Brevet FR2132115A1 — publié le 19721117

L'invention concerne un procédé de filtration dans lequel le filtre est nettoyé par balayage à contre-courant, d'abord avec une forte pression différentielle et ensuite avec une moindre pression différentielle. L'invention est particulièrement desti— 5 née à l'épuration d'une huile telle que le mazout et l'huile de graissage, pour l'élimination des particules d'impuretés et de l'eau contenue. Il est connu de propulser le courant rétrograde au moyen d'un coussin d'air. Ce coussin d'air perd sa pression assez rapidement 10 de sorte que le "tourteau" formé par les boues agglomérées et les autres impuretés ne sont pas efficacement éliminées de l'espace avoisinant le filtre, ce qui fait que ce dernier est rapidement obstrué à nouveau. L'objet de l'invention est un procédé du genre indiqué, permet-15 tant d'obtenir un nettoyage plus efficace du filtre. On y parvient selon l'invention par le fait que le balayage à contre-courant à moindre pression différentielle est effectué avec un débit sensiblement constant représentant au total une quantité qui dépasse considérablement celle utilisée pour le balayage à forte pression 20 différentielle, de manière à éliminer le liquide non filtré et le tourteau de l'espace qui entoure le filtre dans son enveloppe et à les conduire à une cuve de précipitation. Avantageusement, le balayage à contre-courant est effectué avec du liquide filtré réchauffé. Il est difficile de préciser des valeurs définies pour 25 le niveau que doit atteindre la pression différentielle mais dans bien des cas il est avantageux d'utiliser une pression différentielle dix fois plus grande que celle utilisée pour la filtration avec un filtre propre. Pendant la filtration, la pression différentielle augmente et il est normalement avantageux d'utiliser 30 une pression différentielle de balayage à contre-courant qui soit supérieure à la pression différentielle la plus élevée qui apparaît durant la filtration. Quand une vibration du filtre accompagne la phase préliminaire en question du balayage à contre-courant, la pression différentielle nécessaire est mointre qu'autre-35 ment. En pratique, pour un filtre donné, des liquides à filtrer donnés, etc... il est facile de déterminer quelle doit être la pression différentielle pour dégager le tourteau. La pression différentielle moindre qui est appliquée ensuite peut être approximativement du même ordre de grandeur que la pression différen-40 tielle pendant la première phase de la filtration, par exemple t 72 10796 2 2132115 double de celle-ci. Le relèvement de la température du liquide de balayage a son importance notamment lorqu'il s'agit de filtrer une huile contenant de la paraffine, car ce liquide est alors capable de faire fondre la paraffine sur le filtre et permet ainsi 5 d'obtenir un nettoyage efficace. L'invention concerne en outre un appareil servant à la mise en oeuvre du procédé, cet appareil étant du type qui comprend des moyens permettant d'engendrer une grande pression différentielle d'un côté à l'autre du filtre au moyen d'un coussin d'air 10 au dessus d'une réserve de liquide filtré et la caractéristique de l'appareil selon l'invention est qu'il comprend une source d'air comprimé et des moyens permettant d'amener de l'air comprimé au coussin d'air sous une haute pression correspondant à la pression différentielle élevée et sous une pression inférieu-15 re correspondant à la basse pression différentielle. Au moyen d'un tel appareil, on obtient un nettoyage efficace du filtre. Il est avantageux que les appareils de ce genre comportent un système à air comprimé dans lequel la pression est suffisamment élevée pour permettre d'exercer pendant un temps court une hau-20 te pression avec un débit relativement élevé par unité de temps. Toutefois, il est possible aussi d'obtenir la forte pression différentielle destinée à la première phase du balayage à contre-courant au moyen d'une pompe à liquide mais cette dernière sera seulement en action un temps très court sur le temps total de 25 fonctionnement de l'appareil de balayage à contre-courant. L'appareil peut avantageusement comprendre un réservoir destiné au liquide filtré et au coussin d'air. Le réservoir peut avantageusement comporter des moyens de chauffage permettant de maintenir le liquide à une certaine température accrue, par exemple 30 à 75° C, quand ledit appareil est utilisé pour de l'huile. En outre, l'appareil peut avantageusement comporter une cuve de dépôt