146
Chapitre 3
3.4.1.4. Caractéristiques du solide
La dimension des particules ainsi que leur analyse granulométrique et la structure cristalline vont permettre de choisir le medium de filtration et éventuellement
l’utilisation d’adjuvants. De plus, ces facteurs influent sur la perméabilité et la compressibilité du gâteau en modifiant sa résistance à l’écoulement du liquide et le rendement d’un appareil. La finesse des particules devant être filtrées influe aussi sur le
choix du filtre. Ces caractéristiques sont résumées dans le tableau 3.2.
3.4.1.5. Autres caractéristiques
Il est souvent possible d’améliorer la filtrabilité du gâteau en modifiant certaines caractéristiques. Par exemple :
• la hausse de la température accroît le débit de filtration en réduit la viscosité ;
• l’utilisation de floculants augmente la taille des particules ;
• la modification du pH peut avoir une influence sur les caractéristiques du
solide, du liquide ou des deux ;
• l’addition d’adjuvants accroît la porosité et réduit la compressibilité du gâteau.
3.4.1.6. Type de filtre
Il est possible de trouver dans la littérature des tableaux dans lesquels sont classés les différents procédés de filtration et où sont précisés leurs performances quant à :
• la teneur en solides de la suspension (c/ tableau 3.1) ;
• la finesse des particules (cf tableau 3.2) ;
• l’utilisation du mode discontinu ou continu ;
• la possibilité de lavage et de séchage du gâteau ;
• la récupération du gâteau sous forme sèche ou non ;
• la possibilité d'automatisation de l’opération.
Bien qu’il existe quelques cas particuliers, d’une façon générale, les filtres :
• sous pression sont employés pour des suspensions assez diluées (0,05 - 1,0 %)
contenant des solides relativement denses et de taille comprise entre 5 et 100 pm ;
• sous vide sont utilisés pour la filtration de suspensions concentrées ( 1 - 50 %)
dans la mesure où le solvant n’est pas trop volatil. Les granulométries sont comprises
entre 50 et 150 pm. Les filtres rotatifs à précouche tolèrent des solides plus fins.
Le choix du filtre est surtout fait en fonction du type d’opération. Pour une :
• clarification, il est possible d’utiliser principalement des filtres sous pression
(à sable, à plaques ou à précouche, à bougies, à cadres verticaux ou horizontaux, à plaques) ou sous vide (à tambour rotatif à précouche) ;
• récupération du solide, des filtres sous pression (filtre-presse, à tambour) et
sous vide (filtre a trémie, à bandes, à plans horizontaux ou Nutsche) sont utilisés ;
• filtration de sécurité, on utilise des filtres sous pression à cartouches, à poches
ou a plaques ;
•filtration grossière, les filtres à tamis sont utilisés.
Chapitre 3
3.4.1.4. Caractéristiques du solide
La dimension des particules ainsi que leur analyse granulométrique et la structure cristalline vont permettre de choisir le medium de filtration et éventuellement
l’utilisation d’adjuvants. De plus, ces facteurs influent sur la perméabilité et la compressibilité du gâteau en modifiant sa résistance à l’écoulement du liquide et le rendement d’un appareil. La finesse des particules devant être filtrées influe aussi sur le
choix du filtre. Ces caractéristiques sont résumées dans le tableau 3.2.
3.4.1.5. Autres caractéristiques
Il est souvent possible d’améliorer la filtrabilité du gâteau en modifiant certaines caractéristiques. Par exemple :
• la hausse de la température accroît le débit de filtration en réduit la viscosité ;
• l’utilisation de floculants augmente la taille des particules ;
• la modification du pH peut avoir une influence sur les caractéristiques du
solide, du liquide ou des deux ;
• l’addition d’adjuvants accroît la porosité et réduit la compressibilité du gâteau.
3.4.1.6. Type de filtre
Il est possible de trouver dans la littérature des tableaux dans lesquels sont classés les différents procédés de filtration et où sont précisés leurs performances quant à :
• la teneur en solides de la suspension (c/ tableau 3.1) ;
• la finesse des particules (cf tableau 3.2) ;
• l’utilisation du mode discontinu ou continu ;
• la possibilité de lavage et de séchage du gâteau ;
• la récupération du gâteau sous forme sèche ou non ;
• la possibilité d'automatisation de l’opération.
Bien qu’il existe quelques cas particuliers, d’une façon générale, les filtres :
• sous pression sont employés pour des suspensions assez diluées (0,05 - 1,0 %)
contenant des solides relativement denses et de taille comprise entre 5 et 100 pm ;
• sous vide sont utilisés pour la filtration de suspensions concentrées ( 1 - 50 %)
dans la mesure où le solvant n’est pas trop volatil. Les granulométries sont comprises
entre 50 et 150 pm. Les filtres rotatifs à précouche tolèrent des solides plus fins.
Le choix du filtre est surtout fait en fonction du type d’opération. Pour une :
• clarification, il est possible d’utiliser principalement des filtres sous pression
(à sable, à plaques ou à précouche, à bougies, à cadres verticaux ou horizontaux, à plaques) ou sous vide (à tambour rotatif à précouche) ;
• récupération du solide, des filtres sous pression (filtre-presse, à tambour) et
sous vide (filtre a trémie, à bandes, à plans horizontaux ou Nutsche) sont utilisés ;
• filtration de sécurité, on utilise des filtres sous pression à cartouches, à poches
ou a plaques ;
•filtration grossière, les filtres à tamis sont utilisés.