DE102024002735B3

DE102024002735B3 - Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension

Info

Publication number: DE102024002735B3
Application number: DE102024002735.1A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kammermeier; Christoph Pickelmann; Leonhard Salcher
Original assignee: IDONEUS ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: IDONEUS ANLAGENBAU GmbH
Priority date: 2024-08-23
Filing date: 2024-08-23
Publication date: 2025-10-02
Anticipated expiration: 2044-08-24

Abstract

Siebboden-Baugruppe für einen Prozessbehälter zum Separieren von Flüssigkeitsphase und Festphase bzw. Festphasensuspension mit leichter Austauschbarkeit der für die Siebwirkung entscheidenden Komponenten und mit minimiertem Klarphasen-Totvolumen sowie einem Austragweg für die Festphase durch einen großzügigen Ringspalt, der von einer aufblasbaren, elastischen Manschette geöffnet bzw. verschlossen wird. Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension with easy interchangeability of the components crucial for the sieving effect and with minimized clear phase dead volume as well as a discharge path for the solid phase through a generous annular gap that is opened or closed by an inflatable, elastic cuff.

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebboden-Baugruppe für einen Prozessbehälter zum Abscheiden von Flüssigkeits-Klarphase und Festphase bzw. Festphasensuspension mit leichter Austauschbarkeit der für die Siebwirkung entscheidenden Komponenten und mit minimiertem Klarphasen-Totvolumen sowie einem Austragweg für die Festphase durch einen großzügigen Ringspalt, der von einer aufblasbaren, elastischen Manschette geöffnet bzw. verschlossen wird.The invention relates to a sieve plate assembly for a process vessel for separating liquid clear phase and solid phase or solid phase suspension with easy exchangeability of the components crucial for the sieving effect and with minimized clear phase dead volume as well as a discharge path for the solid phase through a generous annular gap that is opened or closed by an inflatable, elastic cuff.

Hinweise zum Stand der Technik:Notes on the state of the art:

In zahlreichen verfahrenstechnischen Prozessen werden am Boden von Prozessreaktoren Siebböden eingesetzt, um Feststoffe oder Feststoffsuspensionen im Behälter zurückzuhalten, während die feststofffreie Phase (Klarphase) nach unten ausgeleitet wird.In numerous process engineering processes, sieve trays are used at the bottom of process reactors to retain solids or solid suspensions in the vessel, while the solid-free phase (clear phase) is discharged downwards.

Ein Beispiel ist u.a. der Siebboden in einer Chromatographie-Säule, in der sich Adsorberharz (oft auch Chromatographie-Gel bezeichnet) befindet, das mit diversen Flüssigkeiten reagiert, die durch die Säule gefördert werden.One example is the sieve tray in a chromatography column, which contains adsorbent resin (often called chromatography gel) that reacts with various liquids that are pumped through the column.

Ob die Feststoffphase oder die Klarphase der Wertstoff ist bzw. den Wertstoff trägt, hängt vom Prozess ab. Die Feststoffphase kann eine Suspension sein, d.h. Feststoffpartikel sind noch mit mehr oder weniger viel Flüssigkeit vermischt. In einigen Prozessen wird die Feststoffphase vollkommen flüssigkeitsfrei gesiebt und dann im Reaktor unter Wärmezufuhr, Luft- oder Gasströmung und meist auch unter Rühren getrocknet, bis ein Feststoffpulver oder Feststoffgranulat vorliegt, z.B. bei sogenannten Filtertrocknern.Whether the solid phase or the clear phase is the valuable material or contains the valuable material depends on the process. The solid phase can be a suspension, meaning solid particles are still mixed with a greater or lesser amount of liquid. In some processes, the solid phase is sieved until completely free of liquid and then dried in the reactor with heat, air or gas flow, and usually also with stirring, until a solid powder or granulate is obtained, e.g., in so-called filter dryers.

