DE7135650U

DE7135650U - Rotating filter device

Info

Publication number: DE7135650U
Application number: DE7135650U
Authority: DE
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Publication date: 1972-09-21

Description

K 2052/Gbm 510 FP-Dr.Kn-df 16. September 1971 K 2052 / Gbm 510 FP-Dr.Kn-df September 16, 1971

Beschreibung zur Anmeldung derDescription for registering the

XALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-BiebrichXALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent auffor a patent

notierende FiIt er einrichtung.Noting FiIt he facility.

Die Erfindung betrifft ein auf dem Prinzip der Revers-Osmose arbeitendes rotierendes Ultrafilter zur Reinigung lxnrUaä&i? Konzentration und/oder Trennung von Lösungen. Suspensionen oder Emulsionen.The invention relates to a rotating ultrafilter working on the principle of reverse osmosis for cleaning lxnrU aä & i? Concentration and / or separation of solutions. Suspensions or emulsions.

Zur Trennung, von Feststoffen von Lösungen wird im einfachsten Fall im technischen Maßstab die Filtration mittels Filter·— pressen durchgeführt. Diese seit langem bekannte Methode besitzt jedoch den erheblichen Nachteil^ daß sie nur diskon-To separate solids from solutions is done in the simplest way In the case of an industrial scale, the filtration is carried out by means of filter presses. This long known method possesses but the considerable disadvantage ^ that they are only discounted

M * M *

tinuierlich durchgeführt werden kann und in regelmäßigen Abständen der Filterkuchen von den Piltertüehern entfernt werden muß, wonach die Filtertücher für die nächste Filtration wieder gereinigt werden. Je nach zu filtrieren ·τη Gut sind die Standzeiten der Filter oftmals nur sehr kurz, so daß die geschilderten zeitaufwendigen Operationen z.T. in sehr kurzen Abständen durchgeführt werden müssen..Can be carried out continuously and on a regular basis Clearances the filter cake must be removed from the filter cloths, after which the filter cloths for the next filtration be cleaned again. Depending on the type of filtering τη Gut, the service life of the filter is often only very short, so that some of the time-consuming operations described have to be carried out at very short intervals.

Um die aufwendige Methode der Filtration über Filterpressen 2u verbessern, wurden deshalb Anschwemmfilter entwickelt, xvobei in mehr oder minder kurzen Abständen das Filter in Rotation versetzt und hierdurch der Filterkuchen abgeschleudert wird. Durch diese Maßnahme wird eine gewisse Beschleunigung in der Filtration erreicht, ohne daß es jedoch zu einer kontinuierlichen Arbeitsweise führt.In order to improve the elaborate method of filtration using filter presses 2u, precoat filters were therefore developed, xvobei the filter is set in rotation at more or less short intervals and thereby the filter cake is thrown off. By this measure, a certain acceleration in the filtration is achieved without it however, leads to a continuous operation.

In neuerer Zeit wurde für eine kontinuierliche Arbeitsweise deshalb ein Filter entwickelt ₃ wobei runde Filtrationsseheiben abwechselnd feststehend snd rotierend montiert sind. Die zu filtrierende Suspension wird dabei unter Druck kontinuierlich einem geschlossenen Filterr-raum zugeführt^ wobei der Fests-toffanteil auf den mit Geweben belegten Filterscheiben abgeschieden wird. Die Filtrate der stehenden Seheiben werdenMore recently, a filter has therefore been developed for continuous operation ₃ with round filtration disks being mounted alternately fixed and rotating. The suspension to be filtered is continuously fed under pressure to a closed filter space, with the solid matter being deposited on the filter disks covered with fabric. The filtrates of the standing Seheiben are

eintreten.enter.

außerhalb des Filterraumes einer Sammelleitung zugeführt, wäh rend die Filtrate der rotierenden Scheiben über eine Hohlwelle abgeleitet werden. Der Filterkuchen >?Ird in pastenförmigem Zustand ausgetragen,outside of the filter chamber a collecting line is supplied, while the filtrates from the rotating disks rend via a hollow shaft be derived. The filter cake>? Earth in paste form State worn out,

