EP0155632A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen - Google Patents

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EP0155632A2
EP0155632A2 EP85102848A EP85102848A EP0155632A2 EP 0155632 A2 EP0155632 A2 EP 0155632A2 EP 85102848 A EP85102848 A EP 85102848A EP 85102848 A EP85102848 A EP 85102848A EP 0155632 A2 EP0155632 A2 EP 0155632A2
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EP
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cake
room
treatment room
cake formation
substances
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EP0155632A3 (en
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Herbert Dipl.-Ing. Schiele
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Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
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Krauss Maffei AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S2/00—Apparel
    • Y10S2/908—Guard or protector having a hook-loop type fastener
    • Y10S2/91—Hand or wrist protector

Definitions

  • the invention relates to a method for separating mixtures of substances by means of centrifugal forces, in particular for filtering and / or sedimenting solids from suspensions, in which the mixture of substances is centrifuged in a cake-forming room until a cake washable with solid particles by flooding is formed, whereby for Cake formation is particularly sedimented and filtered at the same place, and a device for performing such a method.
  • centrifuges used for this can basically be subdivided into continuously working and discontinuously working devices.
  • centrifuges to be operated discontinuously individual batches of substance mixtures are successively filled into the centrifuge and processed one after the other.
  • continuously operated centrifuges the material mixture throughput takes place continuously, and continuously separated material is removed.
  • An example of continuously operating centrifuges is the so-called push centrifuge, in which the filtration chamber is not closed in the axial direction and a slide moves the material axially at short intervals, so that it is arranged along the axis of the centrifuge with changing concentration ratios.
  • discontinuous centrifuge is the so-called peeling centrifuge, in which a certain amount of substance mixture is filled into a filter drum, which is then rotated until the solid and liquid constituents are completely separated, after which the solid cake remaining in the drum is peeled out .
  • pusher centrifuges work with a filtration chamber that is not closed off in the axial direction, it is not possible to process material mixtures with low solids concentrations, because otherwise there would be a risk of layer flooding. Also, sub-centrifuges cannot be used to produce filtrates that are completely free of solids, since no filter cloths can be used. Another disadvantage of pusher centrifuges is that they do not allow good separation of mother liquors and washing liquids. The grains (solid particles) in push centrifuges are also subjected to excessive stress for certain applications. Peeling centrifuges (with or without siphon) have the main disadvantage that the throughput, i.e. the separation performance, is relatively low.
  • the present invention has for its object to provide a method for separating mixtures of the type mentioned and an apparatus for performing such a method by means of which a high material throughput can be achieved, with regard to the product purity, the product moisture, the filtrate clarity, the purity of mother liquors and washing liquids, grain protection and freedom from foreign particles should meet strict standards.
  • the method according to the invention for solving this problem is characterized in that the cake is transferred from the cake-forming room into at least one further treatment room and that the cake is spun in the treatment room for dehumidification.
  • the measure according to the invention of transferring the solid particles is based on the knowledge that in conventional peeler centrifuges, microstructures (so-called “gussets”) form in the solid cake during centrifuging, in which the capillary Forces and the adhesive forces outweigh the centrifugal forces so that the latter do not drive the liquid out of the solid cake.
  • the rearrangement makes the gusset for the washing liquid more accessible.
  • So-called barrier layers are also formed in the solid cake concentric to the axis of rotation, which also hinder the separation of the liquids.
  • the device according to the invention for solving this problem is characterized in that a cake formation space is provided, into which the mixture of substances to be separated is filled and at least partially separated to form a cake by filtration and / or sedimentation, and in that a treatment space is provided which is connected to the Cake formation room is temporarily connectable for transferring the cake.
  • the cake-forming space is approximately cylindrical, which has a smaller radius than the treatment space and both spaces have a common axis of rotation.
  • the cake formation space is thus arranged concentrically within the treatment space, so that the solid cake formed in the cake formation space falls radially outward with rearrangement into the treatment space.
  • the treatment room is preferably conical over at least part of its axial extent, so that the conical Sections of mass can easily move during the dry spin in the direction of the end section with the larger diameter of the treatment room, where a race track with discharge nozzle is advantageously arranged.
