Présentation
Auteur(s)
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Dominique LECLERC : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Lille. Docteur ès sciences - Professeur à l’Université Henri Poincaré de Nancy - Laboratoire des sciences du génie chimique CNRS - ENSIC - Institut National Polytechnique de Lorraine
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour de l’article de Dominique LECLERC et Pierre LE LEC †, paru en 1981 dans le traité Généralités.
En filtration sur support, la suspension à filtrer est introduite sous pression dans une capacité fermée par une toile (support) sur laquelle les particules vont se déposer, tandis que le filtrat sera récupéré au-delà.
On connaît (ou on peut connaître) les caractéristiques des particules de la suspension (granulométrie, surfaces spécifiques, diamètres équivalents), la concentration (taux en masse ou en volume) des particules dans la suspension, la température de la suspension (donc la viscosité de la phase liquide). Il s’agit alors de calculer avec une précision acceptable le volume de filtrat et la masse de gâteau recueillis en fonction du temps suivant les conditions adoptées : type d’alimentation, surface filtrante, etc.
Dans le présent article sont données successivement les équations de base permettant les calculs et la prévision de la filtration d’une suspension donnée à partir d’essais simples.
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2. Calculs
Pour intégrer une équation différentielle comme [4], il est nécessaire de connaître les termes que l’on peut considérer comme constants (en toute rigueur ou en première approximation), et ceux qui sont susceptibles de varier de façon sensible.
Cela conduit à examiner d’une part le cas idéal des gâteaux incompressibles (qui pourra être, au mieux, considéré comme une approche acceptable de certaines filtrations), et d’autre part le cas général des gâteaux compressibles.
2.1 Filtration idéale
Supposons que les particules du gâteau soient parfaitement rigides et ne puissent être tassées, quels que soient les efforts appliqués au gâteau.
Dans ce cas, εz est constant dans toute l’épaisseur du gâteau, quelle que soit la pression de filtration appliquée. D’après les équations [6], [10] et [13], il en est de même pour Wz , m z et αz .
On écrit donc simplement :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DULLIEN (F.A.L.) - Porous media : fluid transport and pore structure (Milieux poreux : transport des fluides et structure poreuse). - 1979 Academic Press, New York.
-
(2) - LE LEC (P.) - La filtration sur support. - Thèse de Doctorat 1971 Université de Nancy.
-
(3) - POOLE (J.B.), DOYLE (D.) - Solid-liquid separation : a review and bibliography (Séparation solide-liquide : revue et bibliographie). - 1966 Her Majesty’s Stationery Office.
-
(4) - SHIRATO (M.), OKAMURA (S.) - Liquid pressure distribution within a cake in constant pressure filtration. - Part 1 (Distribution de la pression du liquide à l’intérieur d’un gâteau dans le cas de filtration sous pression constante, 1re partie), Kagaku-Kogaku (Chem. Engng Japan) 19 no 3 1955 p. 104-10.
-
(5) - SHIRATO (M.) - Filtration theory (Théorie de la filtration). - Kagaku-Kogaku (Chem. Engng Japan) 28 no 4 1964 p. 329-34.
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