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Chapitre 3
en particules solides et de la finesse recherchée. La regenéiation du lit filtrant est
effectuée par envoi d’eau (ou d’air), à contre-courants sous pression par l’intermédiaire de buses. On distingue les filtres :
• à courant descendant normal dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté au
sommet et rencontre d’abord la couche de sable fin puis des supports de granulométrie
croissante ;
• à drains à double courants dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté à la
fois au sommet et à la base de l’appareil. L’admission par le haut permet d’agir en filtration de surface comme dans les filtres habituels et de créer un effet de piston
hydraulique qui maintient le medium en place et facilite l’alimentation inférieure sans
soulèvement des couches ;
• à grilles dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté à la base et l’eau filtrée
tombe librement dans une bâche de stockage ;
• autolaveurs qui peuvent fonctionner en continu ou en discontinu et le lavage
est effectué lorsque la perte de charge est suffisante pour amorcer le siphon entraînant
l’eau de lavage.
3.5. Filtres sous pression
Les filtres sous pression {pressure filters) représentent certainement la catégorie
de filtres la plus utilisée industriellement. Ils peuvent être continus, mais les discontinus sont les plus courants. Ils conviennent pour traiter des suspensions possédant un
liquide visqueux, volatil ou toxique et/ou un gâteau dont la résistance spécifique est
élevée. La charge en solide doit être inférieure à 15 % et la taille minimale des particules est de 5 pm. Ils peuvent être utilisés jusqu’à 15-25 bar. Certains filtres peuvent
produire jusqu’à 5 m3.h-1 de gâteau pour un débit de filtrat de 2 000 kg.h-1. Ces filtres
sont utilisés pour la clarification des liquides mais aussi en synthèse chimique pour
isoler le solide du milieu réactionnel.
3.5.1. Filtres discontinus
3.5.1.1. Büchner à pression
Ce sont surtout des filtres de laboratoire ou pilote {cf. figure 3.13.B) mais il
existe aussi des versions industrielles conçues sur le même principe. Dans ce cas, la
partie filtrante repose sur un bac de récupération du filtrat. Le filtre est alimenté sous
pression à la partie supérieure et le filtrat est éliminé à la base à pression atmosphérique. Le gâteau est enlevé, soit à la fin de l’opération, soit quand la capacité maximale
du filtre est atteinte. Il est ensuite mis à sécher.
3.5.1.2. Filtres à sable
Les filtres à sable {sandfilters) sont utilisés pour la clarification des eaux. Us
sont constitues de récipients cylindriques pouvant supporter la pression. Ils sont analogues aux précédents {cf. figure 3.13.A) mais fonctionnent sous pression.
Chapitre 3
en particules solides et de la finesse recherchée. La regenéiation du lit filtrant est
effectuée par envoi d’eau (ou d’air), à contre-courants sous pression par l’intermédiaire de buses. On distingue les filtres :
• à courant descendant normal dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté au
sommet et rencontre d’abord la couche de sable fin puis des supports de granulométrie
croissante ;
• à drains à double courants dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté à la
fois au sommet et à la base de l’appareil. L’admission par le haut permet d’agir en filtration de surface comme dans les filtres habituels et de créer un effet de piston
hydraulique qui maintient le medium en place et facilite l’alimentation inférieure sans
soulèvement des couches ;
• à grilles dans lesquels le liquide à filtrer est alimenté à la base et l’eau filtrée
tombe librement dans une bâche de stockage ;
• autolaveurs qui peuvent fonctionner en continu ou en discontinu et le lavage
est effectué lorsque la perte de charge est suffisante pour amorcer le siphon entraînant
l’eau de lavage.
3.5. Filtres sous pression
Les filtres sous pression {pressure filters) représentent certainement la catégorie
de filtres la plus utilisée industriellement. Ils peuvent être continus, mais les discontinus sont les plus courants. Ils conviennent pour traiter des suspensions possédant un
liquide visqueux, volatil ou toxique et/ou un gâteau dont la résistance spécifique est
élevée. La charge en solide doit être inférieure à 15 % et la taille minimale des particules est de 5 pm. Ils peuvent être utilisés jusqu’à 15-25 bar. Certains filtres peuvent
produire jusqu’à 5 m3.h-1 de gâteau pour un débit de filtrat de 2 000 kg.h-1. Ces filtres
sont utilisés pour la clarification des liquides mais aussi en synthèse chimique pour
isoler le solide du milieu réactionnel.
3.5.1. Filtres discontinus
3.5.1.1. Büchner à pression
Ce sont surtout des filtres de laboratoire ou pilote {cf. figure 3.13.B) mais il
existe aussi des versions industrielles conçues sur le même principe. Dans ce cas, la
partie filtrante repose sur un bac de récupération du filtrat. Le filtre est alimenté sous
pression à la partie supérieure et le filtrat est éliminé à la base à pression atmosphérique. Le gâteau est enlevé, soit à la fin de l’opération, soit quand la capacité maximale
du filtre est atteinte. Il est ensuite mis à sécher.
3.5.1.2. Filtres à sable
Les filtres à sable {sandfilters) sont utilisés pour la clarification des eaux. Us
sont constitues de récipients cylindriques pouvant supporter la pression. Ils sont analogues aux précédents {cf. figure 3.13.A) mais fonctionnent sous pression.