FI79031C - Filtreringsfoerfarande. - Google Patents

Description

79031 SUODATUSMENETELMÄ Tämän keksinnön kohteena on suodatusmenetelmä, jossa liete johdetaan kammiosuodattimen kahden vastakkaisen suodatinkankaan tai vastaavan väliseen suodatusti1 aan ja jossa nesteen erotuksen jälkeen syntynyttä kiintoainekakkua kuivataan sen läpi johdetulla kuivausilmalla, minkä jälkeen kakku poistetaan suodatustilasta.

Kammiosuodattimia käytetään teollisuudessa kiinteiden aineiden erottamiseen nesteestä. Tällaisia aineita ovat esim. sementti, kivihiili ja malmirikasteet. Lisäksi kammiosuodattimia käytetään mm. jätevedenpuhdistamoissa lietteen sisältämän kiintoaineksen erotukse en.

Tyypillinen kammiosuodatin käsittää pystysuorien suodatinlevyjen muodostaman levypakan, jonka kussakin levyvälissä on ainakin toiselta puolelta suodatinkankaaseen rajoittuva suodatustila. Suodatettava liete johdetaan suodatustilaan, jossa sitä puristetaan erillisen puristuskalvon taakse johdetulla puris tusvä1iainee 11 a , kuten paineilmalla, suodoksen erottamiseksi. Sen jälkeen voidaan syntynyttä kiintoainekakkua haluttaessa pestä johtamalla suodatus-tilaan pesunestettä, joka poistetaan toistamalla puristusvaihe. Tämän jälkeen suoritetaan kiintoainekakun kuivaus johtamalla tilan kautta kuivausilmaa, sopivimmin paineilmaa. Lopuksi suodatustila avataan suodatetun ja halutulla tavalla käsitellyn kakun poistoa · varten.

Kammiosuodattimissa tapahtuvassa suodatuksessa on eräänä ongelmana se, että suodatustilaan muodostettu kiintoainekakkku pyrkii tarttumaan kiinni suodatinkankaaseen niin, ettei se putoa pois suodatus-tilasta suodatinta avattaessa. Tästä syystä suodattimen levypakka avataan yleensä yksi levyväli kerrallaan ja kakun putoamista autetaan manuaalisella ravistelulla. Näin meneteltäessä kakun poistoon kuluu kuitenkin huomattava osa koko suodatusjakson ajasta, ja lisäksi tarvitaan yksi henkilö huolehtimaan siitä, että kakut varmasti poistuvat suodattimesta.

2 79031

Kakun poistoon on myös kehitetty automaattisia järjestelmiä, joiden toiminta perustuu suodatinkankaiden ravisteluun tai irroi-tusvä1ineiden, kuten esim. kaapimien tai painei1 masuutinten käyttöön. Yleensä nämäkin irroittavat kakun vain yhdestä levyvälistä kerrallaan, mutta aikaisemmassa FI-patenttihakemuksessamme 875030 on esitetty kaapimia ja painei1 masuu11imia käsittävä irroituslait-teisto, jolla suodattimen kaikki levyvälit ovat käsiteltävissä samanaikaisesti.

Kiintoainekakun irroitusongelmat ovat joissakin tapauksissa johtaneet siihen, että suodatinkangas on jouduttu valitsemaan ensisijaisesti kakun irtoamista silmällä pitäen. Kuitenkaan valittu kangas ei tällöin useinkaan ole itse suodatuksen kannalta paras mahdollinen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa uudenlainen, entistä tehokkaampi ratkaisu kiintoainekakun irroitukseen kammiosuodatti-mella tapahtuvassa suodatuksessa. Keksinnölle on tunnusomaista se, että kakun kuivaus suodattimen suodatustilassa suoritetaan johtamalla kakkuun ilmaa ensimmäisessä vaiheessa suodatustilan toiselta puolelta ja toisessa vaiheessa suodatustilan vastakkaiselta puolelta niin, että ilma kulkee näissä vaiheissa kakun läpi keske-- nään vastakkaisiin suuntiin, jolloin ilmavirta tunkeutuessaan suodatinkankaan läpi kakkuun samalla irroittaa kakun suodatinkan-kaasta seuraavaa poistovaihetta varten.

Keksinnön oleellisena etuna on se, että kiintoainekakku saadaan poistetuksi suodattimesta tarvitsematta sitä varten paineilmasuut-timia, kaapimia tms. levyväleihin suodattimen avaamisen jälkeen vietäviä irroitusvä1ineitä. Kammiosuodattimen rakenne saadaan täten pysymään yksinkertaisena. Lisäksi keksinnön mukainen ratkaisu on erittäin edullinen suodattimen toiminnan automatisoinnin kannalta, mikä mahdollistaa prosessin kapasiteetin lisäämisen samalla kun sen valvonnan tarve vähenee.

