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DE69822087T2 - Waschkolonne - Google Patents

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DE69822087T2
DE69822087T2 DE69822087T DE69822087T DE69822087T2 DE 69822087 T2 DE69822087 T2 DE 69822087T2 DE 69822087 T DE69822087 T DE 69822087T DE 69822087 T DE69822087 T DE 69822087T DE 69822087 T2 DE69822087 T2 DE 69822087T2
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DE
Germany
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piston
cylinder
chamber
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washing column
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DE69822087T
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Jacobus Petrus Roodenrijs
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Niro Process Technology BV
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Niro Process Technology BV
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D33/00Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/01Filters with filtering elements which move during the filtering operation with translationally moving filtering elements, e.g. pistons
    • B01D33/015Filters with filtering elements which move during the filtering operation with translationally moving filtering elements, e.g. pistons with flat filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D33/00Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/44Regenerating the filter material in the filter
    • B01D33/46Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element
    • B01D33/466Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element scrapers
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Waschkolonne mit:
    • – einem Zylinder mit einem Kolben, der darin beweglich ist und der mit einem Dichtungsteil gegen eine Innenwand des Zylinders gelagert ist, um eine Dichtung herzustellen,
    • – einem Filter, der mit dem Kolben verbunden ist und welcher eine Waschkolonnenkammer abgrenzt, die oberhalb des Filters im Zylinder angeordnet ist,
    • – einer Zuführungsleitung zum Zuführen der Suspension der Festpartikel zu dem Zylinder, und
    • – einer Auführungsleitung zum Abführen der Flüssigkeit aus der Waschkolonnenkammer nach der Filterung durch den Filter.
  • Eine Waschkolonne dieses Typs ist in der niederländischen Patentanmeldung Nr. 7106457 im Namen des Anmelders offenbart. In der genannten bekannten Waschkolonne wird die Suspension aus festen Partikeln und einer Flüssigkeit durch den Kolben in die Waschkolonnenkammer geleitet wenn der Kolben in der untersten Position ist. Ein gepacktes Bett aus Partikeln, z. B. Eiskristallen, ist im oberen Teil der Waschkolonnenkammer angeordnet. Der Kolben wird dann nach oben verschoben, bis er in Kontakt mit dem gepackten Bett kommt. Während dieser Operation wird die Flüssigkeit durch den Filter in eine Auführungsleitung gezwungen. Die Partikel verbleiben hinter dem Filter und addieren sich zu dem gepackten Bett vom Boden aus. Das gepackte Bett wird am oberen Ende abgeschmolzen oder abgeschabt und die gereinigten Partikel (Eiskristalle) werden aus der Waschkolonnenkammer geleitet.
  • Eine diskontinuierliche Kolbenwaschkolonne dieses Typs hat den Nachteil, dass der Reinigungsprozess in großem Maßstab schwierig auszuführen ist. Weiterhin erfordert das System von beweglichen Zuführungs- und Abführungsleitungen zusätzliche pneumatische Einrichtungen und komplexe Dichtungen. Weiterhin ist es schwierig die bekannte Kolbenwaschkolonne im Maßstab zu vergrößern.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine diskontinuierliche Packbettwaschkolonne zur Verfügung zu stellen, mit der der Reinigungsprozess in einem großen Maßstab ausgeführt werden kann und bei der die Anzahl der bewegten Teile minimiert ist.
  • Um dies zu erreichen, ist die Waschkolonne gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
    • – der Kolben in dem Zylinder eine Pumpkammer abgrenzt, welche unterhalb des Kolbens angeordnet ist und in welche hinein sich die Zuführungsleitung öffnet,
    • – wobei der Filter in einigem Abstand in Axialrichtung von dem Dichtungsteil des Kolbens angeordnet ist, so dass eine Abführungskammer mit dem Zylinder durch die Zylinderwand, den Filter 27 und den Kolben begrenzt wird,
    • – wobei ein Verbindungskanal, der abgeschlossen werden kann, die Pumpenkammer und die Waschkolonnenkammer verbindet, und
    • – wobei die Zuführungs- und Abführungsleitung ortsfest gegenüber dem Zylinder sind.
