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DE2528049A1 - Filtriereinrichtung - Google Patents

Filtriereinrichtung

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Publication number
DE2528049A1
DE2528049A1 DE19752528049 DE2528049A DE2528049A1 DE 2528049 A1 DE2528049 A1 DE 2528049A1 DE 19752528049 DE19752528049 DE 19752528049 DE 2528049 A DE2528049 A DE 2528049A DE 2528049 A1 DE2528049 A1 DE 2528049A1
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DE
Germany
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container
chamber
filtration device
agitator
filter
Prior art date
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DE19752528049
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Giovanni Luigi Damian
Hans Kuehnlein
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BERTRAMS AG HCH
Hch Bertrams AG
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BERTRAMS AG HCH
Hch Bertrams AG
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Publication date
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Description

unsere Akte S 75 319 23.ii.1975/-byw
Patentenwfihe
Dfpl.-Ing. H. Schmitt
Dipl.-Ing. W. Maucher
78 Freiburg i. Br.
DreikönigslraBe 13
Hch. 3ertrane Aktiengesellschaft 3asel
!•'.titriereinrichtung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Filtriereinrichtung mit einen druckdicht schliessbaren Behälter in zwei Kammern teilendem Filter und Rührwerk in der einen Eaiü:ner. Bei bekannten Apparaten dieser Art, wie sie beispielsweise in der chemischen und Oharmazeuti sehen Industrie zur 4iiwendunp· gelangen, ist das Gehäuse meist ein stationärer, vertikalachsiger Zylinder, dessen als Zwischenboden ausgebildeter Piltermittelrost von einem zentralen, durch den Gehäuseboden nach unten aus dem Gehäuse herausragenden Auslassrohr für das ausgefilterte Gut durchsetzt ist, dem Mittel zur Zuführung des ausgefilterten Gutes zum Auslassrohr zugeordnet sind.
Einerseits sind die Einbauten eines solchen Apparates (vertikal bewegliches Auslassrohr, Zuführmittel etc.) meist recht kompliziert, anderseits aber lassen sich diese Apparate nur gerade zum Filtrieren verwenden, ohne das vorangehend und/ oder anschlieseend meist notwendige Operationen, z.B. gewisse chemische Reaktionen, Herstellung von Suspensionen oder Lösungen oder !Trocknen, im gleichen Apparat durchgeführt v/erden können.
26. Mai 1975/Vo - 1 - A 2746
S09884/0802
, 2528043
"Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die iohaffunf; eines Apparates der genannten .art, bei eiern die genannten iracbteile vermieden sind, und der insbesondere auch dar Lureh.führen chemiaeVer oder physikalischer /or— und/oder I*&chüehe.Edl'üTi>en des zu filtrierenden Gutes im gleichen Behälter gestattet.
7,Ie erfindungsgemässe Fj.ltr.iereinrichtun^ ist zu diesem Fweck dadurch gekennzeichnet, dass der vom Filter in ungleich grosse Kammern unterteilte Behälter um eine Axe, die zur Filterebene parallel läuft oder mit ihr einen Winkel einsehlieset, der kleiner als 90° ist, schwenkbar und drehbar gelagert ist, wobei die auf der einen Piltersejte liegende, das Rührwerk enthaltende, grösaere Kammer eine abscoliessbare Einfüll- und Tüntleeran^f öffnung und die andere, kleinere 3ehälterkammer eine Plüssi^- Veitoauslassöffnung aufweist, während mindestens die genannte grössere Behälterkammer beheizbar ist.
Zufolge der beschriebenen Ausbildung können in der Einrichtung feststoffhaltige Flüssigkeiten nicht nur filtriert werden, sondern es lassen sich auch chemische und/oder physikalische Yor- bzw. Nachfolgeoperatlonen durchführen, die z.B. eine Beheizung oder ein mehrmaliges Filtrieren erfordern. So kann z."3. die Einrichtung nacheinander als Rührkessel, als Filtriere.i.nrichtung und als !Trockner verwendet werden ; es ist aber auch möglich, die Einrichtung als Sxtrakteur mit anschliessender Trocknung des Extraktes zu verwenden.
