Schrumpfungs‐ und Rißbildungsverhalten feinkörniger Filterkuchen bei der Gasdifferenzdruckentfeuchtung

Wiedemann, Thomas; Stahl, W.

doi:10.1002/cite.330671113

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“…Zu der Quantifizierung der Kuchenrissbildung wird auf [8] verwiesen. Forschungsergebnisse gründlicher experimenteller Untersuchungen zum Schrumpfungs-und Rissbildungsverhalten des Filterkuchens werden in [9] dargestellt.…”

Section: ü B E R S I C H T S B E I T R ¾ G Eunclassified

Kuchen bildende Filtration von Suspensionen und Filterberechnung

Nicolaou¹

2003

Chemie Ingenieur Technik

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Bei der Kuchen bildenden Filtration von Suspensionen zielt man auf eine optimale Trennung der Feststoffteilchen von der Mutterflüssigkeit. Der durch eine Druckdifferenz gebildete Filterkuchen wird nach der Filtrationsphase entfeuchtet und eventuell vorher gewaschen. Wichtigste Zielgrößen bei der Beurteilung der Filterleistung sind der Feststoffdurchsatz, die Kuchenrestfeuchte und bei Kuchenwaschung der Restgehalt an Auszuwaschendem im Kuchen und die dafür erforderliche Waschflüssigkeitsmenge. Bedingt durch die komplexen Vorgänge bei der Kuchenbildung, ‐waschung und ‐entfeuchtung wird bei der Auslegung und Optimierung von Filterapparaten empirisch vorgegangen. Diese Vorgehensweise und deren Nachteile werden dargestellt. Anschließend werden praxisgerechte mathematische Modelle für alle Filtrationsphasen und deren Vorteile bei der Charakterisierung des Filtrationsverhaltens präsentiert. Schließlich wird an einem Beispiel die Vorgehensweise gezeigt, wie man auf der Basis weniger Versuche und der dargestellten Modelle eine Filterdimensionierung mit Hilfe eines innovativen Computerprogramms erhalten kann.

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Section: ü B E R S I C H T S B E I T R ¾ G Eunclassified

Kuchen bildende Filtration von Suspensionen und Filterberechnung

Nicolaou¹

2003

Chemie Ingenieur Technik

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“…Diese Flüssigkeitsmenge sollte für die Kuchenbildung als bereits abgeschieden betrachtet werden; inwiefern die rückgesaugte Flüssigkeitsmenge für den Entfeuchtungsvorgang relevant ist, wurde hingegen nicht diskutiert. Auf Basis des Rückdehnungsverhaltens, das bei mineralischen Produkten gering (< 10 %) ist, aber bei faserigen, elastischen oder geflockten Systemen auf bis zu 40 % ansteigen kann , , mag das Wiederbefeuchtungspotenzial durchaus signifikant sein.…”

Section: Hintergrundunclassified

“…Wenn der Kuchen elastische Eigenschaften hat, dann kommt es bei einer Verringerung der aufgeprägten Spannung zu einer Volumenvergrößerung des Kuchens und oftmals auch zu einer Rissbildung bei kompressiblen Kuchen , wobei im Kuchen wirkende Kapillarkräfte der Rückdehnung entgegenwirken. Damit ist auch bei der Pressfiltration die Möglichkeit gegeben, dass der Kuchen nach der Pressfiltration untersättigt vorliegt, allerdings nur dann, wenn während der Kuchenausdehnung das sich öffnende Porenvolumen mit Gas und nicht mit an der Oberfläche des gepressten Kuchens eventuell noch vorhandener Flüssigkeit gefüllt wird . In diesem Falle kommt es zu einer Wiederbefeuchtung , .…”

Section: Hintergrundunclassified

Wiederbefeuchtung bei der Pressfiltration

Mazzi

Krammer

2020

Chemie Ingenieur Technik

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Bei der Pressfiltration kann es neben einer plastischen Verformung des Kuchens auch zu einer Volumenvergrößerung des Kuchens kommen, wenn die mechanischen Kräfte reduziert werden, wie Versuche mit einer wässrigen Kohlesuspension zeigen. Ist der Kuchen während dieses Vorgangs mit einem Flüssigkeitsfilm in Kontakt, tritt eine Wiederbefeuchtung des Kuchens ein und der Trockengehalt des Kuchens sinkt. Wenn ein konsequentes Abführen der Flüssigkeit gelingt, kann der Trockengehalt signifikant gesteigert mit einem niedrigeren Pressdruck das Auslangen gefunden werden.

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“…This happens when washing thin and nonuniform cakes, 12 cakes which are sensitive to cracks formation due to capillary or physico-chemical effects 11,13,28 or when the wash water application leads to a crater formation on the surface of cakes with instable solids structure. 29 But even if the wash water distribution on the cake surface is very good, poor washing results can still be obtained, especially when the cakes have been pre-dewatered before wash water application.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

The influence of temporal cake moisture content on a discontinuous washing process in the centrifugal field

Ruslim¹,

Nirschl²,

Stahl³

et al. 2009

AIChE Journal

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In solid/liquid separation processes, filter cake washing is an essential step in improving the quality of particulate products by elimination of impurities. During cake washing and dewatering, the cake saturation changes depending on the flow conditions and it cannot always be measured and controlled accurately. This article deals with investigations on the influence of the initial and temporal cake saturation on washing PVC and silica sand particles in the centrifugal field. It was found, that high initial saturation levels and high maximum saturations during the washing process had a positive impact in inducing a high hydrostatic pressure for advective flow and enabling a homogeneous distribution of the wash water inside the cake. This was achieved by increasing the wash water flux and/or decreasing the g‐factor. A good method to obtain low final impurity quantity is the combination of washing at a low g‐factor and dewatering at a high one. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2009

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Schrumpfungs‐ und Rißbildungsverhalten feinkörniger Filterkuchen bei der Gasdifferenzdruckentfeuchtung

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Kuchen bildende Filtration von Suspensionen und Filterberechnung

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Wiederbefeuchtung bei der Pressfiltration

The influence of temporal cake moisture content on a discontinuous washing process in the centrifugal field

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