  • Wenn der Kolben in Kontakt mit dem gepackten Bett ist, wurde die Pumpkammer unterhalb des Kolbens mit der Suspension über die fixierte Zuführungsleitung befüllt. Für diese Operation ist der Verbindungskanal zwischen der Pumpkammer und der Waschkolonnenkammer geschlossen, z. B. mittels eines Rückschlagventils. Die Zuführungsleitung wird anschließend geschlossen und der Kolben bewegt sich in einem Pumpentakt abwärts. Für diese Operation ist das Abschaltventil im Verbindungskanal geöffnet, so dass während des Verdichtungstaktes die Suspension von der Pumpenkammer in die Waschkolonnenkammer übergeleitet wird. Der Kolben bewegt sich dann wieder aufwärts auf das gepackte Bett zu, wobei die Zuführungsleitung und die Abführungsleitung geöffnet werden. Der Verbindungskanal ist geschlossen. Die Flüssigkeit aus der Suspension wird zwangsweise durch den Filter hin zur Abführungskammer geleitet, von der aus die Flüssigkeit in der Lage ist durch die geöffnete Abführungsleitung abzufließen.
  • Durch die Verwendung der Abführungskammer, die zwischen dem Filter und dem Kolben angeordnet ist, und durch die Verwendung des verschließbaren Verbindungskanals zwischen der Pumpenkammer und der Waschkolonnenkammer ist es möglich, die Zuführungs- und Abführungsleitungen in einer festen Position an dem Zylinder anzubringen. Die Vorteile im Hinblick auf die Möglichkeit die Installation [Waschkolonne] maßstäblich zu vergrößern ergeben sich aus der Tatsache, dass der Durchmesser des Zylinders um ein Vielfaches größer gemacht werden kann, wobei nur eine befestigte Auführungsleitung und eine befestigte Zuführungsleitung notwendig ist. Die Anzahl der verschließbaren Verbindungskanäle kann unabhängig davon vergrößert werden. Da hierbei immer noch nur eine Kolbenstangen-Dichtung notwendig ist, kann diese Waschkolonne leichter hygienischen Anforderungen gehorchend konstruiert werden. Das Risiko eines Lecks zur Außenseite hin (Umwelt) und zur Innenseite hin (Luft, hygienische Anforderungen) ist ebenfalls merklich geringer, weswegen das Bedürfnis des Füllens unter Druck auch entfallen kann.
  • Bevorzugt öffnet sich die Auführungsleitung in die Abführungskammer, wobei der Abstand zwischen dem Filter und dem Kolben derart ausgebildet ist, dass der Dichtungsteil des Kolbens sich nicht über die Mündung der Abführungsleitung erstreckt, wenn der Kolben in dem Zylinder bewegt wird. In dieser Art und Weise kann die über den Filter während des Verdichtungshubes abgeführte Flüssigkeit kontinuierlich aus der Abführungskammer entfernt werden.
  • Obwohl nicht bevorzugt, ist es jedoch auch möglich, die Abführleitung in einer axialen Position zu befestigen, so dass diese Leitung unterhalb des Dichtungsteils des Kolbens während des Verdichtungstaktes angeordnet ist. Die Abführungskammer wird während des Verdichtungstaktes gefüllt und wird nur geleert, wenn der Kolben genügend weit nach unten bewegt wurde. Mit dieser Anordnung muss das Volumen der Abführungskammer groß genug ausgelegt werden..
  • Der Verbindungskanal zwischen der Pumpkammer und der Waschkolonnenkammer kann im Zylinder angeordnet sein, kann aber auch außerhalb des Zylinders in der Art einer Bypassleitung verlaufen. Bevorzugt ist der Kolben als Hohlkörper mit einer im Wesentlichen konischen Wand und einer offenen Basis ausgebildet. Der Filter wird nahe bei dem oberen Ende des konischen Kolbens angeordnet, wo eine Öffnung in der Zylinderwandung vorhanden ist, welche durch ein Rückschlagventil abgeschlossen ist. Während des Pumpentaktes wird die Suspension nach Art einer Stromlinie zur Öffnung geleitet. Während dieser Operation wird die Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, unter Druck gesetzt und die Festteilchen wie z. B. Eiskristalle werden zur Waschkolonnenkammer mitgerissen.
