BOKELA DYNO Filter for Dynamic Cross Flow Filtration - Function Principle
Das BoCross MicroScreen Filter arbeitet wie das BoCross Dynamic Filter nach dem Prinzip der dynamischen Crossflow Filtration. Als Filtermedien werden jedoch rückspülbare asymmetrische Metallfiltermedien verwendet. Auf diese Weise gelingt die Realisierung innovativer Trennverfahren.
Die dynamische Siebfiltration mit dem BoCross MicroScreen Filter ist ein Verfahren zur Klassierung von Suspensionen wie z. B. die Abtrennung von störendem Grobkorn aus feinstpartikulären Suspensionen oder die Abtrennung störender Feinkornanteile. Erstmalig können hochviskose und hochkonzentrierte Suspensionen mit großem Durchsatz und mit scharfem Trennschnitt kontinuierlich in einem geschlossenen Apparat gesiebt werden. Die Produktverluste sind dabei sehr gering.
Die dynamische Precoatfiltration ist eine Kombination aus kuchenbildender Filtration und Querstromfiltration. Mit diesem Verfahren können Feststoffe vollständig aus einer Suspension zurückgewonnen werden, auch unter schwierigen Prozessbedingungen, wo Membranfilter oder Zentrifugen versagen. Das Filtrat ist absolut partikelfrei. Die dynamische Precoatfiltration ermöglicht beispielsweise eine Kreislaufführung von Katalysatoren mit einer sehr kurzen Verweilzeit außerhalb des Reaktors.
Das BoCross MicroScreen Filter steht mit Filtergrößen von 0,1 m² bis 12 m² zur Verfügung und kann für einen Betriebsdruck bis 6 bar abs. und eine Betriebstemperatur bis 100°C eingesetzt werden. In Sonderfällen sind auch höhere Drücke und Temperaturen realisierbar.
Anwendungen des BoCross MicroScreen Filters:
Eigenschaften und Vorteile des BoCross MicroScreen Filters:
- Abtrennung störender Grob- oder Feinkornanteile durch kontinuierliche Klassierung von Suspensionen (dynamische Siebfiltration)
- vollständige Rückgewinnung von Feststoffen aus Suspensionen und partikelfreie Filtrate durch dynamische Precoatfiltration, insbesondere wo eine Membranfiltration nicht empfehlenswert ist
- hohe Feststoffkonzentration und hohe Viskosität im Zulauf erlaubt
- kontinuierlicher Betrieb
- hermetischer Prozess
Modularer Aufbau und Funktionsweise
Das BoCross MicroScreen Filter hat einen modularen, hermetisch geschlossenen Aufbau und unterscheidet sich nur in wenigen Details vom BoCross Dynamic Filter. Diese Unterschiede sind bedingt durch die Verwendung metallischer Siebmedien und eine modifizierte Betriebsweise.
Dynamische Siebfiltration
Die dynamische Siebfiltration mit dem BoCross MicroScreen Filter ist ein Verfahren zur Klassierung von Suspensionen. Die feine Fraktion und die Mutterlauge passieren das Siebmedium, während die wesentlich kleinere grobkörnige Fraktion vom Sieb zurückgehalten und als hochkonzentriertes Konzentrat ausgetragen wird. Auf diese Weise können Produkte von hoher Reinheit oder einer eng spezifizierten Partikelgrößenverteilung hergestellt werden. Zur Vermeidung von Tiefenfiltration wird das Sieb in regelmäßigen Abständen im laufenden Betrieb durch kurzes, getaktetes Rückspülen gereinigt.
Die Stärken und Vorteile:
- kontinuierliche Abtrennung von niedrig konzentriertem Grobkorn (ppm-Bereich)
- Siebschnitt bis hinunter zu 5 µm
- minimaler Produktverlust durch 20 bis 500-fache Grobkornanreicherung im Retentat
- hohe Feststoffkonzentration im Zulauf ist erlaubt
- Siebung auch bei hoher Viskosität und thixotropem Fließverhalten
- Siebung ohne Luftkontakt
Dynamische Precoatfiltration
Die dynamische Precoatfiltration ermöglicht es, Feststoffe vollständig aus einer Suspension zurückzugewinnen. Dieses Verfahren kombiniert die dynamische Querstromfiltration mit der klassischen Precoatfiltration. Hierzu wird die Drehzahl der Rotoren so eingestellt, dass sich unter kontrollierten Bedingungen eine Partikelschicht von typischerweise 1–2 mm auf dem Filtermedium bildet. Das metallische Filtermedium dient nur als Träger für die Precoat-Schicht, die das eigentliche Trennmedium für diesen Prozess darstellt. Fremde Filterhilfsmittel werden nicht benötigt, denn die Precoat-Schicht wird aus den Partikeln der Produktsuspension hergestellt. In bestimmten Zeitintervallen wird die Precoat-Schicht durch Rückspülen regelmäßig entfernt.
Die Stärken und Vorteile:
- vollständige Abtrennung bzw. Rückgewinng des Feststoffes (z. B. Katalysator)
- konstanter Filtratfluss
- partikelfreies Filtrat (nach einer kurzen Anfahrzeit)
- geringe Verweilzeit des Produkts im Filter
- einsetzbar bei schwierigen Trennaufgaben wo Membranfilter oder Zentrifugen versagen wie z. B.
- heiße Suspensionen
- Suspensionen, die Lösungsmittel und/oder feine Partikel enthalten
Schonende Betriebsweise & hohe Flexiblität
Das BoCross MicroScreen Filter arbeitet sehr produktschonend. Das gewünschte Prozessergebnis wird in nur einem Durchlauf mit kurzen Verweilzeiten erzielt. Die variable Rotordrehzahl ist so eingestellt, dass keine Partikelzerstörung stattfindet. Ein in den Modulen integriertes Heiz-/Kühlsystem ermöglicht eine Temperierung des Produktes durch Kühlung oder Aufheizung während des Filterbetriebs.
Auf Änderungen der Produkteigenschaften – z. B. hinsichtlich Viskosität oder Feststoffkonzentration im Zulauf – reagiert das Filter flexibel und gewährleistet eine zuverlässige Betriebsweise und konstante Betriebsresultate.
Filtermedien
Im BoCross MicroScreen Filter werden für beide Verfahren - dynamische Siebfiltration und dynamische Precoatfiltration - asymmetrische, metallische Filtermedien verwendet, die ein Rückspülen ermöglichen. Für die dynamische Siebfiltration werden Trennmedien mit einer Kornabscheidegröße zwischen 20 und 100 µm verwendet. Sie besitzen eine exzellente Selektivität und eine hervorragende Standzeit.
Automatischer Betrieb
BoCross MicroScreen Filter arbeiten vollautomatisch und lassen sich nahtlos in die Prozessautomatisierung einbinden. An- und Abfahrvorgänge sowie Rückspül- und Reinigungsprozeduren sind automatisiert.
Technische Daten
| Filtertyp [–] | XS01 | M2 | XL10 | XL12 |
| Filterfläche [m²] | 0,13 | 1,8 | 10 | 12 |
| Filterdurchmesser [mm] | 145 | 375 | 850 | 850 |
| Anzahl Module [–] | 5 | 10 | 10 | 12 |
| Antrieb [kW] | 3 | < 15 | > 45 | > 45 |
