EP2606177A2 - Verfahren zur filterung von suspensionen - Google Patents

Verfahren zur filterung von suspensionen

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Publication number
EP2606177A2
EP2606177A2 EP11728271.5A EP11728271A EP2606177A2 EP 2606177 A2 EP2606177 A2 EP 2606177A2 EP 11728271 A EP11728271 A EP 11728271A EP 2606177 A2 EP2606177 A2 EP 2606177A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
hollow shaft
chamber
filtrate
rotational speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11728271.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eirik Kultom Karlsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2606177A2 publication Critical patent/EP2606177A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D37/00—Processes of filtration
    • B01D37/04—Controlling the filtration
    • B01D37/045—Controlling the filtration by level measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/35—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with multiple filtering elements characterised by their mutual disposition
    • B01D33/37—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with multiple filtering elements characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D33/39—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with multiple filtering elements characterised by their mutual disposition in parallel connection concentrically or coaxially
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/04—Flat screens
    • D21D5/046—Rotary screens

Definitions

  • the invention relates to a process for filtering suspensions, in particular aqueous-suspended pulp fibers, according to the preamble of claim 1.
  • Filter processes are known to serve for the separation of solids from a suspension.
  • the filter elements used in this case hold back most of the solids at the inlet side of their filter surfaces and allow the liquid, usually water, to pass through as filtrate.
  • the liquid usually water
  • the retained solids often referred to as filter cake, should have the lowest possible water content. Frequent use is in pulp and paper making, where fibrous suspensions are to be filtered.
  • the filtrates formed are very well suited for reuse in the production process.
  • the typical filter device for the process is the disc filter whose filter trough has a plurality of chambers for different in their composition suspension streams. This offers the possibility to filter several suspension streams in a single device, which reduces costs and space requirements. On the other hand, the operation of such a machine becomes complex and the control more difficult. There is therefore a risk of a non-optimal effectiveness of the process, which can make up for the aforementioned savings again.
  • the invention is based on the object to provide a method of filtering, with which it is possible to carry out the filtering economically and at the same time particularly effective. This object is achieved by the features mentioned in claim 1.
  • the parameters for a plurality of filtration processes in the same device can be influenced independently of one another.
  • An additional degree of freedom is provided, in particular for the control strategy of the method, whereby it is possible to apply different pressure differences in the same machine.
  • Figure 2 schematically: a disc filter with a view of the front side
  • FIG. 3 a simplified illustrated control scheme for carrying out the
  • Figure 4 the scheme of Figure 3, varied and extended with dilution water addition.
  • FIG. 1 schematically shows a disk filter serving as a filter device with a plurality of disk-shaped segmented filter elements 1 and 1 ' (see FIG. partly immersed in a filled with suspension S1 and S2 filter trough 4.
  • Filter trough 4 is divided by a partition wall 14 into the chambers 12 and 13, which are fed by the pumps 8 and 9 with the suspension S1 and S2, respectively.
  • two adjacent troughs could be used.
  • five filter elements 1 dip in the chamber 12 and three filter elements 1 ' in the chamber 13 a.
  • the filter elements can also be assigned differently to the corresponding chambers.
  • All filter elements 1 and are mounted on a horizontally arranged rotating hollow shaft 3, from which the filtrates F1 and F2 are withdrawn at both ends, for which purpose the pumps 10 and 11 are provided in this example.
  • the filtrate F1 is formed from the suspension S1 of the chamber 12 and the filtrate F2 from the suspension S2 of the chamber 13.
  • the drive 7 sets the hollow shaft in rotation, wherein a rotational speed between 0.5 and 1, 5 revolutions per minute is common.
  • the rotational speed of the hollow shaft 3 and the flow rates of the pumps 8, 9, 10 and / or 1 1 are integrated into the control of the filtering process.
  • the majority of the solids is retained on the filter elements 1 and 1 ' , and forms a filter cake, which is discharged as thick matter 5 and 6 from the filter device.
