【発明の詳細な説明】 【０００１】本発明は、連続的な、固体懸濁液の濾過及び多孔性コンベヤ手段の上に残る濾過ケークの乾燥のための装置であって、コンベヤ手段がベルトフィルタ、及び濾過ケーク中へ熱を導入するための加熱手段を有する下流のベルトドライヤを通って導かれる装置に関する。 【０００２】先行技術によれば、例えば、ＤＥ ２ ７
５４ ３８６、ＤＥ ２ ３６０５７６及びＤＥ ２
８３０ ７５５中に述べられているようなフィルタ及びドライヤは、液相からの固体の機械的分離のためにそして固体懸濁液の濾過残渣を熱処理するために利用される。 簡潔さのために本明細書中で以下にフィルタドライヤと呼ぶこれらの装置は、一般的に、除去される予定の物質が単一の装置中での一連の引き続くプロセスステップによって分離されることを可能にする。 この装置は、
濾過、機械的除湿、洗浄及び熱乾燥を合体する。 【０００３】これまで知られているフィルタドライヤの欠点は、それらの運転の方式の不連続的性質か又はある種の製品に関する熱乾燥の不適切さかのどちらかである。 連続的に運転される装置例えばフィルタ、遠心分離機及びドライヤの引き続く性質に依存する運転の連続的方式は、通常は、ポンプ、計量スクリュ及び類似物の形を取る移動段階を要求する。 中間又は緩衝容器を含む伴われる仕込み及び排出はしばしば困難を伴う。 ドライヤのコンベヤ手段（ドライヤベルト）の上の湿ったフィルタ残渣の分布は、更にまた、いつでも均等というわけではない。 これは不均等な乾燥を結果としてもたらす。 【０００４】ある種の製品は、機械的除湿から熱乾燥への移動の最大の“静けさ”に特に依存する。 これは、粒子破壊及び伴われるダスト生成を回避するために、製品を可能な最も少ない機械的応力に曝さねばならないことを意味する。 【０００５】それらの湿気が水である製品及び／又は吸湿性である製品の場合には、乾燥ゾーンにおける滞留時間は連続的フィルタドライヤを利用する際の重要な基準である。 何故ならば装置は技術的に妥当であるサイズに保持されなければならないからである。 相当の大きさの層深さを有する濾過ケークの場合には特に、穏和な熱空気だけの通過吸収に依存する対流乾燥は、所定の妥当な滞留時間内に必要とされる残留湿気含量を達成するにはしばしば不適切である。 短い乾燥時間にとって有利であろうような、均等に形成された浅い濾過ケークを生成させることに関しては、不十分な専門的技術しかなかんずく存在しない。 【０００６】連続的フィルタドライヤの必須の構成要素は、濾過及びドライヤゾーンの両方を通過するエンドレスで多孔性なコンベヤ手段である。 処理のための製品は、既知の計量装置によってコンベヤ手段の上に仕込まれる。 乾燥ゾーンを離れた後で、単純な反りによって及び／又はスクレーパによって、製品をコンベヤ手段から除去する。 これまで知られてきた技術的解決策は、それらの湿気が溶媒でありそして乾燥に適している製品のためだけに主に使用可能であるという欠点を有する。 【０００７】本発明はこの点から前進する。 その目的は、製品が精々低い熱的及び機械的ストレスだけにしか曝されず、かくして感じやすい製品でさえ品質の損失なしで処理又は製造されることを可能にする、固体懸濁液を濾過しそして乾燥するための結合された装置を開発することであった。 それ故、この装置は、低い特定の床面積要件を持ちそして付け足し能力に関して最大の柔軟性を示さなければならない。 【０００８】この目的は、下流のベルトドライヤと組み合わせたベルトフィルタであって、ベルトフィルタを離れた後の濾過ケークがコンベヤ手段の上に５０ｍｍ、好ましくは最大２０ｍｍの最大層厚さを有する層の形の固体のガス浸透性床の形で存在し、そしてベルトドライヤ中の加熱手段が、一方では、上から下に向かって固体の床を通って流れる熱ガスを発生させるためのコンベヤ手段の上に配置された熱ガス室及び、他方では、コンベヤ手段の上及び／又は下に配置されている１以上の接触加熱要素を含んで成るベルトフィルタによって本発明に従って達成される。 【０００９】前記接触加熱要素は、好ましくは、コンベヤ手段の上を動きそして固体の床と接触しているエンドレスな穴を開けられた加熱ベルトを含んで成る。 