Die Siebböden sind typischerweise so aufgebaut, dass als oberste Schicht ein feines Sieb-Gewebe vorgesehen ist, dessen Maschenweite auf den Prozess abgestimmt wird, oftmals im Mikrometer-Bereich. Das Sieb-Gewebe kann aus Metall sein oder auch aus Kunststoff oder Textilmaterial. Es kann einschichtig sein, oder in mehreren Lagen ggf. versintert aufgebaut sein. Unter dem Sieb-Gewebe folgt typischerweise eine oder mehrere Einlagekörper, oft gröbere Gewebe oder Lochbleche, die zur Stützung des Sieb-Gewebes dienen und gleichzeitig zur ausreichenden Drainage der Flüssigkeit.The sieve trays are typically constructed with a fine mesh as the top layer, whose mesh size is tailored to the process, often in the micrometer range. The mesh can be made of metal, plastic, or textile. It can be single-layered or constructed in multiple layers, possibly sintered. Below the mesh, there are typically one or more inserts, often coarser meshes or perforated sheets, which serve to support the mesh and also ensure adequate drainage of the liquid.

Es gibt Prozesse, bei denen vor dem Absieben eine exakt mengenproportionale Reaktion zwischen einer definierten Menge von Feststoff und einer darauf abgestimmten Menge an Flüssigkeit stattfinden muss. Ein Beispiel ist die Beladung von Chromatographie-Harz mit einer Proteinlösung. Hierbei liegt zunächst eine definierte Menge an Harz-Suspension vor, zu der eine ganz bestimmte, proportionale Menge an Proteinlösung zugegeben wird und über längere Zeit reagieren soll, ohne dass Klarphase abfließt. Dabei ist es unerwünscht, dass Proteinlösung das Sieb durchdringt, ohne ausreichend lange in Kontakt mit dem Harz gewesen zu sein. Der konstruktiv zwangsläufig bedingte Klarphasenraum unterhalb des Sieb-Gewebes kann als Klarphasen-Totraum bezeichnet werden, weil der dort stehende Flüssigkeitsanteil nicht am Prozess beteiligt ist. Im genannten Beispiel bedingt der Klarphasen-Totraum konkrete Kostennachteile, weil die Proteinlösungen meist nur in geringen Mengen vorliegen und besonders teuer sind.There are processes in which, before sieving, a precisely proportional reaction must take place between a defined amount of solid and a corresponding amount of liquid. One example is the loading of chromatography resin with a protein solution. In this case, there is initially a defined amount of resin suspension, to which a very specific, proportional amount of protein solution is added and is left to react over an extended period of time without the clear phase flowing out. It is undesirable for protein solution to penetrate the sieve without having been in contact with the resin for a sufficiently long time. The clear phase space below the sieve mesh, which is inevitably required by the design, can be referred to as the clear phase dead space because the liquid portion there is not involved in the process. In the example mentioned, the clear phase dead space results in concrete cost disadvantages because the protein solutions are usually only present in small quantities and are particularly expensive.

Jene Prozesse, bei denen zum Prozessende eine mehr oder weniger zähfließende Feststoffsuspension oder sogar getrockneter Feststoff oberhalb des Siebes vorliegt, haben ggf. das Problem des Austransportes der Suspension aus dem Reaktor. Typischerweise verfügen die Reaktoren über radial abgehende Stutzen oberhalb der Sieb-Ebene. Das Abfließen findet dabei meist unterstützt durch einen Rührer im Reaktor in Form eines radialen Ausräumens statt. Ein vollständiger Austrag ist hierbei meist nicht zu erreichen. In der Praxis wird dann z.T. manuell restentleert, wenn der Wert des Feststoffes entsprechend hoch ist. Hierbei bestehen jedoch hygienische Nachteile oder oft auch die Gefahr des Kontaktes mit giftigen Stoffen für das Personal.Processes in which a more or less viscous solid suspension or even dried solid is present above the screen at the end of the process may have the problem of transporting the suspension out of the reactor. Typically, the reactors have radially branching nozzles above the screen level. Drainage is usually assisted by an agitator in the reactor in the form of a radial discharge. Complete discharge is usually not achievable in this case. In practice, the reactor is sometimes emptied manually if the solids content is sufficiently high. However, this poses hygienic disadvantages and often also the risk of contact with toxic substances for the personnel.