  • the filter trough 4 is open at the top, so it works with ambient pressure.
  • Fig. 2 the disc filter is shown with a view of the front side and thereby the segmentation of the filter elements 1 can be seen.
  • the individual segments divided against each other take up the filtrate F1 and guide it at its radially inner side into the interior of the hollow shaft 3.
  • a control head not shown here, a hydraulic connection to the segments, depending on their respective rotational position produced.
  • This example also shows the already mentioned possibility of forming a primary turbid filtrate TF and a clear filtrate KF and stripping them separately.
  • the clear filtrate KF is an important product of the process, the usually intended for dilution elsewhere.
  • the quantitatively far lower turbid filtrate TF z. B. recycled as dilution water and again subjected to the filtering process.
  • the operation of disc filters is known, which is why it will not be discussed further here.
  • the diagram in FIG. 3 serves to explain and explain various advantageous control strategies in the implementation of the method.
  • the filter device used is a disk filter as in FIG. 1.
  • a filter element 1 which dips into the chamber 12 and a filter element 1 ' , which dips into the chamber 13.
  • the chamber 12 is equipped with a level transmitter 15 and the chamber 13 with a level transmitter 16, each of which their signals (measured values) 19 and 20 forward the process control system PLS.
  • the pumps 8 and 9 for the suspensions S1 and S2 and the pumps 10 and 1 1 for the filtrates F1 and F2 are controlled in this example by signals 17, 18, 21 and 22.
  • the pumps can be speed-controlled or equipped with adjustable throttles.
  • the drive 7 of the hollow shaft 3 is controlled by signal 23 to influence the rotational speed.
  • the pumps F1 and F2 conveying the filtrates 10 and 1
  • geodesic drop sections over several meters in height are used (see Fig. 4), in which the downpipes dip into the filtrate bundles.
  • Variant 1 Some possible variants of the control strategy are as follows: Variant 1:
  • the flow rates of the suspensions S1 and S2 are adjusted to temporally constant values by the signals 17 and 18.
  • the pump 10 generates the negative pressure in the conduit system for the filtrate F1, which may be set relatively high in order to obtain the highest possible filtrate.
  • Signal 23 controls the drive 7 of the hollow shaft so that in the chamber 12, the signal level 19 reported by the signal level is within the prescribed range. It lowers a higher speed the liquid level of the chamber 12 and vice versa. Of course, this speed change also affects the fluid level of the chamber 13. However, since other conditions may be present here than in the chamber 12, it is advantageous to be able to set a further parameter acting only in chamber 13.
  • a signal 21 is formed from the liquid level of the chamber 3 reported by the signal 20, which controls the pump 10 for the filtrate F2 so that the liquid level remains in the prescribed range even in the chamber 13. In this way, the operation of the disc filter can be automated perfectly.
  • the flow rate of the filtrate F1 from the first chamber 12 can be at a high
  • Variation 2 is modified such that the liquid level of the second chamber 13 is controlled by changing the rotational speed of the hollow shaft 3, while liquid level of the first chamber 12 by controlling the filtrate F1 deducting pump 10 in the given
  • the aim of this variant is to set the process in each case optimally to the requirements. It therefore provides that by an intelligent
  • FIG. 4 Another possibility for influencing the operation of a filter device carrying out the method is the addition of dilution water into the filter trough 4 or in its feed lines.
  • FIG. 4 shows the scheme of FIG. 3 has been supplemented accordingly.
  • the dilution water 24 via control valves 25 and 26 is optionally added to the streams of the suspensions S1 and S2, in this example, in the suction lines of the pumps 8 and 9.
  • the control valves 25 and 26 receive signals 27 and 28 from the process control system PLS.
  • the negative pressure sucking the filtrates is hereby generated in each case with a geodetic drop height H1 or H2. These are the filtrate 33 and 34, dip in the downpipes z. B.
  • the liquid levels in the filtrate beds 33 and 34 have in practice an upper and a lower limit, which leads to a minimum or maximum value of the negative pressure for filtrate suction. These fluid levels can each be adjusted according to the required negative pressure.