Diese kontinuierlich arbeitende Vorrichtung besitzt gegenüber den zuerst genannten Filtrationen bereits erhebliche Vorteile, ohne daß sie jedoch universell, z.B. auch für eine Abtrennung von niedermolekularen Anteilen, einsetzbar wäre. Wenn auch durch die Rotation bereits eine gewisse Turbulenz über den Filterscheiben erzeugt wird, so ergeben sich doch Schwierigkeiten, da die turbulente Strömung durch die feststehenden glatten Flltratlonsseheibsn wenigstens teilweise In eine laminare Strömung übergehen kann. Vor allem bei höheren Aufgabedrücken, z.3. Im Bereich bis 10 atüjThis continuously operating device already has considerable filtrations compared to the first mentioned Advantages without being universally applicable, e.g. also for the separation of low molecular weight fractions. Even if the rotation already caused a certain amount of turbulence is generated over the filter disks, difficulties arise because the turbulent flow through the fixed, smooth filling panels at least partially Can change into a laminar flow. Above all at higher feed pressures, e.g. 3. In the range up to 10 atüj

mieder V^rstepfusgen as des Flibodice as des Fli

Ss stellte sich, somit die Aufgabe, ein universell elnsetsbares Filter zu konstruieren, aas auch für die ^Trenn-ung von Lösungen is.it niedermolekularen Anteilen bzw. osmotlscnem Druck geeignet; Ist, das In kontinuierlicher Arbeltswelse gefahren •werden kann und das die liaeirteil-e der geschilderter» Vorrieh-Ss turned out, thus the task of constructing a universal elnsetsbares filter aas clothes separation also suitable for ^ solutions is.it low molecular weight fractions or osmotlscnem pressure; Is that in continuous work • can be driven and that the liaeirteil-e of the described »Vorrieh-

— il —- il -

tungen naerrc aufweise.services naerrc.

3elöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Pudereinrichtung^ bestehend aus einem geschlossenen, druekfesten Filtrationsgehäuse, das einen Anschluß für die Zuleitung des zu behandelnden Mediums und einen Ablau? für das behandelte Medium aufi-jeist, einer Hohlwelle, die gegenüber dem Gehäuse abgedichtet und die mit Im Abstand voneinander angeordneten Filterscheiben verbunden ist, wobei die Hohlwelle mit den Filterscheiben über wenigstens einen Abflußkanal in Verbindung steht sowie einem Mittel zum Rotieren der Welle, wobei die Einrichtung dadurch gekennzeichnet Ist, daß im Bereich zwischen den Filterscheiben jeweils umlenkende Einbauten zur Erzeugung einer Turbulenz zwischen den Filterscheiben angeordnet sind und jede einzelne Filterscheibe entweder aus jeweils wenigstens einer, mit konzentrischen und radial zur Welle hinlaufenden Rillen ausgestatteten Ableitplatte, die beidseitig durchlässige, das Medium verteilende Platten trägt, die wiederum jeweils mit darauf befindlichen, semipermeablen Membranen belegt sind oder aus einer durchlässigen, das Medium verteilenden Platte, die beidseitig mit darauf befindlichen semipermeablen Membranen belegt ist, besteht.The above-mentioned object is achieved by a Powder device ^ consisting of a closed, pressure-resistant Filtration housing that has a connection for the supply of the medium to be treated and a drain? for the treated medium is on a hollow shaft that sealed against the housing and with in the distance mutually arranged filter disks is connected, the hollow shaft with the filter disks via at least communicating with a drainage channel and means for rotating the shaft, the device being characterized Is that in the area between the filter disks each deflecting fixtures to generate turbulence are arranged between the filter disks and each individual filter disk either consists of at least one, with concentric and radial grooves running towards the shaft equipped discharge plate, which is permeable on both sides, the Medium distributing plates carries, which in turn are each covered with semipermeable membranes located thereon or from a permeable plate that distributes the medium, with semipermeable membranes on both sides is occupied.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die aufgegebenen Medien technisch einwandfrei und produktschonend getrenntHierbei herrscht im Gegensatz zu dein eingangs geschilderten Rotations filter ein verhältnismäßig hoher Differenzdruck zwischen Ober- und Unterseite des Filters, der nicht dureh einen entstehenden Filterkuchen, sondern durch Verwendung semipermeabler Membranen aufgebaut wird. Hierdurch und im Zusammenwirken mit der erzeugten Turbulenz des Mediums zwischen den Filterscheiben, wird eine Aufkonzentration erreicht, die auch dicht oberhalb der Membranen keine Unterschiede in der Konzentration erkennen laßt und somit nicht zur Bildung von Filterkuchen führt, im Gegensatz zu dem zum Stand der Technik gehörenden Rotationsfilter. Hierdurch werden die eingangs als nachteilig geschilderten Verstopfungen mit völliger Sicherheit vermieden. Die Filtration kann auch dahingehend variiert werden, daß bei kleinen Filterflächen und großer Menge an zu behandelndem Medium das teilweise filtrierte Medium wieder dem Kreislauf zugeführt xtfiWith the device according to the invention, the abandoned Media separated technically flawlessly and gently In contrast to the rotary filter described above, there is a relatively high differential pressure between the top and bottom of the filter, which is not through a resulting filter cake, but through Using semi-permeable membranes is built. Through this and in interaction with the turbulence generated in the medium between the filter discs, a concentration is achieved, which does not show any differences in concentration even just above the membranes and therefore does not leads to the formation of filter cake, in contrast to the rotary filter belonging to the prior art. Through this the blockages described at the beginning as disadvantageous are avoided with complete certainty. The filtration can also be varied to the effect that with small filter areas and large amounts of to be treated Medium the partially filtered medium is fed back into the circuit xtfi