  • the treatment room is fastened to a hollow shaft and that the cake-forming chamber is fastened to a push rod which is concentrically arranged in the hollow shaft and which is axially displaceable to the hollow shaft. Furthermore, it is provided that a radially extending sliding floor is arranged in the cake formation space, which closes an end face of the filling interior of the cake formation space, and that the opposite end face of the filling interior of the cake formation space is closed by a radially extending drum rim. In this way, the solid cake formed in the cake-forming room falls into the treatment room during relative movement between the two rooms, where it can be spun dry.
  • This method also has the advantage that the working hours of the two rooms can be set differently depending on the mixture of substances to be separated, so that the desired quality of the product can be achieved without "jamming" in the centrifuge. For example, if it is found that the spin drying takes an excessive amount of time in relation to the processes in the cake forming room, a pre-dehumidification in the cake forming room can be achieved by an extended period of rotation, so that the dry spinning takes less time. Overall, the operating parameters,
  • the centrifuge is designed as a horizontal centrifuge.
  • the rotating, axially immovable treatment room 2 is attached to the hollow shaft 1.
  • the treatment chamber 2, which is designed as a drum, carries a filter 3. It has a cylindrical section 3a and an adjoining conical section 3b. At the end with the larger diameter of the conical section 3b, a so-called racetrack 13 with discharge nozzle 14 is arranged.
  • a filtrate catch housing 15 is used to hold the separated liquid.
  • a cake-forming space 5 is fixed concentrically with the treatment space 2 on a push rod 4, which is arranged in the hollow shaft 1.
  • the axis of rotation is provided with the reference symbol 30.
  • the push rod 4 rotates at the same speed as the hollow shaft 1, so that the two spaces 2 and 5 have the same angular velocity.
  • the push rod 4 is axially movable in the direction of the double arrow 40, so that the cake forming space 5 attached to it can also be moved axially.
  • a moving floor 8 with a sealing ring 9 is fixed in place on the treatment room 2 by means of a bolt collar 7.
  • the push floor 8 closes the interior 32 of the cake formation chamber 5 tightly on an axial end face.
  • the opposite end face of the interior 32 of the cake formation space 5 is closed off by a drum rim 10 which is at a constant distance from the sliding floor 8.
  • the mixture of substances to be separated is fed into the interior 32 of the cake formation chamber 5 via an inlet pipe 12.
  • the push rod 4 is set so that the interior 32 of the drum rim 10 via seal 11 on the one hand and from the push floor 8 via seal 9 on the other hand is sealed.
  • a filter 6 in the cake formation chamber 5 enables liquid to escape from the interior 32, which is collected in the filtrate housing 15.
  • Above the filter 6, the solid cake 50 is formed in the interior 32, which is optionally subjected to a washing liquid from above.
  • a support fabric 22 is interposed.
  • the cake After a batch has been pre-separated in the cake-forming room 5 after it has been filled in with cake formation by means of filtrate / sedimentation, the cake can be pre-dehumidified by intermediate spinning. The solid cake can then be washed - if necessary several times - using a washing liquid.
  • the push rod 4 is moved to the right in accordance with arrow 40 in FIG. 1, the drum rim 10 and the push floor 8 remaining stationary, so that the solid particle cake 50 falls out of the cake formation chamber 5 into the treatment room 2.
  • the structures formed there, such as “gussets” or barrier layers, are dissolved and the solid particles rearrange themselves.
  • the push rod 4 moves to the right in FIG. 1 to such an extent that the entire solid charge from the interior 32 of the cake-forming chamber 5 is striking the cylindrical section 3a of the treatment chamber 2.
  • the push rod 4 then moves to the left in FIG.
  • the inclination of the conical section 3b of the treatment room 2 is selected so that the solid cake can be moved with little thrust in the direction of the racetrack 13, from where the solids are discharged from the device via the discharge nozzle 14.
  • FIG. 2 shows the area A bordered in FIG. 1 in detail.
