DE1611100C - Filterplatte fur eine Druckfilterein richtung mit einer die Filterkuchen losen den Rüttelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterplatte' mit mindestens einem auf jeder Stirnfläche eines scheibenförmigen Stützgewebes angeordneten Filtersieb für die Aufnahme des sich beim Filtrieren bildenden porösen Filterkuchens, das an seinem Rand durch eine mit einer Abflußleitung für das Filtratversehene Einfassung flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, für die Verwendung in einer. Druckfiltereinrichtung, in welcher eine Anzahl solcher Filterplatten im Abstand hintereinander senkrecht in einem Drucktank angeordnet, mit ihren Abflußleitungen an eine Sammelleitung angeschlossen und mit einer Rüttelvorrichtung verbunden ist, mit deren Hilfe die Filterkuchen zum Reinigen der Filtereinrichtung von den Filtersieben lösbar sind, so daß sie unter der Wirkung einer äußeren Kraft, insbesondere der Schwerkraft, zwischen den Filterplatten hindurchgelangen.

Eine solche Filterplatte sowie eine derartige Filtereinrichtung sind aus der britischen Patentschrift 966 646 bekannt. Das Stützgewebe der Filterplatte trägt dort auf beiden Stirnflächen ein Filtersieb. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird in dieser Einrichtung unter Druck in den Tank eingepumpt. Während nun das Filtrat durch die Filterplatten in die Sammelleitung fließt, werden die aus der Flüssigkeit abzusondernden Teilchen gegen die Filtersiebe oder eine sich dort aufbauende poröse Vorschicht gedrückt. Da die Teilchen zu groß sind, um die Vorschicht oder die Filtersiebe zu durchdringen, werden sie dort abgelagert. Die Teilchen werden damit aus der Flüssigkeit entfernt und bilden einen porösen Filterkuchen, der von den Filterplatten entfernt werden muß, wenn er so dick geworden ist, daß er die Arbeitsweise der Filtereinrichtung ungünstig beeinflußt.

Bei der bekannten Einrichtung wird der Filterkuchen, der wegen des Hindurchströmens von Flüssigkeit beim Betrieb der Filtereinrichtung dann bei deren Reinigung noch feucht oder gar naß ist, im sogenannten Naßablöseverfahren entfernt. Hierzu werden die Filterplatten durch eine Rüttelvorrichtung beeinflußt und die Filterkuchen durch Aufspritzen einer Flüssigkeit abgelöst, was noch durch einen Flüssigkeitsstrom durch die Filterplatten in umgekehrter Richtung unterstützt werden kann. Auf diese Weise wird der Filterkuchen aufgebrochen und in der Flüssigkeit suspendiert, so daß er aus dem Tank abgelassen werden kann.

In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht oder sogar notwendig, den Filterkuchen in relativ trockenem Zustand aus dem Tank zu entfernen, beispielsweise dann, wenn der Filterkuchen giftige Bestandteile enthält.

Die bekannte Filtereinrichtung ist für ein solches Trockenablöseverfahren nur bedingt geeignet. Beim Rütteln der Filterplatten wird nämlich der Filterkuchen in Form einer zusammenhängenden Tafel von den Filterplatten abgelöst. Beim Herabfallen treffen diese Filterkuchentafeln jedoch auf das als Träger für die Filterplatten dienende Abflußsystem und unter Umständen auch auf andere Teile der Filtereinrichtung auf, die seitlich von den Filterplatten angeordnet sind. Hierdurch bleiben Teile der Filterkuchen in der Filtereinrichtung hängen, was eine nachträgliche Entfernung dieser Filterkuchenteile erforderlich macht, beispielsweise durch Abkratzen. Um eine Ansammlung von losgelösten Filterkuchenteilen an der Sammelleitung zu verhindern, ist schon vorgeschlagen worden, dort Prallelemente anzuordnen. Da der Filterkuchen jedoch auch an den Prallelementen anhaftet, war auch diese Lösung nicht zweckmäßig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine auch beim Trockenablöseverfahren verwendbare Filterplatte zu schaffen, die beim Ablösen des Filterkuchens ein Auftreffen des losgelösten Filterkuchens auf Teile der Filtereinrichtung sowie ein Verklemmen der Filterkuchen zwischen zwei einander zugewandten Filtersieben mit Sicherheit verhindert.

