Brevet FR2021648A1 — publié le 19700724

La présente invention a pour objet un procédé de filtration avec production d'un tourteau de filtration, suivi du lavage de ce tourteau. Dans maintes opérasions de filtration réalisées dans l'industri les tourteaux obtenus lors de la filtration proprement dite doi- vent encore être débarrassés, par un lavage ou un lessivage, des parties solubles, par exemple de certains selsDans ce but, on fait passer, à travers les tourteaux qui se sont formés, un produit de lavage ou de lessivage, Jusqutà ce que ce produit ne présente plus, à la sortie, qutune concentration négligeable en parties solubles du tourteau ,Dans la pratique, une telle opération de lavage doit s'étendre sur une période relativement longue et entraîne la consommation d'une quantité relativement importante de produit de lavage, ce qui explique que le lavage représente, dans le cadre de ltensemble de l'opération de filtration, un élé- ment souvent considérable du pris de revient. Be but de la présente invention est d'abaisser les frais afférents au lavage dans de telles opérations de filtration,ceci en diminuant la consommation en produit de lavage et la durée du lavage. Conformément à l'invention, ce résultat est atteint par le fait que le tourteau , qui est poreux, est homogénéisé par compression ou pressage, avant le processus de lavage. Ce pressage a évidemment pour résultat de resserrer le tourteau qui oppose donc une plus grande résistance à la circulation du produit de lavage, ce qui pourrait Laisser supposer au moins que la durée du lavage sten trouve prolongée, Or on a constaté avec surprise que, lors du lavage d'un tourteau ainsi comprimé, il suS- fit d'un temps relativement court pour que la concentration du liquide de lavage en parties solubles du tourteau, concentration mesurée à la sortie, tombe au minimum requis, Des études détaillées ont permis d'établir qu'il existait, dans un tourteau de filtration,obtenu de la manière usuelle, des zones de porosités différentes ou des zones où les espaces creux ne représentaient pas le meme volume. Lors du lavage dtun tel tourteau (non comprimé),il se forme, dans les zones à plus gros interstices, ce que l'on peut appeler des couloirs, ou trajets de lavage par où s'écoulent d'importantes quantités de produit de lavage qui ne baigne donc que les abords immédiats de ces couloirs ou trajets, tandis que,dans les zones i interstices plus serrés, les parties solubles du tourteau ne sont soumises qu'à une sorte de transport par diffusion, et ne sont donc évacuées que lentement vers lesdits couloirs de lavage.En bref, les tourteaux non comprimés ne sont traversés transversalement qu'en quelques zones par le produit de lavage, tandis que, dans les autres zones, les parties solubles doivent cheminer lentement et longuement à l'intérieur meme du tourteau, transversalement à la circulation principale du produit de lavage. Il s'ensuit que le produit de lavage reçoit, pendant longtemps encore, dans la zone de ses couloirs de lavage, les produits solubles arrivant latéralement, par diffusion, ce qui fait que le taux de concentration minimale requis dans le produit de lavage qui s'écoule n'est atteint qu'après un temps relativement long et au prix d'une consommation considérable de produit de lavage. Le pressage homogène du tourteau, pressage prévu selon l1inven- tion, supprime la formation de couloirs de lavage préférentiels et permet au produit de lavage de traverser toute la surface du tourteau avec un débit sensiblement uniforme par unité de surface. le produit de lavage est ainsi utilisé partout, dans la même mesure, pour la séparation des parties solubles, le degré d'utilisation du liquide de lavage étant d'ailleurs notablement augmenté du fait qu'il ne traverse que plus lentement la masse comprimée du tourteau . L'avantage en est, d'une part, que la consommation de produit de lavage est nettement moins importante que dans le procédé connu, et, d'autre part, (ce qui est particulièrement surprenant), que la durée du lavage se trouve considérablement raccourci. le procédé de filtration selon l'invention peut être mis en oeuvre avec les filtres connus dits filtres à plaques et membranes. Jusqu'alors, avec ces filtres connus, on pressait le tourteau de filtration après achèvement du lavage, afin de l'essorer. Ce mode de travail connu nta aucun rapport avec le procédé selon l'inven- tion, dans lequel, au contraire, on comprime le tourteau avant l'opération de lavage, au moyen d'une membrane commandée ou gonflée pneumatiquement, dans le sens suivant lequel le tourteau devra entre traversé par le produit de lavage -ou dans le sens opposé, la membrane étant ensuite libérée ou dégonflée tandis que l'espace libre créé par la compression est utilisé pour l'arrivée ou l'évacuation du produit de lavage, Avec des tourteaux de filtration, en forme de disques, tels qu'on les obtient avec des filtrespresses à cadres ou à chambres, le mode opératoire susvisé présente encore l'avantage particulier de procurer, grecs au pressage du tourteau, une cavité pour l'arrivée et l'évacuation du produit de lavage, cavité qui s'étend sur l'ensemble de la surface frontale du tourteau en forme de disque, ce qui favorise une circulation régulière et uniquement axiale à travers ledit tourteau. