Brevet FR2555461A1 — publié le 19850531

PRCZEDE .YMELIORE DE FILTR~TIOS La présente invention se rapporte à un procédé amélioré de séparation des mélanges liquides-solides dans le domaine de la filtration discontinue ou continue, avec ou sans recouche, avec ou sans formation de gâteau. La filtration directe en discontinu ou en continu de mélange liquides-solides est déjà bien connue de l'homme de l'art. En général on utilise comme média filtrant des tissus synthetiques, des tissus métalliques, des feutres, des non tissés, des papiers, des membranes, des empilements de grains ou de fibres, des cartouches ou des matériaux frittés. Ces média filtrants présentent chacun des inconvénients inhérents à leur nature et à leurs structure : manque de solidité et efficacité variable dans le temps pour les matériaux cellulosiques, perte de charge importante et colmatage rapide ainsi que grande difficulté sinon iroossibilité de récupérer les matériaux frittés, difficulté pour débâtir le gâteau pour les tissus métalliques ou synthétiques, par exemple. Il a maintenant été trouvé un procédé amélioré de séparation de mélange liquides-solides dans le domaine de la filtration continue ou discontinue, caractérisé en ce que l'cn emploie comme média filtrant un substrat homogène, non déformable dont les pores présentent une section au moins en partie tronconique ou pyramidale dont l'angle au sommet de cone ou de la pyramide est compris entre 60 et 120 degrés. Ce procédé peut être mis en oeuvre pour toute séparation de mélanges liquides-solides, soit qu'il s'agisse d'isoler le solide en suspension dans le liquide : filtration, soit qu'il s'agisse d'épurer un liquide : clarification. Il est adapté aux diverses techniques actuellement utilisées appareillage à moncplateau ou à multiplateaux, filtration sous pression ou sans pression ou séparation par centrifugation, ces procédés pouvant être utilisés soit en continu soit en discontinu. Il est d'un intérêt particulier dans les techniques de l'électrofiltration. On a trouvé que l'on cotisent des résultats exceptionnellement intéressants en utilisant comme média filtrants des substrats homogènes non déformables présentant des pores de formes spécifiques. La section, suivant l'épaisseur du média, peut être variable mais elle doit présenter un certain nombre de caractéristiques. Cette section peut être tronconique ou avoir la forme d'un tronc de pyramide ou toute forme intermédiaire. Elle peut être aussi sur une partie de la section cubique, parallélépipédique ou cylindrique mais il importe qu'au moins sur les deux tiers de la hauteur la section présente les formes décrites plus haut. Les feuilles cbtenues par électoformage dans certaines conditions permettent d'obtenir ces caractéristiques de section. Les feuilles électroformées sont des feuilles métalliques d'épaisseur variable généralement comprise entre 2/100 et 50/100mu qui comportent un grand nombre de trous de section variable, telle que décrite plus haut, dont les dimensions peuvent être prédéterminées et qui sont réalisées par procédé électrolytique. La dimension de ces trous est habituellement suparieure ou égale à 15 micrometres et peut atteindre plusieurs centaines de micrcrnetres. la densité des trous est importante elle est fonction des dimensions des trous mais atteint fréquemment plusieurs centaines de millions de trous au mètre carré. Ces feuilles peuvent étre réalisés dans tous les métaux purs et faiblement électrolysables. On réalise des telles feuilles de préférence en nickel, en chrome et en métaux précieux comme l'or ou le platine. le montage des feuilles électroformes peut être réalisé par tout système mécanique bien connu de l'homme de l'art ou par soudure. L'emploi de tels médias filtrants présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer la facilité de mise en oeuvre du média filtrant qui est rigide et indéformable, la possibilité de filtrer les grains à la valeur nominale de la dimension des trous, la facilité de débâtir le gâteau liée à la planéité et au faible coefficient de frottement de la surface du média filtrant, la diminution très importante du nombre de lavages nécessaires du média qui peut atteindre dans certains cas plus de dix fois, la possibilité de filtrer des solutions très agressives et à pE extrêmes par exemple EH 1 à FH 13. L'avantage primordial peut cependant être trouvé dans la productivité surprenante de tels médias : vitesse constante et importante de filtration et surtout quantité très importante de solides receuillis la hauteur du gâteau pouvant être triplée par rapport à la filtration sur média déjà connu sans que les conditions de filtration (pression et durée) ne soient modifiées ni que les caractéristiques d'humidité du gâteau varient. EXEMPLES On doit filtrer une solution aqueuse contenant des particules de produit organique de dimensions supérieures ou égales à 55 micromètres avec un taux de solide de l'ordre de 40 g par litre. On dispose d'un filtre monoplaque sous pression de type NVTSCHE dont le diamètre du média filtant est de 140 min. Il est équipe d'une plaque électroformee en nickel électrolytique d'épaisseur 90 micromètres ayant des pores cylindro-coniques dont le diamètre, face de filtration, est de 55 micromètres, et l'angle de cône de 87 degrés. Sous une pression de 998.102 Pa, on çbtient en 55 mn un gâteau ayant une hauteur de 33 cm et un taux d'humidité de 30 % environ. Si on remplace la plaque électroformée par un reps métallique en inox dont la dimension moyenne des pores est aussi de 55 micromètres, on obtint en travaillant sous une pression de 998.102 Pa, un gâteau ayant une hauteur de 12 cm en lu30. Pour porter cette hauteur à 15 à 20 cm une durée de filtration de 12 h est nécessaire et le colmatage du reps se produit très rapidement. De plus lors du dêbâtissage du gâteau on constate qu' avec la plaque électroformée il n'y a aucune adhérence et que la plaque est propre, alors qu'avec le média filtrant en tissu, il y a des adhérences du gâteau sur le tissu et qu'il est indispensable de le laver avec soin avant réutilisation. REVEiDICATIONS 1) Procédé amélioré de séparation de mélanges liquides-solides dans le domaine de la filtation continue ou discontinue caractérisé en oe que l'on emploie comme média filtrant un substrat homogène, non déformable dont les pores présentent une section au moins en partie tronconique ou pyramidale dont l'angle au sommet du cône ou de la pyramide est compris entre 60 et 120 degrés. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle au sommet du cône ou de la pyramide est compris entre 80 et 100 degrés. 3) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le média filtrant est un tamis électroformé.