DE1436296A1

DE1436296A1 - Filterpresse

Info

Publication number: DE1436296A1
Application number: DE19631436296
Authority: DE
Inventors: Gwilliam Ralph Derek
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1962-09-24
Filing date: 1963-09-20
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3276594A

Description

Pilterpresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterpresse.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Filterpresse vorzusehen, bei der sich der Filterkuchen nch Beendigung der Filtration leicht entfernen läßt.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Pilterpresse vor, die eine Kammer umfaßt, ferner eine flexible Hülse bzw. einen Beutel aus einem Filtermittel, der in der Kammer angeordnet, an einem Ende geschlossen und am anderen Ende mit einer oeffnung oder Nündung versehen ist, weiterhin einen Einlaß für das zu filtrierende Material und einen Auslaß für das Filtrat, wobei der Filterbeutel innerhalb der Kammer längs des Randes seiner Mündung befestigt ist und der laterialeinlaß mit dem Inneren des Filterbeutels in Verbindung steht; hierbei ist die einordnung derart, daß man das zu filtrierende material in den Pilterbeutel einleiten kann, so daß sich das Filtrat von den in dem Material enthaltenen festen Stoffen trennt, welch letstere im Filterbeutel verbleiben, während das Filtrat die Wände des Filterbeutels von innen nach außen durchdringt; ferner ist dafür gesorgt, daß das Filtrat zu dem Auslaß gelangen kann, und daß die abgeschiedenen festen Stoffe dadurch aus dem Filterbeutel entfernt werden kennen, daß man das geschlossene Ende des Filterbeutels über dessen Mündung nach außen bewegt, so daß der beutel umgewendet wird. weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.
Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Filterpresse in einem schematischen Längsschnitt.
Die gezeigte Filterpresse umfaßt eine aufrecht stehende zylindrische Metallband 1, in der gleichachsig damit ein geloches Stahlrohr 2 angeordnet ist. Dieses Rohr ist an seinen Enden mit Flanschen 3 und 4 versehen, und die Enden der Wand 1 sind an den flanschen befestigt. Die Wand 1 bildet einen Teil einer Kammer, die am oberen Ende durch eine Platte 5 verschlossen ist, welche so mit dem Flansch 3 verbunden ist, daß ein druckdichter Abschluß erzielt wird. An ihrem unteren Ende trägt die Kammer eine Platte 6, die an dem Flansch 4 mit Hilfe von Klammern 7 oder dergleichen so befestigt ist, daß sich die Platte 6 leicht abnehmen und wieder anbringen läßt. enn die Platte 6 am Flansch 4 befestigt ist, wird ein druckdichter Abschluß erzielt.
Das Rohr 2 bildet eine Unterstützung für einen flexiblen Beutel 8 aus gewebtem Filtermaterial, der in diesem Rohr angeordnet ist, so daß zwischen dem Beutel 8 und der Kammerwand 1 ein Ringraum 9 vorhanden ist. Die Mündung des Deutels 8 befindet sich an dessen unterem Ende, und das obere Ende des Beutels ist geschlossen; der Beutel ist an dem Stützrohr 2 nur längs des Randes seiner offenen Mündung befestigt. Der Silterbeutel 8 ist in ein hier nicht gezeigtes Schutz- und Stützgewebe aus Nylon eingeschlossen, das mechanische Beschädigungen des Filterbeutels, z. B. durch die Ränder der Löcher in dem Stahlror 2 verhindert.
Innerhalb des Filterbeutels 8 ist eine elastische, nicht poröse membran 10 aus stranggepreßtem Gummi oder Latex angeordnet. Auch diese Membran hat die Form eines beutels, sie ist am oberen Ende geschlossen, und mit ihrer Mündung ist sie am vorspringenden Ende eines Rohrs 11 befestigt, das sich durch die Mitte der abnehmbaren Platte 6 erstreckt. Somit steht das Rohr 11 in Verbindung mit dem Innenraum der Membran bzw. des Beutels 10, und das innere Ende des Rohrs bildet einen Durchlaß der Kammerwand. Außerdem ist die Kammerwand mit weiteren Offnungen versehen. Rohre 12, 13 und 14 stehen über diese Öffnungen mit dem Inneren der Kammer außerhalb der beiden Beutel 8 und 10 in Verbindung. Ein Rohr 15 mündet in dem Raum zwischen den Beutels 8 und 10, d.h. innerhalb des beutels 8 und außerhalb des Beutels 10.
