La question de la filtration est primordiale dans un grand nombre d’industries. Que ce soit l’agroalimentaire, la pharmaceutique, l’automobile, la pétrochimie, le traitement de l’eau ou la chimie. Les procédés industriels et les équipements possèdent pratiquement tous un système de filtration. Le fonctionnement de base est toujours le même, il s’agit de faire transiter un liquide chargé de particules solides en suspension à travers une membrane qui retient les éléments supérieurs à un certain diamètre. Différents critères caractérisent un filtre :
– Le grade est le diamètre minimum de particules à retenir.
-Le débit de filtration est le volume de liquide maximum qui peut transiter à travers le filtre par unité de temps.
-Le type de liquide à filtrer et ses propriétés physico-chimiques : viscosité, acidité, nocivité, etc.
– Les normes officielles qui régissent une activité particulière.
La mise au point d’un équipement filtration liquide est une opération délicate. Voici quelques éléments pour trouver quelle catégorie de filtre peut répondre à un besoin spécifique.
Les filtres frontaux font traverser le liquide perpendiculairement à la surface du filtre. Les particules s’accumulent à sa surface et finissent peu à peu par le colmater. Il faut alors soit le nettoyer, soit le remplacer, ce qui implique un temps de main-d’oeuvre et un arrêt du fonctionnement de l’équipement. L’utilisation de filtres cartouches de manipulation très facile permet de limiter cet inconvénient. Pour obtenir un bon débit et une faible perte de charge, on utilise des filtres plissés qui offrent une grande surface d’échange pour un faible volume d’encombrement.
Les filtres profondeur utilisent les propriétés d’absorption d’un substrat. Le fluide traverse un réseau poreux qui peut être chargé électriquement, ou qui est constitué par de minuscules canalicules qui peuvent retenir des particules de taille inférieure au diamètre des pores. Leur grande capacité de rétention leur donne une durée d’utilisation particulièrement longue. Ils sont constitués de matériaux organiques : cellulose, laine ou coton. Il présentent le double intérêt d’un coût est très faible et d’une grande efficacité.
Les systèmes filtration liquide comportent souvent différents étages. En premier, un pré-filtre permet de retirer les impuretés des plus grossières, puis suit une cascade de filtres de plus en plus fins. Pour de gros débits, le choix des vaisseaux filtration, de leur diamètre et la pression de fonctionnement, doit être effectué par des spécialistes. Le choix des carters de filtration a aussi son importance. Ceux en plastique sont très économiques, en acier ils sont plus résistants. Certains sont mono cartouches, d’autres supportent plusieurs cartouches. Ils peuvent être de qualité alimentaire, adaptés aux solvants agressifs, à l’industrie pétrolière ou pharmaceutique. Il n’est pas rare de devoir faire fabriquer des carters sur mesure pour qu’il puisse s’insérer facilement sur une ligne de traitement.
La science de la filtration couvre un univers particulièrement vaste qui va du simple filtre Büchner que l’on trouve sur toutes les paillasses des labos de chimie, au système de dessalement de l’eau de mer qui alimente une agglomération.
