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Laboratoriumsfilternutsche oder Vorstoß Der Erfindungsgegenstand stellt
eine wesentliche Vervollständigung und Verbesserung der unter dem Namen Büchnertrichter
allgemein bekannten Laboratoriumsfilternutsche dar. Die bisher bekannten Trichternutschen
besitzen zum Ablauf des Filtrates nur ein Rohr, während die vorliegende verbesserte
Laboratoriumsfilternutsche deren mehrere besitzt, die durchein Mehrwegehahnküchen
an den Filtratraum anschaltbar sind.
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Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Erweiterung des Anwendungsgebietes
der Filternutsche. In erster Linie soll dieses Gerät die Möglichkeit geben, genaue
Mengenmessungen von verschiedenen Filtraten, die während eines Filterprozesses anfallen,
vorzunehmen.
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Die getrennte Auffangung verschiedener Filtrate ist einwandfrei gewährleistet
durch die mehrfachen Filtratabläufe. Diese Forderung ist insbesondere für Filterschlamm
gegeben, der nach dem Filtrieren gewaschen werden muß, um eine Neutralisation des
Schlammes herbeizuführen. Ebenfalls ist diese Forderung gestellt für Filterschlamm,
der im Anschluß an das Filtrieren mit einem Lösungstnittel nachbehandelt werden
muß, ohne daß der Filtervorgang zeitlich unterbrochen werden darf. Die erfindungsgemäßeFilternutsche
stellt hiernach ein sehr brauchbares Gerät dar, das für die Voruntersuchung bezüglich
der Filterfähigkeit von Schlämmen, insbesondere beim Entwurf und bei der Betriebsüberwachung
von ununterbrochen arbeitenden Filtervorrichtungen der chemischen Großindustrie
wertvoll ist. Es lassen sich mitHilfe der Nutsche die Filtergeschwindigkeiten sowie
die Waschwirkung bei Anwendung von verschiedenen Unterdruckhöhen einwandfrei feststellen
und gleichzeitig können die anfallenden Filtrate sowie die erforderlichen Waschflüssigkeiten
nach der Menge und Zeit sofort bestimmt werden. Es ergeben sich hiernach wertvolle
Aufschlüsse über die anzuwendenden Maßnahmen während eines Filterprozesses, um die
Wirtschaftlichkeit auf ein Höchstmaß zu bringen.
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In den rein laboratoriumsmäßigen Vorversuchen hat der Erfindungsgegenstand
seine Bewährung einwandfrei erbracht. Vor allen Dingen sei besonders aufmerksam
gemacht, daß der Aufbau der Nutsche jeder Zusammenstellung aus einzelnen Laboratoriumsteilgeräten
überlegen
ist. Der Filtratablauf ist infolge des unmittelbar in der Nutsche eingebauten Mehrwegehahnkückens
denkbar günstig und führt auf dem kürzesten Wege zum tratsammelgefäß. Das Filtrat
wird hierd in allen Ablaufkanälen fast restlos gewon da die Kanäle mit starkem Gefälle
z<i -Sammelgefäß führen und ohne Stoßstellen in kurzer, glatter Form verlaufen.
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Weiter sei darauf hingewiesen, daß dieVerwendung der erfindungsgemäßen
Filternutsche. stets einen mehr oder weniger großen Zeitgewinn gegenüber einer Zusammenstellung
aus vorhandenen Laboratoriumseinzelgeräten bedeutet. Infolge des fest in der Nutsche
eingebauten Mehrwegehahnkückens wird jede Verbindungsstelle durch Gummischläuche
o. dgl. vermieden, und die daraus entstehenden Nachteile sind ausgeschaltet. Diese
bleibende und sofortige Dienstbereitschaft der Nutsche tritt vor allen Dingen dann
in Erscheinung, wenn die Nutsche nur von Zeit zu Zeit benötigt wird und somit die
nötigen Aufstellungsarbeiten fortfallen.
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Der Aufbau der Filternutsche sei an Hand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert.
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Die Abb. I und 2 stellen im Schnitt und Grundriß eine Filternutsche
mit mehreren Filtratabläufen dar. Es sind beispielsweise zwei Abläufe und b vorhanden,
die durch ein im Boden lt angeordnetes Mehrwegehahnkücken c an den Filtratraum i
der Nutsche anschaltbar sind.
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Die Abb. 3und4 stellen ebenfalls imSchnitt und Grundriß ein Zusatzgerät
dar, das unter gleichen Gesichtspunkten entwickelt ist. Eine gewöhnliche Filternutsche
t wird hier mit Hilfe des : Einsatzstopfens s an das Hilfsgerät (Vorstoß) angeschlossen.
Am Boden des Gefäßes k befindet sich ebenfalls das Mehrwegehahnkücken c, um beispielsweise
die beiden Filtratabläufe a und b mit dem Filtratraum i des Vorstoßes zu verbinden.
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Die Herstellung der dargestellten Geräte kann in Glas, Porzellan,
Metall, Holz oder Kunststoff erfolgen.