  • the signals 29 and 31 give the level values to the process control system PLS.
  • the output from the process control system PLS signals 30 and 32 then adjust the control valves 35 and 36, the z. B. in the drain lines of Filtratbütten 33 and 34 are located.
  • controlled control valves 35 ' and 36 ' can also be located in the downpipes between the hollow shaft 3 and the filtrate chest 33 or 34.
  • the use of downpipes for vacuum generation is particularly favorable and may save two pumps. It is not limited to the example of FIG. 4.
  • the negative pressures in the Filtratbütten 33 and 34 can also by other means, for. B. pumps are generated.
  • the liquid level of a chamber (eg, chamber 12 in Fig. 4) is regulated as a "Level Master.”
  • the maximum pressure for the filtrate suction is set and no dilution water is added, and the liquid level is continuously measured as a reaction
  • the liquid level of the second chamber (eg, chamber 13 in Fig. 4) becomes regulated as "Level Slave.” The liquid level is constantly measured.
  • the first chamber (chamber 12 in Figure 4) is regulated as before the second chamber (chamber 13 in Fig. 4).
  • chamber is the suspension S1 or S2 with the lower
  • chamber is the one with the lower on the filter surface related volume flow rate driven

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Abstract

Das Verfahren dient zur Filtrierung von Suspensionen (S1, S2), insbesondere Zellstofffasern in wässrigen Suspensionen. Dabei werden in einer Filtervorrichtung, insbesondere einem Scheibenfilter, mindestens zwei verschiedene Suspensionen (S1, S2), gefiltert, so dass als Durchlauf Filtrate (F1, F2) und als Rückstand Dickstoffe (5, 6) gebildet werden. Das Verfahren wird vorzugsweise dadurch geregelt, dass sowohl die Unterdrücke zur Filtratabsaugung als auch die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle (3) in das Regelkonzept einbezogen werden.

Description

Verfahren zur Filterung von Suspensionen wässrig suspendierten Zellstofffasern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Filterung von Suspensionen, insbesondere von wässrig suspendierten Zellstofffasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Filterverfahren dienen bekanntlich zur Abtrennung von Feststoffen aus einer Suspension. Die dabei verwendeten Filterelemente halten an der Zulaufseite ihrer Filterflächen den größten Teil der Feststoffe zurück und lassen die Flüssigkeit, im Regelfall Wasser, als Filtrat passieren. Oft wird ein möglichst geringer Rest an Feststoffen im Filtrat angestrebt, was sich z.B. durch die getrennte Ableitung eines primären Trübfiltrat (kleine Menge) und eines sekundären Klarfiltrates (große Menge) erreichen lässt. Die zurückgehaltenen Feststoffe, oft als Filterkuchen bezeichnet, sollen einen möglichst geringen Wassergehalt aufweisen. Eine häufige Anwendung findet in der Zellstoff- und Papiererzeugung statt, wobei faserhaltige Suspensionen zu filtrieren sind. Die gebildeten Filtrate sind zur Wiederverwendung im Produktionsprozess sehr gut geeignet.
Die typische Filtervorrichtung für das Verfahren ist das Scheibenfilter, dessen Filtertrog mehrere Kammern für in ihrer Zusammensetzung unterschiedliche Suspensionsströme aufweist. Das bietet die Möglichkeit, in einer einzigen Vorrichtung mehrere Suspensionsströme zu filtrieren, was Kosten und Platzbedarf senkt. Auf der anderen Seite wird der Betrieb einer solchen Maschine komplex und die Regelung schwieriger. Es besteht daher die Gefahr einer nicht optimalen Effektivität des Prozesses, was die erwähnten Einsparungen wieder zunichte machen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Filterung zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Filterung ökonomisch und gleichzeitig besonders effektiv durchzuführen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Mit Hilfe der Erfindung können die Parameter für mehrere Filtrationsvorgänge in derselben Vorrichtung unabhängig voneinander beeinflusst werden. Es wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad, insbesondere für die Regelstrategie des Verfahrens geschaffen, wobei die Möglichkeit besteht, unterschiedliche Druckdifferenzen in derselben Maschine anzulegen.