Das Rohr 11 kann mit einer Quelle für Druckwasser oder ein anderes hydraulisches Druckmittel verbunden werden, um den Membranbeutel 10 auf zublähen, wenn die abnehmbare Platte 6 am Ende der Kammer befestigt ist. Das Rohr 12 ist an eine Quelle für Druckluft über ein Regelventil 12A angeschlossen, so daß man den Druck in der Rammer auf der Außenseite des Filterbeutels 8 erhöhen kann. Der l'LanalS über den das Rohr 12 mit der rammer in Verbindung steht, ist mit einem Rückschlagventil 123 ausgerüstet. Alternativ zum Erhöhen des Drucks durch Einleiten von Druckluft über das Rohr 12 kann man den Druck in der Kammer dadurch herabsetzen, daß man das Rohr 13 über ein Regelventil 13A mit einer Vakuumpumpe oder einem Unterdruckbehälter verbindet, um Luft aus der rammer abzusauggn. Wie nachstehend beschrieben, bildet das Rohr 14 den Ablauf für das Filtrat. Dieses Filtrat kann über ein Ventil 14A abgezogen werden. Ein weiteres Ventil 15A regelt die Zufuhr des zu filtrierenden flüssigen Materials über das Rohr 15. Das Rohr 15 ist mit einem Rückschlagventil 153 ausgerüstet, durch welches die Öffnung verschlossen wird, über die das Rohr mit der Kammer in Verbindung steht.
Während des betriebs ist die Filterpresse gemäß der Zeichnung angeordnet, d.h. die Platte 6 ist an der Kammer befestigt. sämtliche Regelventile sind geschlossen. Das zu filtrierende Material, z. B. eine Tonaufschwemmung, wird durch Öffnen des Regelventils 15A über das Rohr 15 in die Presse eingeleitet; hierauf wird das Ventil 15A geschlossen. Druckwasser oder ein anderes hydraulisches Druckmittel wird über das Rohr 11 in den elastisghen Beutel 10 geleitet, um ihn aufzublähen. Während sich der Beutel ausdehnt, wird die Aufschwemmung gezwungen, das gewebte Filtertuch des beutels 8 zu durchdringen. Das Filtrat passiert den Filterbeutel 8, das Stützgewebe aus Nylon und die Löcher des Rohrs 2, um in den Ringraum 9 zu gelangen. Das Filtrat kann nach Belieben über das Ventil 14A abgezogen werden. Die Tonteilchen verbleiben in Form einer Schicht als Filterkuchen unter Druck zwischen den beiden Beuteln 8 und 10.
Das hydraulische Druckmittel wird über das Rohr 11 aus dem elastischen beutel 10 abgelassen; dann wird die Platte 6 zusammen mit dem Beutel 10 durch Lösen der Klammern 7 entfernt.
Der beutel 8 verbleibt gewöhnlich zusammen mit der Filterkuchenschicht in seiner Lage. Hierauf leitet man Druckluft über das Ae'gelventil 12A und das Rückschlagventil 12B in die Kammer, so daß der Beutel 8 über die nach dem Abnehmen der Platte 6 freie Öffnung durchgeblasen wird. Da der Beutel 8 an seiner Mündung befestigt ist, wird er hierbei umgewendet.
Der größte Teil des Filterkuchens blättert von dem beutel 8 ab, wenn der beutel in dieser leise gewendet wird. Der Rest des Filterkuchens wird durch die Druckluft von dem Beutel 8 heruntergeblasen, so daß die Poren des Filters frei werden. Das Filterkuchenmaterial wird gesammelt.
