Brevet FR2414940A1 — publié le 19790817

La présente invention concerne les filtres à liquides, et plus particulièrement les cartouches filtrantes pour la filtration ou l'épuration de solvants ou de liquides, notamment pour le nettoyage dit "à sec des vêtements et matières textiles. Pour la filtration ou l'épuration, des solvants des bains de lavage, ou de prélavage des cartouches filtrantes de hautes performances ont été récemment développées afin de non seulement retenir les particules solides charriées par les bains après les opérations de lavage, mais également pour décolorer et retenir les salissures maigres ou grasses de ces bains, auxquelles les filtres usuels sont perméables.De telles cartouches se présentent généralement sous la forme d'unités cylindriques comprenant successivement, dans le sens d'écoulement normal du liquide à épurer, une couronne cylindrique formant unF surface poreuse de filtration constituée d'un papier filtre plissé, pour la rétention des particules solides, et une charge cylindrique d'un mélange finement divisé d'argile ou terre de diatomées et, de charbon actif ou de kieselguhr pour absorber et/ou adsorber les salissures maigres et grasses du liquide à filtrer. De façon plus spécifique, la masse filtrante divisée est contenue dans une enveloppe constituée de deux parois tubulaires concentriques perforées, le papier filtre plissé étant généralement disposé à la périphérie de la paroi perforée de plus grand diamètre. Quoique offrant des qualités de filtrage convenables, de telles cartouches filtrantes présentent un inconvénient dans la mesure où les particules de la masse filtrante sont susceptibles, surtout lors des phases de mise en route d'une unité de filtrage, de s'échapper en aval dans le produit filtré, et nécessitent de ce fait une calibration et un lavage des particules de cette masse filtrante, constituées notamment de charbon actif et/ou d'argile. Corrélativement, la paroi perforée délimitant en aval cette masse filtrante doit être prévue avec des trous extrêmement fins pour éviter cette tendance à la migration des particules, concourrant ainsi à augmenter les pertes de charge de l'unité de filtration et à obérer le coût de production des cartouches. Par ailleurs, malgré les précautions de calibration des particules et du maillage de la tôle perforée, lors de la mise en route d'une unité de filtration équipée de telles cartouches, il est nécessaire de réaliser préalablement une circulation à vide du liquide de lavage pour éliminer sur le filtre extérieur en papier plissé les particules qui ont pu s'échapper de la masse filtrante, et réduire ainsi la sédimentation de ces particules dans le réservoir du liquide de lavage et dans la machine de nettoyage. La présente invention a pour objet d'obvier à ces inconvénients des cartouches filtrantes de l'art antérieur en proposant une nouvelle structure de cartouche filtrante à haut pouvoir de filtration, limitant considérablement, voire, évitant l'échappement des particules de la masse filtrante dans le produit filtré en aval de l'unité de filtration, tout en présentant les caractéristiques de filtrage requises pour les cartouches de cette classe. La présente invention a pour autre objet de proposer des cartouches perfectionnées qui puissent être directement installées dans les unités de filtrage existantes en place et lieu ou en combinaison avec des cartouches à haut pouvoir de filtration classiques. Pour ce faire, et selon une caractéristique de la présente invention, une telle cartouche filtrante comprend une seconde surface de filtrage poreuse, délimitant en aval lamasse filtrante dans le sens d'écoulement normal du liquide à filtrer. Selon une caractéristique plus particulière de la présente invention, cette seconde surface de filtrage poreuse est constituée d'une surface plissée en papier ou en tissu glacé, de façon à augmenter la surface de filtration de cette seconde surface de filtrage. L'aménagement d'une telle seconde surface de filtrage, autorise notamment l'utilisation en aval de la masse filtrante d'une tôle de séparation présentant des perforations plus grandes ou d'un treillis à maillage plus important, permettant de diminuer ainsi les coûts de fabrication tout en réduisant les taux de colmatage du filtre papier amont. La présente invention sera mieux comprise au vu de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente de façon schématique une unité de filtrage typique mettant en oeuvre deux cartouches filtrantes selon la présente invention; et La figure 2 est une vue en coupe schématique, suivant la ligne 2-2 de la figure I, d'une cartouche filtrante selon la présente invention. L'unité de filtrage représentée sur la figure 1 comporte, de façon traditionnelle, une enveloppe externe ou boîtier 1, de configuration générale cylindrique droite, définissant un volume interne dans lequel sont montées de façon