Dies wird bei einer Filterplatte der. eingans genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Öffnungen des Filtersiebes mindestens in einem Streifen für den Durchgang des Filtrates verschlossen sind, der sich oberhalb der Sammelleitung von Rand zu Rand über das Filtersieb erstreckt und eine solche Breite hat, daß der Filterkuchen, bei Beeinflussung der Filterplatte durch die Rüttelvorrichtung entlang diesem Streifen zerbricht. Die Öffnungen des Filtersiebes können dabei auf dessen Innen- oder Außenseite durch eine selbstklebende Kunststoffolie, durch ein Blech, vorzugsweise aus· Edelstahl, oder durch einen Farbauftrag verschlossen sein. Der Filterkuchen kann an diesem Streifen nicht an dem Filtersieb anhaften, so daß er in diesem Bereich geschwächt ist. Wenn dann der Filterkuchen durch Rütteln der Filterplatten abgelöst wird, bricht er in diesem Bereich durch und bildet somit eine Anzahl von getrennten Filterkuchenstücken, die nunmehr in das Aufnahmegefäß fallen können, ohne daß sie dabei Teile der Sammelleitung berühren.

Wenn in der Filtereinrichtung die Filterkuchen unter der Wirkung der Schwerkraft zwischen den Filterplatten hindurchfallen und sich im Wege der Filterkuchen ein Hindernis, z. B. die erwähnte Sammelleitung, befindet, erstreckt sich vorteilhafterweise der Streifen von dem Hindernis ausgehend senkrecht nach oben.

Zur Unterstützung des Ablösens- des Filterkuchens oder zu einer zusätzlichen Reinigung der Filtersiebe kann eine Spülvorrichtung vorgesehen sein, deren Leitungen sich dann zweckmäßigerweise beim Reinigen der Filtereinrichtung seitlich vom Wege der Filterkuchen befinden. In diesem Falle ist es günstig, wenn die Öffnungen des Filtersiebes mindestens in zwei weiteren Streifen für den Durchgang des Filtrates verschlossen sind, die sich von einem mittleren Bereich des ersten Streifens aus unter einem Winkel in Richtung nach unten zum Rand des Filtersiebes, vorzugsweise unter einem· Winkel von etwa 45° zu dem ersten Streifen, erstrecken.

Vorteilhafterweise beträgt die Breite des Streifens etwa 80% der maximal erwünschten Stärke des Filterkuchens.

Es sei noch bemerkt, daß aus der schweizerischen Patentschrift 369 747 bekannt ist, einen Filterkuchen durch in horizontaler Richtung verlaufende Radial-Stäbe zur Abstützung der Filtersiebe beim Rückspülverfahren in eine Anzahl von Sektoren zu unterteilen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Filterkuchen diese Stäbe zu einem Teil an ihrem ganzen Umfang umfaßt, so daß er sich nur unter größerer Kraftanstrengung von diesen löst und dann noch nicht einmal mit Sicherheit vollständig. Eine solche Einrichtung wäre zur Lösung der gestellten Aufgabe vollständig ungeeignet.

Im folgenden wird die'Erfindung an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

3 4

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht erforderlich sind, um den sich dort ansammelnden

einer Filtereinrichtung mit Filterplatten gemäß der Filterkuchen zu entfernen.