Weitere Hinweise zum Stand der Technik bei Abfiltern aus Behältern liefern folgende Druckschriften:

• DE 33 14 937 A1
• US 2010 / 0 307 967 A1
• CN 2 18 451 914 U

Further information on the state of the art in filtering from containers is provided by the following publications:

• DE 33 14 937 A1
• US 2010 / 0 307 967 A1
• CN 2 18 451 914 U

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Siebboden in einem Prozessbehälter so zu gestalten, dass die nachfolgenden Vorteile gegeben sind, bzw. die Nachteile der herkömmlichen Ausführungsformen vermieden werden.

• Die für die Siebwirkung entscheidenden Komponenten sollen leicht austauschbar sein, um das System günstig und schnell an veränderte Prozessanforderungen anpassen können. So soll z.B. das Siebgewebe im Fall von Metallausführung nicht zwingend mit einem Trägerobjekt verschweißt werden müssen.
• Gleichzeitig soll die Ausgestaltung der produktberührten Bauteile den Anforderungen an hygienegerechte Konstruktionsprinzipien entsprechen, d.h. es soll z.B. keine innenliegenden, produktberührten Schrauben oder Muttern geben, und Dichtungen sollen möglichst frontbündig zum Produktbereich platziert werden. Des Weiteren soll in Fließrichtung von Klarphase und Festphasensuspension immer Gefälle gewährleistet sein.
• Der Klarphasen-Totraum unterhalb der Siebebene, der nicht an der oberhalb der Siebebene stattfindenden Reaktion beteiligt ist, soll besonders gering sein.
• Der Austrag der Festphasensuspension bzw. der trockenen Festphase soll nicht über einen radialen, seitlichen Stutzen oberhalb der Siebebene erfolgen, sondern nach unten über einen großzügigen Ringspalt, so dass annähernd rückstandfreies Entleeren der Festphase ohne Handeingriff möglich ist.
• Der Siebboden soll bei Bedarf sowohl zum Separieren von Klarphase und Festphasensuspension als auch zum Trocknen der Festphase geeignet sein.

The invention is based on the object of designing a sieve bottom in a process container in such a way that the following advantages are provided or the disadvantages of the conventional embodiments are avoided.

• The components crucial for the screening effect should be easily replaceable, allowing the system to be adapted quickly and cost-effectively to changing process requirements. For example, in the case of a metal version, the screen mesh should not necessarily have to be welded to a supporting object.
• At the same time, the design of the components that come into contact with the product should meet the requirements of hygienic design principles, ie there should be no internal screws or nuts that come into contact with the product, and seals should be placed as flush as possible with the front of the product area. Furthermore, a gradient must always be ensured in the flow direction of the clear phase and the solid phase suspension.
• The clear phase dead space below the sieve level, which is not involved in the reaction taking place above the sieve level, should be particularly small.
• The discharge of the solid phase suspension or the dry solid phase should not take place via a radial, lateral nozzle above the sieve level, but downwards via a generous annular gap, so that the solid phase can be emptied almost residue-free without manual intervention.
• The sieve bottom should be suitable for separating the clear phase and solid phase suspension as well as for drying the solid phase if required.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Siebboden des Prozessbehälters aus mehreren Teilen aufgebaut ist, wie in 1 beispielhaft dargestellt, nämlich:

