Filterkuchen

Filterkuchen bezeichnet die feste Restschicht, die sich beim Filtrieren einer Suspension auf dem Filtermedium bildet. Er besteht aus den zuvor suspendierten Feststoffen, während das Lösungsmittel durch das Filtermedium hindurchgeht. Der Kuchen entsteht, weil Partikel sich in der Filtermatte absetzen und zu einer porösen Schicht zusammenlagern; er kann die Durchflusswege blockieren und die Filtrationsrate beeinflussen.

Eigenschaften des Filterkuchens hängen von der Natur der Feststoffe, der Suspension, dem Filtermedium und dem Filtrationsverlauf ab. Typische Merkmale sind Porosität, Dichte, Feststoffanteil und Feuchtgehalt. Mit zunehmender Kuchenbildung sinkt oft die Filtrationsgeschwindigkeit, und der Druckunterschied über dem Filter steigt. Der Kuchen kann noch Flüssigkeit enthalten und muss daher entwässert oder gewaschen werden, um Verunreinigungen zu reduzieren.

Entwässerung und Waschen: Zur Reduktion des Feuchtegehalts kommen mechanische Verfahren wie Pressen, Vakuumfiltration oder Druckfiltration zum Einsatz. Waschen des Kuchens dient der Entfernung gelöster Verunreinigungen und der Verbesserung der Produktreinheit.

Einflussfaktoren: Die Eigenschaften des Kuchens werden von Partikelgröße und -form, Partikelverteilung, Konzentration der Suspension, Filtrationsrate, Filtermedium und angelegtem Druckdifferenz beeinflusst. In der Praxis wird oft das Konzept der Kuchenfiltration herangezogen, das den zunehmenden Widerstand durch die wachsende Kuchenhöhe berücksichtigt.

Anwendungsbereiche: Filterkuchen spielt eine zentrale Rolle in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, in der Bergbau- und Abwassertechnik sowie in der Lebensmittelindustrie, wo der Kuchen häufig Endprodukt oder Zwischenprodukt in weiteren Prozessen ist.