【００１０】その代わりに、接触加熱要素はまた、コンベヤ手段の上に配置されそしてコンベヤ手段に対して垂直に移動することができる加熱された穴を開けられたプランジャを含んで成って良い。 １つのプランジャの代わりに、コンベヤ手段に対して垂直に移動することができる複数のプランジャがまた当然供給されて良い。 【００１１】別の可能性は、接触加熱要素が、コンベヤ手段の下に配置され、そしてそれらの表面がコンベヤ手段と接触しているそしてそれ故固体の床とまた間接的に接触している加熱された穴を開けられた濾液槽を含んで成ることである。 【００１２】最後に、接触加熱要素はまた、コンベヤ手段の下に配置され、そしてそれらの表面がコンベヤ手段と接触している加熱されたローラを含んで成って良い。
更なる改善は、ベルトフィルタとベルトドライヤとの間に固体の床を破壊するためのレーキ又はブラッシの形の手入れ要素を取り付けることを含んで成る。 しかしながら、破壊はまた、この目的のためにはコンベヤ手段の上に配置されそして固体の床の中に突き出す加熱されたブレードを含んで成る接触加熱要素それら自体の結果として起きる可能性がある。 【００１３】別の実施態様は、熱ガス室中に、放射熱による固体の床の更なる加熱を与えるための放射ヒータを配置することにある。 【００１４】濾過ケークのためのコンベヤ手段及び接触加熱のための加熱ベルトは、好都合には、２３０℃までの高温安定性を有する材料から作られている。 【００１５】完全な装置、即ちすべてのアクセサリ部品を含むベルトフィルタ及びベルトドライヤは、有利には、共通の耐圧性ハウジング中に収容される。 【００１６】本発明は以下の利点を与える： ａ）異なるタイプの乾燥を達成することができそして特に結合することができる（接触乾燥、対流乾燥、放射熱乾燥）。 製品に適切なやり方で異なるタイプの乾燥を結合することによって、既知のフィルタドライヤのものを凌ぐ蒸発容積における実質的な増加を達成することができる。 【００１７】ｂ）均等に生成されそして比較的浅い濾過ケークの均等で穏和な乾燥がまた可能であり、かくして一層効率的除湿に近づく。 過剰な熱ストレスの結果として生じる製品損傷のリスクが最小になる。 【００１８】ｃ）高温安定性を有するコンベヤベルト（コンベヤ手段）を使用することによって、乾燥をこれまでよりも高い温度で実施することができる。 【００１９】ｄ）濾過ケーク加熱から生じる排蒸気は、
問題なく横に又は下向きに除去することができる。 更にまた、対流通過流乾燥が実質的にダストのない運転であることが可能である。 【００２０】ｅ）本発明の装置は、空気取り込み、ベント空気及び製品温度測定を基にした完全に自動的な制御手段を備えるためのすべての予備条件に合致する。 【００２１】ｆ）装置の多様性は、それを有機及び無機製品のために、特に表面が湿った製品、そしてまた機械的に感じる又は毒性の製品のために利用することを可能にする。 【００２２】ｇ）一層均等な除湿、乾燥及びまた必要に応じた洗浄の結果として、そして輸送の間の一層低い摩擦の結果として、製品品質が改善される。 【００２３】ｈ）一層低いレベルのダスト及び蒸気発生によって、職業上の衛生に関して更なる改善が達成される。 【００２４】ｉ）高い比乾燥速度はコスト（資本及び運転）の明確な削減を導く。 同じ理由のために、一層大きな運転安全性もまた達成される。 何故ならば、比較的小さな装置容量（製品滞留）が含まれるからである（一層低い危険の潜在性）。 【００２５】ｊ）すべてのプロセスステップを圧力下でそして真空下での両方で実施することができるという事実に別の利点が存在する。 【００２６】ｋ）本発明による装置は、更にまた、構成キット原理を基にしてモジュール様式で構成することができる。 それは、低い特定の床面積要件を有する。 【００２７】ｌ）例えば機械的除湿のための付属部品を容易に組み込むことができる。 【００２８】図式的な図面及びサンプルの実施態様の助けによって、本発明を以下で一層詳細に説明する。 【００２９】図１による結合されたフィルタドライヤは、実質的にベルトフィルタ１及び下流のベルトドライヤを含む。 ベルトフィルタ１及びベルトドライヤ２を通って導かれるエンドレスな穴を開けられたコンベヤベルト３はコンベヤ手段としての役割を果たす。 コンベヤベルト３はベルトローラ４によって導かれる。 【００３０】処理のための固体懸濁液は、コンベヤベルト３の上にベルトフィルタ１の領域において仕込まれそして次に濾過される。 既知の固体含量を有する懸濁液の大量の流れが、濾過の後で５０ｍｍ、好ましくは２０ｍ