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Nachfolgend sollen die vorstehend angeführten betrieblichen Vorteile,
die die Verwendung des Erfindungsgegenstandes bietet, näher beschrieben werden.
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Trennung der Filtrate eines Filterprozesses, ohne den Filtervorgang
zeitlich zu unterbrechen Die Trennung der Filtrate eines Filterprozesses muß, um
eine größtmögliche Wirtschaftlichkeitherbeizuführen, oft durchgeführt werden. Insbesondere
die selbsttätig arbeitenden Saugzellendrehfilter sind oft auf diesem Prinzip aufgebaut.
Man unterscheidet hier im wesentlichen zwei Arten der Filtrattrennung, nämlich Trennung
von Trübe- und Klarfiltrat und Trennung von Urfiltrat und Waschfiltrat. bei a) Trennung
von Trübe- und Klarfiltrat.
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Filterschlämme mit feinen Feststoffteilen zugeben bei Beginn der Filtration
fast immer trübes Filtrat. Bei quantitativen Feststoffbestimmungen im Laboratorium
ist man in einem solchen Falle gezwungen, den Filterprozeß zu unterbrechen, um die
Feststoffteile des Trübefiltrates mit zu erfassen. Diesen Nachteil vermeidet der
Erfindungsgegenstand vollständig, da infolge des Mehrwegehahnkückens sofort ein
Umschalten vom Trübefiltratkolben auf den Klarfiltratkolben möglich ist, ohne daß
der Filterprozeß unterbrochen wird. Während des weiteren Verlaufes der Filtration
kann dann ohne weiteres der Trübefiltratkolben abgenommen werden und das Trübefiltrat
dem Filterschlamm wieder zugeführt werden. Man erhält durch diese Arbeitsweise einwandfrei
klares Filtrat, da eine Unterbrechung des Filterprozesses vermieden wird. Die Trennung
und mengenmäßige Bestimmung des Trübe- und Klarfiltrates spielt nun außerhalb des
Laboratoriums bei den technischen Großfiltern eine große Rolle. Namentlich bei diesen
ununterbrochen arbeitenden Filtein ist es sehr oft erforderlich, die Betriebsvorgänge
genau zu überwachen. Hier stellt deshalb die erfindungsgemäße Nutsche ein einfach
zu handhabendes Prüfgerät dar. b) Trennung von Urfiltrat und Waschfiltrat.
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Viele Filterschlämme erfordern nach der Filtrierung ein Auswaschen.
Beieiner solchen Filtration ergeben sich naturgemäß Filtrate mit verschiedenen spezifischen
Gewichten. Es fällt in dem ersten Teil der Filtration das sog. Mutter- oder Urfiltrat
an. Das ist die Flüssigkeit, mit der die Feststoffteile im Filterschlamm ursprünglich
vermischt sind.
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Dem auf der Filterfläche zurückgehaltenem mehr oder weniger trockenen
Schlamm setzt man nun im zweiten Teil der Filtration eine Waschflüssigkeit zu, um
das restliche Urfiltrat aus dem Schlamm zu verdrängen. Das dann anfallende Waschfiltrat
kann nun mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes vollständig getrennt abgeführt werden.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, wertvolle Aufschlüsse über den zeitlichen
Verlauf der Waschwirkung zu finden, und die Filtration und Ausiwaschung des Filterschlammes
kann fortlaufend ohne Unterbrechung durchgeführt werden.
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Zur Erhärtung dieser Behauptung sei folgender Anwendungsfall näher
erläutert: Ein Filterschlamm muß nach erfolgter Filtration von anhaftender Säure
bzw. Alkali befreit werden. Es ist deshalb die Aufgabe
gestellt,
die erforderliche Menge Waschwasser genauestens zu ermitteln und weiterhin das spezifische
Gewicht der Waschflüssigkeit im Verlauf derWaschzeit mehrmals festzustellen. Dies
ist nur möglich, indem dafür Sorge getragen wird, daß eine öftere Trennung der Filtrate
ohne Unterbrechung des Filterprozesses vorgenommen werden kann.
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Es ergeben sich hieraus genaue Unterlagen für den Betrieb, inwieweit
die Waschflüssigkeit der Betriebsleistung wieder zugeleitet werden muß. Man findet
auf jeden FallUnterlagen, um die Wirtschaftlichkeit eines Filtervorganges auf ein
Höchstmaß zu bringen.
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Ein anderer Anwendungsfall ist folgender: Beim Filtrieren von Olen
oder Erdölrückständen muß entweder mit hohen Plustemperaturen bzw. hohen Minustemperaturen
gearbeitet werden. Auch in diesem Falle ist die Trennung der Filtrate eine Forderung,
da die Rückstände (Gatsch) mittels Lösungsmittel vom Öl befreit werden müssen. Die
Untersuchungen der getrennt aufgefangenen Filtrate gestatten dann eine Beurteilung
des Wasch- bzw. Entölungsvorganges und geben wertvolleAufschlüsse über die anzuwendende
Menge der Lösungsmittel.