Tellerdruckfilter
PF
Tellerdruckfilter
Das Tellerdruckfilter vom Typ PF ist ein diskontinuierlich arbeitender Filter. Die tellerförmigen Filterelemente sind horizontal als Tellerstapel in einem Druckbehälter angeordnet. Typische Prozessschritte sind Filtration, Wäsche, Trocknung und Austrag. All diese Schritte erfolgen unter Druck.
Das Filter wird vorwiegend für die kuchenbildende Fest-Flüssig-Trennung bei mittel bis schlecht filtrierbaren Suspensionen mit geringem Feststoffgehalt eingesetzt. Es eignet sich zudem zur adsorptiven Filtration (Tiefen- oder Precoatfilter). Das Tellerdruckfilter wird häufig für die Klärfiltration verwendet. Es ist eine kompakte Einheit, arbeitet vollautomatisch und erlaubt hohe Durchsatzleistungen.
Highlights
Verfahrenstechnische Vielseitigkeit
Um die jeweiligen verfahrenstechnischen Erfordernisse zu erfüllen, kann der Filterkuchen vielseitig behandelt werden. Er kann ein- oder mehrfach gewaschen werden. Um eine weitere Entfeuchtung des Filterkuchens zu erzielen, kann er mittels Luft, Stickstoff oder anderen Gasen durchströmt werden. Falls erforderlich, ist eine Anschwemmfiltration (Precoatierung) mittels Filterhilfsmittel möglich.
Vibrationsaustrag
Die Abnahme des Filterkuchens kann entweder als Schlammoder Trockenaustrag erfolgen. Das komplette Tellerpaket mit Hohlwelle und Antriebskopf ist elastisch auf einem nicht produktberührten Elastomerring gelagert. Das gesamte Paket wird mittels zwei Unwuchtmotoren in definierte Dreh- und Vertikalschwingungen versetzt – der Filterkuchen reißt auf und fällt spiralförmig vom Filterteller ab.
Sicheres Druckfiltrationssystem
Der gesamte Filtrationsprozess findet unter Druck – bis zu einem Differenzdruck von 10 bar g – in einem geschlossenen, gasdichten System statt. Dies ermöglicht den Einsatz eines BHS Tellerdruckfilters auch unter verschärften Sicherheitsoder Hygieneauflagen. Es können ebenfalls Produkte in inertisierter oder steriler Atmosphäre verarbeitet werden. Die Abdichtung des Filterbehälters gegen den schwingungsfähigen Tellerbaum erfolgt über eine statische Dichtmanschette aus Elastomer oder PTFE.
Vollautomatischer Betrieb
Das Tellerdruckfilter arbeitet vollautomatisch. Nach Ablauf eines Prozesszyklus erfolgt der Abwurf des Filterkuchens durch Vibration des Tellerbaums. Nach dem Kuchenaustrag erfolgt der nächste Zyklus.
GMP und ATEX
Für Anwendungen in der Pharma- und Nahrungsmittel und Bioprozessindustrie stellen wir nach GMP-Grundsätzen und ggf. mit CIP-Einrichtungen versehene, speziell ausgestattete Filteranlagen her. Wir sind ebenfalls nach ATEX zertifiziert.
Modulare turn-key
Filtrationsanlagen Aufbauend auf den Tellerdruckfiltern hat BHS ein modulares System an schlüsselfertigen Filtrationsanlagen entwickelt. Die Vorteile dieser bewährten Systemlösungen sind kurze Lieferzeiten und geringer Montageaufwand vor Ort. Die Module sind so gestaltet, dass sie kostengünstig in ISO-Containern zur Baustelle transportiert werden können.
Energieeffizient und wartungsarm
Zum Kuchenaustrag werden Vibrationsmotoren mit nur geringer Antriebsleistung (0,3 bis 2 kW je nach Baugröße) benötigt. Dies ist ein Vorteil gegenüber alternativen Konstruktionsprinzipien, die zur Erzeugung einer Drehbewegung des Tellerpaketes einen höheren Energiebedarf benötigen. Außerdem entfallen die aufwändige Wellendurchführung und deren Abdichtung durch den Druckbehälter. Die unkomplizierte Bauweise führt zu Einsparungen bei Energie- und Wartungskosten.
