Säurebeständiger Kerzenfilter für die TiO2-Produktion – mit PTFE/Gummi ausgekleidet

Herausforderung:

Korrosive TiOSO4-Lösungen mit feinen Partikeln stellen eine große Filtrationsherausforderung in der TiO2-Produktion dar und führen häufig zu Anlagenausfällen und Prozessinstabilität.

Unsere Lösung:

Unser spezieller automatischer Vorbeschichtungs-Kerzenfilter ist gezielt für diese aggressive chemische Umgebung entwickelt. Er kombiniert eine korrosionsfeste Konstruktion (mit PTFE- oder Gummi-Auskleidung) mit intelligenter, vollautomatischer Steuerung. Dadurch wird eine kontinuierliche, hochpräzise Fest-Flüssig-Trennung sichergestellt – was sich direkt in einer höheren Produktausbeute, besserer Klarheit und stabilerer Produktion für Ihre Anlage niederschlägt.

Wesentliche Vorteile

1. Unübertroffener Korrosionsschutz für saure Medien

• Korrosionsfeste Behälter: Wählen Sie zwischen kostengünstiger Gummi-Auskleidung oder hochwertiger PTFE-Auskleidung auf Kohlenstoffstahl für optimalen Schutz gegen starke Säuren.
• Beständige Innenteile: Filterkerzen und horizontale Aufhängungsrohre bestehen aus FRPP oder PVDF und gewährleisten langfristige Integrität in aggressiven chemischen Umgebungen.
• Stabiles Filtermedium: Hochleistungs-PP-Filtertücher garantieren konsistente Filtrationsleistung und Haltbarkeit unter sauren Bedingungen.

2. Hochwirksame und kostengünstige Filtration

• Tiefenfiltration mit Vorbeschichtung: Verwendet Kieselgur oder Zellulose, um eine stabile Vorbeschichtungsschicht zu bilden, die Partikel unterhalb eines Mikrometers effektiv zurückhält.
• Verlängerte Betriebszyklen: Hohe Verschmutzungsaufnahmekapazität reduziert die Regenerationshäufigkeit und senkt so die Betriebskosten.
• Vollständige Kuchenentleerung: Effizientes Gas-Rückspülen sorgt für eine saubere Regeneration und stellt die volle Durchflusskapazität wieder her.

3. Intelligenter und automatisierter Betrieb

• Berührungslose Steuerung: Vollständig integriertes SPS/DCS-System automatisiert den gesamten Zyklus (Filtration, Kuchenentleerung, Spülen).
• Fernüberwachung und -unterstützung: Ermöglicht Fern-Diagnose und -Fehlerbehebung zur Minimierung von Ausfallzeiten und schneller Unterstützung.

Technische Spezifikationen

Überblick über die Kerzenfilter

Arbeitsprinzip

Das Filtersystem besteht typischerweise aus Filtern, einem Vorbeschichtungsbehälter, einer Vorbeschichtungspumpe, einem Dosierbehälter, einer Dosierpumpe, Instrumenten, Ventilen, Rohrleitungen und einer Steuerung.

Vor Beginn der Filtration wird in dem Vorbeschichtungsbehälter eine Vorbeschichtungslösung mit Kieselgur oder Perlite als Filterhilfsmittel hergestellt und dann für einen Umlaufzyklus in den Filter gepumpt, um eine gleichmäßige und dichte Vorbeschichtungsschicht auf den Filterelementen zu bilden.

Anschließend tritt die ungefilterte Flüssigkeit in das Gefäß ein. Verunreinigungen werden effizient durch die Vorbeschichtung zurückgehalten, und das geklärte Filtrat verlässt das System. Gleichzeitig wird die Dosierpumpe aktiviert, um Filterhilfsmittel aus dem Dosierbehälter kontrolliert und dosiert in den Zulaufstrom einzuspeisen.

Wenn der Differenzdruck über dem Filter den eingestellten Grenzwert erreicht oder die vordefinierte Filtrationszeit abgelaufen ist, müssen die Filterelemente regeneriert werden. Zunächst wird der Einlass geschlossen und Druckgas zugeführt, um den Behälter zu drücken und die restliche Flüssigkeit zu verdrängen. Anschließend wird Hochdruckgas in umgekehrter Richtung durch den Filtrat-Auslass injiziert, wodurch ein Druckstoß von innen nach außen durch das Element entsteht, der den angesammelten Filterkuchen sofort löst. Dieser Kuchen wird dann über die untere Austragsöffnung abgeführt.

Nachdem der Kuchen vollständig entfernt wurde, können die Filterelemente gründlich mit Reinigungsmitteln – beispielsweise heißem Wasser – gewaschen werden, um den Regenerationsprozess abzuschließen.

Systemsteuerung:

Das Filtersystem ist vollautomatisiert und kann entweder mit einer lokalen SPS-Steuerungsstation ausgestattet oder direkt in das DCS-System des Kunden integriert werden, um eine zentrale Steuerung zu ermöglichen.

Es stehen drei Steuerungsmodi zur Verfügung:

• Differenzdruckregelung
  
• Zeitbasierte Steuerung
  
• Manuelle Steuerung

Kernkomponenten

HC-Zwischengehäuseabschnitt (modulares Design)

FRPP horizontale hängende Rohre

Kerzenfilterelemente

P&ID-Diagramme:

Typische Anwendungen in der Titandioxid-Industrie

Unsere vollautomatischen Kerzenfilter erzielen hervorragende Leistung in zwei kritischen Phasen der TiO₂-Herstellung:

i. Heißfiltration der Säuredigestions-Suspension

Nachdem Ilmenit mit Schwefelsäure digeriert und die entstehende schwarze Titansäure-Lösung abgesetzt wurde, verarbeitet der Filter die heiße, saure Suspension direkt. Ausgestattet mit säurebeständigen und hochtemperaturbeständigen Filtermedien sowie einem Vorbeschichtungsfilterhilfsmittel, entfernt er wirksam nicht aufgelöste Erzpartikel, Silikate und unlösliche Rückstände. Dadurch wird nicht nur abrasiver Verschleiß an nachgeschalteten Zentrifugen und Filtertüchern vermieden, sondern auch Verunreinigungen eliminiert, die während der Hydrolyse die Kristallstruktur und Weiße des TiO₂ beeinträchtigen könnten. Die automatische Rückstoß-Kuchenentnahme gewährleistet einen kontinuierlichen, störungsfreien Betrieb.

iI. Präzisionskontrollfiltration nach der Kristallisation von Eisen(II)-sulfat

Nach der Vakuumkühlung und der primären Trennung von Eisen(II)-sulfat-Kristallen enthält die Titansäurelösung noch feine Kristalle und suspendierte Feststoffe. Unser Kerzenfilter mit vorgeschichtetem Filterhilfsmittel führt eine hochpräzise Polierfiltration durch, um die Feststoffe auf ein extrem niedriges Niveau zu reduzieren. Dieser Schritt stellt sicher, dass nur hochreine Titansäurelösung in die Hydrolysephase eintritt, wodurch die Reinheit und die Gesamtausbeute von TiO₂ deutlich verbessert werden.

Mit robuster Konstruktion, automatischer Regeneration und überlegener Filtrationsleistung ist unser Kerzenfiltersystem die vertrauenswürdige Lösung für kritische Fest-Flüssig-Trennungen entlang der gesamten Titandioxid-Produktionskette.

Einige Produkte in Anwendungsbereichen