April 2015
| von Werner Königs, Produktmanager bei Heinkel
 
  • Horizontalschälzentrifugen kommen bei Fest-Flüssig-Trennungsverfahren immer dann zum Einsatz, wenn Flexibilität sowie hohe Wasch- und Extraktionseffekte gefragt sind.
  • Die Filtration läuft insgesamt schneller ab und liefert eine höhere Produktreinheit, als es bei anderen Trennungsverfahren der Fall ist.
  • Aufgrund einer gleichmäßigen Partikelverteilung eignet sich die Applikation besonders für die Filtration von Suspensionen mit vergleichsweise groben Partikeln.

CIP-System erleichtert Reinigung
Nach dem Trockenschleudern schält eine Ausräumvorrichtung, bestehend aus einem drehbaren oder linear beweglichen Messerkasten, den Filterkuchen bei rotierender Trommel ab und trägt ihn anschließend über eine Schurre oder eine Förderschnecke aus. In der Regel belässt dieser Vorgang eine Restschicht an Feststoff in der Trommel, die als Filterhilfsmittel für den nächsten Arbeitszyklus dient, damit ein möglichst partikelfreies Filtrat entsteht. Da die Restschicht jedoch nach mehreren Zyklen an Durchlässigkeit verliert, muss sie der Anwender von Zeit zu Zeit entfernen. Das geschieht, indem er mittels einer Vorrichtung Gas unter Druck durch die Bohrungen im Trommelmantel von außen einbläst. Dadurch trennt sich die Restschicht vom Filtergewebe ab und wird dann aus der Zentrifuge ausgetragen. Je nach Anwenderanforderung ist schließlich eine Reinigung des Innenraums der Horizontalschälzentrifuge nach jedem oder nach mehreren Zyklen notwendig, um beispielsweise eine definierte Produkttrennung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Chargen zu ermöglichen oder Verunreinigungen vorzubeugen. Mit dem integrierten CIP-Reinigungssystem kann das Personal den Prozessraum mit sämtlichen Einbauten automatisch komplett vorreinigen, ohne dass es dafür die Zentrifuge öffnen muss.

Siphontrommel für mehr Effizienz
Die Arbeitsweise von horizontalen Schälzentrifugen mit Siphontrommel unterscheidet sich im Grundsatz nicht von der Arbeitsweise einer Zentrifuge mit Siebtrommel. Auch hier durchläuft das Produkt im Wesentlichen die Prozessschritte Füllen, Zwischenschleudern, Trockenschleudern, Ausräumen, Entfernen der Restschicht und Reinigen. Im Unterschied zur Siebtrommel wird bei der Siphontrommel die Suspensionsflüssigkeit jedoch nicht in das Filtratgehäuse abgeleitet, nachdem sie den Filterkuchen durchdrungen hat. Sie gelangt vielmehr über Filtrationsbohrungen im Trommelmantel direkt in eine Siphonringtasse am hinteren Ende der Trommel. Hier entfernt ein Siphonschälrohr die Flüssigkeit aus der Ringtasse. Durch einen Niveauunterschied zwischen Filtermedium und Flüssigkeit in der Siphonringtasse entsteht ein Unterdruck, der den Filtrationsdifferenzdruck erhöht. Die Folge ist eine erhöhte Filtrationsgeschwindigkeit sowie eine höhere Leistung im Volumenstrom und eine geringere Restfeuchte im Filterkuchen. Das heißt, die Filtration läuft insgesamt schneller ab und liefert eine höhere Produktreinheit.

Gleichmäßige Feststoff-Verteilung
Darüber hinaus ermöglicht die Siphontrommel das Regenerieren der Restschicht durch Rückspülen des Filtermittels: Über die Ringtasse gibt die Zentrifuge die Rückspülflüssigkeit in die Siphontrommel ein, die die Restschicht von unten durchströmt. Dies stellt die gewünschte Durchlässigkeit der Restschicht wieder her. In der Folge verkürzen sich die Reinigungsintervalle zugunsten eines kontinuierlichen Betriebs der Zentrifuge. Die durch den Rückspülvorgang in die Trommel geleitete Flüssigkeit dient auch als Diffusorschicht für die nachfolgende Trommelbefüllung. Gesteuert durch ein Einschwenken des Siphonschälrohrs ist es möglich, die Filtration verzögert nach Füllbeginn zu starten. Dabei verteilen sich die Feststoffpartikel in der über der Restschicht stehenden Rückspülflüssigkeit, sodass eine gleichförmige Verteilung der Suspension und damit des Feststoffes entsteht. Dies wiederum hat eine erhebliche Reduktion von Unwuchten zur Folge, die bei vielen Produkten im Füllprozess auftreten. Aus diesen Gründen eignen sich Horizontalschälzentrifugen mit Siphontrommel besonders für die Filtration von Suspensionen mit vergleichsweise schweren Partikeln.

Achema 2015  Halle 5.0 – B8

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