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Auteur(s)
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Georges MÉRIGUET : Président d’honneur de l’Institut de la filtration et des techniques séparatives (IFTS) - Vice-président de la Société française de filtration - Président de l’Association Interchimie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les facteurs qui conditionnent la filtration sont extrêmement nombreux ; ce sont : le débit, la concentration de la suspension, les caractéristiques physiques et chimiques du liquide et des solides, le degré de clarification demandé, etc.
La diversité des solutions à filtrer ainsi que la variété inévitable des sédiments à retenir sont telles qu’elles rendent souvent difficiles non seulement la conception a priori de l’installation de filtration, mais également l’application à l’échelle industrielle de l’étude théorique de la filtration.
Il faut considérer également que, dans beaucoup de cas, la filtration est une opération discontinue, intégrée directement dans un procédé de fabrication continu, qui oblige fréquemment, pour ne pas ralentir la production, à multiplier ou tout au moins à doubler les appareils de filtration. Par là même interviennent, dans le choix des filtres, des facteurs économiques, investissement et coût d’exploitation, importants.
Enfin, des raisons de sécurité ou de limitations des rejets (par exemple manipulations hors risques en industrie nucléaire ou traitement de produits toxiques) peuvent imposer des choix d’appareils très différents de ce qui serait normalement utilisé dans des industries conventionnelles.
Cette obligation de tenir compte à la fois des constituants du produit, des impératifs de production, de sécurité, d’environnement et des facteurs économiques complique le choix du matériel et conduit parfois à adopter des solutions de compromis.
Si l’on ajoute à cela le grand nombre et la variété des appareils offerts sur le marché, bien que cette diversification ne soit souvent qu’apparente, on conçoit que l’utilisateur puisse être hésitant sur le choix qu’il va devoir effectuer et la décision finale à prendre.
L’objet du présent article est de présenter les éléments de choix d’un appareil de filtration à partir d’une classification des différents types de filtres existant sur le marché. Pour terminer, la description des principaux d’entre eux permettra de comprendre leurs principes de fonctionnement
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2. Filtres sous pression
2.1 Filtres à cartouches
Ces filtres travaillent sous pression (de 4 à 200 bar, soit 0,4 à 20 MPa) et sont généralement dimensionnés pour recevoir des cartouches filtrantes aux dimensions du standard américain de diamètre extérieur : 2’’1/2 à 3’’ (65 à 80 mm) et de longueur : 9’’3/4 à 10’’ (250 mm) jusqu’à 40’’ (1 m) en multiples de 10’’, consommables ou régénérables.
La figure 1a présente un filtre à cartouches standard.
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Les plus couramment utilisées sont les suivantes.
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Cartouches bobinées
Elles sont constituées d’un enroulement de filés ou d’une nappe en textile naturel ou synthétique (coton, viscose, polypropylène, acétate de cellullose...) autour d’un noyau collecteur central en acier galvanisé, en acier inoxydable, en polypropylène...
Les particules sont retenues dans l’épaisseur du média formé (10 à 20 mm), le degré de séparation étant fonction de la densité du média, obtenue en faisant varier le pas et la tension du filé ou de la nappe lors du bobinage.
Le grand choix des matériaux possibles permet le traitement de très nombreux produits.
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Cartouches plissées (figure 1b )
Elles utilisent un média se présentant sous forme de papier, constitué de fibres non tissées ou agglomérées (fibres de verre, polyester, polypropylène...), arrangé en plis autour d’un tube central support perforé.
La séparation a lieu en surface et la finesse de filtration (de 0,25 à 100 µm) est fonction des diamètres des pores du média utilisé.
Les cartouches plissées permettent d’obtenir un meilleur contrôle de la finesse et de l’efficacité que les cartouches bobinées et, à dimensions égales, par leur forme plissée, une surface filtrante et une capacité de rétention beaucoup plus importantes (rapport : 1/ 7).
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Cartouches...
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