Wird z. B. die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle, auf der alle rotierenden Filterelemente befestigt sind, so geregelt, dass die eine (erste) Suspension optimal gefiltert wird, kann zur Optimierung der Filtration der anderen (zweiten) Suspension eine Änderung der Druckdifferenz vorgenommen werden, mit der das Filtrat der zweiten Suspension abgezogen wird. Auf diese Weise kann dem unterschiedlichen Entwässerungsverhalten und/oder dem unterschiedlichen Feststoffgehalt der verschiedenen Suspensionen Rechnung getragen werden. Es kann aber auch sein, dass unterschiedliche Trockengehalte der Filterkuchen und/oder unterschiedliche Filtrat-Reinheiten eingestellt werden sollen, was mit diesem Verfahren ebenfalls erreichbar ist.
Die Erfindung wird erläutert an Hand von schematischen Zeichnungen. Dabei zeigen: Figur 1 : das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer nur skizzierten
Filtervorrichtung;
Figur 2: schematisch: ein Scheibenfilter mit Blick auf die Stirnseite;
Figur 3: ein vereinfacht dargestelltes Regelschema zur Durchführung des
Verfahrens;
Figur 4: das Schema der Fig.3, variiert und mit Verdünnungswasserzugabe erweitert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen als Filtervorrichtung dienenden Scheibenfilter mit mehreren scheibenförmigen segmentierten (s. Fig.2) Filterelementen 1 und 1 '. die teilweise in einen mit Suspension S1 und S2 gefüllten Filtertrog 4 eintauchen. Der Filtertrog 4 ist durch eine Trennwand 14 in die Kammern 12 und 13 aufgeteilt, die jeweils durch die Pumpen 8 und 9 mit der Suspension S1 bzw. S2 gespeist werden. Statt wie hier ein geteilter Filtertrog 4 könnten auch zwei nebeneinander stehende Tröge verwendet werden. Bei diesem Beispiel tauchen fünf Filterelemente 1 in die Kammer 12 und drei Filterelemente 1 ' in die Kammer 13 ein. Je nach Anforderungen an das Verfahren können die Filterelemente auch anders den entsprechenden Kammern zugeteilt werden. Alle Filterelemente 1 und sind auf einer waagerecht angeordneten rotierenden Hohlwelle 3 befestigt, aus der an beiden Enden die Filtrate F1 und F2 abgezogen werden, wozu bei diesem Beispiel die Pumpen 10 bzw. 1 1 vorgesehen sind. Auf diese Weise wird das Filtrat F1 aus der Suspension S1 der Kammer 12 gebildet und das Filtrat F2 aus der Suspension S2 der Kammer 13. Der Antrieb 7 versetzt die Hohlwelle in Rotation, wobei eine Rotationsgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 1 ,5 Umdrehungen pro Minute üblich ist. Mit Vorteil sind die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle 3 und die Durchsätze der Pumpen 8, 9, 10 und/oder 1 1 in die Regelung des Filterprozesses integriert. Der überwiegende Anteil der Feststoffe wird an den Filterelementen 1 und 1 ' zurückgehalten, und bildet einen Filterkuchen, der als Dickstoff 5 und 6 aus der Filtervorrichtung abgeführt wird.
Der Filtertrog 4 ist oben offen, arbeitet also mit Umgebungsdruck. Es gibt auch andere für das Verfahren geeignete Filtervorrichtungen, bei denen der Filtertrog geschlossen ist und unter Überdruck steht. Das ist zwar aufwändiger, ermöglicht aber größere Druckdifferenzen beim Filterprozess.