  • a so-called “side filtration” can be used.
  • a support fabric 17 fastened to the drum rim 10 with a sieve 18 enables the liquid 60, in particular, which protrudes in the filter chamber, to drain through the bores 19.
  • a siphon system 36 fastened to the drum rim 10 with (known per se) siphon cup 20 and siphon peeling tube 21 enables filtrate drainage through the bores 25 in the case of missing or blocked bores 16 in the cake formation chamber 5.
  • the difference in height H of the liquid column under the sieve 6 of the cake formation chamber becomes effective .

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen mittels Zentrifugalkräften, insbesondere zum Filtrieren und/oder Sedimentieren von Feststoffen aus Suspensionen, bei dem das Stoffgemisch in einem Kuchenbildungsraum rotiert wird, bis ein Kuchen mit Feststoff-Partikeln gebildet ist, welcher sodann mit einer Waschflüssigkeit gewaschen, danach geschleudert und aus dem Kuchenbildungsraum ausgetragen wird, wobei die Anordnung der Feststoff-Partikeln des Kuchens durch Umlagerung geändert und der Kuchen aus umgelagerten Partikeln vor dem Austragen aus der Vorrichtung einer Entfeuchtung mittels Schleuderns unterzogen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen mittels Zentrifugal-Kräften, insbesondere zum Filtrieren und/oder Sedimentieren von Feststoffen aus Suspensionen, bei dem das Stoffgemisch in einem Kuchenbildungsraum zentrifugiert wird, bis ein durch Überflutung waschbarer Kuchen mit Feststoff-Partikeln entsteht, wobei zur Kuchenbildung insbesondere gleichzeitig am selben Ort sedimentiert und filtriert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Die Anwendung von Zentrifugalkräften bei der Trennung von Stoffgemischen ist insbesondere in der Chemie, der Pharmazie und der Aufbereitungstechnik gut bekannt. Die hierfür verwendeten Zentrifugen lassen sich grundsätzlich in kontinuierlich arbeitende und diskontinuierlich-arbeitende Vorrichtungen unterteilen. Bei diskontinuierlich zu betreibenden Zentrifugen werden einzelne Chargen von Stoffgemischen sukzessive in die Zentrifuge eingefüllt und nacheinander verarbeitet. Bei kontinuierlich betriebenen Zentrifugen erfolgt der Stoffgemisch-Durchsatz kontinuierlich, und es wird permanent getrenntes Material entnommen.
  • Ein Beispiel für kontinuierlich arbeitende Zentrifugen ist die sogenannte Schubzentrifuge, bei der der Filtrationsraum in Axialrichtung nicht abgeschlossen ist und ein Schieber in kurzen Abständen das Material axial verschiebt, so daß dieses sich mit sich ändernden Konzenträtionsverhältnissen entlang der Achse der Zentrifuge anordnet.
  • Ein Beispiel für eine diskontinuierlich arbeitende Zentrifuge ist die sogenannte Schälzentrifuge, bei der jeweils eine bestimmte Menge Stoffgemisch in eine Filtertrommel eingefüllt wird, welche danach bis zur vollständigen Trennung der festen und flüssigen Stoffbestandteile rotiert wird, woraufhin der in der Trommel verbleibende Feststoff-Kuchen herausgeschält wird.
  • Beide vorbekannten Zentrifugen, Schälzentrifuge und Schubzentrifuge, weisen hinsichtlich der allgemein an die Trennung von Stoffen gestellten Anforderungen verschiedene Nachteile auf.