Erfindung, ' Um dieses unerwünschte Ansammeln des abge-

Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausfüh- lösten Filterkuchens zu verhindern, sind die einzel-

rungs'f orm einer Filterplatte gemäß der Erfindung, 5 r.en Filterplatten gemäß F i g. 2 und 3 so gebaut, '

Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausfüh- daß die Ansammlung eines Filterkuchehs in vor-

rungsform einer Filterplatte gemäß der Erfindung, bestimmten Bereichen der Filterplatten verhindert

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2. und damit der Filterkuchen so aufgerissen wird, daß

In der Filtereinrichtung gemäß Fig. 1 ist eine beim Abfallen desselben von den Filterplatten die

horizontale Druckfiltereinrichtung mit einer Vielzahl io Tafel oder der Filterkuchen sich an den vorbestimm-

von Filterplatten dargestellt, die als Ganzes mit 20 ten Bereichen in eine Vielzahl von getrennten Tafeln

bezeichnet ist. Eine solche Filtereinrichtung ist bei- oder Kuchenteilen trennt.

spielsweise in der USA.-Patentschrift 3 285 417 dar- Gemäß der Erfindung können irgendwelche Mittel

gestellt und beschrieben. verwendet werden, die einen im wesentlichen nicht

Die Filtereinrichtung 20 weist einen sich horizontal i"s perforierten Streifen ergeben, der sich entlang der erstreckenden Tank 21 auf, in dem eine Vielzahl Stirnfläche in einer vorbestimmten Orientierung der von senkrecht angeordneten hohlen Filterplatten 24 Filterplatten erstreckt, um so dort den Aufbau des angeordnet ist. Die zu klärende, zufließende Flüssig- Filterkuchens zu verhindern. Um nun die abfallenden keit strömt unter Druck in den hermetisch abgedich- Tafelstücke oder Filterkuchenstücke an einer Beteten Tank 21 über einen Einlaß 26 und fließt dann 20 rührung bestimmter Teile der Filtereinrichtung vor von der Filterkammer in die Hohlräume der Filter- Eintritt in das Aufnahmegefäß zu hindern, wird die platten 24. Die einzelnen Filterplatten sind mit einem Lage des unperforierten Streifens in vorbestimmter Filterkuchen versehen, um so das Filtern der zu- Weise relativ zur Lage der betreffenden, in der Nähe strömenden Flüssigkeit zu erleichtern, wobei dann der Filterplatten vorhandenen Teile der Filtereinrichder Filterkuchen und die porösen Filterplatten die 25 tung so gewählt, daß nun jedes einzelne Tafelstück notwendige Filterwirkung ergeben. Die filtrierte eine vorbestimmte Form hat und damit auch einen Flüssigkeit fließt durch die Hohlräume innerhalb der vorbestimmten Schwerpunkt aufweist, wodurch die einzelnen Filterplatten 24 einer Sammelleitung 27-zu, Abfallbahn entsprechend dem Abstand von den bedie die Filterplatten trägt, und von dort zu einem nachbanen Einrichtungsteilen vorbestimrnt wird.
Auslaß 28, um die geklärte Flüssigkeit aus dem Tank 30 Wie in F i g. 2 dargestellt, erstreckt sich beispiels-21 abzuführen. weise ein senkrecht angeordneter, nicht durch-

