Filtration
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3.1.3. Influence du procédé
3.1.3.1. Influence de la perte de charge
L'équation de Kozeny - Carman suppose le gâteau incompressible. Aussi doiton distinguer deux cas. Si le gâteau est :
• incompressible ou peu compressible (la plupart des produits minéraux), une
augmentation de la perte de charge augmente la vitesse de la filtration. Il est possible
d’utiliser alors une filtration à débit constant jusqu’à atteindre une pression compatible
avec la résistance mécanique du filtre ;
• compressible (la plupart des produits organiques), une augmentation de la
perte de charge peut provoquer des tassements et des déformations des particules. La
porosité diminue lorsque la pression augmente et il est nécessaire d'effectuer une étude
de laboratoire pour déterminer l'influence exacte de la perte de charge (c/. équation
3.31) et d’en déduire la résistance spécifique moyenne (cf. équation 3.32). Une légère
élévation de la perte de charge favorise la filtration alors qu'une forte augmentation la
défavorise. On a donc intérêt à régler la pression à un niveau assez bas et travailler à
cette pression constante pour ne pas écraser le gâteau. Il est cependant possible de terminer l’opération à débit constant pour obtenir un gâteau plus sec.
3.1.3.2. Influence de la couche filtrante
Il faut prendre en considération la nature, la porosité, la surface, l’épaisseur de
la couche, les caractéristiques mécaniques et chimiques ainsi que la capacité de régénération du milieu filtrant (cf. paragraphe 3.3).
3.1.3.3. Influence des floculants
Le dosage des floculants doit être très soigné pour permettre une efficacité
maximale (c/ paragraphe 3.2.1.2). Il ne faut pas oublier aussi que la grosseur des flocons diminue avec la pression par suite de leur écrasement. Il est donc recommandé de
filtrer les solutions floculées sous basse pression. Les flocons sont également très
sensibles aux actions mécaniques. Il faut éviter de leur appliquer une vitesse d’agitation trop importante et d’alimenter le filtre avec une pompe centrifuge.
3.1.3.4. Influence de l’aération de la suspension
L’homogénéité de la suspension avant filtration est parfois assurée par injection
d’air comprimé. Il en résulte une dissolution de l’air dans le solvant. La présence d’air
dissous induit par contre un dégazage progressif du filtrat pendant la filtration puisque
la pression diminue progressivement. Les bulles vont ensuite grossir et freiner 1 écoulement par accroissement de la résistance spécifique du gâteau. Ce phénomène se
manifeste particulièrement dans les filtrations sous vide.
3.1.3.5. Influence du lavage
La filtration proprement dite est généralement suivie d’un lavage avec un liquide pour éliminer la liqueur interstitielle. La nature du liquide de lavage, sa quantité ou
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3.1.3. Influence du procédé
3.1.3.1. Influence de la perte de charge
L'équation de Kozeny - Carman suppose le gâteau incompressible. Aussi doiton distinguer deux cas. Si le gâteau est :
• incompressible ou peu compressible (la plupart des produits minéraux), une
augmentation de la perte de charge augmente la vitesse de la filtration. Il est possible
d’utiliser alors une filtration à débit constant jusqu’à atteindre une pression compatible
avec la résistance mécanique du filtre ;
• compressible (la plupart des produits organiques), une augmentation de la
perte de charge peut provoquer des tassements et des déformations des particules. La
porosité diminue lorsque la pression augmente et il est nécessaire d'effectuer une étude
de laboratoire pour déterminer l'influence exacte de la perte de charge (c/. équation
3.31) et d’en déduire la résistance spécifique moyenne (cf. équation 3.32). Une légère
élévation de la perte de charge favorise la filtration alors qu'une forte augmentation la
défavorise. On a donc intérêt à régler la pression à un niveau assez bas et travailler à
cette pression constante pour ne pas écraser le gâteau. Il est cependant possible de terminer l’opération à débit constant pour obtenir un gâteau plus sec.
3.1.3.2. Influence de la couche filtrante
Il faut prendre en considération la nature, la porosité, la surface, l’épaisseur de
la couche, les caractéristiques mécaniques et chimiques ainsi que la capacité de régénération du milieu filtrant (cf. paragraphe 3.3).
3.1.3.3. Influence des floculants
Le dosage des floculants doit être très soigné pour permettre une efficacité
maximale (c/ paragraphe 3.2.1.2). Il ne faut pas oublier aussi que la grosseur des flocons diminue avec la pression par suite de leur écrasement. Il est donc recommandé de
filtrer les solutions floculées sous basse pression. Les flocons sont également très
sensibles aux actions mécaniques. Il faut éviter de leur appliquer une vitesse d’agitation trop importante et d’alimenter le filtre avec une pompe centrifuge.
3.1.3.4. Influence de l’aération de la suspension
L’homogénéité de la suspension avant filtration est parfois assurée par injection
d’air comprimé. Il en résulte une dissolution de l’air dans le solvant. La présence d’air
dissous induit par contre un dégazage progressif du filtrat pendant la filtration puisque
la pression diminue progressivement. Les bulles vont ensuite grossir et freiner 1 écoulement par accroissement de la résistance spécifique du gâteau. Ce phénomène se
manifeste particulièrement dans les filtrations sous vide.
3.1.3.5. Influence du lavage
La filtration proprement dite est généralement suivie d’un lavage avec un liquide pour éliminer la liqueur interstitielle. La nature du liquide de lavage, sa quantité ou