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Chapitre 6
5- Filtration des gaz
5.1. Notions théoriques
5.1.1. Généralités
5.1.1.1. Principe de la séparation
Dans ce procédé, la suspension gazeuse traverse une surface filtrante dont la
porosité permet de retenir des particules solides et de laisser passer ce gaz, comme
dans le cas des suspensions liquides. Le dépôt de solide engendre également une accumulation sur le filtre induisant une augmentation de la perte de charge de part et
d’autre du système membrane-dépôt. Le solide doit être éliminé artificiellement de la
membrane pour éviter le colmatage progressif de la toile. Il est donc nécessaire de
régénérer le filtre périodiquement, en fonction de la concentration de la suspension et
de la nature des poussières et du filtre, pour que l’épuration soit rapide tout en restant
efficace.
Cette opération complète souvent le dépoussiérage par centrifugation et permet
d’éliminer les petites particules qui n’ont pas pu être séparées avec des cyclones.
5.1.1.2. Diverses catégories de milieux filtrants
Les milieux filtrants filtering media) utilisés pour cette opération sont des :
• lits de solides divisés (sable, charbon, métal, bois, etc.) ;
• fibres en vrac (fibres synthétiques ou de verre) ou des fibres traitées (feutres) ;
• papiers et tissus filtrants (coton, laine, nylon), pour les fines particules de
diamètre inférieur à 10 pm ;
• membranes filtrantes.
Cette technique permet de séparer des particules de dimensions comprises entre
0,01 et 150 pm mais les pertes de charge sont plus importantes qu'avec les autres
procédés en raison du colmatage des milieux filtrants. L'opération peut être effectuée
sous vide ou sous pression.
5.1.1.3. Divers modes de filtration
Les filtres constituent une alternative de choix lorsque l’on veut séparer une
plage de petites particules avec une bonne efficacité. Par rapport à l’application, le
modèle et le type d’opération, ils se décomposent en deux grandes catégories, chaque
catégorie pouvant être utilisée ensuite dans plusieurs appareils. On distingue les :
•filtres à lits épais (deep-bedfilters) à haute efficacité utilisés pour les gaz peu
chargés (quelques mg.m 3). On les utilise en ventilation, pour la production d air
conditionné, des salles blanches et la protection respiratoire. Ils sont constitués de
fibres en vrac. Quand l’air traverse le milieu, la poussière s’accumule à l’intérieur
(filtration en profondeur). Ensuite, le milieu filtrant doit être nettoyé. Les filtres
Chapitre 6
5- Filtration des gaz
5.1. Notions théoriques
5.1.1. Généralités
5.1.1.1. Principe de la séparation
Dans ce procédé, la suspension gazeuse traverse une surface filtrante dont la
porosité permet de retenir des particules solides et de laisser passer ce gaz, comme
dans le cas des suspensions liquides. Le dépôt de solide engendre également une accumulation sur le filtre induisant une augmentation de la perte de charge de part et
d’autre du système membrane-dépôt. Le solide doit être éliminé artificiellement de la
membrane pour éviter le colmatage progressif de la toile. Il est donc nécessaire de
régénérer le filtre périodiquement, en fonction de la concentration de la suspension et
de la nature des poussières et du filtre, pour que l’épuration soit rapide tout en restant
efficace.
Cette opération complète souvent le dépoussiérage par centrifugation et permet
d’éliminer les petites particules qui n’ont pas pu être séparées avec des cyclones.
5.1.1.2. Diverses catégories de milieux filtrants
Les milieux filtrants filtering media) utilisés pour cette opération sont des :
• lits de solides divisés (sable, charbon, métal, bois, etc.) ;
• fibres en vrac (fibres synthétiques ou de verre) ou des fibres traitées (feutres) ;
• papiers et tissus filtrants (coton, laine, nylon), pour les fines particules de
diamètre inférieur à 10 pm ;
• membranes filtrantes.
Cette technique permet de séparer des particules de dimensions comprises entre
0,01 et 150 pm mais les pertes de charge sont plus importantes qu'avec les autres
procédés en raison du colmatage des milieux filtrants. L'opération peut être effectuée
sous vide ou sous pression.
5.1.1.3. Divers modes de filtration
Les filtres constituent une alternative de choix lorsque l’on veut séparer une
plage de petites particules avec une bonne efficacité. Par rapport à l’application, le
modèle et le type d’opération, ils se décomposent en deux grandes catégories, chaque
catégorie pouvant être utilisée ensuite dans plusieurs appareils. On distingue les :
•filtres à lits épais (deep-bedfilters) à haute efficacité utilisés pour les gaz peu
chargés (quelques mg.m 3). On les utilise en ventilation, pour la production d air
conditionné, des salles blanches et la protection respiratoire. Ils sont constitués de
fibres en vrac. Quand l’air traverse le milieu, la poussière s’accumule à l’intérieur
(filtration en profondeur). Ensuite, le milieu filtrant doit être nettoyé. Les filtres