Effiziente Polierfilter helfen Prozessbetreibern beim hoch reinen Filtrieren, Kosten zu sparen

Alles muss raus

05.07.2007 Wenn auch noch die kleinsten Reste an Feststoffen aus Flüssigkeiten abgetrennt werden müssen, sind Polierfilter gefragt. Die automatisch arbeitenden und in der Regel anspruchslosen Apparate machen es möglich, Rohstoffkosten zu sparen oder aber Nebenprodukte als Wertstoff zurück zu gewinnen – wie diese Beispiele zeigen.

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In der chemischen Prozessindustrie werden Scheibler Polierfilter bevorzugt in der Solereinigung eingesetzt. Sie haben sich jedoch auch in der Klarfiltration von Borsäure, der Chlor-Alkali Elektrolyse, der Polierung von Rückständen aus der Sodaascheproduktion, von Weißpigmenten wie z.B. Titandioxid, Kaolin und Kalziumcarbonat, der Polierung von Grünlauge in der Papierindustrie, von Rückständen aus der Rauchgasreinigung sowie in der Klarfiltration von Prozessabwässern bewährt. Oft werden die Apparate einem Pressfilterautomaten nachgeschaltet, um eine nahezu vollkommene Entfernung feinster Partikel aus Prozessflüssigkeiten zu erreichen.

Kleine Partikel bleiben hängen

Die Filter nutzen das Phänomen der Adsorptionsfiltration, bei der Partikel aus dem Mikrometerbereich und sogar noch kleiner an den Fasern eines Filtermediums haften, obwohl sie kleiner als die Filterporen sind. Die in der Prozessflüssigkeit vorhandene Konzentration an festen Teilchen kann dadurch bis in den ppm-Bereich gesenkt werden. Durch die verbesserte Filtratreinheit steigen Anlagenkapazität und Qualität des Endprodukts.

In den meisten Fällen müssen keine Filterhilfsmittel angeschwemmt werden. Gegenüber Verfahren mit Filterhilfsmitteln zeichnet sich der Polierfilter durch niedrige Betriebskosten aus. Dadurch sinken auch die Mengen an zu entsorgenden Kuchenfeststoffen. Da bei der Adsorptionsfiltration nur geringe Pumpdrücke benötigt werden, ist der Energiebedarf vergleichsweise niedrig. Weitere Aspekte sind geringe Wartungskosten (der Apparat hat keine beweglichen Teile) und das betriebssichere Tuchreinigungs- und Kuchenablösesystem. Der Filter wird nur zum Austausch der Filtertücher geöffnet. Ein besonderes Merkmal ist außerdem der automatische Betrieb: Am Ende eines Filtrationszyklus wird das Filtertuch automatisch gereinigt und der Kuchenablöseschritt gesteuert.

KOH-Hersteller spart jährlich 1,5 Mio. Euro

Einem in Cheshire, UK, ansässigen Produzenten von Kaliumhydroxid ist es durch den Einsatz der Polierfilter beispielsweise gelungen, die Produktion auf einen günstigeren Rohstoff umzustellen und dadurch jährlich rund eine Mio. britische Pfund (ca. 1,5 Mio. Euro) zu sparen. Die Elektrolyseanlage besteht aus 30 Zellen. Die produzierte Kalilauge wird in der Pharmaproduktion eingesetzt, weshalb die Anforderungen an die Reinheit sehr hoch sind. Entsprechend hochwertig musste in der Vergangenheit das eingesetzte Kalisalz sein. Täglich bezog das Unternehmen rund 200 Tonnen KCl aus Frankreich. Der hochwertige Rohstoff stellte gleichzeitig den größten Kostenblock des Unternehmens dar.

Der Einsatz eines günstigeren, in der Umgebung gewonnenen Kalisalzes scheiterte an den Verunreinigungen in diesem Rohmaterial. Die Lösung des Problems lag im Einsatz des richtigen Trennverfahrens. Von Larox wurden drei TypeI-Filter mit jeweils 28 Elementen und einer Filterfläche von 100m2 als Vorfilter installiert, um die größeren Mengen an nicht löslichen Einschlüssen abzutrennen. Jeder der Polierfilter verfügt über einen Durchsatz von 16m3/h. Die Apparate sind voll automatisiert und in das Prozessleitsystem der Anlage eingebunden. Alle 36Stunden bzw. wenn eine Druckdifferenz von 50 bis 60kPa erreicht ist, werden die Filtertaschen zurückgewaschen. Als Reinigungsmittel kommt Salzsäure zum Einsatz, die Waschzyklen dauern etwa 40Minuten.
Für die Wartung der Filter nutzt der Anlagenbetreiber die in zweijährigem Abstand stattfindenden Anlagenrevisionen. Obwohl die Filter in dieser Anwendung eine Standzeit von mindestens drei Jahren haben, werden die Filtertaschen im Rahmen der Revision erneuert.

Sichere Batterien durchMolybdän-Abtrennung auf 1 ppb

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz der Polierfilter ist die elektrolytische Reinigung mit Manganoxid, das in Batterien zum Einsatz kommt. Da Verunreinigungen mit Molybdän zum vorzeitigen Ausfall der Batterien führen kann, ist es notwendig, den Molybdänanteil möglichst weit zu senken. In einer Anlage wurden dazu beschichtete Vakuum-Trommelfilter eingesetzt, wodurch ein Filtrat mit einem Molybdängehalt von 8 bis 14 ppb erreicht werden konnte. Die Zielsetzung hieß hier, sicher weniger als 10 ppb zu erreichen. Durch den Einsatz eines Scheibler Polierfilters konnte der Molybdänanteil auf 1 ppb gesenkt werden.

Und noch ein weiterer wirtschaftlich bedeutender Effekt wurde durch den Einsatz der Polierfilter erreicht: Der abgeschiedene Schwefel kann als wertvolles Nebenprodukt verkauft werden. Der hoch verdichtete Kuchen wird durch den Einsatz von Stickstoff abgeworfen, um eine Oxidation der Feststoffe zu verhindern. Zum Entwässern bzw. für das effiziente Waschen des Kuchens werden Pressfilterautomaten eingesetzt.
Ein für den Anwender ebenso wichtiger Aspekt ist in dieser Applikation das hermetisch geschlossene Arbeitsprinzip des Polierfilters. Explosive Gase können in diesem Verfahren effizient gehandhabt werden, außerdem wird der Austritt korrosiver Stoffe durch das Arbeitsprinzip verhindert.

Die Polierfilter werden für Durchflussleistungen bis 600 m3/h gebaut und haben einen geringen Platzbedarf. Die Filterflächen der Doppelflansch-D- bzw. E-Serie können bis auf 360 bzw. 720m2 erweitert werden.

Abgeschiedene Nebenprodukte können als Wertstoff verkauft werden

Heftausgabe: Juli 2007

Über den Autor

Armin Scheuermann, Redaktion Sagen Sie uns Ihre Meinung!Mail an: redaktion@pharma-food.de
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