a) einem Boden-Unterteil (1.0), das im inneren Bereich eine leerlaufgerechte, d.h. vorzugsweise nach unten gewölbte Klarphasen-Sammelfläche (1.1) anbietet, in der am Tiefpunkt ein vorzugsweise frontbündig dichtendes Bodensitzventil (1.2) mit Klarphasen-Auslaufstutzen (1.5) platziert ist zum Abführen der Klarphase des Siebprozesses, und das am äußeren Umfang über eine Sammelrinne (1.3) mit Festphasen-Auslaufstutzen (1.4) verfügt, über die in entsprechender Prozess-Situation die Festphasensuspension gesammelt und ausgeleitet werden kann,
b) einer Unteren Drainage-Gewebeeinlage (2.0), die auf der Klarphasen-Sammelfläche (1.1) des Boden-Unterteils (1.0) aufliegt,
c) einer vorzugsweise beidseitig gewölbten Verdränger-Scheibe (3.0), die auf der Drainage-Gewebeeinlage (2.0) aufliegt, und die mindestens am äußeren Umfang über vertikale Bohrungen (3.1) verfügt,
d) einer Oberen Drainage-Gewebeeinlage (4.0), die auf der Verdränger-Scheibe (3.0) aufliegt oder in diese versenkt eingebettet ist,
e) einem Sieb-Gewebe (5.0), das je nach Prozessanforderungen in seiner Maschenweite so gewählt wird, dass die Festphasenbestandteile in der Suspension von der Klarphase separieren werden,
f) einem Siebklemmring (6.0), der mit dem Boden-Unterteil (1.0) gedichtet verschraubt wird und dabei mit einem ringförmigen Bund (6.1) das Sieb-Gewebe (5.0) nach unten spannt und dadurch gegen die Verdränger-Scheibe (3.0) und den Randbereich der Klarphasen-Sammelfläche (1.1) klemmt, wobei vorzugsweise die Konturen von ringförmigem Bund (6.1) und Verdränger-Scheibe (3.0) so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Niederspannen, d.h. Verschrauben von Siebklemmring (6.0) mit Boden-Unterteil (1.0), das Sieb-Gewebe (5.0) am äußeren Umfang nach unten gebördelt wird, so dass die Oberseite des ringförmigen Bundes (6.1) auf gleicher Ebene oder niedriger liegt als die Oberseite des Sieb-Gewebes (5.0), um Leerlaufgerechtigkeit zu erreichen,
g) einer Dichtfläche (6.2) am äußeren Umfang des Siebklemmrings (6.0),
h) einer ringförmigen, elastischen Dichtmanschette (7.0), die je nach Prozess-Situation mittel Gas- oder Flüssigkeitsdruck gegen die Dichtfläche (6.2) am Siebklemmring (6.0) gepresst oder von dieser wieder zurückgezogen wird, wobei die Dichtmanschette (7.0) von einem Dichtmanschetten-Tragring (8.0) durch formschlüssige Kontur gehalten wird, über den das Gas bzw. die Flüssigkeit zum Spannen der Dichtmanschette über die Bohrung (8.1) zu- bzw. abgeführt wird,
i) einer Reihe von Durchtrittsöffnungen (6.3) am Umfang des Siebklemmrings (6.0) unterhalb der Dichtfläche (6.2), über die bei geöffneter Dichtmanschette (7.0), die Feststoffsuspension aus dem Prozessraum oberhalb des Sieb-Gewebes (5.0) zur Sammelrinne (1.3) im Boden-Unterteil (1.0) abfließen kann,
j) einem Gegenflansch (9.0) am Prozessbehälter, an dem die Siebboden-Baugruppe gedichtet angeschraubt wird.

The object is achieved according to the invention in that the sieve bottom of the process container is constructed from several parts, as in 1 shown as examples, namely:

