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Chapitre 11
le solide et/ou le liquide pouvant être le(s) produit(s) à valoriser (industries chimiques,
parachimiques, agroalimentaires, stations d’épuration, etc}.
1.2. Notions fondamentales
1.2.1. Formation du gâteau
Lorsqu'une suspension de particules solides dans un liquide passe à travers un
milieu filtrant (toile ou couche de porosité inférieure à la taille des particules à séparer), le liquide circule dans les canaux tandis que les particules sont arrêtées. Celles-ci
s'enchevêtrent et le lit constitué sert à son tour de milieu filtrant supplémentaire pour
les autres particules qui se déposent en formant un gâteau dont l'épaisseur croît au fur
et à mesure du passage de la suspension.
Il est nécessaire d'exercer une pression en amont ou une dépression en aval pour
combattre la perte de charge provenant de la viscosité du fluide et des frottements dans
les canaux et interstices et augmenter la vitesse de filtration. C'est cette différence de
pression qui règle la vitesse.
La nature de la filtration dépend aussi de la nature du gâteau formé. Un gâteau
est :
• incompressible lorsque son épaisseur ne change pas sous l'influence de la pression exercée ;
• compressible lorsque son épaisseur varie sous l'influence de la pression nécessaire à la filtration. La plupart des lits de particules rencontrés dans l'industrie chimique sont compressibles, notamment avec les produits organiques.
12.2. Formules de la filtration
Les formules mathématiques expriment la résistance du gâteau et du milieu
filtrant et permettent de déterminer le temps de filtration d'un volume de filtrat donné.
Ces expressions sont données pour des gâteaux incompressibles mais peuvent être
extrapolées pour les gâteaux compressibles après calcul du coefficient de compressibilité.
La loi expérimentale de la filtration est dérivée des formules de Darcy et de
Kozeny - Carman. Elle indique que la perte de charge totale (gâteau plus support), Ap,
est proportionnelle à la somme des résistances du gâteau, Rg, et du support filtrant, Rs,
• •
dV
ainsi qu'à la viscosité dynamique du fluide, pf, au débit volumique, —et inversement proportionnelle à la surface du filtre, A.
Ap = IR qv = (Rg + Rs) lie
(11.1)
A dt
Chapitre 11
le solide et/ou le liquide pouvant être le(s) produit(s) à valoriser (industries chimiques,
parachimiques, agroalimentaires, stations d’épuration, etc}.
1.2. Notions fondamentales
1.2.1. Formation du gâteau
Lorsqu'une suspension de particules solides dans un liquide passe à travers un
milieu filtrant (toile ou couche de porosité inférieure à la taille des particules à séparer), le liquide circule dans les canaux tandis que les particules sont arrêtées. Celles-ci
s'enchevêtrent et le lit constitué sert à son tour de milieu filtrant supplémentaire pour
les autres particules qui se déposent en formant un gâteau dont l'épaisseur croît au fur
et à mesure du passage de la suspension.
Il est nécessaire d'exercer une pression en amont ou une dépression en aval pour
combattre la perte de charge provenant de la viscosité du fluide et des frottements dans
les canaux et interstices et augmenter la vitesse de filtration. C'est cette différence de
pression qui règle la vitesse.
La nature de la filtration dépend aussi de la nature du gâteau formé. Un gâteau
est :
• incompressible lorsque son épaisseur ne change pas sous l'influence de la pression exercée ;
• compressible lorsque son épaisseur varie sous l'influence de la pression nécessaire à la filtration. La plupart des lits de particules rencontrés dans l'industrie chimique sont compressibles, notamment avec les produits organiques.
12.2. Formules de la filtration
Les formules mathématiques expriment la résistance du gâteau et du milieu
filtrant et permettent de déterminer le temps de filtration d'un volume de filtrat donné.
Ces expressions sont données pour des gâteaux incompressibles mais peuvent être
extrapolées pour les gâteaux compressibles après calcul du coefficient de compressibilité.
La loi expérimentale de la filtration est dérivée des formules de Darcy et de
Kozeny - Carman. Elle indique que la perte de charge totale (gâteau plus support), Ap,
est proportionnelle à la somme des résistances du gâteau, Rg, et du support filtrant, Rs,
• •
dV
ainsi qu'à la viscosité dynamique du fluide, pf, au débit volumique, —et inversement proportionnelle à la surface du filtre, A.
Ap = IR qv = (Rg + Rs) lie
(11.1)
A dt