Neben der Verwendung zur Trennung von Emulsionen, z.B. Farbstoffemulsionen, ist die Vorrichtung vor allem auch für Kunststoffdispersionen, z.B. solchen aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder PolytetrafluoräthylenIn addition to being used to separate emulsions, e.g. Dye emulsions, the device is especially suitable for plastic dispersions, e.g. those made of polyvinyl chloride, Polyvinylidene chloride or polytetrafluoroethylene

713585021.9.72713585021.9.72

rfrf

einsetzbar- Sie eignet sieh jedoch auch zur kontinuierlichen und schnellen Trennung von osiaotisehen Lösungen oder solenen, die niedermolekulare Anteile enthalten. Can be used - however, it is also suitable for continuous use and quick separation of osiaoti solutions or sols that contain low molecular weight fractions.

Als Äquivalent innerhalb der Erfindung ist eine Einrichtung anzusehen, bei der nicht die Welle mit den Filterscheiben inAs equivalent within the invention is a device to display, in which not the shaft with the filter discs in

Rotation gesetzt wird, sondern feststehend montiert ist, wolf bei jedoch das Gehäuse in Rotation versetzt -wird-Rotation is set, but is fixedly mounted, wolf however, the housing is set in rotation -will-

In weiterer Ausbildung der Einrichtung bestehen die zwischen den Filtern liegenden, das Medium umlenkende Einbauten aus mit der Gehäusevjandung verbundenen, stehenden Blechen, die zur Hohlwelle hin ausgerichtet sind. Um eine besonders gute Turbulenz zwischen den Filterscheiben zu erzeugen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Bleche gegenüber der Welle außermittig ausgerichtet und/oder schrägstehend angeordnet und/oder wellenförmig ausgebildet sind.In a further development of the device, there are internals between the filters that divert the medium from standing metal sheets connected to the casing, which are aligned towards the hollow shaft. To one special To generate good turbulence between the filter discs, it has proven to be particularly advantageous that the metal sheets aligned eccentrically with respect to the shaft and / or arranged at an angle and / or in a wave-like manner are trained.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Einbauten spiralförmig zur Welle hinlaufende Bleche, die ebenfalls wieder schrägstehend angeordnet und/oder wellenförmig ausgebildet sind.In a further embodiment, the internals are spiral-shaped Sheets running towards the shaft, which are again arranged at an incline and / or have a wave-shaped design are.