a) a bottom lower part (1.0) which in the inner area offers an idle-running, i.e. preferably downwardly curved, clear phase collection surface (1.1), in which a preferably flush-sealed bottom seat valve (1.2) with a clear phase outlet nozzle (1.5) is placed at the lowest point for discharging the clear phase of the screening process, and which has a collecting trough (1.3) with a solid phase outlet nozzle (1.4) on the outer circumference, through which the solid phase suspension can be collected and discharged in the corresponding process situation,
b) a lower drainage fabric insert (2.0) which rests on the clear phase collection surface (1.1) of the bottom part (1.0),
c) a displacement disc (3.0), preferably curved on both sides, which rests on the drainage fabric insert (2.0) and which has vertical holes (3.1) at least on the outer circumference,
d) an upper drainage fabric insert (4.0) which rests on the displacement disc (3.0) or is embedded in it,
e) a sieve mesh (5.0), the mesh size of which is selected according to the process requirements so that the solid phase components in the suspension are separated from the clear phase,
f) a sieve clamping ring (6.0) which is screwed tightly to the bottom part (1.0) and thereby tensions the sieve mesh (5.0) downwards with an annular collar (6.1) and thereby clamps it against the displacer disc (3.0) and the edge area of the clear phase collection area (1.1), wherein preferably the contours of the annular collar (6.1) and the displacer disc (3.0) are matched to one another in such a way that when tensioning down, i.e. screwing the sieve clamping ring (6.0) to the bottom part (1.0), the sieve mesh (5.0) is flanged downwards on the outer circumference so that the upper side of the annular collar (6.1) is at the same level as or lower than the upper side of the sieve mesh (5.0) in order to achieve idle flow,
g) a sealing surface (6.2) on the outer circumference of the strainer clamping ring (6.0),
h) an annular, elastic sealing sleeve (7.0), which is pressed against the sealing surface (6.2) on the screen clamping ring (6.0) by means of gas or liquid pressure, or is retracted from it again, depending on the process situation, whereby the sealing sleeve (7.0) is held by a sealing sleeve support ring (8.0) by means of a form-fitting contour, via which the gas or liquid is supplied or discharged via the bore (8.1) to tension the sealing sleeve,
i) a series of openings (6.3) on the circumference of the screen clamping ring (6.0) below the sealing surface (6.2), through which, when the sealing sleeve (7.0) is open, the solid suspension can flow from the process chamber above the screen mesh (5.0) to the collecting channel (1.3) in the bottom part (1.0),
j) a counter flange (9.0) on the process vessel to which the sieve plate assembly is screwed and sealed.

Die Teile sind zueinander mittels Schrauben verspannt und über O-Ringe in den O-Ringnuten (10.1, 10.2, 10.3) gegeneinander und gegen die Umgebung abgedichtet. Das Bodensitzventil (1.2) ist ebenfalls mit O-Ring in das Boden-Unterteil (1.0) eingedichtet.The parts are clamped together by screws and sealed against each other and the environment by O-rings in the O-ring grooves (10.1, 10.2, 10.3). The bottom seat valve (1.2) is also sealed into the bottom section (1.0) with an O-ring.

Der Siebklemmring (6.0) ist gegen das Boden-Unterteil (1.0) ebenfalls mittels O-Ring (10.4) abgedichtet.The sieve clamping ring (6.0) is also sealed against the bottom part (1.0) by means of an O-ring (10.4).

Die Verdränger-Scheibe (3.0) sowie die untere Drainage-Gewebeeinlage (2.0) und die obere Drainage-Gewebeeinlage (4.0) sind lose eingelegte Bauteile, die nicht verschweißt oder verschraubt werden müssen, sondern nur verspannt werden. Bei veränderten Prozessanforderungen können Sie dadurch leicht ausgetauscht und durch modifizierte Bauformen ersetzt werden. So können z.B. die Drainage-Gewebeeinlagen grobmaschiger mit dickeren Drähten ausgeführt werden, wenn die Verdränger-Scheibe (3.0) im entsprechenden Maße dünner ausgeführt wird.The displacer disc (3.0) as well as the lower drainage fabric insert (2.0) and the upper drainage fabric insert (4.0) are loosely inserted components that do not need to be welded or screwed together, but rather simply clamped. This allows them to be easily exchanged and replaced with modified designs when process requirements change. For example, the drainage fabric inserts can be made with a coarser mesh. be made with thicker wires if the displacer disc (3.0) is made thinner to the corresponding extent.

Ebenso ist das Sieb-Gewebe (5.0) nur lose eingelegt, mittels O-Ring (10.5) gedichtet und verspannt, so dass es ebenfalls bei veränderten Anforderungen leicht durch ein Sieb-Gewebe mit anderen Eigenschaften ersetzt werden kann. Falls die Flexibilität nicht erforderlich ist, kann das Sieb-Gewebe (5.0), wenn es metallisch ist, alternativ am äußeren Umfang mit dem Siebklemmring (6.0) verschweißt sein.Likewise, the mesh (5.0) is loosely inserted, sealed, and clamped by an O-ring (10.5), so it can easily be replaced with a mesh with different properties if requirements change. If flexibility is not required, the mesh (5.0), if made of metal, can alternatively be welded to the mesh clamping ring (6.0) at the outer perimeter.

