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DE2363040A1 - Verfahren zum reinigen und entfernen von filterrueckstaenden - Google Patents

Verfahren zum reinigen und entfernen von filterrueckstaenden

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Publication number
DE2363040A1
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DE
Germany
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unfiltrate
filter
cleaning
space
filtrate
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Ceased
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DE2363040A
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English (en)
Inventor
Guenter Schwinghammer
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.)
Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Original Assignee
Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
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Publication date
Application filed by Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH filed Critical Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority to DE2363040A priority Critical patent/DE2363040A1/de
Priority to AT976474A priority patent/AT337720B/de
Priority to GB53723/74A priority patent/GB1495716A/en
Priority to CH1685574A priority patent/CH588290A5/xx
Priority to FR7442790A priority patent/FR2255093B1/fr
Publication of DE2363040A1 publication Critical patent/DE2363040A1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D37/00Processes of filtration
    • B01D37/02Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04Supports for the filtering elements
    • B01D2201/043Filter tubes connected to plates
    • B01D2201/0446Filter tubes connected to plates suspended from plates at the upper side of the filter elements

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

HOLSTEINS KAPPERT'H - /^ö^^dORTMUND, DEN 6. Nov. 1973
'jS 1022/73
BLATT AN „--' ,jfyr
Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen insbesondere nach Austragen und Auswaschen des Anschwemmaterials aus Kesselfiltern mit einem Filtratraum und einem durch Zwischenboden von diesem getrennten Unfiltratraum mit daran angeordneten rückspülbaren Filterelementen sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Die Reinigung von Kesselfiltern nach der täglichen Filtration ist eine der wichtigsten Voraussetzungen, da die Filter im allgemeinen über mehrere Jahre hinweg nicht geöffnet werden. Nur ein sicheres Reinigungsverfahren kann das Filter so sauber halten, daß täglich eine einwandfreie Anschwemmung erzielt wird, die eine tadellose Filtrationsqualität garantiert. Tritt eine Verschmutzung durch Ablagerungen von Filterhilfsmitteln wie Kieselgur, Perlite, Asbest, Zellulose oder dgl,, ein, so wird der Durchfluß stark gehemmt, was regelmäßig eine ungleichmäßige Anschwemmung zur Folge hat, die den relativ feinen Trüb an diesen Stellen durch das Filter hindurchtreten läßt. Zur Lösung dieses Problems werden die Filterflächen nach Erreichung eines unerwünscht hohen Verschmutzungsgrades durch Rückspülung möglichst weitgehend von den anhaftenden Schmutzteilchen befreit. Hierzu muß eine der Filtration entgegengesetzte hohe Strömungsgeschwindigkeit aufgebracht werden, die unter Umständen das Vierfache der Anschwemmgeschwindigkeit beträgt.
In einem solchen Falle können die erforderlichen Mengen an Reinigungsflüssigkeit üblicherweise nicht aus dem Versorgungsnetz beschafft werden. Diese
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Nachteile werden bei den bekannten Reinigungsverfahren dadurch umgangen, daß der Filtratraum mit Flüssigkeit gefüllt wird und diese Flüssigkeit mittels Druckluft dem Filtrationsprozess entgegengesetzt mit hoher Geschwindigkeit durch die Filterstäbe gedrückt wird. Diese Strömung kann jedoch nur so lange anhalten, bis die Flüssigkeit aus dem Unfiltratraum abgedrückt worden ist. Die Flüssigkeitsmenge ist infolge der konstruktiven Auslegung des FiI-tratraumes begrenzt. So stehen beispielsweise pro Filterstab etwa 1,2 1 zur Verfügung, so daß die Spülung allenfalls nur wenige Sekunden andauern kann. Die aus dem Versorgungsnetz nachströmende Flüssigkeit ist ebenfalls in nahezu allen Fällen derart gering, daß nur noch vereinzelt Filterelemente mit Flüssigkeit durchspült werden. Im nachfolgenden werden die Filterelemente nur noch von einem Wasser-Luft-Gemisch in nicht ausreichender Weise durchflossen.
Die Erfindung hat sich nun, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, die Aufgabe gestellt, ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen zu schaffen, welches gewährleistet, daß während des gesamten Reinigungsvorganges Flüssigkeit in ausreichendem Maße zur Verfügung steht, wobei eine überdurchschnittliche Belastung des Wasserhaushaltes vermieden werden soll.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nach Entfernen des Anschwemmaterials aus dem Unfiltratraum beide Räume mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden und diese entgegen der Filtratströmung mit einer gegenüber der Anschwemmgeschwindigkeit höheren Geschwindigkeit im Kreislauf geführt wird.
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Mit diesem Verfahren ist bei täglicher Anwendung eine einwandfreie Reinigung der gesamten Anlage mit einfachsten Mitteln sichergestellt. Der Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit ist gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich niedriger, so daß mit diesem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren selbst" Hochleistungsanlagen mit einer Filterfläche von über 1Ö0 m einwandfrei gereinigt werden können· In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit mindestens der doppelten Filtrationsgeschwindigkeit entspricht. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Umwälzung der Reinigungsflüssigkeit pulsierend erfolgt. Ferner wird vorgeschlagen, daß zusätzlich zu dem Reinigungsflüssigkeitsstrom Reinigungsflüssigkeit aus einem weiteren Flüssigkeitskreislauf zugegeben wird. Auch gehört es zu der Erfindung, daß die Reinigungsflüssigkeit nach den Merkmalen der vorhergehenden Ansprüche im Kreislauf geführt und zusätzlich im Haupt- und/oder Nebenstrom einen vom Filter unabhängigen Sammelbehälter durchfließt. l
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung, bestehend aus einem Kesselfilter mit Unfiltrat- und Filtratraum sowie einem bei-de Räume voneinander trennenden Zwischenboden, mit welchem die lotrechten Filterkerzen verbunden sind, sowie mit einer Unfiltratzuleitung und einer Filtratableitung zeichnet sich dadurch aus, daß innerhalb der Unfiltrat- und Filtratleitung Mehrwegeventile angeordnet sind, die einen geschlossenen Kreislauf beider Leitungswege ζμίαεεβη, innerhalb welchem eine Hochdruckpumpe eingegliedert ist.