Bei den erläuterten Blechen hat es sich als besonders zweck-In the case of the sheet metal explained, it has proven to be particularly useful

mäßig erwiesen, -aarm sie steigende Hohe in Richtung der WeHe hin aufweisen.proven to be moderate - they have increasing height in the direction of the woe.

Eine weitere Ausführungsform der Hinrichtung sieht vor₃ daß die Einbauten ebenfalls als Filterscheiben ausgebildet sind, die dann ihrerseits die vorstehend beschriebenen Umlenkorgane ί tragen. Hierbei ist bevorzugt, daß diese Filterscheiben inAnother embodiment of the execution provides for ₃ that the internals are also designed as filter disks, which in turn then carry the deflecting members ί described above. It is preferred that these filter disks in

der gleichen Heise aufgebaut sind, wie die rotierenden FiI-are constructed in the same way as the rotating fiI-

! ter. Bei einer solchen Aus führungs form brauchen die mit! ter. With such an embodiment, they also need

der Gehäusewandung verbundenen Filterscheiben eine gesonderte Filtratableit-jtng über Bohrungen in der Gehäusewand, -wobei das Filtrat bevorzugt in eine Sammelleitung abge-the housing wall connected filter disks a separate Filtratableit-jtng via holes in the housing wall, -where the filtrate is preferably discharged into a collecting line-

führt wird.will lead.

Es hat sich für manche Fälle als zweckmäßig erwiesen, die Einbauten zwischen den Filterscheiben, die bevorzugt in einer Vielzahl in der Filtriereinrichtung angeordnet sind, nicht in der gleichen Bauweise zu halten. So können sich z.B. schrägstehende Bleche mit Spiralblechen und/oder mit Filterscheiben mit Umlenkorganen abwechseln. Um einen besonders günstigen Filtrationseffekt zu erzielen, ist in weiterer Ausbildung der _s Einrichtung vorgesehen, daß auch das Filtergehäuse mitIn some cases it has proven to be expedient not to keep the internals between the filter disks, which are preferably arranged in large numbers in the filtering device, in the same construction. For example, inclined metal sheets can alternate with spiral metal sheets and / or with filter disks with deflection elements. In order to achieve a particularly favorable filtration effect, it is provided in a further embodiment of the _s device that the filter housing also has

Mitteln versehen ist, die ihm eine Rotation erteilen. Dabei ist insbesondere geplant, daß die Rotation im gegenläufigen Sinne zu der Rotation der mit der Hohlwelle verbundenen Filterscheiben vorgenommen wird.Funds are provided that give it a rotation. It is particularly planned that the rotation in the opposite direction Meaning to the rotation of the filter discs connected to the hollow shaft is made.

Die Erfindung wird nunmehr nochmals unter Bezugnahme auf die folgenden Abbildungen erläutert, ohne daß jedoch eine Einschränkung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele bestehen soll.The invention will now be explained again with reference to the following figures, without, however, being restricted should insist on the illustrated embodiments.

Abb. 1 zeigt im Schnitt in Seitenansicht eine Einrichtung, die aus dem druckfesten Gehäuse 1 besteht, wobei das zu filtrierende Medium über den Stutzen 2 eingespeist und das filtrierte Medium über den Stutzen 2a abgeführt wird, wobei auch eine Kreislaufführung vorgesehen ist. An der- Hohlivelle 3, die bei 4 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, sind die Filterscheiben 5 angeschlossen, die über wenigstens einen Kanal 6 mit der Hohlwelle in Verbindung stehen, um das Filtrat abführen zu können. Die Welle wird mittels der schematisch dargestellten Mittel 73 z.B. Keilriemenscheiben über Motore, in Rotation versetzt. Zwischen den Filterscheiben 5 befinden sieh die Einbauten 8.Fig. 1 shows a section in a side view of a device consisting of the pressure-resistant housing 1, the medium to be filtered being fed in via the connection 2 and the filtered medium being discharged via the connection 2a, a circuit being also provided. The filter disks 5, which are connected to the hollow shaft via at least one channel 6, are connected to the hollow shaft 3, which is sealed off from the housing at 4, in order to be able to discharge the filtrate. The shaft is set in rotation by means of the means 7 3 shown schematically, for example V-belt pulleys via motors. The internals 8 are located between the filter disks 5.