In Fig. 2 ist der Scheibenfilter mit Blick auf die Stirnseite dargestellt und dadurch die Segmentierung der Filterelemente 1 erkennbar. Die einzelnen gegeneinander abgeteilten Segmente nehmen das Filtrat F1 auf und leiten es an ihrer radial inneren Seite in den Innenraum der Hohlwelle 3. Durch einen hier nicht gezeigten Steuerkopf wird eine hydraulische Verbindung zu den Segmenten, abhängig von ihrer jeweiligen Umdrehungsposition hergestellt. Dieses Beispiel zeigt auch die schon erwähnte Möglichkeit, ein primäres Trübfiltrat TF und ein Klarfiltrat KF zu bilden und getrennt abzuziehen. Dabei ist das Klarfiltrat KF ein wichtiges Produkt des Verfahrens, das zumeist zur Verdünnung an anderer Stelle vorgesehen ist. Das mengenmäßig weit geringere Trübfiltrat TF kann z. B. als Verdünnungswasser zurückgeführt und erneut dem Filterprozess unterzogen werden. Die Arbeitsweise von Scheibenfiltern ist bekannt, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird.
Das Schema in Fig.3 dient zur Erklärung und Erläuterung verschiedener vorteilhafter Regelstrategien bei der Durchführung des Verfahrens. Die verwendete Filtervorrichtung ist ein Scheibenfilter wie in Fig. 1 . Von den Filterelementen sind exemplarisch ein Filterelement 1 , das in die Kammer 12 eintaucht gezeichnet und ein Filterelement 1 ', das in die Kammer 13 eintaucht. Im Normalfall sind es insgesamt ca. 4 bis 35 Filterelemente. Die Kammer 12 ist mit einem Niveautransmitter 15 und die Kammer 13 mit einem Niveautransmitter 16 ausgestattet, die jeweils ihre Signale (Messwerte) 19 bzw. 20 dem Prozessleitsystem PLS zuleiten. Die Pumpen 8 und 9 für die Suspensionen S1 und S2 sowie die Pumpen 10 und 1 1 für die Filtrate F1 bzw. F2 werden bei diesem Beispiel durch Signale 17, 18, 21 und 22 gesteuert. Die Pumpen können drehzahlgeregelt oder mit einstellbaren Drosseln versehen sein. Außerdem wird der Antrieb 7 der Hohlwelle 3 durch Signal 23 gesteuert, um die Rotationsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Oft werden an Stelle der die Filtrate F1 und F2 fördernden Pumpen 10 und 1 1 geodätische Fallstrecken über mehrere Meter Höhe verwendet (s. Fig.4), bei der die Fallrohre in die Filtratbütten eintauchen.
Einige mögliche Varianten zur Regelstrategie sind wie folgt: Variante 1 :
Die Mengenströme der Suspensionen S1 und S2 werden durch die Signale 17 und 18 auf zeitlich konstante Werte eingestellt. Die Pumpe 10 erzeugt den Unterdruck im Leitungssystem für das Filtrat F1 , welcher relativ hoch eingestellt sein kann, um eine möglichst hohe Filtratmenge zu gewinnen. Signal 23 steuert den Antrieb 7 der Hohlwelle so, dass in der Kammer 12 das vom Signal 19 gemeldete Flüssigkeitsniveau im vorgeschriebenen Bereich liegt. Dabei senkt eine höhere Drehzahl das Flüssigkeitsniveau der Kammer 12 und umgekehrt. Diese Drehzahländerung wirkt sich natürlich auch auf das Flüssigkeitsniveau der Kammer 13 aus. Da hier aber andere Verhältnisse vorliegen können als in der Kammer 12, ist es von Vorteil, einen weiteren nur in Kammer 13 wirkenden Parameter einstellen zu können. Daher wird aus dem durch Signal 20 gemeldeten Flüssigkeitsstand der Kammer 3 ein Signal 21 gebildet, welches die Pumpe 10 für das Filtrat F2 so steuert, dass auch in der Kammer 13 das Flüssigkeitsniveau im vorgeschriebenen Bereich bleibt. Auf diese Weise lässt sich der Betrieb des Scheibenfilters einwandfrei automatisieren. Der Mengenstrom des Filtrates F1 aus der ersten Kammer 12 kann auf einen hohen
Wert geregelt werden, um das Scheibenfilter maximal auszulasten. Es können aber auch weitere Anforderungen an den Prozess berücksichtigt werden, wie z. B. der Trockengehalt des Dickstoffes 5 oder die Qualität des hier nicht gezeigten Trübfiltrates TK (s. Fig.2).