  • Sofern die Festkörperteilchen schwerer als die Flüssigkeit sind, kann der gesamte Zylinder mit dem konischen Kolben auf den Kopf gestellt werden. Während einer Zykluszeit der Waschkolonne gemäß der vorliegenden Erfindung, welche z. B. eine Minute ist, ist das Eis in der Lage aufzuschwimmen oder schwereren Kristalle sind in der Lage auszufallen. Die Kristalle oder das Eis müssen von der Pumpkammer zur Waschkolonnenkammer transferiert werden und müssen immer so nahe wie möglich zum Rückschlagventil des Kolbens gebracht werden, um sicherzustellen, dass ein effizientes Ausbringen aus der Pumpkammer gewährleistet ist. Durch das Anordnen des Zylinders gemäß der Erfindung auf dem Kopf für Partikel, welche schwerer sind als die Flüssigkeit, werden die Partikel immer nahe bei dem Rückschlagventil des Kolbens in der Pumpkammer angeordnet sein, so dass einem Verstopfen verursacht durch diese hinten verbliebenen Partikel entgegengewirkt wird.
  • Um zu verhindern, dass das gepackte Bett während des Pumpenhubes als Folge des Einleitens der Suspension in die Waschkolonnenkammer aufgewirbelt wird ist das Ventil bevorzugt stromlinienförmig ausgebildet, wenn ein interner Verbindungskanal verwendet wird. Als Ergebnis dessen wird der Flüssigkeitsfluss während des Pumpentaktes in die horizontale Richtung umgelenkt und das gepackte Bett verbleibt intakt. Der Kolben kann an der Unterseite mit eisbrechenden Elementen ausgestattet sein, so dass die Kolbenbewegung nicht durch Eisbildung während des Pumpentaktes blockiert ist.
  • Einige Ausführungsformen einer Waschkolonne gemäß der vorliegenden Erfindung werden detaillierter unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung beschrieben werden. In der Zeichnung:
  • 1 zeigt einen diagrammartigen Längsschnitt einer Packbett-Waschkolonne gemäß dem Stand der Technik, welche diskontinuierlich arbeitet;
  • 2 zeigt einen Längsschnitt einer Packbett-Waschkolonne gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem innenliegenden, verschließbaren Verbindungskanal zwischen der Pumpkammer und der Waschkolonnenkammer;
  • 3 zeigt eine diagrammartige perspektivische Ansicht des konischen Kolbens der Waschkolonne gemäß 2;
  • 4 zeigt einen diagrammartigen Längsschnitt einer Packbett-Waschkolonne gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei internen Verbindungskanälen;
  • 5a zeigt einen diagrammartigen Längsschnitt einer Packbett-Waschkolonne, welche mit einem externen Verbindungskanal zwischen der Pumpkammer und der Waschkolonnenkammer ausgestattet ist; und
  • 5b zeigt einen diagrammartigen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Packbett-Waschkolonne.
  • 1 zeigt eine Packbett-Waschkolonne 1, welche mit einem Zylinder 2 mit einem Kolben 3, welcher hierin beweglich ist, ausgestattet ist. Der Kolben 3 ist so ausgebildet, dass er an dem Fuß 4 undurchlässig ist und am Kopf mit einem Filter 5 ausgestattet ist. Der Filter 5 begrenzt zusammen mit der Wand des Zylinders 2 eine Waschkolonnenkammer 6, in der ein gepacktes Bett aus Festkörperteilchen, z. B. Eiskristallen angeordnet ist. Ein Schaber 7, mit dem das gepackte Bett am Kopf abgeschabt wird und über eine erste Auführungsleitung 8 abgeführt wird, ist am Kopf des Zylinders 2 angeordnet. Eine Waschflüssigkeit, in der abgeschabte Partikel suspensiert werden, bevor sie über die Abführungsleitung 8 abgepumpt werden, wird über eine Zuführungsleitung 9 zugeführt.