ou de précipitation formée de deux parties qui fonctionnent indép end animent l'une de l'autre et qui sont disposées l'une au dessus de l'autre et reliées à un orifice d'évacuation. On 35 obtient ainsi une bonne précipitation et la boue peut être vidée par l'orifice d'évacuation. Le liquide ainsi épurée peut être recyclé pour être filtré à nouveau. Selon l'invention, l'élément filtrant peut être formé d'éléments allongés en forme de boite dont un ou plusieurs côtés sont 40 formés d'une plaque filtrante plissce, les plis étant perpendicu 72 10796 3 2132115 laire à la direction longitudinale de l'élément, une pièce structurale de raidissement étant disposée à l'intérieur de l'élément en forme de boîte pour en maintenir espacées l'une de l'autre les extrémités frontales et ladite pièce structurale pouvant avantageusement être formée d'un tuyau perforé relié à la sortie de l'élément. Les parois de l'élément en forme de boite peuvent donc être très minces. En corrélation avec la haute pression différentielle pendant la première phase du balayage à contre-courant, il peut alors se produire une déformation considérable des surfaces du filtre qui aide au détachement du tourteau. Le dessin montre un schéma d'une installation de filtratxon selon l'invention. De l'huile à épurer est aspirée d'une cuve A à travers un filtre préliminaire B vers une pompe C. La pompe refoule l'huile à travers un clapet de non retour et un dispositif chauffant D vers une enveloppe de filtre E où l'huile arrive dans des éléments de filtre à une faible vitesse d'écoulement, par exemple 0,2 mm/s. Chaque élément de filtre peut être formé d'une boite allongée dont deux côtés verticaux sont formés d'une plaque plis-sée et perforée dont les plis sont perpendiculaires à la direction longitudinale de la boite. Les deux parois terminales de la boîte sont maintenues espacées au moyen d'un tuyau disposé au centre, qui est perforé et relié à un collecteur F. Sur la toile filtrante sont retenues des particules et des gouttes d'eau supérieures à une grosseur géométrique donnée, déterminée par les propriétés de la toile filtrante et l'état de l'huile. L'huile épurée s'écoule du collecteur F à travers les vannes G et H vers une cuve I destinée à l'huile épurée. Mais une partie de l'huile épurée est recueillie dans un réservoir K qui se remplit jusqu'à un niveau prédéterminé et qui est aéré par une soupape L à travers laquelle des vapeurs d'huile et autres substances gazeuses peuvent s'échapper. Par un apport extérieur de clmleur, l'huile contenue dans le réservoir K est maintenue chauffée à une température prédéterminée réglée par un thermostat T-1I1. Lorsque au boxit de quelque temps la toile filtrante est encrassée, ce qui peut être mesuré sur un manomètre différentiel M, ou au bout d'un certain temps qui peut être fixé par expérience, un balayage à contre-courant est amorcé et nettoie la toile filtrante et il se termine par la «lise en route d'un nou- 72 10796 k 2132115 veau processus de filtration. Pendant le balayage à contre-courant, la pompe C est arrêtée, une vanne N est ouverte, les vannes L, G et H sont fermées, et une vanne 0 est ouverte, de sorte que de l'air comprimé est ame-5 né au réservoir K. Le coussin d'air déterminé par le niveau de liquide dans le réservoir emmagasine ainsi une plus grande énergie et quand la pression dans le réservoir K s'est élevée jusqu'à une valeur fixée par un pressostat, la vanne G s'ouvre et le coussin d'air du réservoir K refoule alors de l'huile du ré-10 servoir K à travers la vanne G, le collecteur F et la toile filtrante, jusquë dans l'enveloppe de filtre E, où l'huile qui s'y trouve déjà est refoulée vers le bas et vers une cuve de précipitation formée de deux parties" PI et P2. L'huile refoulée et partiellement épurée par dépôt, provenant des deux parties PI 15 et P2, est amenée par la vanne N à la cuve à huile A.. L'écoulement rétrograde forcé de l'huile à travers la toile filtrante, à une vitesse qui est par exemple environ dix fois la vitesse normale de filtration et la forte chute de pression correspondante à travers la toile filtrante, exercent une vigoureuse action 20 d'arrachement sur le tourteau. Cet écoulement rétrograde très forcé se produit seulement pendant un temps relativement court, après quoi 1'écoulement rétrograde ralentit jusqu'à une moindre vitesse, par exemple deux fois la vitesse normale de filtration, par exemple grâce à un organe d'étranglement R placé dans le 25 conduit d'amenée d'air