ｍの最大の最大層厚さを有する層の形の固体の均等でガス透過性の床がコンベヤベルト３の上に存在するように、ベルトフィルタの未占拠のフィルタ領域の上に計量されたやり方で仕込まれる。 液相は、コンベヤベルト３
の下の炉液槽５中に捕らえられそして濾液ライン６によって除去される。 固体は、圧力差（一般的には真空）をかけることによって液体から分離される。 次に、濾過ケーク７は、機械的脱水の前にできる限り低い残留湿気含量を達成するために洗浄されても良い（図中には示さない）。 【００３１】除湿された濾過ケークは、次に、コンベヤベルト３の上でベルトドライヤ２中に運ばれる。 ベルトドライヤ２は、ここでは、実質的に加熱ガス室８及び、
その中に据えられそしてローラ９によって導かれた加熱ベルト１０を含む。 高温安定性を有する加熱ベルト１０
は、加熱ガス室８内にまた配置されている放射加熱要素１１によって加熱される。 加熱ベルト１０を加熱するために放射加熱要素の代わりに、熱空気ノズルがまた加熱ガス室中に据えられても良い。 加熱ベルトから濾過ケーク中への良好な熱伝達を与えるために、加熱ベルト１０
は縦方向に濾過ケーク７の表面と接触している。 熱空気又は過熱されたスチームが、接続片１２によって熱ガス室８に供給される。 熱ガスは、上から下に向かって濾過ケーク７を通って流れそして、生じる排蒸気と一緒に、
コンベヤベルト３の下で排蒸気ライン１３によって除去される。 乾燥の後で、固体は、ドライヤ出口１４を通って外に移動され、そしてコンベヤベルト３の単純な反りによって又は当業者には知られているその他の装置によってコンベヤベルトから除去されて良い。 その上に濾過ケーク７が以前に横たわっていたコンベヤベルトのゾーンは、次に、述べられたゾーンがもう一度ベルトフィルタ１中に進められる前に清掃されて良い。 【００３２】乾燥の重要な特徴は、濾過ケーク中へ熱を導入するための対流と接触加熱の組み合わせである。 加熱ベルト１０は、濾過ケーク７中へ上側から熱を導入する。 熱収率における更なる改善は、濾過ケーク７が付加的に下側で加熱される場合に達成することができる。 この目的のために、それらの表面がコンベヤベルトの下側と接触している加熱された濾液槽１５が、ベルトドライヤ２中でコンベヤベルト３の下に据えられても良い。 濾液槽１５は、それらの上にコンベヤベルト３がもたれかかっている垂直なスタッドによって装着されている。 この実施態様においては、コンベヤベルト３は良好な熱伝導率を与える材料のものでなければならない。 何故ならば、熱は、加熱された濾液槽１５によってコンベヤベルト３を経由して下側から濾過ケーク７中に導入されるからである。 単一の加熱ベルトの代わりに、熱ガス室８中に複数の加熱ベルト単位を引き続いて接続することもまた当然可能である。 更にまた、上側の接触加熱要素を完全に省略しそして加熱された濾液槽１５によって下側だけから熱を産することも考えられる。 【００３３】層の形の固体の床又は濾過ケーク７をベルトフィルタ１を離れた後で破壊して、ベルトドライヤ２
における熱ガス対流乾燥の間に流れ抵抗が十分に低いことを確保することが、多くの場合において必要である。
この目的のためには、ベルトフィルタ１とベルトドライヤ２との間に、コンベヤベルト３の全幅にわたって延びる破壊装置１６を取り付ける。 破壊装置１６は、例えば、レーキ又はスパイクの付いたローラの形の手入れ（ｄｏｃｔｏｒｉｎｇ）要素から成って良い。 ベルトフィルタ１及びベルトドライヤ２は好都合には耐圧性の共通のハウジング１７中に含まれ、その結果装置の両方の単位が囲まれる。 これはフィルタドライヤを任意の圧力で運転することを可能にする。 更にまた、これは職業上の衛生の要件に合致する。 【００３４】図２はベルトドライヤの異なる実施態様を示す。 