  • Der Kolben 3 ist zum Zuführen der Suspension von Festkörperpartikeln mit einer Zuführungsleitung 11 verbunden. Eine Auführungsleitung 12 zum Abführen der Flüssigkeit, nachdem diese zwangsweise durch den Filter 5 geführt wurde, ist konzentrisch mit der Zuführleitung 11 verbunden.
  • Der Kolben 3 und die Zuführ- und Abführleitungen 11 und 12 werden durch einen hydraulischen Zylinder 13 betätigt. In der untersten Position des Kolbens 3 ist der Raum zwischen dem gepackten Bett im Zylinder 2 und dem Filter 5 mit Suspension über die Zuführungsleitung 11 gefüllt. Die Zuführungsleitung 11 wird dann gesperrt und die Auführungsleitung 12 wird geöffnet.
  • Der Kolben 3 bewegt sich dann aufwärts, weswegen die Flüssigkeit, die oberhalb des Kolbens angeordnet ist zwangsweise durch den Filter 5 geleitet wird und über die Leitung 12 abgeführt wird. Die Kristalle, welche am Filter 5 zurückbleiben werden gegen das Kristallbett gepresst, welches durch den Kolben 3 komprimiert wird. Die bekannte Waschkolonne, welche diskontinuierlich arbeitet, hat den Nachteil, dass das Verschieben der Zuführ- und Abführleitungen 11 und 12 zusammen mit dem Kolben eine komplexe Konstruktion erfordert, besonders im Bezug auf die Dichtungen. Weiterhin kann die bekannte Waschkolonne nicht in einem großen Maßstab verwendet werden. Der Durchmesser der bekannten Waschkolonnen ist beispielsweise höchstens 35 cm mit einem Durchsatz von höchstens 0,5 m3 pro Stunde, wobei für viele industrielle Anwendungen heutzutage ein Durchmesser von beispielsweise 120 cm gewünscht wird mit einem Durchsatz von 8 m3 pro Stunde oder mehr.
  • 2 zeigt eine diskontinuierliche Kolbenwaschkolonne 20 gemäß der Erfindung, welche ohne den komplexen Antrieb und ohne der Durchführung der Zuführungs- und Abführungsleitungen zum Zylinder gemäß dem Stand der Technik arbeitet. Die Waschkolonne 20 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Zylinder 22 mit einem Kolben 23 darin. Der Kolben 23 ist am Fuß 24 offen und hat eine konische Kolbenwand 25, welche am Kopf in eine Öffnung 26 mündet. Die Öffnung 26 des Kolbens 23 ist durch ein Rückschlagventil 40 abgeschlossen.
  • Der Fuß 24 des Kolbens 23 ist im dichtenden Kontakt mit der inneren Wandung des Zylinders 22. Ein Filter 27 ist auf dem Kopf des Kolbens 23 befestigt. Der Filter 27 begrenzt zusammen mit der Zylinderwandung 22 eine Waschkolonnenkammer 28, in der ein gepacktes Bett aus Festkörperpartikeln angeordnet ist. Eine Abführungskammer 29 ist durch den Filter 27, die Wand 25 des Kolbens 23 und die Wand des Zylinders 22 begrenzt. Eine Pumpkammer 23 ist unterhalb des Dichtungsteils 24 des Kolbens 23 gebildet. Die Kolbenstange 31 erstreckt sich durch die Pumpenkammer 30 und ist mit einer hydraulischen oder pneumatischen Antriebseinrichtung verbunden, welche nicht detailliert gezeigt ist. Der Durchgang für die Kolbenstange 31 durch die Wand des Zylinders 22 ist durch eine Stangendichtung 32 abgedichtet, wie z. B. einen kommerziell verfügbaren Ohrring oder eine Lippendichtung. Eine Zuführungsleitung 33 mit einem Absperrventil 34 darin mündet in die Pumpenkammer 30. Eine Auführungsleitung 35, welche mit einem Absperrventil 36 ausgestattet ist, mündet in die Abführungskammer 29. Eine Ausdehnungskammer 37 mit einem Volumen, welches wenigstens gleich ist dem Volumen, welches durch die Kolbenstange 31 innerhalb der Pumpenkammer 30 eingenommen wird, befindet sich in offener Verbindung mit der Auführungsleitung 35 stromaufwärts des Absperrventils 36.
