Chapitre 3
116
Les filtres sous vide travaillent généralement sous différence de pression constante. Cette pression, écart entre la pression atmosphérique et le vide est fournie par
une pompe à vide, un éjecteur, etc.
Un filtre alimenté par gravité fonctionne soit sous pression variable, si la suspension est alimentée sur le filtre en une seule fois et que sa hauteur diminue dans le
temps, soit sous pression constante si, par exemple un système de trop-plein, maintient
cette hauteur constante au-dessus du filtre.
Les filtres sous pression peuvent fonctionner selon les trois types de filtration de
la figure 3.2 selon l’adaptation technologique appropriée et l’objectif recherché.
223. Divers types de gâteaux
Le type de filtration qui doit être utilisé dépend aussi de la nature du gâteau
formé pendant l’opération. Un gâteau est :
• incompressible {incompressible filter cake), lorsque son épaisseur ne change
pas sous l'influence de la pression exercée. Les lits de particules peu déformables et de
dimensions uniformes appartiennent à cette catégorie : lits de sable, de cailloux et la
plupart des produits minéraux ;
• compressible {compressible filter cake), lorsque son épaisseur varie sous l'influence de la pression nécessaire à la filtration : la plupart des lits de particules rencontrés dans l'industrie chimique et, notamment organiques, formés d'agglomérats ou flocons de petites particules, sont compressibles.
Si le gâteau formé est :
• peu compressible, l’alimentation à débit constant (vitesse constante) est effectuée jusqu’à ce que la pression atteigne une valeur maximale compatible avec la résistance mécanique du système. Au-delà de cette pression, le système de sécurité intervient et une certaine partie de la suspension est recyclée avant d’entrer dans le filtre
(circulation «en canard») pour permettre à la pression de rester constante ;
• compressible, le système de sécurité doit être réglé à une pression assez basse
pour ne pas écraser le gâteau. Il est donc nécessaire de travailler à pression constante
pendant la plus grande partie de l’opération. Il est cependant possible de repasser à
débit constant en fin de filtration pour faciliter l’élimination du liquide d’imprégnation
et ainsi obtenir un gâteau moins humide.
Une pompe volumétrique permet en général de travailler à débit moyen
constant. Les pompes volumétriques fournissant un débit relativement faible, les filtres
de grosses capacités sont généralement alimentés par des pompes centrifuges et
fonctionnent donc sous pression et débit variables.
23. Équations de base de la filtration
r Avant de commencer une filtration avec une suspension de teneur connue en
solide, il est intéressant de pouvoir calculer le volume de filtrat et la masse de gâteau
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Les filtres sous vide travaillent généralement sous différence de pression constante. Cette pression, écart entre la pression atmosphérique et le vide est fournie par
une pompe à vide, un éjecteur, etc.
Un filtre alimenté par gravité fonctionne soit sous pression variable, si la suspension est alimentée sur le filtre en une seule fois et que sa hauteur diminue dans le
temps, soit sous pression constante si, par exemple un système de trop-plein, maintient
cette hauteur constante au-dessus du filtre.
Les filtres sous pression peuvent fonctionner selon les trois types de filtration de
la figure 3.2 selon l’adaptation technologique appropriée et l’objectif recherché.
223. Divers types de gâteaux
Le type de filtration qui doit être utilisé dépend aussi de la nature du gâteau
formé pendant l’opération. Un gâteau est :
• incompressible {incompressible filter cake), lorsque son épaisseur ne change
pas sous l'influence de la pression exercée. Les lits de particules peu déformables et de
dimensions uniformes appartiennent à cette catégorie : lits de sable, de cailloux et la
plupart des produits minéraux ;
• compressible {compressible filter cake), lorsque son épaisseur varie sous l'influence de la pression nécessaire à la filtration : la plupart des lits de particules rencontrés dans l'industrie chimique et, notamment organiques, formés d'agglomérats ou flocons de petites particules, sont compressibles.
Si le gâteau formé est :
• peu compressible, l’alimentation à débit constant (vitesse constante) est effectuée jusqu’à ce que la pression atteigne une valeur maximale compatible avec la résistance mécanique du système. Au-delà de cette pression, le système de sécurité intervient et une certaine partie de la suspension est recyclée avant d’entrer dans le filtre
(circulation «en canard») pour permettre à la pression de rester constante ;
• compressible, le système de sécurité doit être réglé à une pression assez basse
pour ne pas écraser le gâteau. Il est donc nécessaire de travailler à pression constante
pendant la plus grande partie de l’opération. Il est cependant possible de repasser à
débit constant en fin de filtration pour faciliter l’élimination du liquide d’imprégnation
et ainsi obtenir un gâteau moins humide.
Une pompe volumétrique permet en général de travailler à débit moyen
constant. Les pompes volumétriques fournissant un débit relativement faible, les filtres
de grosses capacités sont généralement alimentés par des pompes centrifuges et
fonctionnent donc sous pression et débit variables.
23. Équations de base de la filtration
r Avant de commencer une filtration avec une suspension de teneur connue en
solide, il est intéressant de pouvoir calculer le volume de filtrat et la masse de gâteau