接触加熱要素は、ここでは、コンベヤベルト３の上に配置されていてそしてコンベヤベルトに垂直に移動することができる加熱されたプランジャ１８を含む。 プランジャ１８には穴が開けられていて、かくして対流乾燥のために熱ガスの流れが濾過ケーク７中に供給させることを再び可能にする。 ベルトドライヤ中のコンベヤベルト３の下側には、付加的な接触加熱が下側から放射することを可能にするために、（オプションとして）延ばされた加熱された濾液槽１９が備えられている。 図２によるフィルタドライヤは、図１に類似のやり方で構成された他の面の中にある。 熱ガス室８及び外部のハウジング１７は、見ることの容易さのために省略された。 【００３５】フィルタドライヤの別の変形例を図３中に図示する。 この場合のベルトドライヤ２における接触加熱要素は、固体の床中に突き出る、加熱されたプラウシューの様なブレード２０から成る。 プラウシューブレード２０は同時に濾過ケーク７が破壊されることを確実にする。 このようにして、図１の文脈においては述べられている、ベルトフィルタ１とベルトドライヤ２との間の破壊装置を省略することが可能である。 プラウシューブレード２０は、熱ガス室８中の放射ヒータ２１によって加熱される。 放射ヒータ２１はまた、放射熱によって濾過ケーク７の直接の付加的な加熱をもたらす。 【００３６】図４は、ベルトドライヤ中の接触加熱要素が加熱されたローラ２２から成る、結合されたフィルタドライヤの別の実施態様を示す。 ローラ２２はコンベヤベルト３と接触している、即ち、コンベヤベルト３はローラ２２によってベルトドライヤ２中に導かれる。 ローラは、図３による実施態様におけるプラウシュー要素と類似したやり方で、放射加熱要素によって加熱されて良い。 【００３７】図５は、再び、加熱されたローラによる濾過ケーク中への熱の産出を詳細に示す。 図１による実施態様と類似の様式で、熱空気は濾過ケーク７中へ上から下向きに流れる。 排蒸気に富んだ空気は、ローラ２２の間を流れ去ることができる。 接触加熱要素（濾液槽１
５、加熱されたローラ２２）がコンベヤベルト３の下に配置されている実施態様の場合においては、濾過ケーク７への良好な熱伝達を保証するために、コンベヤベルト３は十分に高い熱伝導度を有する材料のものでなければならない。 この要件は、一般的に市販のフィルタ布によって満たされる。 フィルタ布はまた、熱空気及び濾過ケークから放出される排蒸気に対して透過性（多孔性）である。 特に厳しい条件においては、多孔性金属シートもまたコンベヤベルトとして使用されて良い。 図１〜５によるすべての実施態様の場合においては、コンベヤベルト３は一貫して通過する、即ち、コンベヤベルト３は両方の装置の単位、ベルトフィルタ及びベルトドライヤに対して共通である。 １つの共通のコンベヤベルトの代わりに、２つの装置の単位はまた別々のコンベヤベルトを備えても良い。 しかしながら、この場合には、２つのコンベヤベルトの間の接続の点で移行装置を備えなければならない。 【００３８】図１〜５による結合されたフィルタドライヤは、疑似連続様式で動く。 例えば、コンベヤベルトが静止している第一運転サイクルにおいては、ベルトフィルタに処理のための固体懸濁液が仕込まれ、それは次に濾過される。 次に、コンベヤベルトは移動に設定され、
そして濾過の後で残る濾過ケーク７はベルトドライヤ２
中に進められる。 第二運転サイクルにおいては、濾過ケーク７は結合された対流及び接触加熱によって、述べられたようにして、ここで乾燥される。 ベルトフィルタには既にこの期間の間に新しい固体懸濁液が仕込まれても良い。 結合されたフィルタドライヤの実施態様に依存して、コンベヤベルトはまた連続的な様式で動かされる。
この場合には、接触加熱要素は好ましくは図１、３及び４に従って構成される。 【００３９】本発明によるフィルタドライヤは、１時間あたり２００〜５０００ｍ 3 N ／ｍ 2の特定の熱空気スループットで動く。 接触加熱の場合における熱収率は約２
０％〜８０％である。 最高熱空気取り込み（熱ガス）温度は２５０℃であり、そして接触加熱要素の最高温度もまた２５０℃である。 乾燥される製品の粒径は限界的ではないことが証明された（５０μｍ〜１０００μｍ）。
