Filtration
427
6. Filtration continue avec filtre rotatif
Exercice n° 9.25
Une suspension aqueuse de carbonate de calcium est filtrée sur un filtre rotatif
tournant à une vitesse de 12 tr.min-1. La surface de filtration est de 2,57 m2 et 40 % de
cette surface est immergée dans la suspension. La pression de filtration est de 0,91 bar
et, à cette pression, 2,15 kg de gâteau est formé par kg de solide sec. Le filtrat possède
une viscosité de 1,13 cPo et sa masse volumique est de 1 100 kg.m-3. La suspension
contient 8 % en masse de solide.
Les caractéristiques de la filtration de la suspension sont étudiées expérimentalement en utilisant un filtre plaque pilote. La surface de ce filtre est de 0,029 m2 et il a
été obtenu les valeurs suivantes pour la résistance spécifique du gâteau 2,56.1O10 p0,055
et pour la résistance du milieu filtrant l,72.109 p0'20-’ avec p en Pa. Calculer le temps
nécessaire pour obtenir 3 m3 de filtrat.
Corrigé
1 7
N =1,2 tr.min-1 = — = 0,02 tr.s-1 ; A = 2,57 m2 ; k = 40 % ; p = 0,91 bar = 9,1.104 Pa ;
60
Wgât = 2U5 = 0,465 ’ = 1 ’13 CP° = 1 ’13,10"3 Pa,S ’ pf = 1 100 kg'm~3 ’ Wsusp = 8 % ’
Apii = 0,029 m2 ; oc = 2,56.1010 p0’055 ; Rs = 1,72.109 p01205 ; Vfllt = 3,0 m3.
D’après l’équation 3.20 modifiée et adaptée au filtre rotatif,l’équation de la
.
-2 2 A Rs N v
nitration à pression constante, peut s’écrire sous la forme V~ +——— v
_ 2kN A2 Ap
a c pf
Dans les conditions expérimentales :
iz.
z .
.
z 1 s
cz 1 f\io o,o$5 _q cæ inæ
• la résistance spécifique du gateau est égalé a oc = zpo.iu p
- zpo.iu
x(9,1.1O4)0,055 = 2,56.1010x 1,87 = 4,79.1010 m.kg-1 ;
ç
9
• la résistance du support filtrant est égale à Rs = 1,72.10 p
= 1,72.10
x (9,1.1O4)0’205 = 1,72.109x 10,39 = 1,79.1010m-1 ;
• la concentration de la suspension est déduite de son titre massique. Une suspension à 8 % en masse contient 80 kg de solide pour 1 000 kg de suspension. En réa
üté, il est retenu (2,15 - 1) = 1,15 kg de filtrat par kg de gâteau soit 80 x 1,15 = 92 kg
de solide humide pour (920 - 12) = 908 kg de filtrat (V =~zr =
ni ). La concentration de la suspension est donc égale à c =
80
0,825
= 97,0 kg.m-3.
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6. Filtration continue avec filtre rotatif
Exercice n° 9.25
Une suspension aqueuse de carbonate de calcium est filtrée sur un filtre rotatif
tournant à une vitesse de 12 tr.min-1. La surface de filtration est de 2,57 m2 et 40 % de
cette surface est immergée dans la suspension. La pression de filtration est de 0,91 bar
et, à cette pression, 2,15 kg de gâteau est formé par kg de solide sec. Le filtrat possède
une viscosité de 1,13 cPo et sa masse volumique est de 1 100 kg.m-3. La suspension
contient 8 % en masse de solide.
Les caractéristiques de la filtration de la suspension sont étudiées expérimentalement en utilisant un filtre plaque pilote. La surface de ce filtre est de 0,029 m2 et il a
été obtenu les valeurs suivantes pour la résistance spécifique du gâteau 2,56.1O10 p0,055
et pour la résistance du milieu filtrant l,72.109 p0'20-’ avec p en Pa. Calculer le temps
nécessaire pour obtenir 3 m3 de filtrat.
Corrigé
1 7
N =1,2 tr.min-1 = — = 0,02 tr.s-1 ; A = 2,57 m2 ; k = 40 % ; p = 0,91 bar = 9,1.104 Pa ;
60
Wgât = 2U5 = 0,465 ’ = 1 ’13 CP° = 1 ’13,10"3 Pa,S ’ pf = 1 100 kg'm~3 ’ Wsusp = 8 % ’
Apii = 0,029 m2 ; oc = 2,56.1010 p0’055 ; Rs = 1,72.109 p01205 ; Vfllt = 3,0 m3.
D’après l’équation 3.20 modifiée et adaptée au filtre rotatif,l’équation de la
.
-2 2 A Rs N v
nitration à pression constante, peut s’écrire sous la forme V~ +——— v
_ 2kN A2 Ap
a c pf
Dans les conditions expérimentales :
iz.
z .
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z 1 s
cz 1 f\io o,o$5 _q cæ inæ
• la résistance spécifique du gateau est égalé a oc = zpo.iu p
- zpo.iu
x(9,1.1O4)0,055 = 2,56.1010x 1,87 = 4,79.1010 m.kg-1 ;
ç
9
• la résistance du support filtrant est égale à Rs = 1,72.10 p
= 1,72.10
x (9,1.1O4)0’205 = 1,72.109x 10,39 = 1,79.1010m-1 ;
• la concentration de la suspension est déduite de son titre massique. Une suspension à 8 % en masse contient 80 kg de solide pour 1 000 kg de suspension. En réa
üté, il est retenu (2,15 - 1) = 1,15 kg de filtrat par kg de gâteau soit 80 x 1,15 = 92 kg
de solide humide pour (920 - 12) = 908 kg de filtrat (V =~zr =
ni ). La concentration de la suspension est donc égale à c =
80
0,825
= 97,0 kg.m-3.