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26. April 2019

Optimierte Tressengewebe: Schlüsselrolle in der Rückspülung

Patrick Morsch, Doktorand am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), untersucht Prozessparameter für einen perfekten Kuchenabwurf bei möglichst geringem Filtrateinsatz. Insbesondere bei dünnen Filterkuchen, die bei der Filtration von Suspensionen mit geringer Konzentration feinkörniger Partikel entstehen, ist dies in der Praxis oftmals herausfordernd. Optimierte Tressengewebe aus Edelstahl von GKD – GEBR. KUFFERATH AG überzeugen in puncto Rückspülvolumen und Qualität der Abreinigung im Test von fünf Geweben am meisten.

Die kuchenbildende Fest-Flüssig-Trennung ist etablierter Standard in vielen industriellen Verfahren. Beispielhaft dafür stehen die Herstellung von Biodiesel oder Reinigung von Prozessströmen in der petrochemischen Industrie. Von besonderer Bedeutung für diese Prozesse ist der rückstandslose Filterkuchenabwurf. Kleine Partikel bilden sehr kleine Porendurchmesser im Filterkuchen, sodass es schon bei geringer Kuchendicke zu hohem Strömungswiderstand kommt. Durch Strömungsumkehr wird der Kuchen entfernt. Wenn dabei Fragmente haften bleiben, bewirken sie erhöhten Strömungswiderstand mit der Folge, dass die Rückspülung keine Wirkung zeigt. Das benötigte Rückspülvolumen steigt und die Prozessleistung sinkt. Um verfahrensrelevante Verbesserungsparameter zu ermitteln, untersuchte Patrick Morsch verschiedene, industriell eingesetzte Gewebetypen aus Kunststoff und Metall. Bei den Metallgeweben testete er Optimierte Tressen (OT 10 und OT 20) und ein 25 µm Porometric-Gewebe von GKD. Die Ergebnisse seiner Untersuchungen am KIT zeigten, dass Webart und Stabilität der Werkstoffe eine entscheidende Rolle spielen. Zudem ist für eine effiziente Rückspülung eine hohe Porosität der Medien essenziell. Tressengewebe aus Kunststoff und Metall bieten die geforderte Porosität. Deutliche Unterschiede zwischen Kunststoff- und Metallgewebe zeigen sich jedoch bei der Stabilität des Werkstoffs. Die Maschenweiten von Kunststofftressen sind fertigungsbedingt limitiert: Hier können Gewebe mit Porenöffnungen ˂ 10 µm nur durch Kalandrierung erreicht werden. Das dadurch dünnere und weniger stabile Gewebe beult bei der Rückspülung aus. Damit steigt das Risiko, dass der Kuchen reißt oder sich nur teilweise ablöst. Das Ausbeulen erhöht zudem das benötigte Rückspülvolumen um mehr als das Doppelte. Optimierte Tressen aus Edelstahlgewebe mit analoger Feinheit beulen durch die werkstoffbedingte Stabilität nicht aus. Durch die höhere Stabilität der Drähte ermöglichen sie feinere Gewebe mit höherer Porosität. Bei den OT 10 von GKD aus Edelstahl betrug das Rückspülvolumen 2,5 l/qm, in der Variante der OT 20 sogar nur 0,8 l/qm. Zugleich benötigen Optimierte Tressen für einen vollständigen Abwurf einen dünneren Filterkuchen. Die Folge: verkürzte Reinigungszyklen und nochmals verbesserte Prozesseffizienz durch den Einsatz Optimierter Tressen bei der Abreinigung.

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