Filtration
399
c- La filtration est ensuite réalisée sur un filtre-presse équipé de 17 plateaux de 1 m de
côté supportant la même toile que sur le filtre pilote et permettant d’obtenir 16 gâteaux
de 7 cm d’épaisseur au maximum. La filtration est d’abord effectuée à débit constant
jusqu’à ce qu’une pression de 1,5 bar soit obtenue. Le débit est de 4 L.s"1. Elle est
poursuivie ensuite à pression constante. Calculer le temps mis pour atteindre 1,5 bar et
la masse de filtrat obtenue. Calculer le temps mis pour filtrer le reste de la suspension
à pression constante et en déduire l’épaisseur du gâteau. Pour ces déterminations, les
résultats obtenus sur filtre pilote seront utilisés.
Corrigé
Equation de la réaction
Ci0H21O2-CO2Na + H+ —> Ci0H21O2-CO2H + Na
240
218
Une solution 0,5 M (0,5 kmol.m 3) de sel de sodium conduit à une suspension
contenant 218 x 0,5 = 109 kg de cristaux par m3 de filtrat. La réaction permet
436
d’obtenir 2,0 kmol d’acide, soit 2 x 218 = 436 kg de produit sec et donne aussi —
= 4 m3 de filtrat.
a- Essais de laboratoire
.
c = 109 kg.m-3; L = 1 = 20 cm = 0,2 m => A = 0,04 m2 ; |lf = 1,1 cPo = 1,1.10" Pa.s.
Pour une filtration à pression constante, nous pouvons utiliser l’équation 3.20
modifiée, — = - ac^f V+ Rs^f , qui permet d’accéder aux paramètres de la
V
2A2Ap
AAp
filtration à diverses pressions. Les résultats expérimentaux sont exploités dans le
tableau ci-dessous pour les diverses pressions étudiées.
V(L)
Pi = 0,5 bar
p2 = 1,2 bar
p3 = 2,0 bar
p4 = 3,0 bar
t(s) t/V (s.L"1) t(s) t/V (s.L"1) t (s) t/V (s.L"1) t (s) t/V (s.L"1)
0,5
17
34,0
14
28,0
12
24,0
11
22,0
1,0
65
65,0
52
52,0
49
49,0
47
47,0
_ 1>5 , '
139
92,7
117
78,0
107
71,3
104
69,3
2,0
246
123,0
203
101,5
193
96,5
182
91,0
2,5
380
152,0
318
127,2
300
120,0
283
113^
3,0
547
182,3
461
153,7
432
144,0
409
136,3
3,5
747
213,4
626
178,9
589
168,3
556
158,9
4,0
973
243,3
818
204,5
768
192,0
729
182,3
5,0
1 524
304,8
1 276
255,2
1 204
240,8
1 138
227,6
399
c- La filtration est ensuite réalisée sur un filtre-presse équipé de 17 plateaux de 1 m de
côté supportant la même toile que sur le filtre pilote et permettant d’obtenir 16 gâteaux
de 7 cm d’épaisseur au maximum. La filtration est d’abord effectuée à débit constant
jusqu’à ce qu’une pression de 1,5 bar soit obtenue. Le débit est de 4 L.s"1. Elle est
poursuivie ensuite à pression constante. Calculer le temps mis pour atteindre 1,5 bar et
la masse de filtrat obtenue. Calculer le temps mis pour filtrer le reste de la suspension
à pression constante et en déduire l’épaisseur du gâteau. Pour ces déterminations, les
résultats obtenus sur filtre pilote seront utilisés.
Corrigé
Equation de la réaction
Ci0H21O2-CO2Na + H+ —> Ci0H21O2-CO2H + Na
240
218
Une solution 0,5 M (0,5 kmol.m 3) de sel de sodium conduit à une suspension
contenant 218 x 0,5 = 109 kg de cristaux par m3 de filtrat. La réaction permet
436
d’obtenir 2,0 kmol d’acide, soit 2 x 218 = 436 kg de produit sec et donne aussi —
= 4 m3 de filtrat.
a- Essais de laboratoire
.
c = 109 kg.m-3; L = 1 = 20 cm = 0,2 m => A = 0,04 m2 ; |lf = 1,1 cPo = 1,1.10" Pa.s.
Pour une filtration à pression constante, nous pouvons utiliser l’équation 3.20
modifiée, — = - ac^f V+ Rs^f , qui permet d’accéder aux paramètres de la
V
2A2Ap
AAp
filtration à diverses pressions. Les résultats expérimentaux sont exploités dans le
tableau ci-dessous pour les diverses pressions étudiées.
V(L)
Pi = 0,5 bar
p2 = 1,2 bar
p3 = 2,0 bar
p4 = 3,0 bar
t(s) t/V (s.L"1) t(s) t/V (s.L"1) t (s) t/V (s.L"1) t (s) t/V (s.L"1)
0,5
17
34,0
14
28,0
12
24,0
11
22,0
1,0
65
65,0
52
52,0
49
49,0
47
47,0
_ 1>5 , '
139
92,7
117
78,0
107
71,3
104
69,3
2,0
246
123,0
203
101,5
193
96,5
182
91,0
2,5
380
152,0
318
127,2
300
120,0
283
113^
3,0
547
182,3
461
153,7
432
144,0
409
136,3
3,5
747
213,4
626
178,9
589
168,3
556
158,9
4,0
973
243,3
818
204,5
768
192,0
729
182,3
5,0
1 524
304,8
1 276
255,2
1 204
240,8
1 138
227,6