  • Da die Schubzentrifugen mit einem in Achsrichtung nicht abgeschlossenen Filtrationsraum arbeiten, können hiermit nicht Stoffgemische mit geringen Feststoff-Konzentrationen verarbeitet werden, weil andernfalls die Gefahr der Schichtüberflutung bestünde. Auch lassen sich mit Sohubzentrifugen keine von Feststoff völlig befreiten Filtrate erzeugen, da keine Filtertücher einsetzbar sind. Weiterhin ist bei Schubzentrifugen von Nachteil, daß sie keine gute Trennung von Mutter- und Waschflüssigkeiten erlauben. Auch werden die Körner (Feststoffpartikeln) in Schubzentrifugen für bestimmte Anwendungsfälle übermässig strapaziert. Schälzentrifugen (mit oder ohne Siphon) haben vor allem den Nachteil, daß die Durchsatzmenge, also die Trennleistung, relativ gering ist. Da die einzelnen Chargen nacheinander verarbeitet werden, muß die Drehzahl der Zentrifuge häufig geändert werden, was nicht nur sehr arbeitsaufwendig ist, sondern auch Energie vergeudet. Wegen der hohen Schälkräfte ist der konstruktive Aufwand bei derartigen Zentrifugen sehr hoch. Auch besteht die Gefahr von Ratterschwingungen. Schließlich läßt auch die Kornschonung bei Schälzentrifugen zu wünschen übrig, da die Schälmesser den Feststoffkuchen äußerst grob behandeln.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, mittels derer ein hoher Stoff-Durchsatz erreichbar ist, wobei hinsichtlich der Produktreinheit, der Produktfeuchte, der Filtratklarheit, der Reinheit von Mutter- und Waschflüssigkeiten, der Kornschonung und der Fremdpartikel-Freiheit strenge Maßstäbe erfüllt sein sollen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß der Kuchen aus dem Kuchenbildungsraum in wenigstens einen weiteren BehandluNgsraum überführt wird und daß der Kuchen in dem Behandlungsraum zur Entfeuchtung geschleudert wird.
  • Dererfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahme des Umlägerns der Feststoff-Partikeln liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei herkömmlichen Schälzentrifugen sich während des Schleuderns im Feststoff-Kuchen Mikro-Strukturen bilden (sogenannte "Zwickel"), in denen die Kapillär-Kräfte und die Adhäsionskräfte die Zentrifugalkräfte überwiegen, so daß letztere die Flüssigkeit nicht aus dem Feststoff-Kuchen treiben. Durch die Umlagerung werden die Zwickel für die Waschflüssigkeit besser zugänglich. Auch bilden sich im Feststoff-Kuchen konzentrisch zur Rotationsachse sogenannte Sperrschichten, welche ebenfalls die Abtrennung der Flüssigkeiten behindern. Durch die erfindungsgemäße Umlagerung, also die Auflockerung und Neuorientierung der Struktur des Feststoff-Kuchens, werden sowohl die nachteiligen Sperrschichten als auch die genannten Mikro-Strukturen aufgelöst, so daß eine bessere Stofftrennung erzielt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kuchenbildungsraum vorgesehen ist, in den das zu trennende Stoffgemisch eingefüllt und unter Bildung eines Kuchens durch Filtration und/oder Sedimentation zumindest teilweise getrennt wird und daß ein Behandlungsraum vorgesehen ist, der mit dem Kuchenbildungsraum räumlich zeitweise zur Überführung des Kuchens verbindbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kuchenbildungsraum etwa zylinderförmig ausgestaltet ist, wobei dieser einen geringeren Radius aufweist als der Behandlungsraum und beide Räume eine gemeinsame Rotationsachse haben. Bei dieser Anordnung ist also der Kuchenbildungsraum konzentrisch innerhalb des Behandlungsraumes angeordnet, so daß der in dem Kuchenbildungsraum gebildete Feststoff-Kuchen radial auswärts unter Umlagerung in den Behandlungsraum fällt. Der Behandlungsraum ist dabei über zumindest einen Teil seiner Axial-Erstreckung vorzugsweise konisch ausgeformt, so daß sich die in den konischen Abschnitten gelangende Masse beim Trockenschleudern in Richtung auf den Endabschnitt mit dem größeren Durchmesser des Behandlungsraumes leicht verschieben läßt, wo vorteilhafterweise eine Rennbahn mit Austragstutzen angeordnet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Behandlungsraum an einer Hohlwelle befestigt ist und daß der Kuchenbildungsraum an einer in der Hohlwelle konzentrisch angeordneten Schubstange befestigt ist, welche axial zu der Hohlwelle verschiebbar ist. Weiterhin ist vorgesehen, daß in dem Kuchenbildungsraum ein sich radial erstreckender Schubboden angeordnet ist, der eine Stirnseite des Füll-Innenraumes des Kuchenbildungsraumes abschließt, und daß die gegenüberliegende Stirnseite des Füll-Innenraumes des Kuchenbildungsraumes von einem sich radial erstreckenden Trommelbord abgeschlossen ist. Auf diese Weise fällt der in dem Kuchenbildungsraum gebildete Feststoff-Kuchen bei Relativbewegung zwischen den beiden Räumen in den Behandlungsraum, wo er trocken-geschleudert werden kann.