Was hier zu den Filtraten F1 und F2 gesagt wurde, bezieht sich in der Regel auf die Klarfiltrate KF (s. Fig.2). Es ist aber auch denkbar, die Regelvorgänge für den Unterdruck der Trübfiltrate TK vorzusehen, da sich auch deren Abzugsmenge auf die Flüssigkeitsniveaus in den Kammern auswirken kann.
Variante 2:
Variante 2 wird dahingehend abgewandelt, dass das Flüssigkeitsniveau der zweiten Kammer 13 durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle 3 geregelt wird, während Flüssigkeitsniveau der ersten Kammer 12 durch Steuerung der das Filtrat F1 abziehenden Pumpe 10 im vorgegebenen
Bereich gehalten wird.
Bei der Wahl, welche dieser beiden Varianten vorzuziehen ist, ist berücksichtigen, dass die Veränderungen der Parameter Unterdruck Rotationsgeschwindigkeit unterschiedliche Auswirkungen auf das Filtrieren haben. So ist die Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit ein gängiges Mittel um eine wirksame Anpassung an sich ändernde Entwässerungsfähigkeit der Suspension vorzunehmen. Möglicherweise führt jedoch eine Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit zu vermehrtem und/oder feststoffreicherem Trübfiltrat, was unerwünscht sei kann. Der zur Filtratgewinnung angelegte Unterdruck wird mit Energieaufwand erkauft; eine Erhöhung kann also zu höheren Betriebskosten führen. Positiv ist, dass der Dickstoff einen höheren Trockengehalt erreichen kann. Allerdings ist bei schlechter entwässerbarer oder höherkonsistenter Suspension der Einfluss des Unterdruckes auf den Durchsatz geringer als der der Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle.
Variante 3:
Ziel dieser Variante ist es, das Verfahren in jedem Falle optimal auf die Anforderungen einzustellen. Sie sieht daher vor, dass durch eine intelligente
Regelung bei laufendem Betrieb der Anlage eine Auswahl getroffen wird, ob Variante 1 oder Variante 2 den höchsten Nutzen erbringt, und entsprechend umgeschaltet wird. Dabei kann berücksichtigt werden, dass durch Änderungen der Eigenschaften der zu filtrierenden Suspensionen S1 und/oder S2 oder durch Änderung der betrieblichen Anforderungen, wie benötigte Qualität oder
Quantität der Filtrate und/oder Dickstoffe das Umschalten von einer Variante auf die andere zu besseren Ergebnissen führt.
