DE883889C

DE883889C - Vorrichtung und Verfahren zum Filtrieren von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE883889C
Application number: DEM2069A
Authority: DE
Inventors: Dirk Van Der Made; Pieter Smit
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-02-24
Filing date: 1950-02-24
Publication date: 1953-07-23

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Filtrieren von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, wie verunreinigtes Wasser, Öle, Fruchtsäfte u. dgl., mittels körniger oder pulverförmiger Filtermassen. Bisher erfolgt die Reinigung von Flüssigkeiten in diesen Anlagen dadurch, daß die zu reinigende Flüssigkeit von oben nach unten durch die Filtermasse geführt wird, weil bei der umgekehrten Führung der zu reinigenden Flüssigkeit die Gefahr besteht, daß sich Kanäle bilden entweder am Rande der Filtermasse entlang oder in der Filtelrmasse, durch welche d.ie Flüssigkeit ungereinigt abfließen kann. Weiterhin hat diese Methode den Nachteil, daß die zu reinigende Flüssigkeit erst mit den oberen, feineren Schichten der Filtermasse in Berührung kommt und diese schnell verstopft, so daß die Filtermassen häufig gereinigt werden müssen.
Dieses Problem hat in der Erfindung eine Lösung gefunden; sie besteht im wesentlichen darin, daß eine Entnachmevorrichtung für die filtrierte Flüssigkeit im mittleren Teil der Filtermasse angeordnet ist, so daß diese auf allen Seiten von einer Filterschicht, die die zu reinigende Filtermasse passieren muß, in gewisser Stärke umgeben ist. Diese Anordnung der Entnahmevorichtung b.r ing t den großen Vorteil, daß nunmehr die zu reinigende Flüssigkeit von unten nach oben durch die Filtermasse geführt werden kann.
Die Filtermasse wird bekanntlich mittels Durchspülen von reinem Wasser gereinigt. Dabei setzen sich die gröbsten Teile unten ab, während die Teilchen nach oben immer feiner werden.
Bei dem neuen Verfahren kommt nun die zu reinigende Flüssigkeit be!im Aufstrolm mit immer feinerem Material in Berührung. Die Verunreinigungen, welche die Flüssigkeit enthält, setzen sich mithin in der ganzen Masse gleichmäßig ab, und zwar die gröbsten Unreinigkeiten bereits bei den groben Teilchen, während bei der bisherigen Methode der Filtrierung im Niederstrom sich die Verunreinigungen praktisch allein in der obersten Schicht absetzen und diese daher schnell verstopfen. Bei der neuen Anordnung der Entnahmevorrichtung für die filtrierte Flüssigkeit bzw. nach der neuen Methode kann man mithin mit einer Filtermasse wesentlich länger filtrieren, wobei der weitere Vorteil erzielt wird, daß ma,n auch feine Trübungen beseitigen kann.
Die Wahl der Korngröße der Filtermasse hängt normalerweise vom Gebrauchszweck ab. Wenn die Unreinigkeiten sich leicht auf dem. groben Material absetzen, wird man unten grobes Material in größerer Schichtdecke anordnen; und z. B. nur im Filterbett ein feines Korn.
Weiterhin besteht .die Erfindung darin, den Raum oberhalb der Filtermasse unter Druck zu setzen, um Durchbrüche der zu reinigenden Flüssigkeit zu vermeiden, die auftreten können, wenn sie insbesondere bei großer Filtergeschwindigkeit in der Filtermasse einen erheblichen Druckverlust erleidet bzw. bei plötzlichen Änderungen im Zufuhrdruck. Dieser Druck oberhalb der Filtermasse kann auch durch aufgepumpte Flüssigkeit hergestellt werden.
Weiterhin ist es möglich einen Teil der zu reinigenden. Flüssigkeit auf die Filtermasse zu pumpen, so daß sie durch die feineren Schichten hindurchdringt und dadurch gereinigt wird.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der neuen Methode besteht darin, daß das Freiwerden von Gas bei der Reinigung von Flüssigkeiten den Filtervorgang nicht mehr behindelrt, wie es bei dem früheren Verfahren der Fall war.
Man hat bisher versucht, die Kanalbildung insbesondere am Rande mit allerhand Hilfsmitteln, wie Behandlung mit Sand oder mit Kies, Anwendung von Leisten usw., zu beseitigen, aber mit diesen Hilfsmitteln in der Praxis nur geringen Erfolg gehabt.
In den Figuren. sind vier verschiedene Ausführungsbeispiele der Filtervorrichtung im Schnitt dargestellt.
Grundwasser, das beispielsweise durch Eisen verunreinigt ist und. einen großen Härtegrad hat, wird nach intensiver Belüftung und Zumischung von etwas Aluminiumsulfat in einem Filter nach Fig. 2 gereinigt. Das Filtergefäß. ist im Boden durch eine Siebplatte C verschlossen, während sich oberhalb d:er Filtermasse A eine ringförmige Rinne K befindet und in der Filtermasse eine horizontale Entnahmevorrichtung E, die in einer Entfernung von mindestens 20 cm zu den zylinderförmigen Wänden des Filtergefäßes angeordnet ist.
Die Entnahmevorrichtung E besteht aus kupfernen, perforierten Röhren, während um diese herum eine feine Gaze angeordnet ist. EIne der Röhren F führt durch die darüberliegende Schicht der Filtermasse hinaus durch die Filterwand und leitet somit die von der Entnahmevorrichtung aufgenommene gereinigte Flüssigkeit über den Hahn 6 ab.
Das Rohr F ist mit schiisselartigen Scheiben versehen, die den Zweck haben, eine Kanalbildung an diesen Stellen, zu verhindern.