Nachdem sich nun eine maximale Menge eines löcherter Streifen 34 entlang den Stirnflächen der Filterkuchens auf den Filterplatten angesammelt hat, einzelnen Filterplatten 24 oberhalb der Sammelkann der Kuchen von den Filterplatten dadurch leitung 27, um nun ein Anhängen des Filterkuchens entfernt werden, daß gemäß dem Trockenablöse- 35 an die Filterplatten entlang einer schmalen, senkrecht verfahren die Filterplatten beaufschlagt werden. Zu angeordneten Fläche unmittelbar über der Sammeldiesem Zweck kann eine übliche schwingende Schlag- leitung zu vermeiden, so daß beim Vibrieren der vorrichtung, beispielsweise die Schlagvorrichtung 31, losgelöste Filterkuchen sich in zwei getrennte Tafelvorgesehen sein, die eine Schlagstange 29 in Schwin- stücke trennt, die weg von den Seiten der Sammelgungen versetzt, die mit dem Oberteil der einzelnen 40 leitung nach unten fallen. Ohne ein solches senkrecht Filterplatten 24 verbunden ist. Eine mit hoher Ge- angeordnetes, nicht durchlöchertes Glied wäre der schwindigkeit arbeitende Schlagvorrichtung ist bei- Schwerpunkt des Filterkuchens oberhalb der Sarnmelspielsweise in der USA.-Patentschrift 3 212 643 dar- leitung 27, so daß der losgelöste Filterkuchen ungestellt und beschrieben und kann beispielsweise als mittelbar auf die Sammelleitung 27 fallen und -sich Schlagvorrichtung 31 verwendet werden. Um, nun 45 dort ansammeln würde. Im Hinblick auf den nicht das Entfernen des Filterkuchens von den Filter- perforierten Streifen 34 befindet sich nun der Schwerplatten zu erleichtern, können die. Filterplatten 24 punkt der beiden getrennten Filterkuchenstücke in aus der Kammer des Tanks 21 durch öffnen eines einem Abstand von der senkrechten Mittelachse der abnehmbaren Deckels 32 des Tanks entfernt werden, . Filterplatte, so daß die beiden getrennten Tafelstücke wobei eine als Ganzes mit 33 bezeichnete Ausfahr- 50 auf entgegengesetzten Seiten der Sammelleitung 27 vorrichtung vorgesehen ist, um die Filterplatten 24 ohne Berührung mit dieser nach unten fallen,
zusammen mit der Sammelleitung 27 und der Schlag- Der ungelochte Streifen 34 kann ein Kunststoffstange 29 aus dem Tank 21 heraus- und ,von diesem band mit einer rückwärtigen Klebeschicht sein. Wenn wegzubewegen. ein nicht toxisches Material wie beispielsweise in

Durch Beaufschlagen der Filterplatten mit Hilfe 55 der Lebensmittelindustrie erforderlich ist, so kann

der Schlagvorrichtung 31 kann nun gemäß dem in der Streifen 34 aus rostfreiem Stahl sein,

der USA.-Patentschrift 3 212 643 beschriebenen Es gibt noch viele andere Verfahren, um ein picht

Verfahren der Filterkuchen von den einzelnen Filter- durchlöchertes Teilstück auf der Filterplatte vorzu-

platten in Form einer einheitlichen Masse oder Tafel sehen, beispielsweise dadurch, daß ein im wesent-

entfernt werden, die dann nach unten abfällt. Wenn 60 liehen nicht perforiertes Glied innerhalb der Höhlung

nun die bekannten Filterplatten verwendet werden, der Filterplatten angeordnet wird, oder daß Farbe

so fallen diese Tafeln oder Filterkuchen unter der oder ein anderes Material auf einem vorbestimmten

Schwerkraft auf die Sammelleitung 27 oder andere Teilstück der porösen Filterplatte aufgebracht wird,

benachbarte Teile der Filtereinrichtung und von dort um so bestimmte öffnungen zu blockieren. Oder es

in ein Aufnahmegefäß. Damit sammelt sich ein Teil 65 können auch andere Mittel innerhalb oder außerhalb

des vielfach sehr klebrigen Filterkuchens an der der Filterplatte vorgesehen sein, um dort den Zufluß

Sammelleitung 27 oder anderen benachbarten Teilen in den Innenhohlraum der Filterplatte zu verhindern,

der Filtereinrichtung an, wodurch weitere Mittel In F i g. 2 ist die Konstruktion einer Filterplatte

im einzelnen dargestellt. Beispielsweise können die einzelnen Filterplatten eine rechtwinklige Form haben, oder'sie können gemäß Fig. 3 auch kreisförmig sein. Die einzelnen Filterplatten haben ein ■ Paar von Sieben 36 a und 36 b, wie dies deutlich aus Fig. 3 hervorgeht. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden die Siebe 36 α und 36 b im Abstand durch ein Gestell gehalten, das aus einem aus dickem Draht "gebildeten Gitter 37 und einem Außenring 38 besteht, der die im Abstand angeordneten Siebe 36 a und 36 b umfaßt. "Wie im einzelnen in der vorerwähnten Patentschrift 3 212 643 beschrieben und wie in Fig. 4 dargestellt, werden die einzelnen Filterplatten an der Schlagstange 29 über eine als Ganzes mit 39 bezeich- · nete Schraubverbindung befestigt. Die Sammelleitung 27 ist. abgedichtet an der Filterplatte 24 angebracht und kommuniziert mit diesem über eine Abflußleitung, die als Ganzes mit 41 bezeichnet ist. Wie deutlich aus Fig. 4 hervorgeht, trägt damit die Sammelleitung 27 sowohl die Filterplatten 24 als auch die Schlagstange 29.

