EP0443382B1

EP0443382B1 - Verfahren zum Reinigen des Filtermittels einer Filterzentrifuge

Info

Publication number: EP0443382B1
Application number: EP91101733A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Pöschl
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-08
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2011-02-08
Also published as: ES2057619T3; JPH04219156A; DE59102298D1; EP0443382A1

Description

Verfahren zum Reinigen des Filtermittels einer Filterzentrifuge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen des Filtermittels einer Filterzentrifuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der FR-A-23 80 820 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Ablauf des Filtratsammelraumes geschlossen oder gedrosselt wird, bis die Flüssigkeit des Filtratsammelraumes bei rotiernder Schleudertrommel mindestens einen Teil der Filterschicht erreicht. Die durch die Filterschicht gedrückte Flüssigkeit führt zu einer Aufschwemmung und Lockerung und damit zu einer Regeneration der Grundschicht. Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß die Grundschicht nicht zu sehr an der Siebfläche haftet und noch so porös ist, daß sie von der Flüssigkeit durchdrungen werden kann. Zur Ablösung einer Grundschicht, die sich nach mehreren Abschälvorgängen stark verdichtet und fest in der Siebfläche verankert hat, ist dieses Verfahren jedoch nicht immer geeignet und erfordert die Zufuhr einer großen Flüssigkeitsmenge, wodurch zum einen das Ablösen der Grundschicht eine lange Zeit erfordert und zum anderen das Regenerat mit einer großen Flüssigkeitsmenge durchsetzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der vorgenannten Art anzugeben, bei dem mit geringen Flüssigkeitsmengen und in kurzer Zeit eine besonders gründliche Reinigung des Filtermittels von Prdouktresten erzielt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Der Unteranspruch betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Die nach der Erfindung geringere erforderliche Flüssigkeitsmenge und der geringere Flüssigkeitsgehalt der abgelösten Grundschicht-Feststoffbestandteile führen dazu, daß die Ablösung und Regenerierung der Grundschicht einen geringeren Zeitaufwand erfordert und somit zum eigentlichen Betrieb der Zentrifuge mehr Zeit zur Verfügung steht.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß sich zum einen durch die sättigende Durchsetzung und Überflutung der Grundschicht mit Flüssigkeit die Haftwirkung der Feststoffbestandteile untereinander und am Filtermittel reduziert und zum anderen aufgrund der Massenträgheit beim starken Abbremsen der Trommel zwischen dem Filtermittel einerseits und den Feststoffresten sowie der Flüssigkeit andererseits, Scherkräfte erzeugt werden, die ein weitestgehend vollständiges Ablösen der Grundschicht vom Filtermittel bewirken.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert; es zeigen:

Fig. 1: in schematischer Darstellung eine Filterzentrifuge mit einem das Filtermittel umgebenden Vollmantel und einer Ringtasse und
Fig. 2: in schematischer Darstellung eine Filterzentrifuge mit einfachem Aufbau

