ausführt, werden die Zellen
4 auf dem Wege b und c des Umfanges unter Unterdruck gehalten. Der durch Rinne 11
stetig und gleichmäßig zufließende Schlamm lagert die festen und schweren Bestandteile
auf dem Umfangsweg a (Abb. 4) locker geschichtet nach unten ab. Erst während des
Weges b wird die Schlaminflüssigkeit durch den Filterstoff hindurch ins Innere der
Zellen und von hier durch die Rohre 8 und das Steuergehäuse 12 abgesaugt. Die Feststoffe
werden in einer mehr oder weniger starken, gleichmäßigen Schicht auf der Filterfläche
zurückgehalten und nach dem Austauchen auf dem weiteren Weg c immer trockener gesaugt,
bis bei d der Unterdruck abgesperrt wird. Auf dem Weg e fällt der bisher vom Unterdruck
auf die Filterfläche gepreßte Kuchen infolge der eigenen Schwere von selbst ab oder
er wird mittels leichten Druckluftstoßes, wozu der Auspuffdruck des Unterdruckerzeugers
genügt, als getrocknetes Gut mittels der Schurre IO aus dem Innern entfernt. Auf
dem Wegef sind die Zellen sowohl vom Unterdruck wie auch vom Überdruck abgesperrt,
während erst im tiefsten Punkt der Trommelfilterfläche bei b der nächste Arbeitsprozeß
beginnt.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, erübrigt sich hierbei ein besonderer
Aufgabetrog sowie ein Rührwerk. Da eine Abnahme durch Messer sich erübrigt, so besteht
auch der Vorteil, daß
die Filtertrommel nicht vollkommen kreisrund
zu sein braucht, und daß auch eine bedeutende Verbilligung der Fabrikation nebst
vereinfachter Bedienung herbeigeführt wird.
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Ferner ist es mit der neuen Vorrichtung möglich, Schlamm mit spezifisch
schweren Feststoffen, der bisher auf Trommelfiltern nicht abgesaugt werden konnte,
nunmehr zu verarbeiten, weil die gröberen und schwereren Stoffe beim Absetzen in
den feineren Feststoffen verteilt liegen und insgesamt eine gleichmäßige Schicht
bilden; wodurch l wiederum ermöglicht wird, durch Unterdrud< auch die schweren
Feststoffe auf der Filterfläche festzuhalten.