Ein anderer Bestandteil der dargestellten Filtereinrichtung, der neben den Filterplatten angeordnet ist und der von den abfallenden, abgelösten Filter- ■ kuchenstücken freikommen soll, ist die Spülvorrich- as rare;, die in Fig. 1 als 'Ganzes mit 44 bezeichnet ist. Die Spülvorrichtung 44 ist in der Filtereinrichtung 20 so angebracht, daß gegebenenfalls ein Naßablöseverfahren verwendet werden kann, und weist ein Paar von horizontalen Spülleitungen 46 und 47 auf (s. insbesondere Fig. 3), die sich an entgegengesetzten Seiten der Filterplatten 24 entlang erstrecken. Wie in der vorerwähnten USA.-Patentschrift 3 285 417 im einzelnen beschrieben und dargestellt ist, spritzt die Spülvorrichtung Spülflüssigkeit, beispielsweise Druckwasser, auf die Filterplatten 24, um so den Filterkuchen nach dem Naßablöseverfahren abzulösen. Das Druckwasser .wird der Spülvorrichtung 44 über ein Magnetventil 48 zugeführt. Um nun die Spülleitungen 46 und 47 während des Spül-Vorgangs hin- und herzuschwenken, ist ein Schwenkantrieb 49 außen am Deckel 32 vorgesehen, der mit den Spülleitungen 46 und 47 über eine Verbindungsstange 51a verbunden ist. Der Schwenkantrieb 49 kann mit einer Betätigungsvorrichtung 77 identisch sein, wie sie im einzelnen in der USA.-Patentschrift 3 240 338 beschrieben ist. Wenn die Spülvorrichtung 44 zusammen mit einer kreisförmigen .Filterplatte gemäß Fig. 3 verwendet wird, so ist es,erwünscht, die einzelnen Spülleitungen 46 und 47 zwischen einer Lage neben " der Schlagstange 29. und einer Lage neben der Sammelleitung 27 hin- und herschwingen zu lassen, wie dies in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Wenn die Spülleitungen nicht im Gebrauch sind, ist es günstig, sie in einer im wesentlichen horizontalen Ebene anzuordnen, wie dies in ausgezogenen Linien in F i g. 3 dargestellt ist. Wenn nun in einem solchen Zustand der Kuchen nur entlang der senkrechten Achse vorgeteilt würde, so würden die beiden losgelösten Filterkuchenstücke auf die Spülleitungen 46 und 47 fallen.

Um zu verhindern, daß die Filterkuchenstücke weder die Spülleitungen noch die Sammelleitung 27 berühren (s. insbesondere Fig. 3), ist auf beiden Stirnseiten der Filterplatten je ein Paar von relativ schmalen, nicht perforierten Streifen 51 und 52 angebracht. Um dabei die Fallbahn der losgelösten Filterkuchenstücke in den Raum zwischen den beiden Spülleitungen 46 und 47 und der Sammelleitung 27 zu richten, wird die Orientierung der Streifen 51 und 52 so gewählt, daß sich diese Streifen entlang der Oberfläche der Siebe 36a und 36b von ungefähr einem mittleren Punkt der senkrechten Streifen 34 unter einem Winkel von ungefähr 45° nach unten erstrecken. -