amovible, par exemple deux cartouches filtrantes superposées, généralement référencées 2. Ces cartouches de forme générale cylindrique sont élimi- tees longitudinalement par des flasques annulaires 3 permettant leur montage en superposition sur un support tubulaire central, creux, perforé, généralement référencé 4. Le fluide à purifier pénètre dans l'enveloppe 1, par une canalisation d'entrée 5, et en ressort, après avoir traversé radialement les cartouches filtrantes 2, par une canalisation de sortie 6, raccordée au support tubulaire central 4. Chaque cartouche comprend, dans le mode de réalisation représenté, et successivement, dans le sens d'écoulement normal de liquide à purifier, une couronne externe de papier filtre plissé 7, une paroi cylindrique perforée 8, une masse absorbante/adsorbante, genXralement référencée 9, constituée par exemple d'un mélange de particules finement divisées d'argile, ou terre de diatomées, et de carbone ayant subi un traitement thermique, ou charbon actif. Conformément à la présente invention, la masse filtrante 9 est en outre délimitée intérieurement par une seconde surface de filtrage plissée 10, concentrique au filtre externe 7 et réalisée par exemple en papier fixé à chaud ou glacé. La cartouche est délimitée interieurement par une paroi cylindrique 11, réalisée en tôle perforte ou par un treillis métallique. Dans un mode de réalisation particulier, correspondant à des dimensions de cartouches commercialement utilisées, la cartouche présente un diamètre externe d'environ 30 a 35 cm, pour un diamètre de l'enveloppe d'environ 50 à 55 cm, la hauteur des cartouches étant de l'ordre de 40 à 50 cm. La surface 2 développée du filtre externe 7 est de l'ordre de 4 à 5 m , les plis du filtre ayant une profondeur, ou hauteur radiale crête à crête, d'environ 4 cm, le nombre des plis étant par exemple 110. La surface de filtrage interne 10 présente une surface développée d'environ 1 m2, le diamètre du tube interne 11 étant de l'ordre de 80 min, et la profondeur des plis, c'est-à-dire la distance radiale crête à crête, étant de l'ordre de 35 à 40 min, pour un nombre de plis, par exemple, de 26. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier l'orientation de l'ecoulement du liquide dans la cartouche n'est plus privilégiée, rendant les cartouches utilisables indifféremment dans les installations à filtrage centripète ou centrifuge, de sorte que les premières et secondes surfaces de filtrage peuvent être calculées pour l'un ou l'autre mode de fonctionnement. De même, au lieu de constituer une cartouche filtrante unitaire, la cartouche filtrante selon la présente invention peut être disposée à demeure dans une enveloppe de filtre, les surfaces de filtrage et les dimensions gé nérales de la cartouche pouvant varier en fonction des besoins particuliers, notamment en fonction des débits de liquide à épurer et de la nature de ce liquide. REVENDICATIONS 1 - Cartouche filtrante pour la filtration de liquides comprenant une première surface de filtrage poreuse pour la rétention des particules solides du liquide à filtrer et une masse filtrante divisée pour absorber et/ou adsorber les salissures du liquide non retenues par la première surface de filtrage, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde surface de filtrage poreuse délimitant en aval la masse filtrante, dans le sens d'écoulement normal du liquide à filtrer. 2 - Cartouche filtrante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la seconde surface de filtrage se présente sous la forme d'une surface plissée, les plis étant orientés généralement dans la direction d'écoulement normal du liquide à filtrer à travers la cartouche. 3 - Cartouche filtrante selon la revendication 2, caractérisée en ce que la seconde surface de filtrage est constituée d'un papier filtre traité. 4 - Cartouche filtrante selon la revendication 2, caractérisée en ce que la seconde surface filtrante est constituée en tissu plissé et glacé. 5 - Cartouche filtrante selon la revendication 3 ou la revendication 4, comprenant une première surface de filtrage constituée d'un cylindre en papier filtre plissé, caractérisée en ce que la seconde surface plissée forme un cylindre concentrique à la première surface du filtrage. 6 - Cartouche#filtrante selon la revendication 5, caractérisée en ce que la masse filtrante entre les deux surfaces de filtrage est constituée d'un mélange finement divisé d'argile et de charbon actif. 7 - Cartouche filtrante selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier cylindre perforé entre la première surface de filtrage et la masse filtrante et deux flasques annulaires d'extrémité. 8 - Cartouche filtrante selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une structure cylindrique perforée adjacente à la seconde surface de filtrage, en aval de celle-ci dans le sens normal d'écoulement du liquide à filtrer.