DE8803087U1 - Filterpresse mit Vorrichtung zum Trocknen eines Filterkuchens - Google Patents

Description

D1PL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS j Hannover WOLVSTRAtSB 14 ■ TBLIiON (OMl) I) 4S IC

Filterpresse mit Vorrichtung zum Trocknen eines Filterkuchens

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse mit Vorrichtung zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse, die uuu cinur Violzühl von Membronfi1tcrplottcn, einem Gestell, in dem die Membranfilterplatten verschiebbar angeordnet sind, einer auf die Reihe von Membranfilterplatten drückenden Presse, einem Drucklufterzeuger und einer mit Ventilen, Verbindungsrohren und RohrVerzweigungen ausgestatteten Schaltanlage besteht, mit der die zu den Filterkammern durch die Membranfilterplatten führenden Kanäle an den Suspeneionezulauf, den Filtratablauf, die Drucklufterzeugungeanlage und Luftabführungskanäle anschließbar sind.

In einer Filterpresse, die aus einer Vielzahl von Membranfilterplatten, einem Gestell, in dem die Membranfilterplatten verschiebbar angeordnet sind, einer auf die Reihe von Membranfilterplatten drückenden Presse, einem Drucklufterzeuger und einer mit Ventilen, Verbindungsfohren und Rohrverzweigungen ausgestatteten Schaltanlage besteht, mit der die zu den Filterka««ern durch die Membranfilterplatten führenden Kanäle an den Suspensionszulauf, den Filtratablauf, die Drucklufterzeugungsanlage und Luftabführungskanäle anschließbar sind, lsßt sich vielerlei Filtergut-nicht ausreichend trocknen. Das bisher aus Filterpressen ausgetragene feste

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Filtergut hat oftmals Restfeuchten von 18 SS bis 25 %, einige FiltergUter noch höhere Reatfeuehten. Zur Beseitigung dieser Restfeuchten leitet man Druckluft durch den zusammengepreßte Filterkuchen, vermag mit dieser aber oftmals nur einen geringen Teil der Restfeuchte zu beseitigen, wenn die Trocknung wirtschaftlich durchgeführt aein coil, d.h. der Energieaufwand für din Erzeugung der Druckluft und die Dauer der Trocknung wirtschaftlich vertretbar sein soll.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Trocknung des Filterkuchens in einer Filterpresse mittels Druckluft deshalb so unwirtschaftlich ist, weil bei der Verdunstung von Feuchtigkeit im Inneren des Filterkuchens dem Filterkuchen so viel Wärme entzogen wird, daß der Filterkuchen so weit heruntergekühlt wird, daß die Verdunstung merklich zurückgeht und am Drucklufteingang verdunstete Feuchtigkeit sich vor dem Druckluftausgang in einer Filterkammer bereits wieder niederschlägt, was zu einer ungleichmäßigen Trocknung des Filterkuchens in der Filterkammer führt.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Wirtschaft_ lichkeit der Trocknung eines Filterkuchens mit Hilfe von in die Filterkammern eingelassener Druckluft merklich zu verbessern und wirtschaftlicher zu machen sowie den Trockenheitsgrad des Filterkuchenr erheblich zu vergleichmäßigen.

Die Erfindung besteht darin» daß dem Filterkuchen während des Durchleitens von Druckluft Wärme zugeführt wird.

Durch die Zuführung von Wärme wird nicht nur die Verdun-

rhung der Feuchtigkeit beschleunigt und verbessert, sondern vor allem die Kondensation von in der Druckluft aufgenommener Feuchtigkeit verhindert.

Zur Ausführung dieses Verfahrens gibt es mehrere Möglichkeiten, die auch gleichzeitig anwendbar sind:

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vor dom Durchleiten erwärmt. Das kann in beeonderen Wärmetauschern erfolgen, daa kann aber auch dadurch erfolgen, daG man Druckluft frisch erzeugt, nicht kühlt und in diesem warmen Zustand in die Filterkammern der Filterpresse einleitet.