Gemäß der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Unfiltratpumpe als polumschaltbar Pumpe ausgebildet ist. Feiner gehört es zu der Erfindung, daß parallel zur Unfiltratpumpe eine Hochdruckpumpe geschaltet ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergehen aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein zur Durchführung geeignetes Kesselfilter anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert ist. Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Kesselfilter und Fig. 2 die entsprechende Leitungsführung in der Draufsicht.
Mit 1 ist ein haubenförmiger Filtratraum des Kesselfilters bezeichnet, dem sich ein Unfiltratraum 2 anschließt. Der Unfiltratraum 2 besteht aus einem zylindrischen Teil mit einem darunter angeordneten kegelförmig verjüngten Sammelraum 21. Beide Räume 1, 2, 21 sind durch einen Zwischenboden mit Bohrungen zur Aufnahme von rückspülbaren Filterelementen 4 getrennt. Der untere Teil des Sammelraumes 2' weist einen Stutzen mit einem Verteilerring auf, der mit der Unfiltratzuleitung 5 verbunden ist. Diese Unfiltratzuleitung führt von einem als Drei-Wege-Ventil ausgebildeten Anschluß 6 über eine Pumpe 7 zu dem Leitungsstrang 8, deip4ine nicht weiter dargestellte Dosiereinrichtung zugeordnet ist und von hier aus zu einem weiteren Drei-Wege-Ventil 9 in die Leitung 5. Die Ableitung des Filtrats erfolgt durch die Leitung 10 oberhalb des Filtratraumes 1.
Das unfiltrierte Medium, durchsetzt mit den Fjlterhilfsmitteln, strömt durch die Leitung 5, 8 in das Innere des Unfiltratraumes 2, 21 und durchfließt die Filterelemente 4» Das Filtrat gelangt durch die Filterelemente in den Filtratraum 1 und wird durch die Filtratleitung 10 zu den weiteren Stationen abgeleitet. Die mitgeführten Filterhilfsmittel setzen sich auf den Filterelementen ab und bilden hier einen Filterkuchen, bestehend aus Filterhilfsmitteln und Trubstoffen. Zum Entfernen dieser Filterrückstände
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wird der Unfiltratteil 2, 2' des Kesselfilters in Höhe des Stutzens am unteren Ende geöffnet. Das Abströmen der in den Filterelementen 4 und dem Filtratraum 1 anstehenden Flüssigkeit wird beispielsweise durch den Druckaufbau des Druckgases im Unfiltratraum 2 verhindert. Das Druckgas kann über nicht dargestellte Leitungen dem Raum 2 zugeführt werden. Das Abströmen der Flüssigkeit kann auch selbsttätig durch den Filterkuchen verhindert werden. Dieser ist während der Filtration durch Ablagerungen von Trubstoffen derart verfestigt, daß selbst im drucklosen Zustand kein Abgleiten des Filterkuchens möglich ist. Sobald der Unfiltratraum 2 des Kesselfilters von Flüssigkeit befreit ist, wird das darin noch anstehende Druckgas entfernt. Der Filter ist damit völlig drucklos. Das in den Filterelementen 4 bzw. dem Filterraum 1 anstehende Wasser sickert nur langsam durch den Filterkuchen hindurch. Damit ist gewährleistet, daß der Filterkuchen nicht restlos austrocknet. Sobald der Gegendruck im Kesselfilter abgebaut ist, wird eine Leitung 14 zur Zuleitung des Druckgases in den Filtrotraum 1 geöffnet. Durch die gleichmäßige und unmittelbare Fortpflanzung des Druckes in der Flüssigkeit wird auf der gesamten Länge des Filterelementes 4 der anhaftende Kuchen abgesprengt, der darauf in den kegelförmig verjüngten Sammelraum 2' fällt und in einen bereitstehenden Wagen oder eine Schü.ttbox abgeleitet werden kann.
Darauf erfolgt eine gründliche Säuberung der Filterelemente und des Filterraumes von Filterhilfsmitteln. Zu diesem Zwecke wird Wasser von dem Filtratraum in Richtung auf die der unfiltrierten Flüssigkeit zugewandten Seite durch die Filterelemente 4 hindurchgeleitet, wodurch sich die Reststoffe, bestehend aus Filterhilfsmitteln und Trubmasse aus den Spalten der Filter-
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elemente lösen und obgeführt werden. Darauf folgt eine gründliche Reinigung des Kesselfilters und der Filterelemente gemäß der vorliegenden Erfindung. Zu diesem Zwecke wird ein Kreislauf im umgekehrten Si .ne hergestellt, d. h., der Leitungsstrang 8 wird mit der Filtratleitung 10 verbunden und die Unfiltrateintrittsleitung 5 mit dem Leitungsstrang 6t wozu zweckmäßig eine Umgehungsleitung 11 vorgesehen ist. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle einer polumschaltbaren Pumpe mit unterschiedlicher Förderleistung eine zusätzliche Hochdruckpumpe 12 in den Kreislauf eingesetzt, deren Saugleitung 13 mit der Leitung 6 verbunden ist und deren Austrittsleitung in den Strang 8 führt. Der zur Pumpe 7 führende Leitungsweg 6 kann zusätzlich mit einer Wasserquelle verbunden sein. Das die Saugleitung 13 mit der Leitung 6 verbindende Drei-k!ege~Ventil 14 ist in diesem Falle geöffnet; ebenfalls dos den Austrittstutzen der Pumpe mit der Leitung 8 verbindende Ventil 15, welches auch gleichzeitig den Weg zu der Pumpe 7 freigibt, die in diesem Falle über den Bypass 8' zusätzliches. Leitungswasser zuführen kann.
Zum Zwecke der Reinigung werden der Unfiltrat- und Filtratraum durch die Pumpe 7 mit Flüssigkeit beaufschlagt« Sobedd .beide Räume 1, 2, 2' gefüllt sind, wird die Kochdruckpumpe 12 eingeschaltet, welche die Fiüssgkeit mit einer gegenüber der Filtrationsgsschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit im entgegengesetzten Kreislauf umpumpt. Hierdurch ergibt sich eine außerordentlich günstige Reinigungsqualität, die noch durch pulsierende Verfahrensweise erhöht werden kann. Die Dauer des Umlaufs sowie die Verwendung der entsprechenden Reinigungsflüssigkeit richtet sich bei dieser Rückspülreinigung im wesentlichen nach dem Verschmutzungsgrad, so daß schließlich bei entsprechender Umwälzung der Flüssigkeit eine einwandfreie Reinigung des
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Kesselfilters und der Filterelemente auch von festhaftenden, chemisch resistenten Stoffen wie Silikate und dgl. erzielt wird.
Die Erfindung ist an das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel nicht gebunden. So kann zur Bevorratung einer größeren Menge von Reinigungsflüssigkeit zusätzlich ein separater Behälter vorgesehen sein# der mit der Saugleitung der Pumpe 12 und/oder mit dem Anschluß 6 verbunden ist und eine weitere Verbindung mit der Unfiltratleitung 5 aufweist, die in diesem Falle als Rückleitung für die Reinigungsflüssigkeit zum nicht dargestellten Vorratsbehälter dient.
- 8 - Patentansprüche
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Claims (6)

