Fortschritte bei der mechanischen Flüssigkeitsabtrennung durch Filtration

Trotz der gestiegenen Kosten für den apparativen Aufwand ist die mechanische Flüssigkeitsabtrennung immer noch ein relativ billiger Verfahrensschritt. Bei geringem Energieaufwand lassen sich selbst feindisperse Feststoffe um mehr als eine Zehnerpotenz, oft sogar noch einstufig, aufkonzentrieren. Aus der breiten Palette der verfügbaren Apparate gewinnt in der Chemischen Industrie das gasdicht gekapselte Filter aufgrund arbeitshygienischer und sicherheitstechnischer Gesichtspunkte zunehmend an Bedeutung. Für die Teilvorgänge Filtrieren, Auswaschen und Entfeuchten der Kuchenfiltration wurden mehrere Modellansätze vorgeschlagen. In der Praxis genügt jedoch meist die einfache, näherungsweise Beschreibung der Kuchenbildung mit Hilfe der Darcy‐Gleichung. Bei stark zur Entmischung neigenden Feststoffen und bei kompressiblem Kuchen ist die Annahme einer homogenen Kuchenstruktur aber nicht mehr zulässig. Die Filterkuchenentfeuchtung durch Trockenblasen oder Trockensaugen ist wegen der beim Schrumpfen oft eintretenden Rißbildung nur im begrenztem Maße möglich. Gelingt es nicht, die Rißbildung zu unterdrücken, so ist das Trockenschleudern in Zentrifugen oder das mechanische Auspressen die günstigere Methode. Abluftprobleme werden bei diesen beiden Entfeuchtungsmethoden vermieden. Die zur Beurteilung erforderlichen Stoffeigenschaften können in Laborversuchen ermittelt werden. Die erarbeiteten Grundlagen erlauben es, die Dimensionierung der Betriebsmaschinen mit größerer Sicherheit durchzuführen als bisher. Diese Grundlagen sind auch dann notwendig, wenn die Steuerung des Verfahrens mit Prozeßrechnern beabsichtigt ist. Mit der sog. dynamischen Filtration ist eine Möglichkeit eröffnet, strukturviskose, schwerer filtrierbare Suspensionen kontinuierlich in geschlossenen Apparaten bis an die Grenze ihrer Fließfähigkeit aufzukonzentrieren und zu waschen.