濾過の後でコンベヤベルトの上に残る濾過ケークの深さは、３ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍである。 経験は、１仕込みのための乾燥期間は５分〜２０
分であるべきことを示す。 【００４０】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。 【００４１】１． ベルトフィルタ（１）、及びコンベヤ手段（３）の上にある濾過ケーク（７）中への熱の導入のための加熱装置を有する下流のベルトドライヤ（２）
を通って導かれる多孔性コンベヤ手段（３）を有する、
固体懸濁液を濾過しそして残る濾過ケークを乾燥するための装置であって、ベルトフィルタ（１）を離れた後で、濾過ケーク（７）がコンベヤ手段（３）の上に５０
ｍｍ、好ましくは≦２０ｍｍの最大層厚さを有する層の形の固体のガス浸透性床の形で存在すること、そしてベルトドライヤ（２）中の加熱装置が、一方では、上から下に向かって固体の床を通って流れる熱ガスを発生させるコンベヤ手段（３）の上に配置された熱ガス室（８）
及び、他方では、コンベヤ手段（３）の上及び／又は下に配置されている１以上の接触加熱要素（１０、１５、
１８、１９、２０、２２）を含んで成ることを特徴とする装置。 【００４２】２． 接触加熱要素が、コンベヤ手段（３）
の上を動きそして固体の床と接触しているエンドレスな穴を開けられた加熱ベルト（１０）を含んで成ることを特徴とする、上記１記載の装置。 【００４３】３． 接触加熱要素が、コンベヤ手段（３）
の上に配置されそしてコンベヤ手段（３）に対して垂直に移動することができる加熱された穴を開けられたプランジャ（１８）を含んで成ることを特徴とする、上記１
記載の装置。 【００４４】４． 接触加熱要素が、コンベヤ手段の下に配置されそしてスタッドを備え、そしてそれらの表面がコンベヤ手段（３）と接触している加熱された濾液槽（１５、１９）を含んで成ることを特徴とする、上記１
記載の装置。 【００４５】５． 接触加熱要素が、コンベヤ手段（３）
の下に配置され、そしてそれらの表面がコンベヤ手段（３）と接触している加熱されたローラ（２２）を含んで成ることを特徴とする、上記１記載の装置。 【００４６】６． ベルトフィルタ（１）とベルトドライヤ（２）との間に固体の床を破壊するためのレーキ又はスパイクの付いたローラ（１６）の形の手入れ要素が配置されていることを特徴とする、上記１から５のいずれか一つに記載の装置。 【００４７】７． 接触加熱要素が、コンベヤ手段の上に配置されそして固体の床中に突き出る加熱されたブレード（２０）を含んで成ることを特徴とする、上記１記載の装置。 【００４８】８． 熱ガス室（８）中に、放射熱による固体の床の更なる加熱を与えるための放射ヒータ（２１）
が配置されていることを特徴とする、上記１から７のいずれか一つに記載の装置。 【００４９】９． コンベヤ手段（３）及び加熱ベルト（１０）が２３０℃の温度に対して耐熱性である材料のものであることを特徴とする、上記１から８のいずれか一つに記載の装置。 【００５０】１０． ベルトフィルタ（１）及びベルトドライヤ（２）が共通の耐圧性ハウジング（１７）によって取り囲まれていることを特徴とする、上記１から９のいずれか一つに記載の装置。 【図面の簡単な説明】 【図１】熱空気による対流乾燥並びに加熱ベルト及び必要に応じて加熱された濾液槽による接触乾燥を有する連続的フィルタドライヤの構造を示す。 【図２】対流乾燥及び接触加熱要素としての加熱プランジャを有するフィルタドライヤを示す。 【図３】対流乾燥及びプラウシューの様な加熱要素を有するフィルタドライヤを示す。 【図４】対流乾燥及びロール加熱を有するフィルタドライヤを示す。 【図５】ローラの形の接触加熱要素と一緒の、コンベヤベルトの上の濾過ケークの拡大描写である。 【符号の説明】 １ ベルトフィルタ ２ ベルトドライヤ ３ コンベヤベルト ４ ベルトローラ ５ 濾液槽 ６ 濾液ライン ７ 濾過ケーク ８ 加熱ガス室 ９ ローラ １０ 加熱ベルト １１ 放射加熱要素 １８ プランジャ ２０ ブレード ２２ ローラ |
