Prinzip der Kuchenfiltration

Die Schlammpumpe fördert die Flüssigkeit in einen unter Druck stehenden Behälter, der Filtermedium enthält. Durch den Druck wird die Flüssigkeit durch das Filtermedium gepresst, während sich die Feststoffe ansammeln und eine Filterkuchenschicht bilden. Der Filterkuchen selbst wird zum Filtermedium, das feinere Partikel zurückhält. Der wachsende Filterkuchen erhöht den Widerstand, bis eine bestimmte Dicke erreicht ist, die einen Entleerungszyklus erforderlich macht.

Systemdesign

Druckbehälter mit Filterelementbaugruppe, Einlaufverteilung für die Aufschlämmung, Sammelrohr für das Filtrat, Mechanismus zum Austrag des Filterkuchens, Druckgas zum Abblasen, Einspritzung von Waschflüssigkeit sowie automatisierte Steuerungen zur Zyklussteuerung. Komplettes integriertes System vom Einlauf bis zum Austrag der Feststoffe.

Betriebsdruck

Ein typischer Druck von 50–150 psig überwindet den Widerstand des Kuchens und sorgt so für eine konstante Durchflussrate. Ein höherer Druck ermöglicht dickere Kuchen oder Feststoffe mit geringerer Durchlässigkeit. Bei der Druckwahl wird ein Gleichgewicht zwischen Durchsatz und Kuchenverdichtung hergestellt, was sich auf den Feuchtigkeitsgehalt und die Austragseigenschaften auswirkt.

Kuchenbildung

Die anfängliche Filtration verläuft schnell, da die Flüssigkeit durch sauberes Filtermedium fließt. Die Durchflussrate nimmt ab, wenn sich der Filterkuchen aufbaut und den Durchfluss behindert. Der Filterzyklus wird fortgesetzt, bis die angestrebte Filterkuchendicke erreicht ist, der Druckabfall den Grenzwert erreicht oder die festgelegte Zeit abgelaufen ist. Ein ordnungsgemäßer Abschluss des Zyklus optimiert die Produktivität.

Filtermedien

Gewebtes Filtermaterial fängt Feststoffe auf und bildet einen Filterkuchen. Ein Metallgewebe dient als Stützstruktur. Vorbeschichtungsmaterialien wie Zellulose verbessern die Rückhaltung feiner Partikel. Bei der Auswahl des Filtermediums werden Partikelgröße, chemische Verträglichkeit, Filterkuchenablösung und Anforderungen an die Klarheit des Filtrats berücksichtigt.

Kuchenausstoß

Durch das Einblasen von Gas wird der Kuchen verdichtet und getrocknet. Mechanische Abstreifer oder Vibration unterstützen die Ablösung. Bei einigen Konstruktionen wird der Kuchen durch Rückspülung abgelöst. Die ausgetragenen Feststoffe sinken auf den Behälterboden, wo sie entnommen werden können. Der trockene Kuchen lässt sich leichter handhaben als nasser Schlamm.

Waschbarkeit

Die Waschflüssigkeit verdrängt die Mutterlauge aus dem Kuchen und reduziert so Produktverluste oder Verunreinigungen. Durch mehrmaliges Waschen wird die angestrebte Reinheit erreicht. Die Wascheffizienz hängt von der Durchlässigkeit des Kuchens und der Gründlichkeit der Verdrängung ab. Dies ist für Anwendungen zur Produktrückgewinnung von entscheidender Bedeutung.

Uygulamalar

Isolierung pharmazeutischer Wirkstoffe mit Produktwäsche, Rückgewinnung chemischer Katalysatoren, Entwässerung von Klärschlamm aus der Abwasserbehandlung, Filtration von Bergbaukonzentraten, Klärung in der Lebensmittelverarbeitung sowie alle Prozesse, die eine chargenweise Druckfiltration mit Kuchenbildung erfordern.

Materialzusammensetzung

Edelstahl 316 für pharmazeutische und lebensmitteltechnische Anwendungen, der den cGMP-Anforderungen entspricht. Hastelloy oder Sonderlegierungen für korrosive Umgebungen. Kohlenstoffstahl für weniger anspruchsvolle Anwendungen. Bei Bedarf hygienisch polierte Oberflächen.

Automatisierte Steuerung

Die SPS steuert den Filterzyklus automatisch. Die Überwachung von Druck und Durchfluss optimiert die Leistung. Der Kuchenaustrag wird durch einen Timer oder einen Druckabfall ausgelöst. Die Bedienerschnittstelle zeigt den Status des Zyklus an. Die Integration in die Anlagenautomatisierung koordiniert die Produktion.

Leistungsvorteile

Der Druckbetrieb erhöht den Durchsatz im Vergleich zu atmosphärischen Filtern. Durch die Kuchenwäsche werden wertvolle Produkte zurückgewonnen. Das geschlossene System ermöglicht den sicheren Umgang mit flüchtigen oder giftigen Stoffen. Der automatisierte Betrieb reduziert den Personalaufwand. Flexible Chargenverarbeitung.

Baunormen

Druckbehälter gemäß ASME Abschnitt VIII. Elektrische Anlagen entsprechend der Einstufung als explosionsgefährdeter Bereich. Werkstoffe für die Prozesschemie. Vollständige Systemdokumentation mit Leistungsspezifikationen und Daten zur Zyklusoptimierung.

ERGIL-Druckfiltersysteme mit Filterkuchen sorgen für eine effiziente, automatisierte Fest-Flüssig-Trennung und erzeugen konzentrierte Filterkuchen in der pharmazeutischen und chemischen Verarbeitung.