Um die Filterpresse für die nächste Charge der Aufschwemmung vorzubereiten, wird die zimmer über das Ventil 13A an eine Vakuumpumpe oder einen Unterdruckbehälter angeschlossen.
Der beutel 8 wird hierbei in die Kammer zurückgesaugt, so daß er wieder die aus der eichnung ersichtliche Lage einnimmt.
Schließlich führt man den Beutel 10 wieder in die Kammer ein und befestigt die Platte 6 an der Kammer.
Es sei bemerkt, daß die Filtrierleistung einer einzigen Filterpresse in erster Linie vom Flächeninhalt des Filterbeutels abhängt. Bei gegebenem Flächeninhalt und bei einer Aufschwemmung mit einem beßtimmten Gehalt an festen Stoffen richtet sich die Dicke des bei einem Filtriervorgang entstehenden Filterkuchens nach dem Volumen der Aufschwemmung, das während des betreffenden Vorgangs filtert wird. Jedoch ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Filterkuchen mit der gewünschten Dicke zu erzeugen, nicht direkt proportional zur Dicke des Filterkuchens, denn es würde länger dauern, ein bestimmtes Volumen der Aufschwemmung durch einen dicken Filterkuchen hindurch zu filtrieren, als nur durch das Filtertuch allein oder sowohl durch das filtertuch als auch durch einen schon vorhandenen dünnen Filterkuchen. Die Mindestzeit, während welcher sich die Presse nicht tatsächlich in Betrieb befindet und zum Filtrieren benutzt wird, d.h. während welcher der Filterkuchen entfernt und die Presse für den nächsten Filtriervorgang vorbereitet wird, ist annähernd konstant und ändert sich bei snderungen der Filterkuchendicke nicht in einem bemerkbaren Ausmaß. Berücksichtigt man die zum Pressen einer bestimmten menge der Aufschwemmung benötigte Zeit sowie die zum Entfernen des Pilterkuchens erforderliche Zeit, ist es möglich, die Dicke des Filterkuchens zu bestimmen, der bei jedem Filtriervorgang entstehen muß, wenn eine optimale Menge des Xrseugnisses gewonnen werden soll, d.h. die größte Nenge des Erseugnisses, welche män während einer mehrere Filtriervqrgänge umfassenden Zeitspanne erhält. Bei gegebener Filterfläche und gegebener Zusammensetzung der Aufsotwemmung ist es dann relativ einfach, das Volumen der Aufschwemmung zu berechnen, das benötigt wird, um einen Filterkuchen der gewünschten Dicke zu erzeugen. Dieses optimale Volumen der Aufechwemmung konnte natürlich in einem Filter enthalten sein, der genau dieses Volumen aufnehmen kann, so daß sich ein bestimmter optimaler Durchmesser ergibt, wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß auch eine bestimmte Pilterfläche sowie das gewünschte Volumen vorhanden sein muß. Bei jedem Filtrierrorgang wird der Beutel vollständig mit der Aufschwemmung gefüllt, um eine optimale ausnutzung der Filterpresse zu gewährleisten. Es hat sich z. B. gezeigt, daß ein Filterbeutel mit einem Durchmesser von etwa 140 bis etwa 150 mm für Tonaufschwemmungen mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,050 geeignet ist.
Statt einen Filterbeutel mit dem oben erwähnten optimalen Durchmesser zu verwenden, kann man einen Beutel vorsehen, dessen Durchmesser größer ist als der optimale. In diesem Falle wird die zu filtrierende Aufschwemmung so zugemessen, daß eine Menge der Aufschwemmung vor jedem Filtriervorgang in den Beutel eingeleitet wird, die zur Erzeugung eines Filterkuchens der gewünschten Dicke ausreicht. Dies kann sich in vielen Fällen als vorteilhaftes Verfahren erweisen, wenn es darauf anlommt, innerhalb einer bestimmten Zeit eine maximale Menge des filtrierten Erzeugnisses zu erhalten. Die Länge des Filterbeutels übt keinen wesentlichen Einfluß auf das Verhältnis zwischen dem Beutelvolumen und der Filterfläche aus, d.h. man kann einen Filterbeutel mit der größten praktisch noch brauchbaren Länge wählen. Es sei jedoch bemerkt, daß sich bei der benutzung eines zu langen Filterbeutels Schwierigkeiten beim Entfernen des Filterkuchens aus dem Beutel ergeben.
