IV.4.5 Kuchenfiltration - Kontinuierliche Vakuumfilter

Question 1

Haupttypen kontinuierlicher Vakuumdrehfilter?

Answer 1

-Trommelfilter: große Flexibilität
-Scheibenfilter: große Durchsätze
-Bandfilter: sehr gute Waschung möglich
-Planfilter: schnell sedimentierende Produkte
! ist begrenzt durch Flüssigkeitsdampfdruck von 0,8 bar bei Vakuumfiltration!

Question 2

Anwendung von kontinuierlichen Vakuumdrehfilter

Answer 2

kontinuerlich Prozesse mit:
- großen Produktströmen
- großen Suspensionskonzentrationen 
- hohen spez. Kuchenpermeabilitäten 
- niedrigen Eintrittskapillardrücken des Kuchens
!keine flexiblen Prozessschritte!

Question 3

Besonderheit kontinuierlichen Vakuumdrehfilter?

Answer 3

• Alle Verfahrensschritte des Trennvorganges durch gemeinsame Drehzahl
der Trommel miteinander gekoppelt
⇒ Einschränkung der Freiheit in der Wahl der einzelnen
Verfahrenszeiten ( Kuchenbildung, Waschung, Entfeuchtung)

Question 4

Vakuumtrommelfilter Funktionsweise?

Answer 4

1. Kuchenbildung durch eintauchen des Bandes in die Flüssigkeit.
2. (Kuchenwaschung. nur wenn gewollt)
3. Kuchenentfeuchtung durch unterdruck im inneren wird Feuchtigkeit angesaugt und durch das äußere Gas ersetzt
4. Kuchenabwurf durch überdruck
5. Tuchreinigung. Überdruck im inneren erzeugt blasen auf der Flüssigkeitsseite.

Question 5

Abnahme des Filterkuchens von der Trommel?

Answer 5

• Schaber + Druckluftrückstoß
• Walzenabnahme
• Ablaufendes Filterband
• Precoatabname

Question 6

Abnahme des Filterkuchens von der Trommel durch Schaber + Druckluftrückstoß Funktionsweise?

Answer 6

• Schaber + Druckluftrückstoß

• Standardmethode
• Kuchendicke hk,min > 5mm
• Kuchen gut entfeuchtet, spröde brechend

Question 7

Abnahme des Filterkuchens von der Trommel durch Walzenabnahme Funktionsweise?

Answer 7

• Walzenabnahme

• Kuchen pastös, klebrig, schlecht filtrierend ⇒ hk < 5mm
• Produktschicht auf Walze + Profilierung der Schicht durch Kamm ⇒ Erhöhung der Haftung zum Kuchen
• Walze dreht gegenläufig zur Trommel

Question 8

Abnahme des Filterkuchens von der Trommel durch Ablaufendes Filterband Funktionsweise?

Answer 8

• Ablaufendes Filterband

• Vorteilhaft bei Notwendigkeit intensiver Wäsche des Filtertuches (Verblockung, Auskristallisation)
• Kuchen gut entfeuchtet, spröde brechend

Question 9

Kuchenwaschung bei dem Vakuumtrommelfilter

Answer 9

• Zugabe Waschflüssigkeit über Überlaufrinne, Süsenrohr oder Waschband.
• Kuchen sollte vollständig bis zum Auftauchpunkt bedeckt sein
- Vermeidung von Rissen
- Vollständige Durchströmung
• Flüssigkeitszugabe nicht zu groß, um Verdünnung der Trübe zu vermeiden

Question 10

Abnahme des Filterkuchens von der Trommel durch Precoatabname Funktionsweise?

Answer 10

• Filterkuchenabnahme durch
  • Messervorschub pro Trommelumdrehung ≈0.1÷0.3mm
  • Dicke des Precoats bis ≈100mm
  • Kuchen wird abgeschnitten

Question 11

Warum sinnvoll Kuchen nachzupressen?

