DE970494C - Anschwemmfilter mit durchbrochenem, metallischem Stuetzkoerper fuer die Anschwemmschicht - Google Patents

Description

• Anschwemmfilter mit durchbrochenem, metallischem Stützkörper für die Anschwemmschicht Unter Anschwemmfilter versteht man solche Filter, bei denen für jede Filtrationsperiode eine neue Filtermembran dadurch gebildet wird, daß man aus einer entsprechenden Suspension entweder Faserstoffe (wie z. B. Asbest oder Zellulose) oder Filterhilfsmittel (wie z. B. Kieselgur) auf einem porösen Stützkörper anschwemmt. Als Stützkörper für die Anschwemmung von Faserstoffen benutzt man dabei vorwiegend Metalldrahtgewebe. Für die Anschwemmung von pulverförmigen Filterhilfsmitteln, wie z. B. von Kieselgur oder Holzkohle, werden'meist Filtertücher oder auch Sinterplatten aus Metall, Kunststoff bzw. aus keramischen Werkstoffen als Stützkörper verwendet.
• Feinporige Stützkörper der letztgenannten Art haben gegenüber Drahtgeweben den Nachteil, daß sie in ähnlicher Weise einer fortschreitenden Verstopfung unterliegen wie eine Filtermembran ohne Anschwemmschicht; es wandern nämlich immer in einzelnen Zonen eines solchen Stützkörpers Trübstoffe ein, und an diesen Stellen wird dann während der nachfolgenden Anschwemmoperation nur noch eine sehr dünne Anschwemmschicht gebildet; da diese die Trübstoffe nicht mehr zurückbehält, tritt dann eine progressiv ansteigende Verstopfung des Stützkörpers ein. Feinporige Stützkörper müssen daher nach einer Anzahl von Filtrationsperioden ausgebaut, gereinigt oder durch neue Stücke ersetzt werden.
• Im Gegensatz hierzu stellen die bekannten Metalldrahtgewebe (sogenannte Anschwemmnetze) einen Stützkörper von sehr hoher Lebensdauer dar.
• Sie lassen sich jedoch praktisch nur zum Abstützen von Faserschichten verwenden. Außerdem ist es für den Anschwemmprozeß ungünstig, daß Anschwemmnetze dem Flüssigkeitsstrom keinen merklichen Widerstand entgegensetzen; infolgedessen bedecken sich die Anschwemmnetze zunächst nur in unmittelbarer Nähe des Filtratablaufes mit Anschwemmasse, und es hängt dann ganz vom Durchlässigkeitsgrad der dort gebildeten Anschwemmschicht ab, ob die Strömung anschließend in genügendem Maße bis zu den vom Filtratablauf entfernteren Oberflächenzonen abgedrängt wird, um eine vollständige Bedeckung der - Netze mit-Anschwemmasse herbeizuführen. In der Praxis ist dies Ziel immer nur zu erreichen, wenn man mit einem entsprechenden Überschuß an Anschwemmmasse arbeitet und wenn man - namentlich bei Belegung großer Filterflächen sehr dichte Anschwemmstoffe (z. B. die relativ teuere Asbestfaser) verwendet.
• Die Erfindung betrifft ein Anschwemmfilter, bei dem man auch für sehr große Filterflächen eine gleichmäßige Anschwemmschicht auf einem metallichen Stützkörper von hoher Lebensdauer zu erzielen vermag und welcher insbesondere für die Verwendung der billigen, pulverförmigen Anschwemmstoffe geeignet ist; bei Bedarf läßt er sich aber auch mit Faserstoffen betreiben.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man den zur Hemmung des Flüssigkeitsdurchtritts erforderlichen Widerstand im wesentlichen in den Stützkörper selbst verlegen muß, aber gleichzeitig als porösen Stützkörper ein Gebilde wählen sollte, welches auch auf die Dauer eine Verstopfung ausschließt.
• Es wurde nämlich gefunden, daß der Stützkörper für den eigentlichen Filtrationsprozeß keineswegs einen so großen freien Durchlaßquerschnitt aufzuweisen braucht, wie ihn die gebräuchlichen Drahtgewebe besitzen (40 bis 700/0 der Gesamtfläche).
• Vielmehr genügt für den Filtrationsprozeß ein Durchlaßquerschnitt, welcher bei der jeweils vorgesehenen Strömungsgeschwindigkeit nicht viel mehr als die normale Produktionsleistung des Filters durchzulassen vermag.
• Das erfindungsgemäße Anschwemmfilter ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper für die Anschwemmschicht aus einem Mikrosiebblech besteht, das in an sich bekannter Weise auf galvanischem Wege hergestellt ist und in Filtrationsrichtung sich konisch erweiternde Löcher aufweist, wobei die Fläche der einzelnen Löcher kleiner als 0,I5 mm2 sowie die Summe ihrer Durchlaßflächen auf weniger als 15 O/o der gesamten Siebfläche bemessen ist und wobei die engeren Öffnungen der Löcher auf der äußeren, mit der Anschwemmschicht zu bedeckenden Seite der Filterelemente liegen.
