FR2555461A1

FR2555461A1 - Improved filtration process

Info

Publication number: FR2555461A1
Application number: FR8319179A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-05-31

Abstract

Improved process for separating liquid-solid mixtures in the field of continuous or noncontinuous filtration, characterised in that the filter medium employed is a homogeneous, nondeformable substrate, the pores of which exhibit an at least partially frustoconical or pyramidal section in which the angle at the apex of the cone or of the pyramid is between 60 and 120 degrees.

Description

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.PRCZEDE .YMELIORE DE FILTR ~ TIOS
The present invention relates to an improved process for the separation of liquid-solid mixtures in the field of discontinuous or continuous filtration, with or without recoating, with or without cake formation.

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. Direct discontinuous or continuous filtration of liquid-solid mixtures is already well known to those skilled in the art. In general, synthetic fabrics, metallic fabrics, felts, nonwovens, papers, membranes, stacks of grains or fibers, cartridges or sintered materials are used as filter media. These filter media each have drawbacks inherent in their nature and structure: lack of solidity and variable efficiency over time for cellulosic materials, significant pressure drop and rapid clogging as well as great difficulty if not irossibility of recovering sintered materials, difficulty to defeat the cake for metallic or synthetic fabrics, for example.

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. An improved process for the separation of liquid-solid mixtures has now been found in the field of continuous or discontinuous filtration, characterized in that a homogeneous, non-deformable substrate, the pores of which have at least one section, is used as the filtering medium. partly frustoconical or pyramidal whose angle at the top of the cone or of the pyramid is between 60 and 120 degrees.

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. This process can be used for any separation of liquid-solid mixtures, either for isolating the solid in suspension in the liquid: filtration, or for purifying a liquid: 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. It is suitable for the various techniques currently used, single-plate or multi-plate apparatus, pressure or non-pressure filtration or separation by centrifugation, these methods being able to be used either continuously or discontinuously. It is of particular interest in the techniques of electrofiltration.

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. It has been found that exceptionally interesting results are contributed by using homogeneous non-deformable substrates having pores of specific shapes as filter media. The section, depending on the thickness of the media, can be variable but it must have a certain number of characteristics.

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. This section can be frustoconical or have the shape of a pyramid trunk or any intermediate form. It can also be on a part of the cubic, parallelepiped or cylindrical section but it is important that at least over two thirds of the height the section has the shapes described above.

Les feuilles cbtenues par électoformage dans certaines conditions permettent d'obtenir ces caractéristiques de section. The sheets obtained by electroforming under certain conditions make it possible to obtain these section characteristics.

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. Electroformed sheets are metallic sheets of variable thickness generally between 2/100 and 50 / 100mu which have a large number of holes of variable section, as described above, the dimensions of which can be predetermined and which are produced by process electrolytic. The size of these holes is usually greater than or equal to 15 micrometers and can reach several hundreds of micrometres. the density of the holes is important it depends on the dimensions of the holes but frequently reaches several hundreds of millions of holes per square meter.

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. These sheets can be produced in all pure and weakly electrolyzable metals. Such sheets are preferably produced from nickel, chromium and precious metals such as gold or platinum.

le montage des feuilles électroformes peut être réalisé par tout système mécanique bien connu de l'homme de l'art ou par soudure. the mounting of the electroform sheets can be carried out by any mechanical system well known to those skilled in the art or by welding.

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. The use of such filter media has many advantages, among which we can cite the ease of implementation of the filter media which is rigid and non-deformable, the possibility of filtering the grains at the nominal value of the size of the holes, the ease of defeating the cake due to the flatness and the low coefficient of friction of the surface of the filtering medium, the very significant reduction in the number of washes of the media which can reach in some cases more than ten times, the possibility of filtering very aggressive solutions and at extreme pE for example EH 1 to 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. The primary advantage can however be found in the surprising productivity of such media: constant and significant speed of filtration and above all very large quantity of solids collected, the height of the cake being able to be tripled compared to filtration on media already known without the conditions filtration (pressure and duration) are not changed or that the humidity characteristics of the cake vary.

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.EXAMPLES
An aqueous solution containing organic product particles larger than or equal to 55 micrometers must be filtered with a solid content of the order of 40 g per liter.

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. An NVTSCHE type pressure plate filter is available, the diameter of the filtering medium is 140 min. It is equipped with an electroformed plate in electrolytic nickel, thickness 90 micrometers, having cylindro-conical pores whose diameter, filtration face, is 55 micrometers, and the cone angle of 87 degrees. Under a pressure of 998.102 Pa, a cake having a height of 33 cm and a humidity level of approximately 30% is obtained in 55 min.

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. If we replace the electroformed plate with a metallic stainless steel reps whose average pore size is also 55 micrometers, we obtained by working under a pressure of 998.102 Pa, a cake having a height of 12 cm in lu30. To bring this height to 15 to 20 cm a filtration time of 12 h is necessary and the clogging of the reps occurs very quickly.

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. In addition, during the cleaning of the cake, it can be seen that with the electroformed plate there is no adhesion and that the plate is clean, whereas with the fabric filtering medium, there are adhesions of the cake on the fabric and that it is essential to wash it carefully before reuse.

Claims

REVEiDICATIONS

1) Improved process for the separation of liquid-solid mixtures in the field of continuous or discontinuous filtration, characterized in that a homogeneous, non-deformable substrate is used as the filtering medium, the pores of which have a section at least partly frustoconical or pyramidal whose angle at the top of the cone or pyramid is between 60 and 120 degrees.

2) Method according to claim 1 characterized in that the angle at the top of the cone or the pyramid is between 80 and 100 degrees.

3) Method according to claim 1 characterized in that the filtering medium is an electroformed sieve.