Answer 11

• sonst schrumpfriss bildung beim entfeuchten (bei leicht kompressiblen Kuchen)
• auch zur weitereintfeuchtung und Stabilisierung des Kuchens
• nach der Kuchenstabilisierung Untersättigung ohne Risse möglich

Question 12

Vakuumscheibenfilter - Aufbau und Merkmale?

Answer 12

• Beidseitig mit Filtertuch bespannte Scheiben auf zentraler Welle
• Einteilung der Scheiben in einzelne Filtersegmente
• Große Filterfläche / Filtereinheit (bis ca. 270 m²)
• Verhältnis von Filterfläche / Stellfläche ≈ 4/1 im Vergleich zum Trommelfilter
• Hochleistungsscheibenfilter: 7,5 m² Filterfläche / m² Stellfläche
• Einfacher, robuster Aufbau
• niedrige Investkosten pro m² Filterfläche • typisches Massengutfilter

Question 13

Ursachen für die ungleiche Kuchenhöhenverteilung

bei Vakuumscheibenfiltern?

Answer 13

• Hydrostatische Kuchenbildung besonders bei großen Filtern
• Konzentrationsunterschiede im Trog bei unzureichender
  Rührung
• Unterschiedliche Kuchenbildungszeiten auf den Sektoren

Question 14

Verringerung der ungleiche Kuchenhöhenverteilung bei Vakuumscheibenfiltern?

Answer 14

• Voreindickung des Zulaufes ⇒ relative Differenz zwischen A(beim Außenradius) und E (am inneren Radius) wird kleiner bei dickerem Kuchen
• Vergrößerung der Eintauchtiefe (Abdichtung der Filterwelle)
• Schmalere Zellen ⇒ mehr Zellen (bis zu 30 Zellen / Scheibe)

Question 15

Verbesserung der Suspensionshomogenität bei Vakuumscheibenfiltern?

Answer 15

• Rührwerke zwischen den Scheiben (wartungsintensiv)
• Einzeltröge für jede Scheibe (Problem: gleichmäßige Befüllung)
• Mehrere Zulaufrohre in 4Uhr-Position
  ⇒ gleichmäßige Verteilung über der Troglänge
  ⇒ Aufwärtsströmung, kein Abschwemmen von Kuchen

Question 16

Vermeidung unnötiger Druckverluste im hydraulischen System?

Answer 16

• Minimierung des Zellenvolumens
• Vergrößerung des spez. Absaugquerschnittes (Rohr∅ / Zellenfläche)
• Vermeidung von 90°-Krümmern
• Einzelverrohrung jeder Zelle und Vermeidung von Verzweigungen
• Verringerung der Filtratrohrlänge und Ermöglichung größerer Querschnitte durch 2 Steuerköpfe

Question 17

Bedingungen für einen optimalen Kuchenabwurf?

Answer 17

• Maximale Beschleunigung des Systems Kuchen/Tuch
• Scharfe Verzögerung des Filtertuches
• Minimale Haftkräfte zwischen Kuchen und Tuch
• Kein Filtratrückblasen in den Kuchen
  • Anforderungen an das Filtertuch:
• Hohe Elastizität in Umfangsrichtung
• Passgenaue Konfektionierung des Filterbeutels
• Glatte Filtertuchoberfläche

Question 18

Vakuum-Bandfilter Parameter?

Answer 18

• relativ großer Flächenbedarf
• besonders für intensive Kuchenwäsche geeignet (Gegenstrom)
• relativ teuer im Vergleich zu anderen kontinuierlichen Vakuumfiltern

Question 19

Vakuumplanfilter funktionsweise?

Answer 19

Riesige scheibe (waagrecht), auf die Flüssigkeit aufgegeben wird-> problem: Gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung.
In einem Sektor wird gewaschen in einem Kuchenbildung und in einem wird getrocknet mit Dampf.
- sehr klares Filtrat
- verzögerte Verblockung
- periodische Grundschichterneuerung nötig