Das. zu reinigende Wasser tritt bei D unterhalb der Siebplatte C ein und durchströmt in vertikaler Richtung die Filtermasse A, worauf es gereinigt in die Entnahmevorrichtung E eindringt und durch die Leitung F abgeleitet wird. Ein Teil des filtrierten Wassers wird dablei zweckmäßig über die Rinne K mittels der Pumpbar auf die Filtermasse gepumpt, um diese unter. Druck zu setzen.
Die Reinigung des Filters erfolgt in an sich bekannter Weise durch Durchleiten und Aufspülen der Filtermasse mit reinem Wasser.
Die Diffusionssäfte, also Fruchtsäfte aus Zuckerrüben, werden zweckmäßig in einer Filtervorrichtung nach Fig. 2 gereinigt. In diesem Behälter sind der Boden und der Deckel fest angebracht, so daß der Apparat unter Druck gesetzt werden kann. An der Oberseite befinden sich ein Füll- und Beobachtungsdeckel B mit Schnellverschluß sowie ein Entlüftungsrohr H. In der Filterwand dagegen befindet sich iiber dem Siebboden C' ein Mannlloch mit Deckel P zum Leeren des Filters.
Auf dem Siebboden befindet sich zunächst eine Kiesschicht, während sich darüber eine Schicht mit einem Kationenauswechsler befindet, dessen Korngröße kleiner ist als 0,5 mm. Durch den Hahn D kann wieder Wasser, Saft, Luft, Dampf, Lauge oder Säure zugeführt werden.
In der Kationenaustausherschicht ist ein hohler, kugelförmiger Körper E aus rostfreiem Stahl zentrisch angeordnet. Die Ableitung F dieser Kugel ist wieder mit schalenförmigen, horizontalen Scheiben G versehen, die wieder den Zweck der Vermeidung von Kanalbildungen haben. In dem Raum oberhalb der Filtermasse befindet sich wieder ein schlüsselartiger Behälter K, der zweckmäßig zentrisch angeordnet ist.
Der zu reinigende kalte Diffusionssaft wird über die Leitung M und den Hahn 3 durch den Allschluß D in das Filtergefäß und durch die Filtermasse von unten nach oben geführt. Weiterhin wird ein Teil des zu reinigenden Saftes über die Leitung und den Hahn 4 auf die Filtermasse gepumpt. Zur Entlüftung kann mam den Hahn 5 nach Bedarf öffnen. Der auf diese Weise gereinigte Saft wird: durch die Leitung f abgeleitet.
Die Reinigung und Regeerierung der Filtermasse erfolgt in bekannter Weise mittels Wasser, Schwefelsäure und Luft.
Ein Ausführungsbeispiel einer Filtervo'rrichtung, die sich besonders zum Reinigen von Flußwasser eignet, zeigt Fig. 4. Der Boden und der Deckel des Filtergefäßes sind hier kegelförmige ausgebildet, so daß der Apparat gleichfalls unter Druck gesetzt werden kann. Im Deckel befindet sich elin Beobachtungsdeckel B mit Schnellverschluß. Der Siebboden C des Filters besteht aus Winkeleisen, wobei der Winkel nach unten gerichtet ist. Au.f dem Siebboden befinden sich mehrere Schichten Kies, wobei die Korngroße der Schichten nach oben abnimmt Auf der obersten Kiesschicht wird dann eine Schicht Sand angebracht. Die Entnahmevor- richtung E besteht aus zwei konzentrischen Siebmänteln. Auf der Oberseite der Entnahmevorrichtung E sind zwei vertikale Abfuhrleitungen F angebracht, die wieder mit tassenförmigen horizontalen Scheiben G versehen sind. Im Ranm oberhalb der Filtermasse befindet sich wieder ein tassenförmiger Abfuhrapparat X, durch den Flüssigkeit ab und zugeführt werden kann. An der höchsten Stelle ist wieder ein Entlüftungshahn H vorgesehen.
Das Flußwasser wird wieder durch die Leitung P zugeführt. Diese Leitung ist außerdem mit dem Behälter K im Raum oberhalb der Filtermasse verbunden, so daß ein Teil des Wassers durch diese Leitung unter Druck auf das Filterbett gepumpt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel der Entnahmevorrichtung nach Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Glocke, worin ein Überdruck von Luft oder Flüssigkeit aufrechterhalten werden kann. Die Glocke ist demgemäß mit einer Zuleitung versehen und greift mit ihren Rändern oberhalb der Entnahmevorrichtung E in die Filtermasse. Kanalbildung wird auf diese Weise vermieden.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, wie verunreinigtes Wasser, Öle, F'ruchtsäfte u. dgl., mittels körniger oder pulverförmiger Filtermassen, dadurch gekennzeichnet daß eine Entnahmevorrichtung für die filtrierte Flüssigkeit (E) innerhalb der Filtermasse angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der die Entnahmevorrichtung für die filtrierte Flüssigkeit (E) umgebenden Filtermasse an keiner Stelle weniger als etwa, 20 cm beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungsrohre (F) in der Filtermasse mit tellerartigein Scheiben (G) versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Entnahmevorrichtung (E) eine mit Zuleitung versehene und in die Filtermasse greifende Glocke (Abb. I? angeordnet ist.
5. Verfahren zum Reinigen von Flüssigkeiten mittels einer Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Flüssigkeit hauptsächlich von unten nach oben durch die Filtermasse' geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum über der Filtelrmasse unter Druck gesetzt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der zu reinigenden Flüssigkeit oberhalb der Filtermasse zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Raum oberhalb der Filtermasse gereinigte Flüssigkeit eingepumpt wird.