  • Ein Schaber 38 zum Abschaben gereinigter Festkörperpartikel von dem gepackten Bett ist am Kopf der Waschkolonne 28 aufgehängt. Eine Waschflüssigkeit, in der abgeschabte Partikel suspensiert werden, bevor diese über Abführungsleitung 39 abgeführt werden, wird am Kopf des Zylinders 22 über eine Zuführungsleitung 39' zugeführt.
  • In dem gezeigten Kolben (Ende des Kompressionstaktes) wird das gepackte Bett in der Waschkolonnenkammer 28 durch den Filter 27 verdichtet. Das Absperrventil 36 wird geöffnet und die Flüssigkeit, welche in der Abführungskammer 29 vorhanden ist, welche aus der Waschkolonnenkammer 28 durch den Filter 27 während des Verdichtungstaktes zwangsweise geleitet wurde, wurde aus der Abführungskammer entfernt. Das Absperrventil 34 wurde geöffnet und frische Suspension wurde in die Pumpkammer 30 von der Zuführungsleitung 33 zugeführt. Das Absperrventil 34 in der Zuführungsleitung und das Absperrventil 36 in der Auführungsleitung werden dann geschlossen und der Kolben 23 bewegt sich zusammen mit dem Filter 27 zum Fuß des Zylinders 22. Während dieser Operation wird das Rückschlagventil 40 geöffnet durch den ansteigenden Druck innerhalb der Wand 25 und die Suspension fließt aus der Pumpenkammer 30 in die Waschkolonnenkammer 28 über die Öffnungen 26 im Kolben 23. Da der Kolben 23 konisch ausgebildet ist, wird ein Fluss erhalten, derart, dass die Festkörperpartikel, insbesondere Eiskristalle, durch den Flüssigkeitsstrom zur Waschkolonnenkammer 28 hin mitgerissen werden. Wenn der Kolben 23 seine unterste Position erreicht hat werden die Absperrventile 34 und 36 geöffnet. Während des darauffolgenden Kompressionstaktes wird das Volumen der Waschkolonnenkammer 28 verringert und die Flüssigkeit in der Suspension, die in dieser Kammer angeordnet ist, wird zwangsweise durch den Filter 27 zur Abführungskammer 29 geleitet, von wo aus sie durch die Auführungsleitung 35 entfernt wird. Während dieser Operation ist das Rückschlagventil 40 geschlossen. Das gepackte Bett in der Waschkolonnenkammer wird anschließend wieder für eine vorbestimmte Zeit verdichtet und der obere Teil des Bettes wird mit dem Schaber 38 abgeschabt und die Abschabungen, welche in der Waschflüssigkeit suspensiert sind, werden durch die Abführleitung 39 abgeführt.
  • 3 zeigt diagrammartig die Raumform des Kolbens 23 gemäß der vorliegenden Erfindung. Auf der Unterseite 24 ist eine zentrale Nabe 41, welche über drei Speichen 42 mit der Wand 25 verbunden ist. Die Speichen 42 sind am Fuß mit eisbrechenden Elementen in der Form einer scharfen Ecke versehen. Der gestutzte Kopf der Wand 25 formt einen Sitz 43 für das Ventil 40. Das Ventil 40 ist stromlinienförmig ausgebildet, so dass es während des Pumpentaktes des Kolbens 23 geöffnet wird, die Suspension, welche über das innere des Kolbens 23 zugeführt wird, wird durch das Ventil lateral abgelenkt und der Aufbau des gepackten Betts, welches oberhalb des Kolbens 23 angeordnet ist, wird nicht gestört. Das Ventil 40 kann mit der zentralen Nabe 41 über eine Feder 44 verbunden sein. Der Druckaufbau in der Pumpkammer 30, bei dem das Ventil 40 öffnet, kann durch das Variieren der Federhärte 44 eingestellt werden.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Kolben 23 eine innere konische Wand 25' und eine äußere konische Wand 25 aufweist. Der Kopf der inneren konischen Wand 25' befindet sich in Kontakt mit der Kolbenstange 31. Die Basis der konischen Wand 25' ist mit dem Filter 27 verbunden. Der Kopfbereich der äußeren konischen Wand 25 ist mit dem Filter 27 verbunden während die Basiskante der äußeren konischen Wand 25 ein Dichtteil 24 bildet, welches gegen die Zylinderwandung gelagert ist. Eine Anzahl von Passagen 26, 26' wurde zwischen den inneren und äußeren konischen Wänden 25', 25 ausgebildet, wobei jede dieser Passagen mit einem entsprechenden Sitz 43, 43' versehen ist und die Abführkammer ist durch die inneren und äußeren konischen Wänden 25, 25' in eine äußere Abführungskammer 29, welche durch die äußere konische Wand 25 und die Zylinderwandung begrenzt ist, und eine innere Abführungskammer 29' , welche durch die innere konische Wand 25' begrenzt ist, aufgeteilt. Die Abführungskammern 29, 29' sind miteinander über eine Kopplungsleitung 45 verbunden, welche Öffnungen in den inneren und äußeren Wänden 25', 25 zueinander verbinden. Die Anzahl der Verbindungsleitungen 45 entspricht der Anzahl der Rückschlagventile 40, 40' und kann in Abhängigkeit des gewünschten Durchsatzes variiert werden.