Abb. 2 zeigt in etwas vergrößerter Form im Querschnitt in Seitenansicht den möglichen, nicht maßstäblichen, Aufbau einer Filterseheibe 5 mit der Ablaufplatte 9, den durchlässigen, das Medium verteilenden Platten 10 und den darauf montierten verhältnismäßig dünnen, semi-Oermeablen Membranen 11.Fig. 2 shows in a somewhat enlarged form in cross section in Side view the possible, not to scale, structure of a filter disk 5 with the drainage plate 9, the permeable, the medium distributing plates 10 and the relatively thin, semi-Oermeables mounted thereon Membranes 11.

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Filterscheibe 5j bei der die durchlässige, das Medium verteilende Platte IO gleichzeitig die Ableitfunktion der oben beschriebenen Ableitplatte 9 übernimmt.Fig. 3 shows another embodiment of the filter disc 5j in which the permeable, the medium distributing plate IO at the same time the discharge function of the above described deflection plate 9 takes over.

Abb. k zeigt in Draufsicht eine mögliche Konstruktion der Ableitplatte 9 mit den konzentrisch und radial zu der Welle 3 hinlaufenden Rillen 12.FIG. K shows a plan view of a possible construction of the discharge plate 9 with the grooves 12 running concentrically and radially towards the shaft 3.

Abb. 5 zeigen im Schnitt in Draufsicht unter Weglassung und 6Fig. 5 show in section in plan view with omission and 6

aller übrigen Teile einmal außeraittis zur Meile hin laufende Einbauten 8 bzw. solche in Spiralform.all other parts out of the way to the mile running fixtures 8 or those in a spiral shape.

Claims

nspray

ί. Filtereinrlehtung, consisting of a closed, pressure-resistant Flltrationsgehäuse having a connection for the supply of the medium be treated and an outlet for the treated medium to be, a hollow shaft which is sealed relative to the housing and the \ connected to spaced-apart filter discs, wherein the hollow shaft is connected to the filter disks via at least one drainage channel and a means for hot lerening the VJeIIe _3, characterized in that in the area between the filter disks (5) there are each deflecting fixtures (8) for generating turbulence between the filter disks and each individual filter disk, each consisting of at least one discharge plate (9) equipped with concentric grooves (12) running radially towards the shaft, which carries plates (10) which are permeable on both sides and which distribute the medium and which in turn each have semipermeable membranes ( 11) are occupied or off a permeable plate (10) which distributes the medium and is covered on both sides with semi-permeable membranes (11) located thereon.

2. A device according to claim I ₃ ₃ characterized in that the fittings (8) are made with the stationary plates associated Gehausewandamg., The zur- Light (3) out are aligned.

3- Device according to claim 2 _3, characterized in that the metal sheets (133 are aligned eccentrically with respect to the light.

H. Device according to Elneia of claims 2 or 3 _3, characterized in that the metal sheets are arranged at an angle.

5- Device according to one of claims 2 to ^ _3, characterized in that the sheets <13) have an increasing height towards the shaft.

6. A device according to claim 1, characterized in that the baffles (8) is formed as a helically hinlaufendes to the wave plate, which is connected to the housing wall.

7- device according to claim 6, characterized in that the spiral-shaped sheet metal towards the wave an ascending one Height has -

8. Device according to claim 1, characterized in that the internals are designed as filter disks, the have the medium diverting partial devices.

9. Device according to claim 8, characterized in that the filter disks connected to the housing wall have the same structure as those with the shaft connected filter disks (5)

10. Device according to one of claims 1 to 9 _S, characterized in that the housing (1) is also provided with means which give it opposite rotating movement with respect to the shaft (3).