Eine weitere Einflussmöglichkeit auf den Betrieb einer das Verfahren ausführenden Filtervorrichtung bietet die Zugabe von Verdünnungswasser in den Filtertrog 4 oder in dessen Zuleitungen. Das zeigt die Fig. 4, bei der das Schema der Fig. 3 entsprechend ergänzt wurde. So wird das Verdünnungswasser 24 über Stellventile 25 und 26 wahlweise den Strömen der Suspensionen S1 bzw. S2 zugemischt, bei diesem Beispiel in die Saugleitungen der Pumpen 8 bzw. 9. Die Stellventile 25 und 26 erhalten Signale 27 bzw. 28 aus dem Prozessleitsystem PLS. Als weitere Ausgestaltung des Verfahrens wird hier der die Filtrate absaugende Unterdruck jeweils mit einer geodätischen Fallhöhe H1 bzw. H2 erzeugt. Dazu werden die Filtratbutten 33 und 34, in die die Fallleitungen eintauchen z. B. in einer tiefer liegenden Ebene/Etage des Gebäudes aufgestellt. Die Flüssigkeitsstände in den Filtratbütten 33 und 34 haben in der Praxis eine obere und eine untere Grenze, was zu einem minimalen bzw. maximalen Wert des Unterdruckes zur Filtrat- Absaugung führt. Diese Flüssigkeitsstände können jeweils entsprechend dem benötigten Unterdruck eingestellt werden. Hierzu geben die Signale 29 und 31 die Niveau-Werte an das Prozessleitsystem PLS. Die vom Prozessleitsystem PLS abgegebenen Signale 30 bzw. 32 stellen dann die Stellventile 35 bzw. 36 ein, die sich z. B. in den Ablaufleitungen der Filtratbütten 33 bzw. 34 befinden. Um den Unterdruck zu regeln, können sich angesteuerte Stellventile 35'und 36' auch in den Fallleitungen zwischen der Hohlwelle 3 und der Filtratbütte 33 bzw. 34 befinden. Die Verwendung von Fallrohren zur Unterdruckerzeugung ist besonders günstig und erspart eventuell zwei Pumpen. Sie ist nicht auf das Beispiel der Fig. 4 beschränkt. Die Unterdrücke in den Filtratbütten 33 und 34 können auch mit anderen Mitteln, z. B. Pumpen erzeugt werden.
Die Regelung des Prozesses kann bei einem Scheibenfilter mit zwei Kammern 12 und 13 konkret wie folgt ablaufen:
1 . Das Flüssigkeitsniveau einer Kammer (z. B. Kammer 12 in Fig.4) wird als„Level Master" geregelt. Dabei wird der Unterdruck für die Filtrat-Absaugung maximal eingestellt und kein Verdünnungswasser zugegeben. Das Flüssigkeitsniveau wird ständig gemessen, als Reaktion wird
a) bei zu hohem Wert die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle 3 erhöht, b) bei tolerierbarem Wert die Rotationsgeschwindigkeit gleichgelassen, und c) bei zu geringem die Rotationsgeschwindigkeit gesenkt. 2. Das Flüssigkeitsniveau der zweiten Kammer (z. B. Kammer 13 in Fig.4) wird als„Level Slave" geregelt. Das Flüssigkeitsniveau wird ständig gemessen.
a) bei zu hohem Wert wird
- falls Verdünnungswasser 24 fließt, dessen Zugabe am Stellventil 26 reduziert,
- sonst der Unterdruck für die Filtrat-Absaugung erhöht (höhere
Leistung der Pumpe 1 1 oder Niveau-Absenkung in der Filtratbütte 33 oder das Stellventil 35' öffnen),
b) bei tolerierbarem Wert wird alles gleichgelassen, und
c) bei zu geringem Wert wird
- falls der Unterdruck für die Filtrat-Absaugung größer ist als Minimum
(Leistung der Pumpe 1 1 reduzierbar oder Niveau in der Filtratbütte 33 noch unter der Obergrenze), dieser gesenkt.
- sonst die Zugabe von Verdünnungswasser 24 am Stellventil 26 erhöht oder das Stellventil 36' gedrosselt/geschlossen.
3. Übersteigt das Flüssigkeitsniveau der zweiten Kammer (Kammer 13 in Fig.4) den Sollwert um einen vorgegebenen Maximalwert (z. B. das Doppelte) und ist
gleichzeitig das Flüssigkeitsniveau der ersten Kammer (Kammer 12 in Fig.4) niedriger als dessen Sollwert, so erfolgt eine Master-auf-Slave und Slave-auf-Master
Umschaltung. In diesem Fall wird also die erste Kammer (Kammer 12 in Fig.4) so geregelt wie vorher die zweite Kammer (Kammer 13 in Fig. 4).