Dabei ist jedoch Vorsicht geboten, denn viele Filtergüter sind wärme- und temperaturempfindlich. Daher ist es in vielen Fällen geboten, die Temperatur der Druckluft nicht zu stark zu erhöhen.

Man kann trotz mäßig erhöhter Temperatur der Druckluft noch bessere und wirtschaftlichere Trocknungsergebnisse erzielen, wenn man die Richtung des Durchleitens von Druckluft wiederholt wechselt.

Eine andere Möglichkeit der Wärmezuführung besteht darin, daß der Filterkuchen durch die Aufheizung der Membranen erwärmt wird. Da die Decke einer Filterkammer zwischen zwei Membranfilterplätten nur einen Bruehteil der Längen- und Breitendimension einer Membran ausmacht, sind hiermit gute Ergebnisse erzielbar, obwohl die näher an den Membranen liegenden Teile des Filterkuchens stärker erwärmt werden.

Soweit der Filterkuchen zuläßt, kann es sehr vorteilhaft sein, wenn der Filterkuchen durch elektrischen Stifom er» '. wärmt wird, der von Elektroden auf einer Membran zu

Elektroden auf der gegenüberliegenden Membran fließt« Der Vorteil dieser Methode der Erwärmung besteht darin, daß dort besondere viel Wärme zugeführt wird, wo noch besonders viel Feuchtigkeit vorhanden ist.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Filterkuchen durch elektrische Heizelemente erwärmt wird, welche in die Filte>rkammer eingehängt sind. Diese Möglichkeit hat den Vorteil, daß der Filterkuchen nicht mit elektrischem Strom in Berührung kommt, wohl aber die über die Filterkammer verteilten Heizelemente einzeln durch Thermoschalter in ihrer Heizleistung geregelt werden können.

Die erfindungsgetnäße Vorrichtung zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse sieht als erfindungswesentlichen Bestandteil mindestens eine Beheizungsvorrichtung für die Druckluft und/oder für die Membranen und/oder für die Filterkammern und/oder für den Filterkuchen vor.

Soll die Druckluft erwärmt werden, so ist es zweckmäßig, die Druckluftkanäle durch Wärmetauscher zu führen, soweit nicht unmittelbar frisch erzeugte ungekühlte Druckluft verwendet wird.

Soll die Beheizung von den Membranen ausgehen, so ist ts zweckmäßig, wenn in die Membranen Widerstandsheizungsdrähte eingelegt sind, die vorzugsweise schrauben förmig gewickelt oder sonstwie mit Krümmungen vszi_<-nen

^ sind, jedenfalls nicht geradlinig ausgebildet sind, da-

mit diese Widerstandsheizungsdrähte nicht bei Membrandehnungen reißen.

Soll durch den Filterkuchen elektrischer Strom für dessen Trocknung hindurchgeleitet werden, sind an der Membranoberfläche Elektroden, vorzugsweise in Form von Drähten, angeordnet, welche vorzugsweise unter den Noppen an der Membranoberfläche hindurchlaufen und welche vorzugsweise Abschnitte von gekrümmter Form aufweisen. Die gekrümmte Form dieser Elektroden vermeidet wiederum ein Zerreißen der Elektroden, wenn die Membranen bei ihrer Verformung durch Druckbeaufschlagung sich dehnen. Diese an der Außenseite einer Membran anzubringenden Elektroden lassen sich besonders günstig dadurch festlegen, daß sie durch die Noppen an der Membranoberfläche hindurchlaufen und hierdurch räumlich festgelegt sind.

Soll die Erwärmung des Filterkuchene durch elektrische Heizelemente erfolgen, so ist es zweckmäßig, wenn zwischen je zwei Membranfilterplatten ein Rahmen mit gleichen Randabmeeeungen und an zwischen den Rahmenholmen verlaufenden Trägern angeordneten, vorzugsweise gekapselten elektrischen Heizelementen vorgesehen ist. Diese Heizelemente liegen denn in der Mitte einer Filterkammer zwischen zwei Membranen. Der besondere Vorteil dieser Ausbildung 1st es, daß in jeder Kapsel neben dem Heizelement ein temperaturgesteuerter Schalter vorgesehen sein kenn, durch den gewährleistet wird, daß bestimmte Temperaturen an der Außenseite der Kapsel nicht überschritten werden, eo daß sichsrgeetellt 1st, daß der Filterkuchen nicht durch zu hohe Temperaturen in seiner Qualität beeinträchtigt wird.