comprimé au réservoir K. Pendant cette seconde phase de l'écoulement de retour, la toile filtrante est pénétrée par l'huile chaude venant du réservoir K.. Ainsi, toutes particules de paraffine fixées sont détachées de la toile filtrante et sont entraînées vers la sortie de l'enveloppe de filtre E 30 et vers la cuve de précipitation. L'écoulement de retour du réservoir K continue pendant un laps de temps prédéterminé pour que la quantité d'huile refoulée de l'enveloppe de filtre E soit telle que tout le volume initial de l'huile contenu dans l'enveloppe autour des éléments filtrants 35 ait été refoulé vers le bas et vers l'entonnoir de sortie, en direction des cuves de précipitation PI et P2. A la fin de l'écoulement rétrograde, les vannes 0 et N se ferment et les vannes G, H et L s'ouvrent, la pompe C se met en marche et l'épuration de l'huile venant de la cuve A recommence. 40 L'huile épurée s'écoule du collecteur F, comme il a été dit ci- 72 10796 5 2132115 avant, un partie vers la cuve I, en partie vers-le réservoir K, jusqu'à ce que le niveau prédéterminé soit atteint dans ce dernier, après quoi l'huile s'écoule seuleriieiit vers la cuve I. L'huile refoulée de l'enveloppe de filtre E vers la cuve de précipitation PI, P2 reste dans ces deux parties de euve pendant le temps normal de filtration, de sorte que les impuretés et l'eau précipitent. Les impuretés et l'eau précipitées sont évacuées par une vanne de fond S quand une sonde T donne le signal apjirojjrié. En réglant la sortie de PI et P2 vers la vanne N, on arrive à ce que l'huile retournant à la cuve A soit divisée également entre les deux parties PI et P2 de la cuve de précipitation, de sorte que ces deux parties fonctionnent comme deux cuves de précipitation indépendantes. Tout le filtre est maintenu à une température uniforme par un isolement, par l'amenée d'huile chaude et par un léger apport de chaleur au fond de PI et P2 grâce à tin dispositif de chauffage du réservoir K. Le mode d'exécution représenté et décrit doit seulement être considéré comme un exemple, é*tant donné que différentes variations sont concevables dans le cadre de l'invention. 72 10796 6 2132115 REVENDICATIONS 1 - Procédé de filtration dans lequel le filtre est nettoyé par un balayage à contre-courant, initialement avec une forte pression différentielle et ensuite avec une pression différentielle moindre, procédé caractérisé en ce que le balayage à contre- 5 courant à moindre pression différentielle s'effectue avec un débit sensiblement constant représentant au total une quantité considérablement supérieure à celle utilisée pour le balayage à forte pression différentielle, de manière à éliminer le liquide non filtré et le tourteau de l'espace qui entoure le filtre dans 10 son enveloppe et à les conduire à une cuve de précipitation. 2 - Appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1,. du type qui comprend des moyens permettant d' engendrer une forte pression différentielle d'un côté à l'autre du filtre au moyen d'un coussin d'air au dessus d'une réserve de 15 liquide filtré, appareil caractérisé en ce qu'il comporte une source d'air comprimé et des moyens permettant d'amener de l'air comprimé au coussin d'air sous une haute pression correspondant à la forte pression différentielle et sous une pression moindre correspondant à la faible pression différentielle. 20 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé eh ce qu' il comprend un réservoir destiné au liquide filtré et au coussin d'air . 4 - Appareil selon la revendication 35 caractérisé en ce que le réservoir comporte des moyens de chauffage permettant de rele- 25 ver la température du liquide, par exemple à 75° C et à l'y maintenir. 5 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une cuve de précipitation formée de deux parties fonctionnant indépendamment l'une de l'autre et 30 qui sont disposées l'une au dessus de l'autre et reliées à un orifice d'évacuation. 6 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que les éléments filtrants sont formés d'éléments allongés en forme de boite dont un ou plusieurs côtés sont 35 formés par une plaque filtrante plissée, les plis étant perpendiculaires à la direction longitudinale de l'élément, une pièce structurale de raidissement étant disposée à l'intérieur de l'élément en forme de boite pour en maintenir espacées l'une de l'autre les extrémités frontales, ladite pièce structurale étant avantageusement un tuyau perforé relié à la sortie de lJ.élément considéré.