Der Prozessablauf kann beispielsweise stattfinden wie nachfolgend vereinfacht beschrieben:

1. Der Reaktor wird bei geschlossener Dichtmanschette (7.0) mit einem Harz teilgefüllt.
2. Eine Flüssigkeit, die mit dem Harz reagieren soll oder dieses waschen soll, wird zugeben und es wird gerührt. Die dünnschichtigen Zwischenräume ober- und unterhalb der Verdränger-Scheibe (3.0), d.h. die Resträume zwischen den Stegen (Drähten) der oberen Drainage-Gewebeeinlage (4.0) und unteren Drainage-Gewebeeinlage (2.0), bedingen nur einen sehr geringen Klarphasen-Totraum.
3. Nach entsprechender Einwirkzeit wird die Klarphase über das nun geöffnete Bodensitzventil (1.2) abgelassen. Dabei fließt die Klarphase im Zwischenraum der oberen Drainage-Gewebeeinlage (4.0) bedingt durch die Wölbung der Verdränger-Scheibe (3.0) radial nach außen ab und erreicht die vertikalen Bohrungen (3.1) am äußeren Umfang der Verdränger-Scheibe (3.0). Alternativ kann die Verdränger-Scheibe (3.0) auch über die ganze Fläche verteilt mit vertikalen Bohrungen versehen sein. Das würde das Abfließen der Klarphase begünstigen, aber das Klarphasen-Totvolumen erhöhen.
4. Im Zwischenraum der unteren Drainage-Gewebeeinlage (2.0) fließt die Klarphase bedingt durch die nach unten gewölbte Klarphasen-Sammelfläche (1.1) nach innen zusammen und erreicht das Bodensitzventil (1.2).
5. Nach Abführen der Klarphase werden die Schritte 2 bis 4 ggf. mehrfach wiederholt.
6. Zum Ende des Vorgangs wird die Feststoffsuspension, die sich oberhalb des Sieb-Gewebes (5.0) befindet entleert. Hierzu wird der Druck aus der Dichtmanschette (7.0) abgesaugt bzw. entlastet, wodurch diese sich zurückwölbt und einen Ringspalt (7.1) zur Entleerung freigibt. Die Feststoffsuspension entleert sich in die Sammelrinne (1.3) und fließt über den Festphasen-Auslaufstutzen (1.4) ab. Typischerweise wird mit geeignetem Fluid nachgewaschen. Die Sammelrinne ist vorzugsweise mit deutlichem Gefälle in Richtung Festphasen-Auslaufstutzen (1.4) ausgeführt, d.h. im vorliegenden Fall gemäß 1 gefräst.

The process flow can, for example, take place as simplified below:

1. The reactor is partially filled with a resin while the sealing collar (7.0) is closed.
2. A liquid intended to react with or wash the resin is added and stirred. The thin interstices above and below the displacer disc (3.0), i.e., the remaining spaces between the webs (wires) of the upper drainage fabric insert (4.0) and lower drainage fabric insert (2.0), result in only a very small clear phase dead space.
3. After the appropriate exposure time, the clear phase is drained through the now opened bottom seat valve (1.2). Due to the curvature of the displacer disc (3.0), the clear phase flows radially outward in the space between the upper drainage fabric insert (4.0) and reaches the vertical holes (3.1) on the outer circumference of the displacer disc (3.0). Alternatively, the displacer disc (3.0) can also be provided with vertical holes distributed across its entire surface. This would promote the drainage of the clear phase but increase the clear phase dead volume.
4. In the space between the lower drainage fabric insert (2.0), the clear phase flows inwards due to the downwardly curved clear phase collection surface (1.1) and reaches the bottom seat valve (1.2).
5. After the clear phase has been removed, steps 2 to 4 are repeated several times if necessary.
6. At the end of the process, the solid suspension located above the sieve mesh (5.0) is emptied. For this purpose, the pressure is sucked out or released from the sealing sleeve (7.0), causing it to bulge back and open an annular gap (7.1) for emptying. The solid suspension empties into the collecting trough (1.3) and flows out via the solid phase outlet nozzle (1.4). Typically, a suitable fluid is used for subsequent washing. The collecting trough is preferably designed with a significant gradient towards the solid phase outlet nozzle (1.4), ie in this case according to 1 milled.