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la pression utilisée pour le pressage du tourteau est choisie pour avoir une valeur supérieure à la différence de pression sur le tourteau au cours de l'opération de filtration proprement dite. Finalement,il est encore possible, selon l'invention, de comprimer à nouveau le tourteau , après l'opération de lavage, la pression étant cette fois)supérieure à celle utilisée lors du pressage précédant le lavage Dans ce qui suit, on va décrire plus en détail et au moyen du dessin annexé, le procédé faisant l'objet de l'invention0 Le dessin représente un filtre à plaques et membranes, dans lequel sont juxtaposées alternativement des plaques à chambres l et des porte-membranes 2. Les plaques à chambres 1 sont fermées,sur leurs deux faces, par un tissu filtrant tendu 3 et les porte-membranes 2 sont garnis, sur leurs deux faces, d'une membrane tendue 4. Après serrage, au moyen d'un dispositif hydraulique 5 à piston et cylindre, du paquet formé de plaques à chambres et de portemembranes, les tissus filtrants 3 et les membranes 4 sont étroitement serrés par leursbords Par une ouverture centrale d'alimentation 6 on refoule, par pompage, dans les chambres 7, la suspension à filtrer, ce qui entrain la formation de tourteaux sur les tissus 3, tandis que le produit filtré s'écoule par une canalisation (non représentée au dessin) des plaques à chambres 1. Les portemembranes 2 sont reliés, par une canalisation 8, à une conduite d'air comprimé 9. Le dessin représente schématiquement différentes phases de l'opération de filtration. Dans la phase I, la plaque-filtre à membrane est prote pour l'opération de filtration proprement dite, et la suspension est introduite dans les chambres de filtration 7.Bans la phase II)des tourteaux 10 se sont formés dans les chambres 7, qu'ils remplissent presque complètement. On arrête alors l'arrivée de la suspension ou du liquide trouble et l'on prépare le lavage. Pour cela, on gonfle à l'air comprimé, par l'intermédiaire de la conduite d'air comprimé 9 et de la canalisation 8, les membranes 4 de façon que ces membranes compriment et resserrent axialement les tourteaux en forme de disques, ainsi mulon le voit à la phase III. Les membranes sont ensuite dégonflées, ce qui crée, entre les membranes 4 et les tourteaux comprimés ,un espace libre Il (c. phase IV). On introduit alors dans les espaces libres 11, par l'orifice central d'alimentation 6, le produit de lavage qui traverse régulièrement les tourteaux , sur toute leur surface, et s'écoule par les tissus et les plaques à chambres 1. Une fois le lavage terminé, on gonfle à nouveau les membranes 4 sous une pression relativement élevée, pour essorer le tourteau. On peut ensuite, par l'intermédiaire de l'orifice d'alimentation 6, sécher les tourteaux par soufflage d'air chaud ou par un moyen analogue. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de filtration avec production d'un tourteau de filtration, suivi du lavage de ce tourteau, caractérisé en ce que, avant son lavage, le tourteau de filtration est comprimé afin de présenter une porosité homogène. 2.- Procédé de filtration selon la revendication l, mis en oeu vre au moyen d'un filtre à plaques et membranes et caractérisé en ce que l'on comprime le tourteau avant l'opération de lavage,au moyen d'une membrane commandée ou gonflée pneumatiquement,dans le sens suivant lequel le tourteau devra entre traversé par le produit de lavage, ou dans le sens opposé, la membrane étant ensuite libé rée ou dégonflée tandis que l'espace libre créé par la compression est utilisé pour l'arrivée ou l'évacuation du produit de lavage. 5.- Procédé de filtration selon les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que la pression utilisée pour le pressage du tourteau est choisie pour avoir une valeur supérieure à la différence de pression sur le tourteau au cours de l'opération de filtration proprement dite 4.- Procédé de filtration selon les revendications 1 à 3, carao- térisé en ce que l'on comprime à nouveau le tourteau, après l'opé- ration de lavage, la pression étant cette fois supérieure à celle utilisée lors du pressage précédant le lavage.