Keksintö soveltuu käytettäväksi kammiosuodattimissa, joissa suoda-tustila rajoittuu kummaltakin puolelta kiinteästi asennettuun

II

3 79031 suodatinkankaaseen. Kummankin suodatinkankaan takana on tällöin erillinen puris tuska1vo, ja kuivausilma on järjestetty johdettavaksi suodatinkankaan ja puristuskalvon väliin ja siitä edelleen kankaan läpi kuivattavaan kiintoainekakkuun vuorotellen suodatusti-lan eri puolilta. Kakku saadaan tällöin irtoamaan suodatinkankaista ensin toiselta ja sen jälkeen vastakkaiselta sivultaan.

Vaihtoehtoisesti keksintö soveltuu myös kammiosuodattimiin, joissa suodatustila rajoittuu toiselta puolelta suodatinkankaaseen ja toiselta puolelta puristuskalvoon. Kun kalvo puristuksen jälkeen palaa alkuasentoonsa, jää kalvon ja kiintoainekakun väliin vapaa tila, jonka kautta kuivausi1 maa voidaan johtaa kakkuun tai siitä pois. Kakun irroitus sen toisella puolella sijaitsevasta suodatin-kankaasta tapahtuu eri suuntiin johdetuilla ilmavirtauksilla siten kuin edellä on kuvattu.

Mikäli kiintoainekakun irroitus niin vaatii, voi edellä esitetyn mukaisia kuivausvaiheita seurata vielä yksi tai useampia vaiheita, joissa ilmaa johdetaan kakun läpi kulloinkin edelliseen vaiheeseen nähden vastakkaisesta suunnasta.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin : avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuviot 1-5 esittävät vaiheittain kammiosuodattimessa tapahtuvaa suodatusta,

Kuvio 6 esittää suuremmassa mittakaavassa kammiosuodattimen suoda-tustilaa rajoittavaa suodatinkangasta ja sen takana olevaa puris-tuskalvoa ja

Kuvio 7 esittää kammiosuodattimeen kuuluvaa suodatinlevyä.

Kuvioiden 1-5 mukainen suodatusprosessi tapahtuu kammiosuodattimessa, joka käsittää kuvion 7 mukaisten pystysuorien suodatinlevy-jen 1 muodostaman levypakan, jonka pystysuorat levyvälit toimivat < 79031 suodatustiloina 2, joihin liete johdetaan. Kukin suodatustila 2 rajoittuu kummaltakin sivultaan suodatinkankaaseen 3, jonka takana on joustava puristuskalvo 4. Puristuskalvon 4 pinta on kuvion 6 mukaisesti varustettu kohoutumilla 5 niin, että lietteestä erkaneva neste ja kuivausilma pääsevät virtaamaan suodatinkankaan ja puristuskalvon välitse. Suodatustiloihin 2 on liitetty kanavat 6-10 lietteen sekä mahdollisen pesunesteen johtamiseksi suodatus-tiloihin, lietteestä erottuneen nesteen ja pesunesteen poistamiseksi, sekä syntyneiden kiintoainekakkujen kuivaamiseksi kakkujen kautta johdetulla kuivausilmalla. Lisäksi suodattimeen kuuluu kanavat 11 paineväliaineen johtamiseksi puristuskalvojen 4 taakse järjestettyihin tiloihin 12.

Suodatusprosessin ensimmäisessä vaiheessa suodatustila 2 täytetään kuvion 1 mukaisesti kanavan 6 kautta johdetulla lietteellä, josta suodatinkankaiden 3 läpi erkaneva neste poistuu kanaviin 7 ja 8. Seuraavaksi puristuska 1vojen 4 takana olevat tilat 12 paineistetaan kanavien 11 kautta johdetulla painevä1iainee11a, kuten paine-ilmalla, jolloin kalvot puristuvat kuvion 2 mukaisesti suodatus-tilassa 2 olevaa lietettä vasten ja pääosa lietteen sisältämästä nesteestä poistuu kanaviin 7 ja 8. Tämän jälkeen tilat 12 vapautetaan ylipaineesta ja suodatinkankaan 3 ja puristuskalvon 4 väliin suodatustilan 2 vasemmalla puolella johdetaan kanavasta 9 kuvion 3 mukaisesti paineilmaa suodatustilaan syntyneen kiintoainekakun 13 kuivaamiseksi. Paineilma palauttaa puristuska1vot 4 alkuasentoonsa ja virtaa kakun 13 läpi poistuen kanavaan 8. Läpäistessään tulopuolella, ts. kuvassa 3 kakun 13 vasemmalla puolella olevan suodatinkankaan 3 se aikaansaa samalla kakun irtoamisen kankaasta. Seuraavassa, kuvion 4 mukaisessa vaiheessa kiintoainekakun 13 kuivaus jatkuu johtamalla paineilmaa kakun läpi nyt edelliseen vaiheeseen nähden vastakkaiseen suuntaan. Paineilma tuodaan kanavasta 10 kakun 13 oikealla puolella olevan suodatinkankaan 3 ja puristuskalvon 4 väliin, josta ilma virtaa kakun läpi poistuen kanavaan 7. Ilmavirta aikaansaa nyt kakun 13 irtoamisen suodatin-kankaasta 3 kakun oikealla puolella. Kuivauksen jälkeen suodattimen suodatinlevypakka avataan, jolloin kuivatut ja suodatinkan-kaasta 3 irrotetut kiintoainekakut 13 putoavat kuvion 5 mukaisesti 5 79031 suodatustilasta 2 painovoiman vaikutuksesta ilma'n eri toimenpiteitä.

