Verfahren zur Reinigung von Filterrückständen in rotierenden Scheibenfiltern
Zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten durch Filtration kommen vielfach Filter zum Einsatz, bei denen als Scheiben ausgebildete Filterelemente Verwendung finden. Während des Filtervorganges stehen diese Elemente still oder sie drehen nur langsam. Nach erfolgter Filtration werden sie in schnelle Umdrehung versetzt, damit die Rückstände durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden. Den Rückständen, die häufig das Endprodukt bilden, haften jedoch noch Filtratreste an, die aus Gründen der Reinheit des Produktes entfernt werden müssen. Dies geschieht am besten durch einen Waschvorgang.
Ein solcher Waschvorgang wird ! erfindungsgemäss durchgeführt, indem die am Ende des Filtrationsvorganges auf den Filterelementen angesammelten Rückstände abgeschleudert und im Filtergehäuse selbst in einer Waschflüssigkeit durch Umrühren des Rückstand-Flüssigkeits-Gemisches mittels der dabei als Rührer wirkenden Filterelemente gewaschen werden und indem anschliessend die Rückstände wieder auf die Filterelemente durch einen Filtervorgang aufgeschlämmt werden. Auf diese Weise wird eine schnellere und gründlichere Reinigung als mit bekannten Reinigungsmethoden erreicht. Weiterhin entfallen, weil die Reinigung im Filtergehäuse selbst erfolgt, sonstige Gefässe und Einrichtungen.
Die Aufschlämmung erfolgt zweckmässig so, dass das Filtergehäuse mit einer entsprechenden Flüssigkeit aufgefüllt wird. Dann werden die Filterelemente in Rotation versetzt. Nachdem eine gleichmässige Durchmengung von Flüssigkeit und Rückstand erhalten ist, wird bei nichtrofierenden oder nur langsam drehenden Filterelementen auf den letzteren ein Filterkuchen aufgebaut. Der geschilderte Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Jedenfalls muss dies so oft geschehen, bis der verlangte Reinheitsgrad des Endproduktes, also des Filterrückstandes, erreicht ist. Je nach Art und Beschaffenheit der Rückstände ist dies unterschiedüch. Zum Schluss werden die Rückstände in bekannter Weise abgeschleudert und ausgetragen.
Das Reinigungsverfahren kann auch unter Zugabe von chemischen Produkten zu der Waschflüssigkeit erfolgen, welche mit den Verunreinigungen in Reaktion treten und den Wascheffekt beschleunigen oder überhaupt ermöglichen.
Der Ablauf und die Wirkungsweise des erfin dungsgemässen Verfahrens sei anhand zweier Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Bei der Herstellung von sogenannten Bleicherden - das sind chemisch aktivierte, natürliche Erden - muss nach der Behandlung dieser Erden mit Säure diese Säure einwandfrei von den Bleicherden durch Filtration abgetrennt werden. Die Bleicherden müssen anschliessend an diese Abtrennung, d. h. an die Filtration, gründlich mit Wasser ausgewaschen werden, d. h. bis zu deren Neutralpunkt. Ws heute wurde die Filtration in den bekannten Filterpressen durchgeführt, indem die Aufschlämmung der Bleicherden in der Säure durch die Filterpressen gepumpt wird.
Anschliessend an die Filtration wird dann Wasser durch die Filterpresse, d. h. durch den Filterkuchen gepumpt, bis das abfliessende Filtratwasser den Neu tralpunkt erreicht hat. Bei solchen Filterpressen dauert der Waschprozess bis zum Neutralpunkt etwa 10 bis 24 Stunden.
Wird die gleiche Filtration auf den beschriebenen Scheibenfiltern durchgeführt, so wird anschliessend an die Filtration der in den Scheibenfiltern aufgebaute Filterkuchen durch Rotation des Filterpaketes in das vorgängig in den Filterkessel gepumpte Waschwasser abgeschleudert. Nach 5 bis 10 Minuten Rota tion hat sich eine gleichmässige Aufschlämmung der Bleicherde im Waschwasser gebildet, und durch Zirkulation mit einer Pumpe wird nun die Bleicherde wieder auf die Filterflächen aufgetragen. Dieser Vorgang kann 3 bi:s 4mal wiederholt werden. Nach dieser Auswaschung, die total etwa 2 Stunden dauert, ist der gewünschte Wascheffekt erreicht. Der Vorteil dieser Methode besteht unter anderem also in einer beträchtlichen Abkürzung des Auswaschprozesses.
Beispiel 2
In Variante zu Beispiel 1 werden die mit Säure aufgeschlossenen Erden zuerst filtriert, und anschlie ssend wird z. B. mit Natronlauge die Säure ausneutralisiert, um den genannten Wascheffekt abzukürzen.
