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