Mikäli kiintoainekakku halutaan suodatuksen yhteydessä pestä, voidaan kakkuun johtaa pesunestettä samaan tapaan kuin kuivaus-ilmaa joko kanavasta 9 tai kanavasta 10. Pesun yhteydessä kakkua voidaan puristaa johtamalla puristuskalvojen 4 taakse tiloihin 12 paineväliainetta, jolloin kakkua vasten puristuvat kalvot poistavat pesunesteen kanaviin 7 ja 8.

Kiintoainekakun 13 irtoamisen varmistamiseksi voi toista ilmapu-hallusvaihetta, jossa kuivausilma virtaa kuviossa 4 oikealta vasemmalle, seurata vielä kolmas kuvion 3 mukainen puha11usvaihe, jossa kanavan 9 kautta tuotu ilma virtaa kakun läpi vasemmalta oikealle ja poistuu kanavaan 8. Tarvittaessa voidaan vastaavia i1mapuhal1usvaiheita vielä toistaa vuorotellen kakun eri puolilta.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset suoritusmuodot eivät rajoitu edellä kuvattuun esimerkkiin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä on mahdollista, että menetelmää sovelletaan suodattimissa, joissa suo-tustila on ainoastaan toiselta puolelta suodatinkankaan rajoittama toisen puolen rajoittuessa suoraan puristuskalvoon, tai suodattimissa, joissa puristuskalvojen asemesta on kiinteät ritilät. ! Viimeksimainitussa tapauksessa lietettä ei puristeta vaan nesteen erottumista seuraa suoraan ilmakuivaus. Niinikään on mahdollista, että menetelmää sovelletaan suodattimissa, joissa suodatinlevyt ‘ ja niiden väliset suodatustilat ovat vaakasuoria.

Claims (5)

6 79031

1. Suodatusmenetelmä, jossa liete johdetaan kammiosuodattimen kahden vastakkaisen suodatinkankaan (3) tai vastaavan väliseen suodatusti1aan (2) ja jossa nesteen erotuksen jälkeen syntynyttä kiintoainekakkua (13) kuivataan sen läpi johdetulla kuivausilmalla, minkä jälkeen kakku poistetaan suodatustilasta, tunnettu siitä, että kuivaus suoritetaan johtamalla kakkuun (13) ilmaa ensimmäisessä vaiheessa suodatustilan (2) toiselta puolelta ja toisessa vaiheessa suodatustilan vastakkaiselta puolelta niin, että ilma kulkee näissä vaiheissa kakun läpi keskenään vastakkaisiin suuntiin, jolloin ilmavirta tunkeutuessaan suodatinkankaan (3) läpi kakkuun samalla irroittaa kakun suodatinkankaasta seuraavaa poisto-vaihetta varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liete johdetaan kahden vastakkaisen suodatinkankaan (3) väliseen suodatustilaan (2) ja että nesteen erotuksen jälkeen syntynyttä kiintoainekakkua (13) kuivataan johtamalla kakkuun ilmaa suodatinkankaan läpi tilan toiselta puolelta niin, että kakku irtoaa suodatinkankaasta, ja sen jälkeen toisen suodatinkankaan läpi tilan vastakkkaise 11a puolelta niin, että kakku irtoaa toisestakin suodatinkankaasta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää yhden tai useamman lisävaiheen, joissa ilmaa johdetaan kakun (13) läpi kulloinkin edelliseen vaiheeseen nähden vastakkaisesta suunnasta.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kakun (13) kuivaus tapahtuu paineilmalla.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatustila (2) on oleellisesti pystysuora ja että kakkua (13) poistettaessa tila avataan, jolloin ilmavirran irroittama kakku putoaa tilasta painovoiman vaikutuksesta. li 7 79031