AFF005 Platten- und Rahmenfilterpresse Lehrmittel Berufsausbildung Hydraulische Werkbank
* Abtrennung von Feststoffen aus Suspensionen mit einer Platten- und Rahmenfilterpresse 1
* Diskontinuierliche Kuchenfiltration 1 * Praktische Versuche im Labormaßstab
Technische Beschreibung
Platten- und Rahmenfilterpressen werden beispielsweise in der Getränkeindustrie zur Klärung von Zwischenprodukten eingesetzt.
In einem Tank wird eine Suspension aus Kieselgur und Wasser (empfohlen) hergestellt. Eine Pumpe sorgt dafür, dass der Feststoff suspendiert bleibt und sich nicht absetzt. Die Pumpe fördert die Suspension in die einzelnen Trennkammern der Platten- und Rahmenfilterpresse. Eine Trennkammer wird durch einen Filterrahmen und zwei Filterplatten gebildet. Die Filterplatten sind
gerillt und mit Filtertüchern abgedeckt. Das Filtrat passiert das Filtertuch und fließt über die Rillen in den Platten in ein Sammelrohr. Das Filtrat verlässt die Platten- und Rahmenfilterpresse durch das Sammelrohr und wird im Filtrattank gesammelt.
Der Feststoff wird am Filtertuch abgetrennt und bildet dort einen wachsenden Filterkuchen. Mit zunehmender Verdickung des Filterkuchens nimmt auch sein Strömungswiderstand zu. Wenn die Trennkammer voll ist oder eine maximale Druckdifferenz erreicht ist, wird der Filtrationsvorgang beendet. Die Platten und Rahmen der Platten- und Rahmenfilterpresse werden auseinandergezogen. Der Filterkuchen kann entnommen werden. Für die nächste Filtration müssen die Platten und Rahmen wieder zusammengeschoben werden. Eine Spindel wird verwendet, um sie zusammenzupressen. Die Presskräfte sorgen dafür, dass die Suspension nicht an den Kontaktstellen zwischen Platten und Rahmen austritt, sondern durch das Filtertuch gepresst wird. Die Durchflussmenge durch die Platten- und Rahmenfilterpresse wird über ein Ventil eingestellt. Der bei der Filtration auftretende Druck wird auf einem Manometer angezeigt. Der Filtrattank ist verkalkt. Dies bedeutet, dass eine Stoppuhr verwendet werden kann, um die Durchflussmenge zu messen. Ein mitgelieferter Trübungsmesser ermöglicht die Bestimmung der Feststoffkonzentration des Filtrats. Zur Auswertung der Versuche wird eine Trockenkammer empfohlen.
Das gut strukturierte Lehrmaterial vermittelt die Grundlagen und führt Schritt für Schritt durch die Experimente.
Lernziele / Experimente
Erlernen des Grundprinzips und der Funktionsweise einer Platten- und Rahmenfilterpresse
Herstellung einer Suspension
Entfernung des Filterkuchens
Einlegen des Filtertuchs
Grundlagen der Kuchenfiltration: Darcys Gleichung
zeitliche Variation von Filtratmenge und Feststoffkonzentration im Filtrat
Masse des Filterkuchens abhängig von der Filtratmenge
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untersuchung.