• Hierbei wird es für die Feinfiltration als bekannt vorausgesetzt, daß sich die Filterspalte in Filtrationsrichtung konisch erweitert. Bei einem solchen Stützkörper sind allerdings 850/o der Oberfläche undurchlässig, d. h. »tote Fläche«, und man könnte annehmen, daß hierdurch die Filterleistung wesentlich herabgesetzt wird. Wie Versuche gezeigt haben, ist dies aber nicht der Fall, weil die Anschwemmasse die gesamte Oberfläche des Stützkörpers mit einer porösen Schicht bedeckt, welche nicht nur senkrecht, sondern parallel zu ihrer Ol)erfläche durchströmt wird. Diese Verhältnisse bleiben für den Filtratabzug während der ganzen Filterperiode bestehen, auch wenn die entstehende - Schlammschicht mehr und mehr die eigentliche Filtrationsaufgabe übernimmt. Vielmehr wird dann die Anschwemmschicht von immer reinerem Filtrat durchströmt, woraus sich die nachhaltige Wirksamkeit dieses neuartigen Filtrationsprinzips erklärt; denn es wird auf diese Weise trotz der wesentlich verkleinerten freien Durchlaßfläche des Stützkörpers bis zum Schluß der Filtrationsperiode die Gesamtquerschnittsfläche der Anschwemmschicht zur Filtration herangezogen. Es ist deshalb möglich, die freie Durchlaßfläche des Stützkörpers noch weiter zu verkleinern; tatsächlich zeigt der Versuch daß selbst bei einem Feinlochblech mit nur I °/o freier Durchlaßfläche noch die gesamte Filterfläche für den Filtrationsprozeß herangezogen wird.
• Besonders überraschend und wichtig ist die Feststellung, daß man auf Feinlochblechen der erfindungsgemäßen Art Anschwemmschichten aus pulverförmigen Anschwemmstoffen, wie z.B. Kieselgur, Aktivkohle od. dgl., auch dann aufbauen kann, wenn die Poren dieses Stützkörpers so groß gewählt sind, daß jede Gefahr einer Verstopfung ausgeschlossen ist. Versuche haben nämlich gezeigt, daß Bleche mit Löchern bis etwa 0,I5 mm2 Durchlaßfläche auch für faserstofffreie Anschwemmassen verwendet werden können,-deren Körnung viel kleiner als der Lochdurchmesser ist. Die pulverförmigen Stoffe bilden dann über den Löchern feste Brücken, die sich auf den umgebenden »toten« Zonen verankern und abstützen. Diese Brücken bleiben während der ganzen Filtrationsperiode bestehen und brechen nur zusammen, wenn man den Filtervordruck über etwa I atü ansteigen läßt. Eine Verstopfung der Löcher des S iebbleches wird hierbei dadurch vermieden, daß deren engere Öffnung auf der Seite der Anschwemmschicht liegt: passiert irgendein Partikelchen diese engere hoffnung, so wird es anschließend automatisch ausgeschwemmt.
• Verwendet man z, B. ein Mikrolochblech mit I000 Löchern pro cm2 und gibt man diesen Löchern einen Durchmesser von 0,I3 mm (entsprechend einer offenen Siebfläche von etwa 15 0/o), so läßt sich auf diesem Stützkörper eine Anschwemmung von Kieselgur noch einwandfrei erzeugen. Mit einer solchen Schicht erzielt man bei gleicher Filtratqualität mindestens den gleichen Durchsatz pro Quadratmeter Filterfläche, wie mit einer dicken und teueren Asbestanschwemmschicht auf einem Drahtgewebe als Stützkörper. Durch die Erfindung wird also die Wirtschaftlichkeit- der Anschw&mmfiltration entscheidend verbessert.
• Die Abbildung zeigt als Beispiel den stark vergrößeren Teilquerschnitt durch ein Filterelement eines erfindungsgemäß ausgeführten Anschwemm- filters. Auf dem Tragblech I liegt das Grobgewebe 2, welches das Feinlochblech 3 abstützt.
• Dieses ist im regelmäßigen Abstand d mit den konischen Löchern 4 ausgerüstet, deren engere t)ffnung auf der von der Anschwemmschicht 5 bedeckten Außenseite der Filterelemente liegt. Über der Anschwemmschicht 5 bildet sich während der Filtrationsperiode der Schmutzkuchen 6, aus dem die bereits geklärte Flüssigkeit in Richtung der eingezeichneten Pfeile den Löchern 4 von allen Seiten aus zuströmt.
• Trotz der Abstützung durch das Grobgewebe 2 neigt das dünne Lochblech 3 natürlich mehr oder weniger dazu, sich unter dem auf der Schicht 6 lastenden Filtervordruck zu verformen und zwischen den einzelnen Stützpunkten durchzubiegen.
• Diese Neigung läßt sich dadurch vermindern oder praktisch beseitigen, daß man das Feinlochblech 3 ein- oder beiderseitig galvanisch verchromt. Die entstehende harte Chromschicht bildet dann eine wirksame Versteifung dieses membranartigen Lochbleches. Bei einseitiger Verchromung legt man die Chromschicht am besten auf die der Anschwemmschicht 5 zugewendete Außenseite, da sie das Lochblech 3 dann gleichzeitig unempfindlicher gegen den bei der Reinigung des Filters eintretenden Abrieb macht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Anschwemmfilter mit durchbrochenem, metallischem Stützkörper für die Anschwemmschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper aus einem Mikrosiebblech (3) besteht, das in an sich bekannter Weise auf galvanischem Wege hergestellt ist und in Filtrationsrichtung sich konisch erweiternde Löcher aufweist, wobei die Fläche der einzelnen Löcher (4) kleiner als 0,I5 mm2 sowie die Summe ihrer Durchlaßflächen auf weniger als 15 0/o der gesamten Siebfläche bemessen ist und wobei die engeren Öffnungen der Löcher (4) auf der äußeren, mit der Anschwemmschicht (5) zu hedeckenden Seite der Filterelemente liegen.
2. 2. Anschwemmfilter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrosiebblech (3) mindestens auf der Außenseite, welche die Anschwemmschicht (5) trägt, verchromt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 940 762, 907 I66, 857342, 8I7752, 805577, 747396, 672730; Dr. A. Kufferath : »Filtration und Filter«, I952, S. 80; britische Patentschrift Nr. 25 336 vom Jahre 1911.