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Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Filterpresse in Seitenansicht,

Fig. 2 die Ansicht einer Membranfilterplatte mit Elektroden an der Membran,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Membran mit eingelegten Heizelementen und an der Oberfläche angebrachten Elektroden,

Fig. 4 die Ansicht eines Heizelemententrägers, Fig. S einen Querschnitt durch eine Kapsel.

Die Filterpresse besteht aus einem Gestell 1, an dessen einer Seite ein hydraulischer Druckerzeuger 2 angeordnet ist, dessen durch die Kolbenstange 4 verschobener Preßkolben die Membranfilterplatten 5 gegen das Gehäuse 6 der Schaltanlage drücken kann, welches seinerseits ebenfalls auf dem Gestell 1 befestigt ist und dat. Widerlager für die gegengepreOten und untereinander aneinander gepreßten Membranfilterplatten 5 bildet. Zwischen dem Gehäuse 6 und dem hydraulischen Druckerzeuger 2 erstrecken sich Stangen 7, in denen die Membranfilterplatten geführt und gehaltert sind. Mittels der in dem Gehäuse untergebrachten Schaltanlage läßt sich nach Beenöigung des Filtretionevorganges in dem Drucklufterzeuger 8 erzeugte Druckluft über eine Erwärmungevorrichtung 9 in die ZufUhrungekanäle K) in die Membranfilterplatten 5 einführen. Diese Membranfilterplatten 5 bestehen aus einer Grundplatte, bei der zumindest auf einer Seite eine Vertiefung angeordnet ist, die von der Membran 11 überspannt ist· Die Membran weiat kleinere Flächendimensio-

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nen als die Stirnseite der Grundplatte 12 auf, so daß der Rand einer Grundplatte 12 im Filterbetrieb an' deia benachbarten Rand einer benachbarten Membranfilterplatte 5 dichtend anliegt. In diesem Randbereich einer jeden Grundplatte 12 sind weitere durchgehende Kanäle 13 vorgesehen, welche als Zu- ode? Abführungskanäle dienen können. Jede Membran 11 ist mit Noppen 14 besetzt. Diese Noppen sind im gezeichneten Ausführungsbeispiel von unterschiedlicher Gestalt. Es gibt kreisförmige Noppen 14A und längliche Noppen 14B. Die kreisförmigen Noppen 14A dienen zur Halterung von Elektroden in Form von Drähten 15, die länglichen Noppen 14B nehmen in ihrem Inneren schraubförmig gewickelte Heizdzähte 16 auf. An der Membran einstückig mit dieser aus Gummi angeformt ist eine Zuleitung 17 für die Zuführung von elektrischem Strom.

Zwischen den rtembranfilterplatten 5 können Heizelementeträger 18 angeordnet sein, deren Rand in gleicher Weise wie der Rand einer Membranfilterplatte gestaltet ist und die gleichen öffnungen zur Bildung von Zu- und Abflußkanälen aufweist. I>n mittleren Bereich weist der Heizelemententräger Halterungen 19 für Kapseln 20 auf, in denen Heizwiderstände 21 untergebracht sind. Seitlich von diesen Kapseln 20 sind weitere kleinere Kapseln 22 angeordnet, in denen Thermoschalter 23 untergebracht sind, welche die Stromzuführung zu den Heizwidersfcinden 21 ein- und ausschalten. Jeder Heizelemententräger 18 weist eine Zuleitung 24 für die elektrische Energie auf. Jede einen Heizwideretand 21 aufnehmende Kapsel 20 ist von der anschließenden, den Thermoschalter aufnehmenden Kapsel durch wärmeisoliertes Material 25 getrennt.

