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RÉSUMÉ
Parmi les procédés mis en œuvre pour le traitement mécanique de liquides, la sédimentation et la centrifugation sont basées sur la différence de densité des phases en présence. La centrifugation permet de séparer deux phases liquides, une phase solide en suspension dans une phase liquide ou deux phases liquides contenant une troisième phase solide. Il existe deux catégories principales de centrifugeuses : les centrifugeuses à axe vertical et les centrifugeuses à axe horizontal. Ces dispositions de construction déterminent en partie les domaines d’utilisation de ces équipements.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Bernard VEYNACHTER : Ingénieur. Direction générale
-
Pascal POTTIER : Technicien. Inspecteur technique - Westfalia Separator Industrie Sas
INTRODUCTION
Parmi les procédés mis en œuvre pour le traitement mécanique de liquides, la sédimentation et la centrifugation sont basées sur la différence de densité des phases en présence. Les phénomènes physiques utilisés et les forces qui en résultent caractérisent ces deux procédés.
La sédimentation utilise le champ de l’accélération terrestre, la centrifugation, le champ de l’accélération centrifuge.
Les forces liées à ces phénomènes sont la force de gravitation et la force centrifuge.
Après un bref rappel des principes de la sédimentation et de la décantation, ce dossier traite essentiellement de la centrifugation que l’on peut définir comme étant l’opération permettant de séparer :
-
deux phases liquides ;
-
une phase solide en suspension dans une phase liquide ;
-
deux phases liquides contenant une troisième phase solide.
Il existe deux catégories principales de centrifugeuses :
-
les centrifugeuses à axe vertical, appelées communément clarificateurs ou séparateurs centrifuges (avec un bol à assiettes ou à chambres qui tourne sur un axe vertical) ;
-
les centrifugeuses à axe horizontal, appelées communément décanteurs centrifuges (avec un bol cylindroconique qui tourne sur un axe horizontal et une vis disposée à l’intérieur du bol permettant l’évacuation des sédiments).
Ces dispositions de construction déterminent en partie les domaines d’utilisation de ces équipements.
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1. Principes de la centrifugation
1.1 Sédimentation et centrifugation
La séparation de mélanges liquides est basée sur leur différence de densité, en exploitant l’accélération terrestre ou centrifuge. Cela n’est possible que si le mélange est en suspension et non en solution. Les composants de plus grande densité se déposent au fond du bassin ou en périphérie du bol en rotation.
Une vitesse de sédimentation élevée est déterminante quant à la rapidité et à l’efficacité du processus.
HAUT DE PAGE1.1.1 Vitesse de sédimentation
Selon le type d’accélération appliqué, on distingue les deux vitesses suivantes :
-
vitesse de sédimentation dans le champ de la pesanteur (sédimentation) :
-
vitesse de sédimentation dans le champ centrifuge (centrifugation) :
avec :
- D :
- diamètre de particule (la particule est supposée sphérique)
- Δρ :
- différence de masses volumiques
- η :
- viscosité dynamique du liquide porteur
- g :
- accélération...
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Principes de la centrifugation
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BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
(liste non exhaustive)
-
Séparateurs, clarificateurs et décanteurs centrifuges
Westfalia Separator AG http://www.westfalia-separator.com
Westfalia Separator Industrie Sas http://www.westfalia-separator.fr
Alfa Laval http://www.alfalaval.com
Flottweg http://www.flottweg.com
Andritz http://www.andritz.com
Pieralisi http://www.pieralisi.it
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