Durch den Streifen 34 wird nun der Filterkuchen in zwei getrennte Kuchenstücke geteilt, und die Streifen 51 und 52 teilen diese beiden Kuchenstücke noch einmal in je zwei getrennte Teilstücke. Infolge der Orientierung der Streifen51 und 52 gemäß Fig. 3 ist die Form der oberen und unteren Seitenstücke des Filterkuchens zu beiden Seiten der Sammelleitung 27 derart, daß diese infolge der vorgewählten Schwerpunkte zwischen den entsprechenden Spülleitungen und der Sammelleitung 27 nach unten fallen. Da der Schwerpunkt der unteren Kuchenstücke in einem Abstand von der senkrechten Achse der Filterplatte liegt, fallen die beiden unteren Kuchenstücke entlang entgegengesetzten Seiten der Sammelleitung 27 nach unten, ohne diese Leitung zu berühren. Die beiden oberen Kuchenstücke haben den Schwerpunkt in ihren Oberteilen, so daß sie unter einer Drehung von der Sammelleitung 27 und von der nächsten Düse weg nach unten fallen, derart, daß die beiden oberen Filterkuchenstücke ebenfalls weder die Sammelleitung 27 noch die Spülleitungen 46 und 47 berühren.

Um die beste Trennung des Filterkuchens entlang den angerissenen Teilen des Kuchens beim Zuckerraffinierungsprozeß zu erzielen, wurde festgestellt, daß die Breite des senkrechten Streifens 34 und der beiden schrägen Streifen 51 und 52 vorteilhafterweise ungefähr 80% der maximalen erwünschten Stärke des Filterkuchens betragen soll. .

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Filterplatte mit mindestens einem auf jeder Stirnfläche eines scheibenförmigen Stützgewebes angeordneten Filtersieb für die Aufnahme des sich beim Filtrieren bildenden, porösen Filterkuchens, das an seinem Rand durch eine mit einer Abflußleitung für das Filtrat versehene Einfassung flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, für die Verwendung in einer Druckfiltereinrichtung, in welcher eine Anzahl solcher Filterplatten im Abstand hintereinander senkrecht in einem Drucktank angeordnet, mit ihren Abflußleitungen an eine Sammelleitung angeschlossen und mit einer Rüttelvorrichtung verbunden ist, mit deren Hilfe die Filterkuchen zum Reinigen der Filtereinrichtung von den Filtersieben lösbar sind, so daß sie unter der Wirkung einer äußeren Kraft, insbesondere der Schwerkraft, zwischen den Filterplatten hindurchgelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen des Filtersiebes (36 a, 36 b) mindestens in einem Streifen (34) für den Durchgang des Filtrates verschlossen sind, der sich oberhalb der Sammelleitung {27) von Rand (38) zu Rand (38) über das Filtersieb (36 a, 366) erstreckt und eine solche Breite hat, daß der Filterkuchen bei Beeinflussung der Filterplatte (36a, 366) durch die Rüttelvorrichtung (29, 31) .entlang diesem Streifen zerbricht.

2. Filterplatte nach Anspruch 1 für die Verwendung in einer Filtereinrichtung, in welcher

die Filterkuchen unter der Wirkung der Schwerkraft zwischen den Filterplatten hindurchfallen und in welcher sich im Wege der Filterkuchen ein Hindernis, insbesondere die Sammelleitung, befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Strei-" fen (34) von dem Hindernis (27) ausgehend sich senkrecht nach oben erstreckt.

3. Filterplatte nach Anspruch 1 oder 2 für die Verwendung in einer Filtereinrichtung, in welcher sich seitlich vom Wege der Filterkuchen ein Hindernis, insbesondere eine zusätzliche· Spülleitung, befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen des Filtersiebes (36 a, 36 b) mindestens in zwei weiteren Streifen (51, 52) für

. den Durchgang des Filtrates verschlossen sind, die sich von einem.mittleren Bereich des ersten

• Streifens (34) aus unter einem Winkel in Richtung nach unten zum Rand (38) des Filtersiebes (36 a, 36 b) erstrecken.

4. Filterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die weiteren Streifen (51, 52) jeweils unter einem Winkel von etwa 45° zu dem ersten Streifen (34) erstrecken.

5. Filterplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des oder der Streifen (34, 51, 52) etwa 80% der maximal erwünschten Stärke des Filterkuchens beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 615 198