Technik
Tellerpaket und Kuchenbildung
Die einzelnen Filterteller bestehen aus leicht konischen Edelstahltellern. Auf der Oberfläche befindet sich ein grobmaschiges Stützgewebe zur Auflage des eigentlichen Filtergewebes. Der Filterkuchen bildet sich auf dem Filtergewebe. Aufgrund der anliegenden Druckdifferenz fließt das klare Filtrat in den Bereich des Stützgewebes und weiter zum zentralen Sammelrohr. Die Verbindung der Teller untereinander erfolgt durch spezialverzahnte Verbindungsnaben, die über Zuganker formschlüssig verspannt sind. Das Filtergewebe wird an der Wellenseite über die Nabendichtung und am Tellerrand über einen Spannring fixiert.
Wellenabdichtung
Die Abdichtung der Hohlwelle zum Druckbehälter erfolgt beim BHS Tellerdruckfilter über eine statische, radial wirkende Dichtmanschette. Diese statische Abdichtung des Prozessraums bietet im Vergleich zu dynamischen Lösungen eine sehr hohe Anlagensicherheit selbst bei anspruchsvollen Betriebsbedingungen.
Restlosfiltration
Nach einem Filtrationszyklus wird das Restvolumen im unteren Behälterteil über die Behälter Entleerleitung mittels Pressgas abgedrückt. Zur Reduzierung des Restvolumens im Behälterkonus können weitere Filterteller mit reduziertem Durchmesser eingesetzt werden. Für eine darüberhinausgehende nahezu vollständige Restfiltration kann am unteren Behälterende ein zusätzlicher Filterzylinder angeflanscht werden.
Filtration
Während des Filtrationszyklus lagert sich der Feststoff durch die angelegte Druckdifferenz als Filterkuchen auf der Oberfläche der leicht konischen Teller ab. Das Filtrat wird durch das Stützgewebe, die Tellernabe und die Hohlwelle abgeführt (blauer Pfeil).
Kuchenwäsche
Es kann Verdrängungs- oder Kreislaufwäsche in Filtrationsrichtung realisiert werden.
Kuchenabwurf
Am Ende des Prozesszyklus wird die Austragsklappe geöffnet. Der Filterkuchen befindet sich auf den Filtertellern. Das Tellerpaket wird durch Unwuchtmotoren in definierte Vertikal- und Horizontalschwingungen versetzt. Federisolatoren am Behälter verhindern eine Übertragung der Schwingungen in das Fundament. Zusätzlich wird filtratseitig mit leichtem Überdruck zurückgeblasen (oranger Pfeil). Der auf den Tellern befindliche Filterkuchen reißt auf und bewegt sich in Bruchstücken zum Tellerrand. Von dort fällt der Filterkuchen in den Behälterkonus und wird durch die Austragsklappe ausgebracht.
Kuchentrocknung
Mechanische Kuchentrocknung wird mittels Durchblasen des Filterkuchens mit Gas oder Dampf realisiert. Die Abluft strömt durch die Hohlwelle und aufwärts durch das Filtratrohr. Alternativ kann der Kuchen als Schlamm ausgetragen werden.
Anlagen
Anlagen
Tellerfilteranlagen
Tellerfilteranlagen
BHS stellt Tellerdruckfilter und entsprechende Anlagen für vielfältige Anwendungen her. Grundlage ist ein Programm an standardisierten Modulen für Anlagen von 0,33 m² bis 45 m² Filterfläche. BHS stellt ebenfalls individuell geplante Filteranlagen nach Kundenvorgaben her.
Die BHS Tellerfilteranlage besteht aus den folgenden vier Hauptkomponenten
- Tellerdruckfilter
- Verrohrung mit Armaturen und Messgeräten
- Stahlbau
- Steuerung
Die Anlage kann durch weiteres Zubehör ergänzt und ausgebaut werden.
