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Auteur(s)
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Dominique LECLERC : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Lille. Docteur ès sciences - Laboratoire des sciences du génie chimique de l’INPL (Institut polytechnique de Lorraine) - Professeur à l’Université Henri-Poincaré de Nancy
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Mise à jour de l’article de Dominique LECLERC et Pierre LE LEC †, paru en 1981 dans le traité Généralités.
Pour filtrer des suspensions relativement peu chargées en particules solides (des impuretés en général), on réalise une filtration dans la masse, ou en profondeur, par écoulement de la suspension à travers une masse poreuse (lit de sable ou de graviers…).
L’objet du présent article est de donner les différentes équations locales de filtration et les essais permettant de déterminer les profils de concentration, de rétention et de pression, pour prévoir les conditions optimales de fonctionnement d’un filtre homogène à section constante.
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Optimisation d’un filtre homogène à section constanteArticle inclus dans l'offre
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4. Profils de pression
4.1 Calcul de la chute de pression
La plupart des clarifications se font à débit constant (4 à 20 m3/h par m2 de filtre). Le régime d’écoulement est laminaire. En début de filtration, lorsque le lit est propre, la chute de pression dp o à travers un petit élément d’épaisseur dz peut être calculée par l’équation de Darcy.
La chute de pression croît avec l’augmentation de la rétention
. Bien que de nombreuses équations aient été proposées , il n’est pas possible de prévoir théoriquement cet accroissement qui dépend de la forme généralement fort complexe des sites de rétention. Il faut utiliser une équation empirique
introduisant une fonction de pression G (
) analogue à la fonction de rétention F (
). La fonction de pression peut être traduite par un développement limité au terme d’ordre 2 :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HERZIG (J.P.), LECLERC (D.M.) et LE GOFF (P.) - Flow of suspensions through porous media. Application to deep filtration - (Écoulement des suspensions à travers les milieux poreux. Application à la filtration en profondeur). Ind. Engng Chem. (USA) 62, n× 5, 1970, p. 8-35.
-
(2) - HERZIG (J.P.) et LE GOFF (P.) - Le calcul prévisionnel de la filtration à travers un lit épais - . 1re partie : Propriétés générales et cinétique du colmatage. Chim. Ind. Génie Chim. (F) 104, n× 18, 1971, p. 2 337-46.
-
(3) - HERZIG (J.P.) et LE GOFF (P.) - Le calcul prévisionnel de la filtration à travers un lit épais - . 2e partie : Optimisation d’un filtre homogène à section constante. Chim. Ind. Génie Chim. 104, n× 19, 1971, p. 2 477-84.
-
(4) - IVES (K.J.) et HORNER (R.M.W.) - Radial filtration - (Filtration radiale). Proc. Inst. Civil Engrs (GB) 55, 1973, p. 229-49.
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(5) - MINTZ (D.M.) - Modern theory of filtration - (Théorie moderne de la...
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