Post on 11-Aug-2015
FiltrationPrincipaux filtres utilisés
Filtre presseFiltre clos sous pressionFiltre rotatif sous videFiltre à bande
Le filtre presse
Un module de base est constitué d’une toile de filtration et d’une chambre pour le dépôt du gâteau de filtration
Les modules sont alignés et pressés les uns à la suite des autres Types de modules
Cadre pour recevoir le gâteau et deux plateaux avec le support filtrant de part et d’autre du cadre
Ensemble de deux plateaux chambrés Module avec membrane de compression pour déshydrater le
gâteau. La membrane peut supporter un milieu filtrant ou non. Deux principaux types
Filtre presse classique Filtre presse vertical automatisé
Le filtre presseMontage
Type plateaux - cadres Type plateaux chambrés
Le filtre presse
Le filtre presse
Le filtre presseSuccession des opérations Filtration
Soit débit constant, soit pression constante soit les deux varient Loi de filtration avec gâteau Fin lorsque chambre est pleine, la pression atteint une valeur
maximale ou autres limitations indépendante du filtre. Pré-compression (si membrane) Lavage du gâteau
Loi d’écoulement au travers de milieu poreux Deux types de lavage
Lavage direct: même écoulement que filtration Lavage plaque à plaque (Débit 4 fois plus faible)
Compression finale (si membrane) Temps mort
Débâtissage par ouverture du filtre et la préparation du filtre
Le filtre presse: type de lavagesFiltration Lavage direct Lavage plaques à plaques
Le filtre presse: succession des opérationsFiltre à l’arrêt
Le filtre presse: succession des opérationsRemplissage du filtre
Le filtre presse: succession des opérationsFiltration
Le filtre presse: succession des opérationsPrécompression
Le filtre presse: succession des opérationsLavage du gâteau
Le filtre presse: succession des opérationsCompression finale
Le filtre presse: succession des opérationsVidange du filtre
Le filtre presse: succession des opérationsDébâtissage
Le filtre presse: succession des opérationsDébâtissage
Le filtre presse
Théorie de compression Loi de Terzaghi Voigt (pour une pression donnée)
K1, k2 sont des constantes A est la surface draînante (filtrante) WG est le volume de liquide dans le gâteau en t=0 Tc est la durée de compression
cG
c tW
Akk
LL
LLU
2
2
210
0 exp1
Le filtre presse
Avantages Filtration sous pression Exécution fermés donc stérilisation possible, travail à l’abri
de l’air Possibilité de laver correctement le gâteau Possibilité de comprimer le gâteau
Désavantages Filtre discontinu Pression maximum sur le filtre plus faible que sur un filtre
clos Main d’œuvre importante sauf si automatisation complète
Le filtre presseCas particulier Filtre presse vertical automatique
Une toile de filtration continue passe en zigzag d’un plateau à un autre.
Une cadre est aménagé dans la plaque supérieure à la toile de filtration
Le gâteau est éliminé automatiquement par le mouvement de la toile
La toile peut également être nettoyée en continu (passage dans un bain ou sous des pulvérisateurs
Le filtre presse: cas particulier
Le filtre presse: cas particulier
Le filtre presse: cas particulier
Filtre clos sous pression
Une cuve fermée contient les éléments filtrants Les éléments filtrants sont disposés
Horizontalement, le gâteau est éliminé manuellement pour les petites installations et par décharge centrifuge pour les plus grosses installations
Verticalement, le gâteau est éliminé en envoyant de l’eau/air à contre-courant
Les éléments filtrants sont des plaques draînantes de formes diverses ou des bougies
L’alimentation du filtre se fait directement dans la cuve ou sur chaque plateau. Un collecteur permet de récupérer le liquide filtré.
Filtre clos Filtre à plateaux horizontaux
Les plateaux filtrants cylindriques sont empilés les uns sur les autres dans une cuve sous pression. Le coté supérieur consiste en un support filtrant sur lequel vient se déposé le gâteau filtrant. Le côté inférieur en une plaque inox. Le liquide filtré s’écoule entre les deux et est récupéré dans l’axe central.
Dans ce cas du filtre représenté, le liquide à filtrer est alimenté par l’axe central sur chaque plateaux pour avoir une meilleure répartition du gâteau. Mais l’alimentation peut se faire directement sur la cuve
L’élimination du gâteau de filtration se fait par la force centrifuge en mettant en rotation l’ensemble des plateaux. Le gâteau descend le long des parois de la cuve et est récupéré à la base du filtre.
Filtre clos sous pression Cas particulier Le filtre à bougies
La déposition du gâteau sur les bougies entraîne un accroissement de la surface filtrante.
Lorsque le filtre travaille à pression constante, ceci permet une montée en pression plus faible.
R0 est le rayon initial A0 est la surface filtrante initiale Rb est la densité apparente du gâteau
00020
21ln0
A
V
r
c
A
QPP
b
rb
Filtre clos sous pression Filtre à bougies Le liquide à filtrer
s’écoule de l’extérieur vers l’intérieur des bougies. Le gâteau se dépose à la surface de celles-ci.
Le gâteau est éliminé est envoyant à contre-courant de l’eau et de l’air et est récupéré à la base du filtre
Dans ce filtre, il n’y a aucune pièce en mouvement.
Filtre clos sous pression
Avantages Filtre pouvant être complètement automatisé Pression maximale élevée
Désavantage Pas possible de faire des gâteaux secs Lavage peu efficient à cause du volume mort
important
Filtre rotatif sous vide
Description Filtre continu Un tambour supportant une toile de filtration circule de
manière continue dans un réservoir contenant le liquide à filtrer. La vitesse de rotation est lente (qq tours par heure)
Le tambour est divisé en secteurs indépendants permettant de séparer les différentes étapes: filtration, lavage mises à l’atmosphère.
Le gâteau peut être déchargé de différentes manières: couteaux racleurs, soufflage d’air, sortie de toile
Filtre rotatif sous vide
Filtre rotatif sous vide
Filtre rotatif sous videRécupération du gâteau
Filtre rotatif sous vide
Cas particuliers Filtre à précouche et couteaux racleurs
Filtre discontinu Une précouche épaisse est déposée sur le tambour avec de l’eau. La filtration se fait ensuite avec le liquide à filtrer qui est aspiré au
travers de la précouche. A la surface de celle-ci, se déposent les impuretés. Un couteau racleur ‘pèle’ de manière continue une fine partie de la précouche (quelques dixièmes de mm) et élimine ainsi les impuretés déposées de manière à renouveler la surface filtrante.
Lorsque l’entièreté de la précouche est éliminée, le cycle recommence après éventuellement un nettoyage intermédiaire.
Filtre rotatif avec compression Des rouleaux viennent comprimer le gâteau afin de le rendre plus sec
Filtre rotatif sous videFiltre à précouche
Filtre à bande Description
Une bande en caoutchouc ajourée sur laquelle est déposé un support filtrant circule entre deux tambours.
On distingue plusieurs zones: Zone de filtration, Zone de lavage: possibilité de faire des lavages, de récupérer
les eaux de lavage et de faire des lavages à contre-courant Zone de compression (cas particulier): filtre à bande avec
compression de gâteau: mécaniquement plus compliqué Zone de déshydratation Récupération du gâteau (similaire au filtre rotatif)
Paramètre supplémentaire: vitesse de la bande qui est reliée à l’épaisseur du gâteau sur la toile filtrante
Filtre à bande