In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt} es zei,
Pig. 1 schematisch im Axialschnitt eine Ausführungsform der Einrichtung, und
Fig. 2-5 im Axialschnitt eine Einrichtung in verschiedenen 4rbeitssteilungen.
Die in Fig« I gezeigte Einrichtung besitzt einen birnenförmig achssammetrischen Behälter 1 (er könnte auch kugelförmig oder
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zylindrisch sein), der durch einen in Form eines Zwischenboden s angeordneten, rostartigen Filtermittelträger 2 in zwei ungleich grosse Kammer α 3a und 3b unterteilt ist. lie Bebälterwrinde beider Kammern sind icit einem Reizmantel 4 verseben. Die grössere, konisch verjüngte "Behälterkammer 3a endet in einer druck- und flüssigkeitsdicht abßchliessbaren "infüll- und Entleerungsöffnung; 5· In die Kammer 3a mündet ferner eine Brüdenleitung 6 und eine an der Hohlwelle angebrachte Sprühdüse 7a, die durch eine Flüssigkeitsleitung 7 gespeist wird. Der Behälter 1 ist mittels hohler Achsstummel 8a, 8b um eine zur 3ehälterachse a senkrechte, paralle3. zur -Trägerrostebene verlaufende Achse b in Lagern Q drehbar gelagert. Der Druckluftanschlu&s erfolgt über eine den Achsstummel 8a koaxial durchsetzende Büchse 10, die ihrerseits von einem Fluss igke.it 8-zuleitrobr 11 koaxial durchsetzt ist, während der hohle Achsstumrael Sa selbst einerseits bei 12a an eine Absaugvorrichtung (nicht gezeichnet) angeschlossen ist, und anderseits über ein Ansaugrohr 12b mit der Behälterkaimner 3b in Verbindung steht. Der andere, hohle Achsstummel 8b dient der Zufuhr von Heizmedien zum Heizmantel 4 des Behälters 1, während die Heizmedienrückführung über ein den Achsstummel 8b koaxial durchsetzendes !'.ohr 13 erfolgt. Der Drehantrieb des Behälters 1 um die Achse b erfolgt über einen auf den Achsstummel 8b wirkenden Kettentrieb 14 durch einen bezüglich Drehzahl und Drehwinkel steuerbaren und bezüglich Drehrichtung umsteuerbaren Motor In der Kammer 3a ist mit zur Behälterachse a koaxialer Antriebswelle 16 ein Rührer 17 angeordnet; die Welle 16 ist in einer im Trägerrost 2 and im der Einfüllöffnung 5 gegenüberliegenden Behälterboden abgestützten Büchse 18 geführt; das aus diesem Behälterboden austretende Wellenende ist über ein Getriebe 9 mit einem Hydraulikmotor 20 gekuppelt, und ist zusammen mit dem letzteren auf einer Hydraulik-Kolbenvorrichtung 21 abgestützt, mittels welcher der Rührer 17 aus der mit ausgezogenen Linien gezeigten oberen Endlage bis in eine untere Endlage (mit gestrichelten Linien angedeutet) abgesenkt werden kann, wo er im Bereich des auf der Seite der Kammer 3a auf dem Trägerrost 2 angeordneten Filter 22 liegt. Dank seiner
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Anordnung!; Im "Rereich des grössten BehälterdurehmesFers ist eine relativ grosee FiIterflache vorhanden, die im Zentrum nur durch die Welle 16 mit Büchse 18 unterbrochen ist. Es iet aber besonders zweekmässig, die Filter-flache durch V/ellung oder Rippung (z.B. radial, quer, in konzentrischen Kreisen) des Trägerrostes ?1 a zu vergrössem. Aueserdem kann es zrweckipässig sein, dein Filter eine Heizung zuzuordnen. In FIg. 1 ist der Rührer 17 nur schematisch dargestellt; er kann als ochaufelrührer, als Propellerrührer oder als der Behälterform angepasster Ankerrührer ausgebildet sein. Dem Rührer 17 ist auf der Filterseite ein weiteres ilotationsorgan 23 zugeordnet, das als Glättebalken oder als Kratzer bzw. Schälmesser, auegebildet ist.