Patentansprüche
1.j Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen insbesondere nach Austragen und Auswaschen des Anschwemmaterials aus Kesselfiltern mit einem Filtratraum und einem durch Zwischenböden von diesem getrennten Unfiltratraum mit daran angeordneten rückspülbaren Filterelementen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernen des Anschwemmaterials aus dem Unfiltratraum beide Räume mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden und diese entgegen der Filtratströmung mit einer gegenüber der AnschwemPigeschwindigkeit höheren Geschwindigkeit im Kreislauf geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit mindestens der doppelten Filtrationsgeschwindigkeit entspricht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzung der Reinigungsflüssigkeit pulsierend erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem ReinigungsflUssigkeitsstrom Reinigungsflüssigkeit aus einem weiteren Flüssigkeitskreislauf zugegeben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit nach den Merkmalen der vorhergehenden Ansprüche im Kreislauf geführt und zusätzlich im Haupt- und/oder Nebenstrom einen vom Filter unabhängigen Sammelbehälter durchfließt.
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6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 - 5, bestehend aus einem Kesselfilter mit Unfiltrat- und Filtratraum sowie einem beide Räume voneinander trennenden Zwischenboden, mit welchem die lotrechten Filterkerzen verbunden sind sowie mit einer Unfiltratzuleitung und einer Filtratableitung, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Unfiltrat- und Filtratleitungswege Mehrwege- ' Ventile angeordnet sind, die einen geschlossenen Kreislauf beider Leitungswege zulassen, innerhalb welchen eine Hochdruckpumpe eingegliedert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unfiltratpumpe als polumschaltbar Pumpe ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Unfiltratpumpe eine Hochdruckpumpe geschaltet ist.
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