Ferner sei bemerkt, daß der gewebte Filterbeutel möglichst fein sein muß, um das Hindurchtreten fester Teilchen zu verhindern. Nur der Filterbeutel wirkt als Filter. Der Filterbeutel hat nicht die Aufgabe, ein Bett aus Teilchen abzustützen, die als Filtriermedium wirken, denn um einen wirtßohaftlichen Betrieb zu gewährleisten und einen schnellen Arbeitsablauf zu ermöglichen, darf der Filterkuchen aus den schon erwähnten Gründen nicht zu dick werden. Das Gewebe ist flexibel, jedoch genügend fest, um dem Umwenden des beutels und dem Durchblasen mit Druckluft standzuhalten.
Die Löcher in dem Stützrohr 2 aus Stahl haben einen kleinen Durchmesser, so daß der Filterbeutel bei hohen Drücken nicht durch die Löcher gedrückt und durch deren Ränder beschädigt wird. Als weitere Schutzmaßnahme gegen solche Beschädigungen sind die Einlässe 12 und 15, die mit der Kammer im Bereich der beutel 8 und 10 in Verbindung stehen, durch die Rückschlagventile 12B und 15B so geschützt, daß sie bei Nichtgebrauch glatte Flächen auf der Innenseite der Kammer bilden.
Wo irgend möglich, sind alle lanzen und Ecken abgerundet, um ein Zerschneiden des Beutels zu verhindern.
Die beschriebene Filterpresse kann automatisch arbeiten. nachdem ein Arbeitsspiel eingeleitet worden ist, können die verschiedenen Arbeitsgänge in der richtigen Reihenfolge in vorbestimmten Zeitabständen durchgeführt werden. silan kann mehrere ähnliche Filterpressen so anordnen, daß sie das filtrierte Material nacheinander abgeben. Auf diese Weise kann man eine Aufschwemmung in der Weise filtrieren, daß man einen relativ gleichmäßigen Strom des Erzeugnisses erhält. Hierdurch wird eine gleichmäßige Versorgung eines nachgeschalteten Arbeitsprozesses mit Ton ermöglicht.
Das Stahlrohr 2 kann hohen Drücken standhalten, so daß man die restliche Flüssigkeit aus dem Filterkuchen auspressen kann, um ein nahezu trockenes Erzeugnis zu erhalten. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung von Druckwasser oder eines anderen hydraulischen Druckmittels zum Aufbringen des Drucks durch Aufblähen des elastischen Beutels weitere Vorteile bietet, abgesehen davon, daß sich hohe Drücke erzeugen lassen. wenn z.B, die AuSschwemmung selbst direkt in eine Filterpresse gepumpt wird, bewirken abschleifend wirkende teilchen in der Aufschwemmung eine schnelle Abnutzung der Leitungen und insbesondere der Pumpen. Ein solcher rascher Verschleiß ist dagegen bei dem hydraulischen Druckmittel nicht zu befürchten.