Lde Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ergibt sich an sich aus der vorangehenden Beschreibung. So kann z.B. in der in Fig. 1 gezeigten Drehlage des Behälters 1 das zu behandelnde Gut oben in die Kammer 3a eingefüllt werden.Soll nur im Behälter vorerst eine chemische oder physikalische Reaktion bzw. Zustandsänderung (mit oder ohne Zugabe entsx>rechender Zusätze, mit oder ohne Wärmezufuhr, mit oder ohne Ueberdruck) durchgeführt werden, so wird der Behälter 1 um die Achse b um 180° gedreht, wie dies z.B. in Fig. 2 gezeigt ist. Die Reaktion kann in dieser Lage unter gleichzeitigem Rühren ablaufen. Der Rühreffekt kann durch Pendelschwenkungen des Behälters um seine Achse b erhöht werden. Durch !Aärmezuiind Abfuhr kann auch ein Verdampfungs- bzw. Kristallisationsvorgang durchgeführt werden. Ein z.B. beim Verdampfen erfolgendes Mitreissen von Feststoffteilchen wird durch den Filter 22 verhindert.
TJm anschliessend ein Filtrieren der durch den vorangegangenen Arbeitsprozess erhaltenen Trübe durchzuführen, wird der Behälter 1 um die Achse b um 180° gedreht, so dass nun die Trübe enthaltende Kammer 3s wieder oben liegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Das Filtrieren kann mit oder ohne Druck bzw.
_ 4 _
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Vakuum erfolgen. Mittels des In der Aufbauhöhe des Filterkuchen s gehaltenen rotierenden Glättebalkens 23 wird ein glelchmässiger Aufbau des Pilterkuchens erreicht. ITach dem Ausfxl— trieren kann der Filterkuchen durch Zufuhr einer waschflüssigkeit über die Düsen Ja, gewaschen werden. Die Rotation des G-lättebalkens bewirkt dabei eine gleich-uässi^e Verteilung; eier Waschflüssigkeit. "Piltrat ^ond Waschflüssigkeit Izönnea laufend aus der Kammer 2b über das Hohr 12b abgesaugt bzw. bei arbeiten irdt druckluft herausgepresst werden. 13s versteht sich, dass wenn dea Z?iltrieren kein anderer Arbeitsgang vorjyaschalten ist, das Out nach dem Einfüllen in der in Π ^. 3 je zeigten Behälteistellung dii'ekt filtriert wird.
Anschlies.send muss der filterkuchen abgetragen werden, was in einer geneigten "Behälterstellung; geiaäss F'ig. 4 erfolgt; die Sinfüllöfftmng 5 liegt dabei unterhalb der Achse b. Durch den rotierenden, als Schaber wirkenden T-alken 23, der mittels der Kolbenvorriehtung 21 der Oberfläche des sich abbauenden ¥ilterkuchens nachgeführt wird, werden die Peststoffe zerkrümelt und fallen lose in die Kammer 3a. Anschliessend kann das Trocknen des G-xates durch entsprechende Beheizung des Behälters über den Heizmantel 4 erfolgen. Label wird der Behälter entweder in rotierenden Umlauf um die Achse b versetzt oder es wird Ihm bei stets unten bleibender Kammer 3a eine Pendelbewegung um die Achse b erteilt, wodurch die Grufcmasse locker gehalten und laufend durchmischt wlrdj diese Wirkung kann durch den führer 17 noch erhöht und der Trocknungsprozess dadurch beschleunigt werden. In analoger Weise könnte der Apparat auch als Extrakteur verwendet werden, wobei das Pullen des Behälters natürlich In der in Fig. 1 und 3 gezeigten Behälterlage erfolgt. Im Gegensatz zum (Droeknungsprozess kann hler der Rührer 17 stillstehen; zum Extrahieren wird der Behälter 1 um die Achse b in langsame Drehung versetzt; das Lösungsmittel wird dabei gezwungen, je nach Stellung des Behälters 1 den Filter wechselweise von der einen nach der andern Seite hin zu passieren, was einer laufenden Selbstreinigung des Lösungsmittels gleichkommt.
