12. März 2024
Die Flüssigkeitsfiltration ist ein Verfahren, das in vielen Industriezweigen eingesetzt wird, um Flüssigkeiten von festen Stoffen zu trennen. Die verarbeitende, chemische und pharmazeutische Industrie sind nur einige der Bereiche, in denen diese Art von Filtrationsanlagen und Filterpressen benötigt werden. Was sind die wichtigsten Elemente einer Filterpresse? Welche Typen gibt es? Wir haben alle wichtigen Informationen an einem Ort zusammengetragen!
Die Flüssigkeitsfiltration
Bei der Flüssigkeitsfiltration wird die Flüssigkeit vom Trockenmaterial getrennt. Dies geschieht, indem die Flüssigkeit durch ein Filtermedium geleitet wird, an dem die Feststoffe hängen bleiben. Die gefilterte Flüssigkeit wird als Filtrat bezeichnet, der Druckunterschied als Filterwiderstand und das Restmaterial als Filterkuchen.
Der erste Schritt im Filtrationsprozess besteht darin, das Material in die Filtermaschine zu laden. Dabei wird entweder auf die Schwerkraft oder auf die Kraft einer Pumpe zurückgegriffen. Je nach Art der Filtration folgen das Vorpressen, das Nachpressen (dabei wird die Membranschicht mit Luft oder Wasser entspannt und der Schlammkuchen verdichtet), das Abschöpfen (dabei wird das restliche Filtrat von den Filtertücherbündeln entfernt) und das Entwässern.
Es werden zwei Hauptverfahren unterschieden: die statische (Kammer-) Filtration und die dynamische (Membran-) Filtration.
Hier erfahren Sie, wie die Kammerfilterpressung und die Membranfilterpressung funktionieren!
Arten von Filterpressen
Nach dem Funktionsprinzip werden zwei Arten von Filterpressen unterschieden: Kammerfilterpressen und Membranfilterpressen. Hier erfahren Sie, was Sie über diese beiden Arten wissen müssen.
Die Kammerfilterpresse
Die Kammerfilterpresse ist sehr effizient bei der Trennung von flüssigen und festen Phasen während des Betriebs. Ihre Hauptbestandteile sind die Filterplattenbündel. Das sind mit Filtertuch beschichtete Filterschichten, die je nach Durchlässigkeit größere Stoffe durchlassen oder zurückhalten. Was hindurchgeht, wird durch den Filter entfernt, und was in der Kammer zurückbleibt, ist der Klärschlamm.
Es gibt verschiedene Arten von Filterpressen, die nach diesem Prinzip arbeiten: das Kammervolumen, die Filterfläche, der Druck des Hydraulikzylinders usw. Es gibt z. B. Seitenplatten- und Deckplattenfilterpressen, wobei erstere bei geringem Feststoffanfall und letztere bei hoher Belastung eingesetzt werden und bei der Wartung ein leichter Zugang zu den Filtertüchern erforderlich sein kann.
Die Membranfilterpresse
Eine Membranfilterpresse ist ein Gerät, bei dem die Membranplatte die Hauptrolle spielt. Sie ist auf der den Kammern zugewandten Seite durch flexiblen Kunststoff begrenzt, wodurch ein Hohlraum entsteht, der, wenn er mit einem Hochdruckmedium wie Wasser gefüllt wird, das Volumen der Platten vergrößert und die Schlammschicht komprimiert.
Das zu entwässernde Material wird in die Kammer gepumpt, läuft durch ein Filtersieb, um die Feststoffe aufzufangen, und das Wasser wird aus dem System abgeleitet. Eine Wasser- oder Luftpumpe, die Teil des Systems ist, kann verwendet werden, um einen weiteren Wasserverlust durch Komprimierung der Membranschichten zu erreichen.
Die Membranfilterpresse besteht aus einer Kopfplatte (die den Schlammeinlass und den Filtratauslass enthält), einer Endplatte (die den Hydraulikzylinder enthält) und den Auslegern (die die Filterplatten mit dem Filtertuch und die Druckplatte tragen).
Ein großer Vorteil dieser Art von Filterpresse ist, dass mit ihr der niedrigste Trockensubstanzgehalt erreicht werden kann. Es sind kurze Zykluszeiten zu erwarten, was bedeutet, dass die Entwässerung sehr effizient sein kann.
Die Hauptbestandteile der Filterpresse: die Filterplatte und das Filtertuch
In dem komplexen Prozess der Flüssigkeitsfiltration gibt es zwei Elemente, die die Qualität der Filtration grundlegend bestimmen: die Filterplatte und das Filtertuch.
Die Funktion der Filterplatte besteht darin, das Filtrat zurückzuhalten und den Austritt des Filtrats zu erleichtern. Bei der Wahl der richtigen Platte müssen auch die chemische Beständigkeit, die Druckdifferenz, die Unterstützung des Filtertuchs, die Entwässerungsleistung und die Handhabung berücksichtigt werden. Typische Größen reichen von 400 mm x 400 mm bis 2000 mm x 2000 mm.
Je nachdem, ob es sich um eine Kammerfilterpresse oder eine Membranfilterpresse handelt, ist eine andere Filterplatte erforderlich. Kammerfilterplatten sind einkomponentig und können Drücken bis zu 50 bar und höheren Temperaturen standhalten. Es gibt verschiedene Arten von Membranfilterplatten: Es gibt zum Beispiel solche, die auch im leeren Zustand oder bei sehr niedrigem Füllstand ohne Beschädigung der Membran arbeiten können.
Das Filtertuch oder der Filterstoff hat die Funktion der Filtration. Der zu verwendende Typ bestimmt die zu filternden Elemente, d.h. was das Schlammbett bilden wird. Das Material ist in der Regel ein gewebtes Textil wie Industrietextilien, Polypropylen, Polyester, Baumwolle. Zu den wesentlichen Eigenschaften gehören: Faserstruktur, Faserdicke, Bindung, Dichte, Atmungsaktivität.
In welchen Bereichen wird die Flüssigkeitsfiltration eingesetzt?
In vielen Bereichen ist die Flüssigkeitsfiltration ein wichtiger Teil des Prozesses. In der verarbeitenden Industrie werden Kühlmittel, Schmiermittel und Öle am häufigsten gefiltert. In der Pharma-, Lebensmittel- und Chemieindustrie werden Prozessflüssigkeiten am häufigsten gefiltert. Die gleichen Filtrationsverfahren werden für die Filtration von Wasser aus Seen, Brunnen, Flüssen, Wärmetauschern, Heizungsanlagen, Kondensat, Thermalwasser und Bewässerungswasser eingesetzt.
Auch die Flüssigkeitsfiltration und die Schlammentwässerung spielen bei der Abwasserreinigung eine wichtige Rolle. Der bei der Abwasserreinigung anfallende Reststoff wird als Schlamm bezeichnet, der aufgrund seines Schadstoffgehalts entsorgt werden muss. Der erste Schritt ist die Entwässerung, die mit Hilfe von Filterpressen durchgeführt wird. Das dabei entstehende Material hat ein geringeres Volumen und ist leichter zu handhaben und zu transportieren.
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