Kriterien zur Entscheidung, bei welcher Kammer (12 oder 13) der Betrieb am günstigsten nur durch Änderung des Unterdruckes geregelt wird, können z. B. sein: In welcher Kammer wird die Suspension S1 oder S2 mit dem geringeren
Entwässerungswiderstand eingespeist, oder
in welcher Kammer wird die Suspension S1 oder S2 mit dem geringeren
Feststoffgehalt eingespeist, oder
in welcher Kammer wird der mit dem geringeren auf die Filterfläche bezogenen Volumendurchsatz gefahren, oder
welche Kammer hat am meisten freie Kapazität. Die bisher beschriebenen Verfahren mit jeweils zwei verschiedenen Suspensionen S1 und S2 sowie zwei getrennt abgezogenen Filtraten F1 und F2 sind sicherlich die wichtigsten Anwendungen der Erfindung. Grundsätzlich kann ein Scheibenfilter aber auch in drei oder Kammern unterteilt und mit entsprechend vielen Filtratsystemen in der Hohlwelle und Filtratausläufen versehen sein. Mit diesem konstruktiven
Mehraufwand ließen sich also drei oder mehr Filtrationen gleichzeitig in einer Maschine durchführen. Die Regelung müsste dann bei mindestens zwei Filtraten eine Unterdruckbeeinflussung vornehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Filterung von Suspensionen in einem Filtervorrichtung mit mehreren scheibenförmigen segmentierten Filterelementen (1 , 1 '), die in mindestens einem die Suspension (S1 , S2) aufnehmenden Filtertrog (4) rotieren und die an einer rotierenden Hohlwelle (3) befestigt sind, durch die das beim Filtern gebildete Filtrat (F1 , F2) abgeleitet wird, während zumindest ein Teil der Feststoffe an den Filterelementen (1 , 1 ') zurückgehalten und als Dickstoff (5, 6) aus der Filtervorrichtung abgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Filterelemente (1 , 1 ') mit jeweils unterschiedlichen Suspensionen (S1 , S2) beaufschlagt werden, und dass die zwischen der Suspension (S1 , S2) im Filtertrog (4) und dem Filtrat (F1 , F2) angelegte Druckdifferenz der mit unterschiedlichen Suspensionen (S1 , S2) beaufschlagten Filterelemente (1 , 1 ') unterschiedlich eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Filterprozess geregelt wird, indem sowohl mindestens zwei unabhängige Druckdifferenzen als auch die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle (3) als Stellgröße verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens zwei Kammern (12, 13) aufweisender Filtertrog (4) verwendet wird, und dass aus der alle Filterelemente (1 , 1 ') tragenden Hohlwelle (3) die von unterschiedlichen Suspensionen (S1 , S2) stammenden Filtrate (F1 , F2) getrennt abgeleitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsniveau der einen Kammer (12, 13) durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle (3) und das Niveau der anderen Kammer (13, 12) durch Änderung des an der zugehörigen Filtratleitung der Hohlwelle (4) angelegten Unterdruckes eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessleitsystem (PLS) eine Auswahl trifft, bei welcher Kammer (12, 13) die Regelung des Flüssigkeitsniveaus durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle (3) vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl zur Maximierung des Durchsatzes der Filtervorrichtung bei Erfüllung der geforderten Qualitätsanforderungen getroffen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Flüssigkeitsniveaus bei allen Kammern (12, 13) durch Änderung des an der zugehörigen Filtratleitung der Hohlwelle (4) angelegten Unterdruckes eingestellt wird, und dass die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle (3) bei einer Kammer (12, 13) Priorität vor der Änderung des Unterdruckes hat.
8. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens eine Kammer (12, 13)
Verdünnungswasser (24) zugegeben wird, und dass die Menge dieses
Verdünnungswassers (24) einstellbar ist und in das Regelkonzept aufgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Filtertrog (4) mit Umgebungsdruck betrieben wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Filtertrog (4) mit Überdruck betrieben wird.
1 1 . Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Anteil der Feststoffe, vorzugsweise mindestens 80 % an den Filterelementen (1 , Γ) zurückgehalten und als Dickstoff (5, 6) aus der Filtervorrichtung abgeführt wird.
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