  • Die illustrative Ausführungsform, welche in 4 gezeigt ist, demonstriert, dass das Vergrößern der Installation [Waschkolonne] leicht durch das Vergrößern der Anzahl der Passagen 26, 26', welche jeweils mit ihren eigenen Rückschlagventilen 40, 40' ausgestattet sind, in einfacher Weise realisiert werden kann. Im Fall eines Vergrößerns dieses Typs muss nur der Durchmesser des Zylinders 22 vergrößert werden, wobei die Anzahl der Zuführungs- und Abführungskanäle 33, 35 und die Anzahl der Kolbenstangen 31 gleich bleiben.
  • 5a zeigt eine Ausführungsform einer Waschkolonne 20, welche gemäß dem gleichen Prinzip wie die Waschkolonne, die in 2 gezeigt ist, arbeitet, bei der aber ein externer Verbindungskanal 50 mit einem Absperrelement 51 verwendet wird. Die Komponenten in 4, welche denen in 2 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Während des Pumptaktes des Kolbens 23 wird die Suspension von der Pumpkammer 30 über die Leitung 50 in die Waschkolonnenkammer 28 gepumpt. Da der Fluss der Suspension außerhalb des Zylinders 22 stattfindet, ist die konische Ausbildung des Kolbens 23 in diesem Fall nicht notwendig. Durch einen Abstandshalter 52 ist der Filter 27 in einigem Abstand weg vom Kolben 23 befestigt, so dass die Abführungskammer 29 ausgebildet ist. Während des Verdichtungstaktes verhindert das Absperrelement 51, dass Suspension über die Leitung 50 in die Pumpkammer zwangsweise geleitet wird und dass die Flüssigkeit in die Abführungskammer 29 transportiert wird. Hinsichtlich anderer Gesichtspunkte ist die Funktion die gleiche wie die, welche unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde.
  • 5b zeigt schließlich eine Ausführungsform der Installation [der Waschkolonne] gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Zuführungsleitung 33 in die Waschkolonnenkammer 28 mündet. Während eines Fülltaktes werden die Kristalle direkt aus einem Behälter 45 in die Waschkolonnenkammer geleitet, wenn sich der Kolben 23 in seine unterste Position bewegt. Während des Verdichtungstaktes, während dem sich der Kolben nach oben bewegt, wird das Abschaltventil 34 geschlossen und das Abschaltventil 36 geöffnet, so dass die Flüssigkeit über den Filter 27 durch die Abführungsleitung 35 entfernt wird. Der Raum 30 unterhalb des Kolbens 23 hat in dieser Ausführungsform keine weitere Funktion.