  • Dieses Verfahren hat auch den Vorteil, daß die Arbeitszeiten der beiden Räume je nach dem zu trennenden Stoffgemisch unterschiedlich einstellbar sind, so daß die gewünschte Qualität des Produktes erreichbar ist, ohne daß ein "Stau" in der Zentrifuge entsteht. Stellt sich beispielsweise heraus, daß die Trockenschleuderung im Verhältnis zu den Vorgängen im Kuchenbildungsraum übermäßig viel Zeit beansprucht, so kann eina Vorentfeuchtung in dem Kuchenbildungsraum durch eine verlängerte Rotationsdauer erreicht werden, so daß die Trockenschleuderung weniger Zeit beansprucht. Insgesamt lassen sich also die Betriebsparameter,
  • insbesondere die Rotationszeiten und Chargen in den einzelnen Räumen so einstellen, daß sich der Durchsatz des Materials durch die Zentrifuge ohne Bildung eines sogenannten "Engpasses" optimieren läßt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Nachfolgend sind das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 einen Schnitt durch die schematisch dargestellte Vorrichtung und
    • Fig. 2 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausgestaltung des in Fig. 1 umrandeten Bereiches A.
  • Gemäß Fig. 1 ist die Zentrifuge als Horizontal- Zentrifuge ausgestaltet. An der Hohlwelle 1 ist der rotierende, axial nicht bewegliche Behandlungsraum 2 befestigt. Der als Trommel ausgebildete Behandlungsraum 2 trägt einen Filter 3. Er weist einen zylindrischen Abschnitt 3a und einen sich daran anschließenden konischen Abschnitt 3b auf. Am Ende mit dem größeren Durchmesser des konischen Abschnittes 3b ist eine sogenannte Rennbahn 13 mit Austragstutzen 14 angeordnet.
  • Ein Filtrat-Fanggehäuse 15 dient dem Aufnehmen der abgetrennten Flüssigkeit.
  • Konzentrisch mit dem Behandlungsraum 2 ist ein Kuchenbildungsraum 5 an einer Schubstange 4 befestigt, welche in der Hohlwelle 1 angeordnet ist. Die Rotationsachse ist mit dem Bezugszeichen 30 versehen.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel rotiert die Schubstange 4 mit derselben Drehzahl wie die Hohlwelle 1, so daß die beiden Räume 2 und 5 die gleiche Winkelgeschwindigkeit haben. Die Schubstange 4 ist in Richtung des Doppel-Pfeiles 40 axial beweglich, so daß auch der an ihr befestigte Kuchenbildungsraum 5 axial bewegbar ist.
  • Mittels eines Bolzenkranzes 7 ist an dem Behandlungsraum 2 ortsfest ein Schubboden 8 mit Dichtring 9 befestigt. Der Schubboden 8 schließt den Innenraum 32 des Kuchenbildungsraumes 5 an einer axialen Stirnseite dicht ab. Die gegenüberliegende Stirnseite des Innenraumes 32 des Kuchenbildungsraumes 5 wird durch ein Trommelbord 10 abgeschlossen, welches einen konstanten Abstand zum Schubboden 8 aufweist.