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Um das Filtergut nicht zu beschädigen, ist es zweckmäßig, am Drucklufteingang eine Temperaturmeßstelle vorzusehen, welche an einen Regler für die Temperatur der Druckluft angeschlossen ist und da-

&bull; für Sorge trägt, daß die vorgegebene Temperatur { nicht überschritten wird.

I Zur Kontrolle des Prozesses und insbesondere zur

&bull; Bestimmung des Prozeöendes ist es zweckmäßig, wenn > - die Temperatur der eintretenden Druckluft gemessen j und auf einen bestimmten vorgebbaren Wert geregelt

wird und wenn die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der austretenden Druckluft gemessen und für die Bestimmung des Prozeßnndes herangezogen wird.

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Liste der Bezugezeichent

1	Gestell
2	hydraulischer Druckerzeuger
3	PreBkolben
4	Kolbenstange
5	MembranfiIterplatte
6	Gehäuse
7	Stangen
B	Drucklufterzeuger
9	Erwärmungsvorrichtung
1L>	Zul'ührungskanal
11	Membran
12	Grundplatte
13	Kanal
14	Noppen
15	Drähte
16	Heizdrähte
17	Zuleitung
lö	Heizelemententrager
19	Halterung
2(J	Kapsel
21	Heizwiderstand
22	Kapsel
23	Thermoschalter
24	Zuleitung
25	Wärmeisolierendes Material

Claims (8)

Aktenzeichen: G 87 05 824.3 Anmelder: Hansen-BTR GmbH Mein Zeichen: 959 Ansprüche :

1. .Filterpresse mit Vorrichtung zum Trocknen eines Filterkuchens in einer Filterpresse, die aus einer Vielzahl von Membranfilterplatten, einem Gestell, in dem die Membranfilterplatten verschiebbar angeordnet sind, einer auf die Reihe von Membranfilterplatten drückenden Presse, einem Drucklufterzeuger und einer mit Ventilen, Verbindungsrohren und Rohrverzweigungen· ausgestatteten Schaltanlage besteht, mit der die zu den Pilterkammera durch diö Ifembranfilterplatten führenden Kanäle an den Suspensionszulauf, den Piltratablauf, die Drucklufterzeugungsanlage und I/uftabführungskaaäle anschließfcar sind,

gekennzeichnet durch

mindestens eine Beheizungsvorrichtung (9,15,16,21) für die Druckluft und/oder für die Membranen (11) und/oder für die Pilterkammern und/oder für den Filterkuchen.

2. Filterpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckluftkanäle duroh Wärmetauscher (9) geführt sind.

3. PiIterpresse naoh Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß in die Membranen (11) Widerstandheizungsdrähte

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(16) eingelegt sind, die vorzugsweise schraubenförmig gewickelt oder sonstwie mit Krümmungen versehen sind.

4. Filterpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der Membranoberfläche Elektroden, Vorzugs weise in Form von Drähten (15), angebracht sind, welche vorzugsweise unter Noppen (14) an der Membranoberfläche hindurchlaufen und welche vorzugsweise Abschnitte mit gekrümmter Form aufweisen.

5. Filterpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichänet,

daß zwischen je zwei Membranfilterplatten (5) ein Rahmen (18) mit gleichen Randabmessungen und zwischen den Rahmenholme:ri verlaufenden an Halterungen (19) angeordneten, vorzugsweise gekapselten elektrischen Heizelementen (21) vorgesehen ist.

6. Filterpresse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß in jeder Kapsel (22) neben dem Heizelement (21) ein temperaturgesteuerter Schalter (23) vorgesehen ist.

7. Filterpresse nach Anspruch 1,
daduroh gekennzeichnet,

daß eine Temperaturmeßste\lc am Drucklufteintritt vorgesehen ist, an die ein Temperaturregler für die eintretende Druckluft angeschlossen ist.

8. rilterpresse nach Anspruch 1 oder 7,_ dadurch gekennzeichnet,

daß am Druoklui'taustritt ein Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsmeseer angeordnet ist, welcher der Bades ProssSsndes dient«