Dies wurde bis anhin so durchgeführt, dass die Bleicherde auf der Filterpresse filtriert, anschliessend die Filterpresse geöffnet wurde und der Filterkuchen durch Transportmittel in ein Rührwerk geführt wurde, um dort in Wasser aufgeschlämmt und mit Natronlauge neutralisiert zu werden. Zweckmässig kann nun auch so verfahren werden: Die Bleicherden werden auf dem Scheibeufilter filtriert und, wie in Beispiel 1 erwähnt, durch Rotation in Wasser abgeworfen, um eine gleichmässige Aufschlämmung im Filterkessel selbst zu erwirken. Nun wird durch einen Eintrittsstutzen in Filtergehäuse selbst die notwendige Menge Natronlauge zugeführt und die Rotation um 5 bis 10 Minuten verlängert.
Die Bleicherden werden mit dieser Methode, also im Filterkessel selbst, neutralisiert. Durch anschlie- ssende Umwälzung mit der Filterpumpe wird wiederum der Kuchen auf den Filterelementen aufgebaut und mit Wasser nachgespült. Gegenüber dem Be handlungsverfahren in der Filterpresse wird sämtliche zur Entleerung dieser Presse benötigte Handarbeit und der Transport zu einem Rührwerk vermieden, was wiederum eine beträchtliche Einsparung an Zeit und Handarbeit ergibt.
Verfahren wie die beiden genannten Beispiele gibt es in der chemischen Technik Hunderte. So soll z. B. auch die Auswaschung und' Neutralisation von Pigmentfarbstoffen erwähnt sein.
Process for cleaning filter residues in rotating disc filters
To separate solids and liquids by filtration, filters are often used in which filter elements designed as disks are used. During the filtering process these elements stand still or they turn only slowly. After filtration, they are set in rapid rotation so that the residues are thrown off by centrifugal force. However, the residues, which often form the end product, still adhere to filtrate residues, which must be removed for reasons of the purity of the product. This is best done through a washing process.
Such a washing process will! carried out according to the invention in that the residues collected on the filter elements at the end of the filtration process are thrown off and washed in the filter housing itself in a washing liquid by stirring the residue-liquid mixture by means of the filter elements acting as a stirrer and by then putting the residues back on the filter elements through a Filtering process are slurried. In this way, faster and more thorough cleaning is achieved than with known cleaning methods. Furthermore, because the cleaning takes place in the filter housing itself, other vessels and devices are not required.
The suspension is expediently carried out in such a way that the filter housing is filled with an appropriate liquid. Then the filter elements are set in rotation. After the liquid and residue have been mixed evenly, a filter cake is built up on the latter in the case of non-rotating or slowly rotating filter elements. The process described can be repeated as often as required. In any case, this must be done so often until the required degree of purity of the end product, i.e. the filter residue, is achieved. This varies depending on the type and nature of the residues. Finally, the residues are thrown off in the known manner and discharged.
The cleaning process can also be carried out with the addition of chemical products to the washing liquid, which react with the impurities and accelerate or even enable the washing effect.
The sequence and the mode of operation of the method according to the invention will be explained in more detail using two examples.
example 1
In the production of so-called bleaching earths - these are chemically activated, natural earths - this acid must be properly separated from the bleaching earth by filtration after this earth has been treated with acid. The bleaching earth must then follow this separation, i. H. to the filtration, washed thoroughly with water, d. H. up to their neutral point. Today the filtration was carried out in the well-known filter presses by pumping the slurry of the bleaching earth in the acid through the filter presses.
Subsequent to the filtration, water is then passed through the filter press, i. H. pumped through the filter cake until the outflowing filtrate water has reached the neutral point. With such filter presses, the washing process takes about 10 to 24 hours to reach the neutral point.
If the same filtration is carried out on the disk filters described, the filter cake built up in the disk filters is then thrown off into the washing water previously pumped into the filter vessel by rotating the filter pack. After 5 to 10 minutes of rotation, a uniform slurry of fuller's earth has formed in the washing water, and the fuller earth is now applied again to the filter surfaces by circulating with a pump. This process can be repeated 3 to 4 times. After this washout, which takes about 2 hours in total, the desired washing effect is achieved. One of the advantages of this method is that it considerably shortens the washout process.
Example 2
In a variant of Example 1, the earths digested with acid are first filtered, and then z. B. neutralized the acid with sodium hydroxide solution to shorten the washing effect mentioned.
Up to now, this has been done by filtering the fuller's earth on the filter press, then opening the filter press and transporting the filter cake into a stirrer, where it is suspended in water and neutralized with sodium hydroxide solution. The following can also be used appropriately: The bleaching earths are filtered on the disc filter and, as mentioned in Example 1, thrown into water by rotation in order to achieve a uniform suspension in the filter vessel itself. Now the necessary amount of sodium hydroxide solution is fed through an inlet nozzle in the filter housing itself and the rotation is extended by 5 to 10 minutes.
The bleaching earths are neutralized with this method, i.e. in the filter tank itself. The cake is in turn built up on the filter elements by subsequent circulation with the filter pump and rinsed with water. Compared to the treatment process in the filter press, all manual labor required for emptying this press and transport to an agitator is avoided, which in turn results in considerable savings in time and manual labor.
There are hundreds of processes like the two examples mentioned in chemical engineering. So z. B. also the leaching and 'neutralization of pigment dyes be mentioned.