Zubehör
Zubehör
Prozesslösung
BHS bietet neben der Maschinentechnik auch vollständige, verfahrenstechnische Lösungen im Bereich der Fest-Flüssig-Trennung an. Zusätzlich zur eigentlichen Filtration können vorgelagerte und nachgelagerte Prozessschritte geplant und integriert werden.
Modularisierung
Alle BHS Tellerfilteranlagen sind modular aufgebaut. Dies reduziert den Planungsaufwand, erlaubt eine werksseitige Vormontage und einen ausführlichen Test vor der Auslieferung (FAT). Die Montagezeit vor Ort verkürzt sich und insgesamt sind kurze Lieferzeiten möglich. Abhängig von den prozesstechnischen Anforderungen können die Module flexibel kombiniert werden.
ISO-Containerisierung
Die in den Anlagen verbauten Module können in ISO-Containern verstaut werden. Ein kostengünstiger und unkomplizierter Transport weltweit wird dadurch ermöglicht.
Schnittstellen
Eine frühzeitige und vollständige Klärung von Schnittstellen ist Bestandteil unserer Projektplanung. Dazu erstellen wir Fundamentpläne und detaillierte Rohrleitungs-Isometrien. Alle Anschlusspunkte werden eindeutig definiert.
Dokumentation
BHS verfügt über umfangreiche Erfahrungen bei der Erstellung einer Anlagendokumentation, die den internationalen Standards entspricht.
Ausführungen
Ausführungen
Restfiltrations-Einrichtung
Bei der Restfiltrations-Einrichtung erfolgt die Verarbeitung des Restvolumens nach Beendigung des Filtrationszyklus über einen innenfiltrierenden Zylinder am Behälterkonus. So kann mit minimalem Druckgas-Aufwand eine vollständige Restfiltration erfolgen.
Precoat- oder Bodyfeed-Anlage
In bestimmten Fällen ist eine Precoat- oder Bodyfeed-Anlage erforderlich. Sie werden benötigt, um pulverförmige Filterhilfsmittel zu einer Suspension anzurühren. Die Precoat-Anlage arbeitet chargenweise, die Bodyfeed-Anlage hingegen kontinuierlich. BHS stellt das Precoat- oder Bodyfeed-System, einschließlich Lagertank, Pumpen, Rührwerk, automatischer Beschickung etc., als vollintegriertes Filtersystem zur Verfügung.
Weiteres Zubehör
Je nach Anwendungsfall können wir weiteres Zubehör in die Tellerfilteranlagen integrieren, wie zum Beispiel Polizeifilter oder Aktivkohlefilter.
Technische Daten
Leistungsangaben, Abmessungen und Gewichte
Leistungsangaben, Abmessungen und Gewichte
| Typ | Tellerdurchmesser | Filterfläche/Teller | Anzahl der Teller | Aktive Filterfläche | Behälterdurchmesser |
|---|---|---|---|---|---|
| PF 04 | 400 mm | 0,11 m² | 3 - 6 Stück | 0,33 - 0,67 m² | 550 mm |
| PF 07 | 760 mm | 0,42 m² | 4 - 15 Stück | 1,7 - 6,3 m² | 1.000 mm |
| PF 10 | 1.010 mm | 0,78 m² | 7 - 30 Stück | 5,5 - 23,4 m² | 1.300 mm |
| PF 14 | 1.440 mm | 1,5 m² | 16 - 30 Stück | 24 - 45 m² | 1.800 mm |
Alle genannten Daten entsprechen der Standardausführung. Technische Daten für kundenspezifische Ausführungen können von den angegebenen Daten abweichen. Alle technischen Daten unterliegen der Entwicklung. Jederzeitige Änderungen vorbehalten.
Betriebskriterien
Betriebskriterien
Arbeitsweise | diskontinuierlich |
|---|---|
| Betriebsdruck | bis 10 bar (g) |
| Betriebstemperatur | bis 250 °C |
| Feststoffanteil (Suspension) | bis 10 % (Gew.) |
| Kuchendicke | bis 60 mm |
| Korngröße | ab 0,5 µm |
| Filterleistung – Suspension | bis zu 4 m³/m² h |
| Filterleistung – Feststoff trocken | - |
| Aktive Filterfläche | 0,35 - 45 m² |
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