Steuler Säuremikrofiltration (SAM)

Bei diesem Verfahren werden die in der Beizlösung angereicherten unlöslichen Feststoffe durch kontinuierliche Mikrofiltration abgetrennt und aufkonzentriert.

  • Vollständige Abtrennung von Kleinstpartikeln im µm-Bereich bei hohen Feststoffkonzentrationen
  • Einsatz von säurefesten Materialien und Membranen
  • modulare Konzeption  ermöglicht  nachträglicher Erweiterung und Durchsatzsteigerung
  • Hohe Prozessautomatisierung und benutzerfreundliche Bauart
  • Möglichkeit der Vormontage von standardisierten Anlagenteilen bei geringem Personalaufwand auf der Baustelle


Ziel der Feststoffabtrennung ist:

  • Entfernung der Partikel aus dem Beizbad, um auf diese Weise das Absetzen von Feststoffen, Ablagerungen und Verschlammung zu reduzieren. Dadurch wird die Reinigungshäufigkeit der Beizbecken und die damit verbundenen Anlagenstillstände und der Säureverbrauch reduziert.
  • Die Gewinnung eines absolut feststofffreien Filtrates, das in einer nachgeschalteten Verfahrensstufe zur Reinigung der freien Säure oder Regeneration der gesamten Säure weiterverwendet wird.

Voraussetzung für die Feststoffabtrennung mittels Filtration in einem getrennten Mikrofiltrationskreislauf ist die vollständige Homogenisierung der in dem Beizbad enthaltenen Partikel. Dazu setzt Steuler Anlagenbau separate Umwälzkreisläufen und Treibstrahldüsen in den Band- und Drahtbundbeizanlagen ein.


Verfahrensbeschreibung

Durch eine kontinuierliche Durchmischung der Beizbäder werden die homogenisierten Feststoffe mit der Beizlösung in einem Teilstrom der Mikrofiltrationsanlage zugeführt. Kern dieser Trennstufe sind ein oder mehrere Cross-flow-Mikrofiltrationsmodule, bei der die Beizlösung mit hoher Geschwindigkeit über die Membran gefördert wird. Die Feststoffe werden vollständig an der Membranoberfläche zurückgehalten, in dem Kreislauf stark angereichert und durch einen kleinen Teilstrom ausgeschleust. Durch Kombination von hydraulischer Auslegung und periodischer Rückspülung werden sehr lange Standzeiten der eingesetzten, säurebeständigen Mikrofiltrationsmembranen erreicht.

Die Anlagen werden in Modulbauweise gebaut und entsprechend der Menge an angereicherten Feststoffen oder den für die nachgeschaltete Säurereinigung/ -rückgewinnung erforderlichen Filtratströmen ausgelegt.

Die Anlagenkonzeption entspricht den jeweiligen technischen Anforderungen. Bei hohen Beiztemperaturen kann ein einstufiger Wärmeaustauscher zur Kühlung mit Kühlwasser vorgeschaltet werden. Alternativ erfolgt die Kühlung beim Einsatz eines zweistufigen Wärmetauschers in der ersten Wärmetauscherstufe mit der filtrierten Beizlösung mittels Wärmerückgewinnung, in der zweiten Stufe wird nur noch eine geringe Kühlwassermenge benötigt.

Der Betrieb der Mikrofiltrationsanlage inklusive der periodischen Rückspülung erfolgen vollautomatisch. Die erforderlichen Spülungen des Filtrationskreislaufes bei Anlagenstillstand, Wartung oder Betriebsstörungen sowie die Spülungen der Säurezulauf- und Ablaufleitungen können ebenfalls vollständig automatisiert  werden. Die Hauptmerkmale sind die hohe Prozessautomatisierung sowie der über die Zentraleinheit gesteuerte Betrieb und Dokumentation, die eine benutzerfreundliche Ausführung und Anlagenbetrieb gewährleisten.

Bei Einsatz einer den Mikrofiltrationsanlagen nachgeschalteten Säurereinigung/ -rückgewinnung, ist es sinnvoll, die Feststoffe weiter aufzukonzentrieren, um den Verlust an freier Säure im abzuleitenden Strom zu minimieren. Dies erfolgt durch weitergehende Eindickung der vorkonzentrierten Suspension mittels Sedimentation oder Hydrozyklon.

Die Steuler Säuremikrofiltration (SAM) wird überwiegend für die Filtration von Mischsäure (HF/HNO3), HF/H2SO4 und HCl eingesetzt und hat sich bereits seit 20 Jahren in ungefähr 20 Referenzanlagen bewährt.