Die Fig. 1 zeigt eine Filterzentrifuge der Bauart mit einer Siphon- oder Rückspüleinrichtung. In einem Gehäuse 1 ist mit horizontaler Trommel-Drehachse 2 eine Trommel 3 gelagert. Die Trommel besteht dabei aus einem Trommelboden 4, einem Vollmantel 5, einer Ringtasse 6, einem Bordring 7 sowie einem Filtermittel 8. Der Vollmantel 5 und das Filtermittel 8 schließen einen Filtratsammelraum 9 ein, der über eine im Trommelboden 4 angeordnete Durchgangsöffnung 10 mit der Ringtasse 6 in Verbindung steht. In die Ringtasse 6 mündet ein Flüssigkeitszufuhrrohr 11 sowie ein Schälrohr 11a.
In den Trommelinnenraum 12 ragt eine um eine Schwenkachse 13 schwenkbare Austragsvorrichtung 14, die ein über die axiale Länge der Trommel 3 sich erstreckendes Schälmesser 15 trägt. An das Schälmesser 15 schließt sich ein Austragstrichter 16 an, der in ein mit einer Austragschnecke (nicht dargestellt) bestücktes Austragrohr 17 mündet. In den Trommelinnnenraum 12 ragt ferner ein Suspensionszufuhrrohr 18.
Auf dem Filtermittel 8 befindet sich eine Grundschicht 19 aus Feststoffmaterial, deren Stärke sich durch die radial äußerste Schwenkstellung des Schälmessers 15 beim Austragvorgang bestimmt. In der dargestellten Stellung befindet sich das Schälmesser 15 in einer von der Grundschichtoberfläche wieder zurückgeschwenkten Stellung.
Im Betrieb der Filterzentrifuge wird über das Suspensionszufuhrrohr 18 Suspension in die Trommel 3 gefüllt, worauf sich während des zentrifugierens auf dem Filtermittel 8 die Feststoffschicht absetzt und das Filtrat durch das Filtermittel 8 über den Filtratsammelraum 9 und die Durchgangsöffnung 10 in die Ringtasse 6 strömt, von wo das Filtrat mittels des bis zum Grund der Ringtasse einschwenkbaren Schälrohres 11a vollständig abgezogen werden kann. Die sich auf dem Filtermittel 8 abgesetzte Feststoffschicht kann anschließend durch Einschwenken des Schälmessers 15 abgeschält und über den Austragtrichter 16 und das Austragrohr 17 ausgetragen werden, wobei auf dem Filtermittel 8 die Grundschicht 19 verbleibt, die sich insbesondere nach mehrmaligen Schälvorgängen unter Erhöhung des Filtrationswiderstandes verdichtet.
In der Betriebsphase, in der die Grundschicht 19 vom Filtermittel 8 entfernt werden soll, wird über das Flüssigkeitszufuhrrohr 16 in die Ringtasse 6 Flüssigkeit eingefüllt, die über die Durchgangsöffnung 10 in den Filtratsammelraum 9 gelangt und sodann das Filtermittel 8 und die Grundschicht radial von außen nach innen durchströmt, bis die Grundschicht überflutet ist.
Die Trommeldrehzahl wird anschließend mit starker negativer Beschleunigung reduziert, so daß sich die mit Flüssigkeit gesättigte Grundschicht 19 vom Filtermittel 8 mit allen Feststoffpartikeln löst und über das Filtermittel 8 gleitet. Die Intensität der Reinigungswirkung hängt dabei von der Rotationsdifferenz zwischen der mit Feststoffen der Grundschicht beladenen Flüssigkeit und der Trommel ab.
Bei diesem Vorgang können auch Produktreste, die sich unter dem Filtermittel oder an dessen Stützstruktur (nicht dargestellt) oder an der Innenwandung des Vollmantels 5 festgesetzt haben, weggespült und zusammen mit der Flüssigkeit mit dem Schälrohr 11a aus der Ringtasse 6 abgezogen werden.
Während des Rückspülens, bzw. während der überflutung der Grundschicht mit Flüssigkeit bestimmt sich die Trommeldrehzahl danach, wie stark die Rückstände der Grundschicht auf dem Filtermittel haften.
In hartnäckigen Fällen kann das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt werden.
Der Austrag der mit den Feststoffen der Grundschicht beladenen Flüssigkeit kann in der Weise erfolgen, daß das bei verlangsamter Trommeldrehzahl sich im unteren Bereich sammelnde Feststoff-Flüssigkeitsgemisch abgesaugt wird. Rationeller ist jedoch die Verfahrensweise nach Patentanspruch 4, bei dem auf das aus Feststoffen der Grundschicht und der Flüssigkeit bestehende Gemisch erneut Suspension gefüllt wird, worauf ein normaler Funktionszyklus zum Entwässern einer Charge von Suspension in Gang gesetzt wird.
In besonders einfacher Weise gestaltet sich der Entleerungsvorgang bei Zentrifugen mit vertikaler Drehachse und Untenentleerung, bei der das aus Feststoffen der Grundschicht und aus Flüssigkeit bestehende Gemisch nach dem Abbremsen der Trommel langsam nach unten sinkt und aus der Trommel fällt.
Die Fig. 2 zeigt eine Filterzentrifuge einfacher Bauart ohne Siphon- oder Rückspüleinrichtung, wobei aber die Bauteile, die der Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Abweichung zu der Ausführungsform nach Fig. 1 mündet das Flüssigkeitszufuhrrohr 20 nicht in eine Ringtasse, sondern in den Trommelinnenraum 12.
In der Betriebsphase, in der die Grundschicht 19 vom Filtermittel 8 entfernt werden soll, wird die Flüssigkeit über das Flüssigkeitszufuhrrohr 20 von innen auf die Grundschicht 19 aufgegeben, wobei die Drehzahl der Trommel 3 und die Anzahl der vorangegangenen Schälvorgänge nach Maßgabe der Maßnahmen nach Patentanspruch 2 bestimmt wird. Nach der sättigenden Beaufschlagung und Überflutung der Grundschicht 19 mit Flüssigkeit ist das Vefahren zur vollständigen Reinigung des Filtermittels von Bestandteilen der Grundschicht wie bei der zu der Ausführungsform nach Fig 1 beschriebenen Filterzentrifuge mit Siphon - oder Rückspültrommel durchzuführen.
In zur Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechender Weise kann das Austragen des aus Grundschichtbestandteilen und Flüssigkeit bestehenden Gemisches erfolgen, wobei anstelle des Austragens auch eine erneute Zuführung von Suspension für einen nachfolgenden normalen Funktionszyklus zum Entwässern einer Charge von Suspension in Gang gesetzt werden kann.

Claims

Verfahren zum Reinigen des Filtermittels einer Filterzentrifuge von einer Grundschicht, die sich nach ein- oder mehrmaligem Austragen des Feststoffkuchens mittels eines Schälmessers und einer Austragvorrichtung auf dem Filtermittel gebildet hat, wobei die Grundschicht von Flüssigkeit sättigend durchdrungen und überflutet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeldrehzahl der Filterzentrifuge in an sich bekannter Weise nach der Maßgabe reduziert wird, daß der Zentrifugeninhalt unter vollständiger Ablösung vom Filtermittel rascher als die Trommel (3) der Filterzentrifuge dreht, die Drehzahl der Trommel (3) der Filterzentrifuge vor deren Drehzahlreduzierung nach der Maßgabe bestimmt ist, daß keine Filtration der von innen auf die Grundschicht (19) aufgegebenen Flüssigkeit im wesentlichen Umfang stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterzentrifuge nach dem Ablösen der Grundschicht (19) durch das starke Abbremsen der Trommel (3) erneut mit Suspension gefüllt wird und ein normaler Zyklus zur Entwässerung der Suspension durch Zentrifugierung und anschließendes Schälen und Austragen der Feststoffschicht in Gang gesetzt wird.