Falls im betreffenden Prozess angestrebt wird, dass die Festphase getrocknet entnommen werden soll, dann ist die oben beschriebene alternative Ausführung der Verdränger-Scheibe (3.0) mit über die ganze Fläche verteilten, vertikalen Bohrungen (3.2) vorteilhaft, weil über diese dann von unten auf dem Weg über das Bodensitzventil (1.2) eingebrachtes Gas oder ggf. erwärmtes Gas gleichmäßiger in der Feststoffschicht verteilt wird. Der Trocknungsvorgang kann durch Rühren der Feststoffschicht unterstützt werden.If the aim of the process in question is to remove the solid phase in a dried state, the above-described alternative design of the displacer disc (3.0) with vertical holes (3.2) distributed across the entire surface is advantageous, as these allow gas, or possibly heated gas, introduced from below via the bottom seat valve (1.2) to be more evenly distributed throughout the solid layer. The drying process can be supported by stirring the solid layer.

Des Weiteren ist im Falle von trocken auszubringender Feststoffphase alternativ vorgesehen, die Sammelrinne (1.3) mit besonders starkem Gefälle in Richtung Festphasen-Auslaufstutzen (1.4) auszuführen, so dass auch der Austrag von getrocknetem Feststoff schwerkraftunterstützt, günstig erfolgen kann.Furthermore, in the case of a dry solid phase, it is alternatively provided that the collecting trough (1.3) is designed with a particularly steep gradient towards the solid phase outlet nozzle (1.4), so that the discharge of dried solid can also be carried out in a favorable manner using gravity.

Eine Ausführungsform hierzu kann gestaltet werden, indem die Sammelrinne (1.3) im Boden-Unterteil (1.0) nach unten offen ausgeführt ist, d.h. ohne Bodenfläche. An das Boden-Unterteil (1.0) wird von unten her ein Ringraum angeschweißt oder angeflanscht, der aus 2 konzentrischen Zylindern besteht, die unten auf gleicher Ebene schräg abgeschnitten sind, z.B. im 45°-Winkel. Die sich ergebende schräge, elliptische Ringebene wird von unten mit einem an die Schräge angesetzten ringförmigen, elliptischen Boden verschlossen. Am tiefsten Punkt des schrägen Bodens, d.h. am spitzen Ende, wird ein Auslaufstutzen angebracht. Durch die Steilheit des so entstandenen Bodens wird das Gleiten von Pulver oder Granulat zum Auslauf hin deutlich begünstigt. Beim Austrag ist vorzugsweise vorgesehen, vom Reaktorraum her mit Gasströmung zu unterstützen, indem entweder Überdruck auf den Reaktorraum gegeben oder Unterdruck auf der Absaugseite angelegt wird oder beides.One embodiment of this can be designed by constructing the collecting trough (1.3) in the bottom section (1.0) so that it is open at the bottom, i.e., without a bottom surface. An annular chamber consisting of two concentric cylinders that are cut off at the bottom at an angle, e.g., at a 45° angle, is welded or flanged to the bottom section (1.0) from below. The resulting inclined, elliptical ring plane is closed from below with an annular, elliptical base attached to the slope. An outlet nozzle is attached to the lowest point of the inclined base, i.e., at the pointed end. The steepness of the resulting base significantly facilitates the sliding of powder or granules toward the outlet. During discharge, it is preferable to provide support from the reactor chamber with gas flow, either by applying overpressure to the reactor chamber or by applying negative pressure to the exhaust side, or both.