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Abschlusp aller Behändlun^svorgäri^e können die terten "bzw. extrahierten, trockenen feststoffteile ai££ dem Behälter 1 entfernt werden. Spezielle AustragvorrichtiÄngbii sind nicht erforderlich. Es £,enü£t, den Behälter 1 in die in Ii &; b gezeigte Stellung zu "bringen und die Ceffnun^ 5 zu öffner'.
Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, dass alle Arbeitsprozesse wie L-urchführunp; von Reaktionen, Reaktionen, Filtrieren, Waschen, Trocknen, Extrahieren in ein und demselben Eehältei' erfolgen können. Da zwischen dea verschiedenen Prozessen keiri umladen erforüerlioh irt, wird nicht nur Personal· und ilrbeitszeit gespart, sondei-n auch der Platzbedarf einer G-esamtanla^e •suT Z-urchfülirung; aller Prozesse ist minimal. Ibenro verderr durch das bei bekannten Anlagen notwendige 'Tiehrrnali^e Umfüllen in verschiedene Behälter entstehende Gutverluste venoledon. Ss versteht sich, dass alle gewünschten Temperaturen und DrUc-C in jeder beliebigen zeitlichen Reihenfolge sowie alle notwendigen Bewegungsabi au fe progra.'Qiniei't werden können, so dass ein vollautomatischer, jederzeit reproduzierbarer Betrieb möglich ist.
-Patentansprüche-
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Claims (7)

1.!Filtriereinrichtung *ni t einen ■Iruc'id.icbt Bchliecsbaren Bell'ilter in sw el Ka-a-aern teilenden. Pi lter und mit .!Uhrwerk in der einen !-"amraer, dadurch ge'cennf-eichnet, da ρ β der vojB I'ilter in ungleich grouse Farmnem unterteilte "Behälter um eine ü.xe, die ?.ur Filterebene parallel läuft oder mit ihr einen vinkel einschliesst, der kleiner als 90° ist. schwenkbar "and drehbar gelagert ist, wobei die auf der einen FiI-terseite liegende, das rührwerk enthaltende grössere Tfeirtraer eine abschliesr-ibare Einfüll- und Sntieerungsöffnung und d.ie andere kleinere Behälterkammer eine Flüssigkeitsauslassöffnung aufweist, während mindestens die genannte grossere Kammer beheizbar ist.
2. ^.titriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die behälterwand mit einem Heizmantel (4) ^ersehen ist, dass 7xx~ und Ableitungen durch den einen (8b) der beiden hohlen Achsstuamel (8a, Bb) führen, mittels welcher der Behälter (1) drehbar gelagert ist.
Filtriereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die das !!.uhrwerk (17) enthaltende Kammer (3a) eine r'ruckluftleitung (6) mündet, die über den andern (8a) der beiden hohlen Achsstummel (8a, 3b) an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.
4. Filtriereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Rührwerk (17) enthaltenden Behälterkammer (3a) eine Waschflüssigkeitszufuhr zugeordnet ist, die durch den genannten andern Achsstummel (8a) hindurch über eine Flüssigkeitsleitung (7) und die Welle (16) des Ilührers (17) erfolgt,
— 7 ·—
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5. Filtriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der "Behälter (l) ein Rotationskörper ist, wobei die Einfüll- und Auslassöffnung (5) am axialen Ende der das Rührwerk (17) enthaltenden Behälterkammer (Ja) angeordnet ist.
6. Filtriereinrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die zur Behälterachse (a) koaxiale Rührerwelle (16) durch den Filter (22) und die kleinere Kammer (36) hindurch aus dem Behälter herausgeführt ist, wo sie mit einem Drehantriebsmotor 62o) gekuppelt und mit einer Kolbenvorrichtung (21) zum achsialen Verschieben des Rührwerks (17) verbunden ist.
7. Filtriereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinere Kammer (3b) an ein Absaugrohr (12b) angeschlossen ist, und ausserdem einen DruckluftanSchluss besitzt.
(H. Schmitt) Patentanwalt
Für Hch. Bertrams Aktiengesellschaft:
- δ 509884/0802
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Leerseite
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