  • Über ein Einlaufrohr 12 wird das zu trennende Stoffgemisch in den Innenraum 32 des Kuchenbildungsraumes 5 eingegeben. Die Schubstange 4 ist dabei so eingestellt, daß der Innenraum 32 vom Trommelbord 10 via Dichtung 11 einerseits und vom Schubboden 8 via Dichtung 9 andererseits dicht abgeschlossen ist. Ein Filter 6 im Kuchenbildungsraum 5 ermöglicht den Austritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum 32, welche im Filtratgehäuse 15 aufgefangen wird. Oberhalb des Filters 6 bildet sich im Innenraum 32 der Feststoff-Kuchen 50, welcher gegebenenfalls von oben mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt wird. Zur Abstützung des Filters 6 gegen den Boden des Kuchenbildungsraumes 5 ist ein-Stützgewebe 22 zwischengelegt. (Fig. 2)
  • Nachdem eine Charge im Kuchenbildungsraum 5 nach ihrem Einfüllen unter Kuchenbildung durch Filtratinn/ Sedimentation vorgetrennt ist, kann der Kuchen durch Zwischenschleudern vorentfeuchtet werden. Sodann kann der Feststoff-Kuchen - bei Bedarf mehrmals - mittels einer Waschflüssigkeit gewaschen werden.
  • Danach wird die Schubstange 4 gemäß dem Pfeil 40 in Fig. 1 nach rechts bewegt, wobei das Trommelbord 10 und der Schubboden 8 ortsfest stehenbleiben, so daß der Festpartikel-Kuchen 50 aus dem Kuchenbildungsraum 5 in den Behandlungsraum 2 fällt. Bei dem Herausfallen des Feststoff-Kuchens aus dem Innenraum 32 des Kuchenbildungsraumes 5 werden die dort gebildeten Strukturen, wie "Zwickel" oder Sperrschichten, aufgelöst und die Feststoff-Partikeln arrangieren sich neu. Die Schubstange 4 bewegt sich in Fig. 1 soweit nach rechts, daß die gesamte Feststoff-Charge aus dem Innenraum 32 des Kuchenbildungsraumes 5 auf den zylindrischen Abschnitt 3a des Behandlungsraumes 2 auffällt. Sodann bewegt sich die Schubstange 4 in Fig. 1 nach links, wobei die Schubscheibe 34 die im zylindrischen Abschnitt 3a des Behandlungsraumes 2 angesammelten Feststoffe nach links in den konischen Abschnitt 3b des Behandlungsraumes 2 schiebt. Dort wird der Feststoffkuchen 50 entfeuchtet, wobei das Filter 3 den Durchgang der Flüssigkeit in das Filtrat-Fanggehäuse 15 ermöglicht.
  • Die Neigung des konischen Abschnittes 3b des Behandlungsraumes 2 ist so gewählt, daß sich der Feststoff- Kuchen mit geringer Schubkraft in Richtung auf die Rennbahn 13 bewegen läßt, von wo die Feststoffe über den Austragstutzen 14 aus der Vorrichtung abgeführt werden.
  • In Fig. 2 ist der in Fig. 1 umrandete Bereich A im einzelnen dargestellt. Zusätzlich zu der bekannten Filtration durch die Bohrungen 16 im Kuchenbildungsraum 5 kann eine sogenannte "Seitenfiltration" angewandt werden. Ein am Trommelbord 10 befestigtes Stützgewebe 17 mit einem Sieb 18 ermöglicht den Abfluß insbesondere der in der Filterkammer überstehenden Flüssigkeit 60 durch die Bohrungen 19.
