Filtration
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33.1. Masses filtrantes
Les masses filtrantes (porous media) sont constituées d'un amas de solides :
• non agglomérés : sable, diatomite (terre d'infusoire, kieselguhr), perlite,
quartz, pulpe de cellulose, laine de verre, anthracite, linters de coton, feutre etc. ;
• agglomérés : dans ce cas, la porosité provient d'un traitement spécial (frittage)
ou de l'agglomération de grains avec un liant. Elles sont constituées de pierres poreuses synthétiques (corindon, carbone, graphite, carborundum, quartz, diatomite agglomérés par cuisson avec un liant) et de masses minérales frittées (porcelaine, verre,
métaux). Ces dernières sont utilisées, sous forme de dalles ou bougies, pour la filtration de l'eau, des jus de sucrerie, des solutions acides. Les métaux et les alliages frittés,
(bronze, nickel, acier inox) sont employés pour la filtration de l'essence et de l'air
comprimé.
33.2. Membranes filtrantes
Les membranes filtrantes (membranes) sont surtout utilisées en filtration
stérilisante et en microfiltration tangentielle. Elles sont constituées de :
• tissus de coton, laine ou d'agents synthétiques plus résistants tels que les
nylons, polyesters, polyacrylonitrile, chlorure de polyvinyle (PVC) ainsi que des fils
métalliques (inox, métal Monel) ;
• papiers et cartons, papiers de chiffon, papiers sans cendre (cellulose lavée
avec l’acide chlorhydrique) ou de la cellulose agglomérée à la viscose ou au latex ;
• caoutchouc et membranes polymérisées, membranes comportant un grand
nombre de trous très fins (0,1 à 1 mm) (utilisés dans les filtres à bandes) ;
• collodions. Le collodion est de la nitrocellulose dissoute dans un mélange
éthanol-éther et coagulé avec un liquide miscible au filtrat. Il donne des membranes
très fines utilisées pour l'ultrafiltration.
3.4. Divers types de filtres
3.4.1. Choix des filtres
Les facteurs qui conditionnent la filtration sont extrêmement nombreux (débit,
concentration de la suspension, caractéristiques physicochimiques du liquide et du
solide, degré de clarification souhaité, etc b- La filtration est une opération qui est parfois intégrée dans un procédé de fabrication continue et sa réalisation ne doit pas
ralentir la production. Enfin, des contraintes de sécurité ou de limitation des rejets
peuvent imposer le choix d’appareils qui ne sont peut être pas les mieux adaptés.
Compte tenu de la multiplicité et de la complexité des facteurs intervenant dans
la plupart des problèmes de filtration, il est difficile de préconiser une stratégie simple
permettant de faire le choix judicieux d’un filtre. Cependant, il est facile de réfléchir
sur un certain nombre de paramètres qui permettront de sélectionner le meilleur filtre.
Les principales caractéristiques physicochimiques du produit peuvent être :
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33.1. Masses filtrantes
Les masses filtrantes (porous media) sont constituées d'un amas de solides :
• non agglomérés : sable, diatomite (terre d'infusoire, kieselguhr), perlite,
quartz, pulpe de cellulose, laine de verre, anthracite, linters de coton, feutre etc. ;
• agglomérés : dans ce cas, la porosité provient d'un traitement spécial (frittage)
ou de l'agglomération de grains avec un liant. Elles sont constituées de pierres poreuses synthétiques (corindon, carbone, graphite, carborundum, quartz, diatomite agglomérés par cuisson avec un liant) et de masses minérales frittées (porcelaine, verre,
métaux). Ces dernières sont utilisées, sous forme de dalles ou bougies, pour la filtration de l'eau, des jus de sucrerie, des solutions acides. Les métaux et les alliages frittés,
(bronze, nickel, acier inox) sont employés pour la filtration de l'essence et de l'air
comprimé.
33.2. Membranes filtrantes
Les membranes filtrantes (membranes) sont surtout utilisées en filtration
stérilisante et en microfiltration tangentielle. Elles sont constituées de :
• tissus de coton, laine ou d'agents synthétiques plus résistants tels que les
nylons, polyesters, polyacrylonitrile, chlorure de polyvinyle (PVC) ainsi que des fils
métalliques (inox, métal Monel) ;
• papiers et cartons, papiers de chiffon, papiers sans cendre (cellulose lavée
avec l’acide chlorhydrique) ou de la cellulose agglomérée à la viscose ou au latex ;
• caoutchouc et membranes polymérisées, membranes comportant un grand
nombre de trous très fins (0,1 à 1 mm) (utilisés dans les filtres à bandes) ;
• collodions. Le collodion est de la nitrocellulose dissoute dans un mélange
éthanol-éther et coagulé avec un liquide miscible au filtrat. Il donne des membranes
très fines utilisées pour l'ultrafiltration.
3.4. Divers types de filtres
3.4.1. Choix des filtres
Les facteurs qui conditionnent la filtration sont extrêmement nombreux (débit,
concentration de la suspension, caractéristiques physicochimiques du liquide et du
solide, degré de clarification souhaité, etc b- La filtration est une opération qui est parfois intégrée dans un procédé de fabrication continue et sa réalisation ne doit pas
ralentir la production. Enfin, des contraintes de sécurité ou de limitation des rejets
peuvent imposer le choix d’appareils qui ne sont peut être pas les mieux adaptés.
Compte tenu de la multiplicité et de la complexité des facteurs intervenant dans
la plupart des problèmes de filtration, il est difficile de préconiser une stratégie simple
permettant de faire le choix judicieux d’un filtre. Cependant, il est facile de réfléchir
sur un certain nombre de paramètres qui permettront de sélectionner le meilleur filtre.
Les principales caractéristiques physicochimiques du produit peuvent être :