Die beschriebene Filterpresse bietet den Vorteil, dass der Filterbeutel nicht ausgekratzt oder geschabt zu werden braucht, um den Filterkuchen zu entfernen. Hierdurch wird die Gefahr des erstopfens der Poren des Filtertuchs weitgehend verringert. Teilchen des Filterkuchens lassen sich mit Hilfe von Druckluft leicht aus den Toren herausblasen. Patentansprüche t

Claims

PATENTANSPRItOHE 1. Filterpresse, gekennzeichnet durch eine Kammer, einen in der Kammer angeordneten flexiblen Beutel aus einem Filtermaterial, der an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende eine Öffnung aufweist, einen Einlaß für das zu filtrierende Material und einen Auslaß für das Filtrat, wobei der Filterbeutel innerhalb der rammer längs des Randes seiner Öffnung befestigt ist, wobei der Itulaterialeinlaß mit dem Inneren des Filterbeutels in Verbindung steht, wobei die Anordnung derart ist, daß das zu filtrierende material in den Filterbeutel eingeleitet werden kann, um durch den Filterbeutel filtriert zu werden, damit das Filtrat von den in dem Material enthaltenen festen Stoffen getrennt wird, wobei diese festen Stoffe in dem Filterbeutel verbleiben, während das Filtrat die Wände des Filterbeutels von innen nach außen durchdringt, und wobei die Anordnung ferner derart ist, daß das Filtrat zu dem erwähnten Auslaß gelangen kann, und daß sich die abgeschiedenen festen Stoffe dadurch aus dem Filterbeutel entfernen lassen, daß man dessen geschlossenes Ende durch die erwähnte Öffnung nach außen führt, um den Filterbeutel umzuwenden.
2. Bilterpresse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elastischen, nicht porösen Beutel, der an einem Ende geschlossen ist, am anderen Ende eine Öffnung aufweist und innerhalb der Kammer längs des Randes seiner Öffnung derart herausnehmbar befestigt ist, daß die Öffnungen des P$lterbeutels und des elastischen Beutels in der Einbaulage einander nahe benachbart sind und der elastische Beutel in dem Filterbeutel liegen kann wobei der elastische beutel so angeordnet ist, daß er an eine Druckmittelquelle angeschlossen werden kann, um den elastischen Beutel aufzublähen, damit ein Druck auf das zu filtrierende Material ausgeübt wird, nachdem das Katerial in den Filterbeutel eingeführt worden ist.
3. Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Beutel aus Gummi, Latex oder einem nachgiebigen Elastomer besteht.
4. Filterpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine der Öffnung des Filterbeutels benachbarte oeffnung besitzt, die so angeordnet ist, daß sie mit Hilfe eines abnehmbaren Verschlußorgans druckdicht verschlossen werden kann, wobei an dem Verschlußorgan der Rand der Öffnung des elastischen Beutels befestigt ist und wobei ein Rohr oder dergleichen vorgesehen ist, welches sich durch das Verschlußorgan erstreckt, um den elastischen Beutel mit der Druckmittelquelle zu verbinden.
5. Filtexpresse nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen zweiten Einlaß aufweist, der an eine Druckluftquelle angeschlossen werden kann, so daß man nach einet Filtriervorgang der Kammer Druckluft außerhalb des beutels zuführen kann, um den Beutel so umzuwenden, daß sich seine Innenseite auf der Außenseite befindet.
6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen dritten Eimlaß aufweist, der mit einer Vak@umpumpe oder dergleichen verbunden werden kann, um den Druck in der Kammer zu senken, damit der Filterbeutel nach dem Umwenden wieder zurückgesaugt und in seine Filtrierstellung gebracht werden kann.
7. Filterpresse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein starres gelochtes Rohr in der Kammer angeordnet ist, um den Filterbeutel während eines Filtriervorgangs zu unterstützen, wobei die Löcher des Rohrs es dem Filtrat ermöglichen, von den wänden des Pilterbeuteis während des Filtriervorgangs zu dem Auslaß zu gelangen.
8. Filterpresse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß zu der Kammer oder jeder der Einlässe zu der Kammer, welche dem Filterbeutel während des betriebs benachbart sind, mit einem Rückschlagventil ausgerüstet ist, das im geschlossenen Zustand auf der Innenseite der rammer eine glatte Fläche bildet.
9. Filterpresse nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterbeutel in ein schützendes, eine Abstützung bildendes Tuch eingeschlossen ist.
10. Filterpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Abstützung bildende Tuch als aus Nylon gewebter Beutel ausgebildet ist.