Funktionsprinzip des zylindrischen Kegelfilters und der Waschanlage in einem – technische Merkmale

Überblick über die kombinierte Filter- und Waschanlage mit zylindrischem Kegelfilter: Die derzeit in der pharmazeutischen Industrie weit verbreitete kombinierte Filter- und Waschanlage verwendet ein flaches Sintergewebefilter. Durch die Doppelfunktion des internen Rührwerks (Heben und Drehen) werden die Feststoffrückstände aus der Anlage entfernt. Herkömmliche Anlagen weisen jedoch nicht nur eine geringe Filterleistung auf, sondern neigen auch zu Filtratverlusten und einer umständlichen Reinigung, was wiederholte Anwendungen erschwert. Darüber hinaus ist die Filtratabgabe bei herkömmlichen kombinierten Filter- und Waschanlagen oft zu langsam, die vollständige Reinigung der Anlage wird erschwert und es besteht weiterhin die Gefahr von Filtratverlusten. Die von Wuxi ZhangHua Machinery entwickelte hocheffiziente kombinierte Filter- und Waschanlage mit zylindrischem Kegelfilter besteht aus einem geschlossenen Behälter, der durch Flansche mit dem oberen Deckel, dem zylindrischen Korpus und der kegelförmigen Kugelschale verbunden ist. Die Rührvorrichtung treibt die zentrale Welle und die diese umgebende spiralförmige Rührvorrichtung an. Durch die Rotation wird das Material bewegt und vermischt. Die Filtervorrichtung an der Außenwand des Behälters filtert das Material, das Filtrat durchläuft die Filtervorrichtung, wird von der Filtratauffangplatte gesammelt und über den Filtratauslass aus dem Zylinder abgeführt.

Die kegelförmige Kugelschale am Boden des Behälters interagiert mit der Rührvorrichtung am Boden, die auf die Innenfläche der Kugelstruktur der kegelförmigen Kugelschale passt, sodass es beim Umrühren des Materials im Behälter keine Toträume gibt. Dies sorgt für ein gleichmäßigeres Rühren und verhindert Materialverluste.

Funktionsprinzip der zylindrischen Kegelfilter-Waschanlage: Die zylindrische Kegelfilter-Waschanlage kombiniert Filterung und Reinigung in einem Gerät. Sie ist mit mehrlagigen Lochblenden und Filtermedien ausgestattet und bildet so eine Filtervorrichtung. Im Inneren befinden sich eine Rührwelle und eine Rührspindel mit variablem Winkel und variabler Steigung. Rühren, Heben und Abschaben erfolgen automatisch, und der Filterkuchen wird beim Entleeren ausgestoßen. Die Anlage eignet sich für Vakuum- und Druckfiltration.

Während des Filtrationsprozesses schabt der Abstreifer in der Maschine den Filterkuchen kontinuierlich vom Filtersieb ab, sodass das Material unter dem Einfluss einer dünnen Filterkuchenschicht filtriert wird und eine sehr hohe Filtrationsrate erzielt wird. Falls das Material gewaschen werden muss, kann die Suspension zunächst in der Maschine filtriert und getrocknet werden. Anschließend wird die Waschflüssigkeit hinzugegeben und der Filterkuchen mithilfe des Abstreifers, des Rührwerks und der Extrusionsschnecke in der Maschine erneut aufgeschlämmt. Die so entstandene Suspension wird dann unter Druck oder durch Vakuum zu einem Filterkuchen filtriert. Auf diese Weise wird die Filtration der Suspension mehrmals wiederholt, um das Material gründlich zu waschen. Abschließend werden alle Filterkuchen aus der Maschine extrudiert.

1. Druckfiltration oder Vakuumfiltration

Die im vorgelagerten Reaktor oder der Kristallisationsanlage erzeugte Fest-Flüssig-Kristallsuspension wird in den Tank der Drei-in-Eins-Anlage gegeben. Der untere Filtratauslass wird geöffnet und Druckluft oder Stickstoff zugeführt, um die reagierte Fest-Flüssig-Mischung hinzuzufügen. Das Material wird gepresst und filtriert, bis es in der Anlage trocken ist. Alternativ kann am Filtratauslass ein Vakuum angelegt werden, um das Material vakuumfiltriert zu halten, bis das Filtrat vollständig abgelaufen ist. Beim Filtrieren wird das Material durch die im Uhrzeigersinn (von oben betrachtet) rotierende Hohlwelle und Hohlschneckenband gefördert. Das Hohlschneckenband begrenzt die Dicke des Filterkuchens, sodass ein dünner Filterkuchen entsteht. Durch die Schichtfiltration wird die Filtrationsrate erhöht.

Bei leicht filtrierbaren Materialien ist kein Umrühren beim Filtrieren erforderlich; die Materialien werden direkt bis zur Trockenheit filtriert.

Nachdem das Material in der Maschine trocken gepresst wurde, kann die Waschflüssigkeit über den oberen Einlauf zugeführt werden. Anschließend wird der Filterkuchen durch Rühren mit der Hohlwelle und dem Hohlband gleichmäßig aufgeschlossen und nach dem Aufschluss erneut trocken gepresst. Reicht ein Waschgang nicht aus, kann der Vorgang mehrmals wiederholt werden. Die oben genannten Schritte lassen sich beliebig oft wiederholen. Das Verfahren ist einfach und arbeitsintensiv. Die Reinigung von Materialien nach diesem Verfahren wird als Chargenwaschverfahren bezeichnet.

Da das Material zunächst trocken gepresst und anschließend mit Waschflüssigkeit gewaschen wird, wird trotz des etwas häufigeren Öffnens und Schließens der Ventile während des Betriebs weniger Waschflüssigkeit verbraucht. Die Maschine kann das Material auch kontinuierlich waschen, d. h. die Waschflüssigkeit wird kontinuierlich mittels einer Pumpe oder anderer Verfahren zugeführt und durch den Druck der Waschflüssigkeit filtriert, während die Hohlwelle und das Hohlband kontinuierlich gerührt werden. Das Filtrat wird so lange über den Filtratauslass abgeführt, bis die Waschanforderungen erfüllt sind. Abschließend wird der Filterkuchen trocken gepresst. Dieses kontinuierliche Waschverfahren verbraucht im Allgemeinen mehr Waschflüssigkeit als das intermittierende Waschen, ist aber bedienerfreundlicher.

Technische Parametertabelle für die Zwei-in-Eins-Waschanlage mit zylindrischem Kegelfilter

Anwendungsbereich für die Reinigung von zylindrischen Kegelfiltern (zwei in einem):