  • Ein am Trommelbord 10 befestigtes Siphonsystem 36 mit (an sich bekannter ) Siphontasse 20 und Siphonschälrohr 21 ermöglicht bei fehlenden oder verstopften Bohrungen 16 in dem Kuchenbildungsraum 5 einen Filtratabfluß durch die Bohrungen 25. Dabei wird die Differenzhöhe H der Flüssigkeitssäule unter dem Sieb 6 des Kuchenbildungsraumes wirksam.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung zum Ausdruck kommenden Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims (20)

1. Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen mittels Zentrifugal-Kräften, insbesondere zum Filtrieren und/oder Sedimentieren von Feststoffen aus Suspensionen, bei dem das Stoffgemisch in einem Kuchenbildungsraum zentrifugiert wird, bis ein durch Überflutung waschbarer Kuchen mit Feststoff-Partikeln entsteht, wobei zur Kuchenbildung insbesondere gleichzeitig am selben Ort sedimentiert und filtriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchen aus dem Kuchenbildungsraum in wenigstens einen weiteren Behandlungsraum überführt wird und daß der Kuchen in demBehandlungsraum zur Entfeuchtung geschleudert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überführen des Kuchens die Feststoff-Partikeln im Kuchen umgelagert werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchen im Kuchenbildungsraum einer Vorentfeuchtung durch Schleudern unterzogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchen mit einer Waschflüssigkeit einmal oder mehrmals gewaschen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchen beim Umlagern radial auswärts unter Wirkung der Zentrifugalkraft entweder eine Fallstrecke durchfällt und/oder auf einer schiefen Ebene bewegt wird.
6. Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen mittels Zentrifugalkräften, insbesondere zum Filtrieren und/oder Sedimentieren von Feststoffen aus Suspensionen, mit einer Filtertrommel, in der das Stoffgemisch zumindest teilweise getrennt wird, bis ein Kuchen mit Feststoff-Partikeln gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kuchenbildungsraum (5) vorgesehen ist, in den das zu trennende Stoffgemisch eingefüllt und unter Bildung eines Kuchens durch Filtration und/oder Sedimentation zumindest teilweise getrennt wird und daß ein Behandlungsraum (2) vorgesehen ist, der mit dem Kuchenbildungsraum (5) räumlich zeitweise zur Überführung des Kuchens verbindbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchenbildungsraum (5) etwa zylinderförmig ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchenbildungsraum (5) einen geringeren Filtrations-/Sedimentations-Radius aufweist als der Behandlungsraum (2) und daß beide Räume (2, 5) eine gemeinsame Rotationsachse (30) haben.
9.-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum (2) zumindest über einen Teil (3b) seiner Axial-Erstreckung konisch ausgeformt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räume (2, 5) relativ zueinander axial verschiebbar gelagert sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum (2) an einer Hohlwelle (1) befestigt ist und daß der Kuchenbildungsraum (5) an einer in der Hohlwelle (1) konzentrisch angeordneten Schubstange ( 4) befestigt ist, welche axial in der Hohlwelle (1) verschiebbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kuchenbildungsraum (5) ein sich radial erstreckender Schubboden (8) angeordnet ist, der eine Stirnseite des Füll-Innenraumes (32) des Kuchenbildungsraumes (5) abschließt, und daß die gegenüberliegende Stirnseite des Füll-Innenraumes (32) des Kuchenbildungsraumes (5) von einem sich radial erstreckenden Trommelbord (10) abgeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchenbildungsraum (5) relativ zu dem Schubboden (8) und dem Trommelbord (10) verschiebbar ist, wobei der Abstand zwischen Trommelbord (10) und Schubboden (8) konstant bleibt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum (2) im Bereich (3a) zwischen Trommelbord (10) und Schhbboden (8) etwa zylinderförmig ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuchenbildungsraum (5) an seinem-dem konischen Abschnitt (3b) zugekehrten Ende mit einer radialen Schubscheibe (34) versehen ist, die den zylinderförmigen Bereich (3a) des Behandlungsraumes (2) bei Relativbewegung zwischen den Raumes (2, 5) durchstreicht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaufrohr (12) den Trommelbord (10) konzentrisch zur Rotationsachse (30) durchsetzt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, . dadurch gekennzeichnet, daß am offenen Endabschnitt des Behandlungsraumes (2) eine Rennbahn (13) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rennbahn (13) ein Austragstutzen (14) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Trommelbord (10) ein z.B. scheibenförmiges Stützgewebe (17) mit Sieb (18) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß am Trommelbord (10) ein Siphonsystem (36) mit Siphontasse (20) und ein Siphonschälrohr (21) vorgesehen sind.
EP85102848A 1984-03-21 1985-03-13 Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen Expired - Lifetime EP0155632B1 (de)

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