Des Weiteren kann über das Klarphasenventil und den Siebboden eine Gasströmung oder stoßweise Gaszugabe erfolgen, so dass Restmengen auf der Siebfläche aufgewirbelt werden und so dem Sog in Richtung Ringspalt zugeführt werden.Furthermore, a gas flow or intermittent gas addition can take place via the clear phase valve and the sieve bottom, so that residual quantities are whirled up on the sieve surface and thus fed into the suction in the direction of the annular gap.

Claims

Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension, characterized in that the bottom of the process vessel is constructed from several parts, namely: a) a bottom lower part (1.0) which in the inner area offers an idle-running, i.e. preferably downwardly curved, clear phase collection surface (1.1), in which a preferably flush-sealing bottom seat valve (1.2) is placed at the lowest point for discharging the clear phase of the screening process, and which has a collecting channel (1.3) on the outer circumference, through which the solid phase suspension can be collected and discharged in a corresponding process situation, b) a lower drainage fabric insert (2.0) which rests on the clear phase collection surface (1.1) of the bottom lower part (1.0), c) a displacer disc (3.0) which is preferably curved on both sides and rests on the drainage fabric insert (2.0) and which has vertical holes (3.1) at least on the outer circumference, d) an upper drainage fabric insert (4.0) which is rests on the displacer disc (3.0) or is embedded in it, e) a sieve mesh (5.0), the mesh size of which is selected according to the process requirements so that the solid phase components in the suspension are separated from the clear phase, wherein in the clamping area on the outer circumference an O-ring (10.5) is preferably provided, or a flat seal, f) a sieve clamping ring (6.0), which is screwed tightly to the bottom part (1.0) and thereby clamps the sieve mesh (5.0) downwards with an annular collar (6.1) and thereby clamps it against the displacer disc (3.0) and the edge area of the clear phase collecting surface (1.1), wherein preferably the contours of the annular collar (6.1) and the displacer disc (3.0) are matched to one another so that when clamping down, ie screwing of Sieve clamping ring (6.0) with bottom base (1.0), the sieve mesh (5.0) is flanged downwards on the outer circumference so that the upper side of the annular collar (6.1) is at the same level as or lower than the upper side of the sieve mesh (5.0) in order to achieve idle flow, g) a sealing surface (6.2) on the outer circumference of the sieve clamping ring (6.0), h) an annular, elastic sealing sleeve (7.0), which, depending on the process situation, is pressed against the sealing surface (6.2) on the sieve clamping ring (6.0) by means of gas or liquid pressure or is retracted from it, whereby the sealing sleeve (7.0) is held by a sealing sleeve support ring (8.0) by means of a form-fitting contour, via which the gas or liquid is supplied or discharged to tension the sealing sleeve, i) a series of passage openings (6.3) on the circumference of the sieve clamping ring (6.0) below the sealing surface (6.2), through which, when the sealing sleeve (7.0) is open, the solid suspension can flow from the process chamber above the sieve mesh (5.0) to the collecting channel (1.3) in the bottom part (1.0), j) a counter flange (9.0) on the process vessel, to which the sieve bottom assembly is screwed in a sealed manner.

Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension according to Claim 1 , characterized in that the displacement disc (3.0) is provided with bores (3.2) or millings distributed over the entire surface.

Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension according to Claim 1 , characterized in that the collecting channel (1.3) is designed with a particularly steep gradient in the direction of the solid phase outlet nozzle (1.4), in that the annular collecting space for the solid phase in the lower part of the base (1.0) is designed to be open at the bottom, and in that an annular space is welded or flanged to the lower part of the base (1.0) from below, which annular space consists of two concentric cylinders which are cut off at an angle at the bottom on the same level, wherein the resulting inclined, elliptical ring plane is closed from below with an annular, elliptical base attached to the slope, wherein an outlet nozzle is attached to the lowest point of the inclined base.

Sieve bottom assembly for a process vessel for separating liquid phase and solid phase or solid phase suspension according to Claim 1 , characterized in that instead of or in addition to the lower drainage fabric insert (2.0) or upper drainage fabric insert (4.0), contours, e.g. in the form of milled channels, are also incorporated into the clear phase collecting surface (1.1) or into the displacer disc (3.0).