  • Es wird für einen Fachmann klar, dass Abwandlungen der Prinzipien der Kolbenwaschkolonne, die oben beschrieben wurde, in den Bereich der Ansprüche fallen. Beispielsweise ist es auch möglich, anstelle eines Schabers 38 Heizelemente zu verwenden, um das gepackte Kristallbett im geschmolzenen Zustand abzuführen. Es ist auch möglich, die Kolbenstange 31 durch die Waschkolonnenkammer 28 zu führen anstelle durch die Pumpkammer 30. Weiterhin kann die Waschkolonne in Kombination mit Kristallisationseinrichtungen, welche an sich bekannt sind, verwendet werden, wobei in diesem Fall ein Durchsatz von beispielsweise 30 t pro Stunde oder mehr erreicht werden kann.

Claims (10)

  1. Waschkolonne (20) mit: – einem Zylinder (22) mit einem Kolben (23), der darin beweglich ist und der mit einem Dichtungsteil (24) gegen eine Innenwand des Zylinders (22) gelagert ist, um eine Dichtung bereitzustellen, – einem Filter (27) der mit dem Kolben (23) verbunden ist und welcher eine Waschkolonnenkammer (28) abgrenzt, die oberhalb des Filters im Zylinder (22) angeordnet ist, – einer Zuführungsleitung (33) zum Zuführen der Suspension der Festpartikel zu dem Zylinder (22), und – einer Abführungsleitung (35) zum Abführen der Flüssigkeit aus der Waschkolonnenkammer (28) nach der Filterung durch den Filter, dadurch gekennzeichnet, dass: – der Kolben (23) in dem Zylinder eine Pumpkammer (30) abgrenzt, welche unterhalb des Kolbens angeordnet ist und in welche hinein die Zuführungsleitung (33) sich öffnet, – wobei der Filter (27) in einigem Abstand in Axialrichtung von dem Dichtungsteil (24) des Kolbens (23) angeordnet ist, so dass eine Abführungskammer (29) in dem Zylinder (22) durch die Zylinderwand, den Filter (27) und den Kolben (23) begrenzt wird, – wobei mindestens ein Verbindungskanal (26, 50), der abgeschlossen werden kann, die Pumpkammer (30) und die Waschkolonnenkammer (28) verbindet, und – wobei die Zuführungs- und Abführungsleitungen (33, 35) stationär gegenüber dem Zylinder (22) sind.
  2. Waschkolonne (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführungsleitung (35) sich in die Abführungskammer (29) hinein öffnet, wobei der Abstand zwischen dem Filter (27) und dem Dichtungsteil (24) des Kolbens (23) so gebildet wird, dass das Dichtungsteil (24) nicht über die Öffnung der Abführungsleitung (35) hinausläuft, wenn der Kolben in dem Zylinder (22) bewegt wird.
  3. Waschkolonne (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal in dem Zylinder (22) angeordnet ist und eine Passage (26) durch den Kolben (23) umfasst, wobei die Passage (26) mit einem Rückschlagventil (40) versehen ist.
  4. Waschkolonne (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal eine Leitung (50) umfasst, die außerhalb des Zylinders (22) angeordnet ist.
  5. Waschkolonne (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (23) einen Hohlkörper umfasst, der eine im Wesentlichen konische Wand (25) und eine offene Basis (24) hat.
  6. Waschkolonne (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (23) mindestens eine Öffnung (26) in der Nähe des Oberteils der im Wesentlichen konischen Wand (25) hat, wobei die Öffnung (26) durch ein Rückschlagventil (40) abgeschlossen werden kann.
  7. Waschkolonne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (40) eine stromlinienförmige Konstruktion aufweist.
  8. Waschkolonne nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (23) am Boden mit eisbrechenden Elementen versehen ist.
  9. Waschkolonne nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen zweiten Hohlkörper umfasst, der eine im Wesentlichen konische Wand (25') hat und welcher innerhalb des ersten Körpers angeordnet ist, mit einer Basis in der Nähe des Oberteils des ersten Körpers, wobei verschiedene Passagen (26, 26') zwischen der inneren und der äußeren konischen Wand (25, 25') ausgebildet sind, von denen jede durch ein jeweiliges Rückschlagventil (40, 40') abgeschlossen werden kann.
  10. Waschkolonne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und äußere konische Wand (25, 25') jeweils mit einer Öffnung versehen sind, wobei die Öffnungen miteinander durch eine Kopplungsleitung (45) verbunden sind.
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