LU85987A1 - Procede de filtrage et dispositif pour la mise en oeuvre de procede - Google Patents

Description

ë "Procédé de filtrage et dispositif pour la mise en oeu- vre de ce procédé"________ ^ ---------- La présente invention concerne un procédé i de filtrage tel que décrit dans le préambule de la re-5 vendication 1. Elle concerne également un dispositif de filtrage tel que décrit dans le préambule de la revendication 4.

On connaît des filtres-presses de ce genre dont les parois frontales des plaques de filtrage sont 10 au moins partiellement flexibles et sont partiellement déplaçables sous l'action d'un fluide sous pression. Ces parois frontales sont cependant fixes à leur périphérie où elles sont accrochées au cadre périphérique de la plaque de filtrage, et éventuellement en leur centre 15 lorsque le filtre-presse possède une entrée d'alimenta tion centrale (voir par exemple les demandes de brevet en France no.2.384.526 et no.2.398.529, le brevet aux : Etats-Unis d'Amérique no.3.926.811, et la demande de brevet européenne no.81.715). Ces parcis frontales en 20 matière flexible présentent cependant l'inconvénient d'un veiliissement rapide de cette matière dans les conditions auxquelles elles sont soumises et leurs notes de fixation représentent une large section ce chambre de filtrage non soumise directement à une compression ma-25 ximale, d'où il résulte une perte de rendement. Enfin le gâteau de filtration obtenu dans les chambres de filtrage adhère aisément aux toiles ut filtrage supportées ! ' sur ces parois rrontales et elles aussi en matière ce-* formable. Aussi des dispositifs compliqués et coûteux de séparation du gâteau de tiltration après le débâtissage du filtre-presse sont né tes s aires.

5 La presente irisentier. a pour but d’éviter les inconvénients précites et te rentabiliser au maximum le procédé de filtrage, d’une maniéré simple.

On résout tes problèmes, suivant l'invention, par un procédé présentant les particularités ca-10 ractérisantes de la revendication 1, ainsi que par un dispositif présentant celles de la revendication 4.

D'autres formes de réalisation avantageuses et particularités de ce procédé et de ce dispositif sont également indiquées dans les sous-revendications 15 dépendant de ces revendications 1 et respectivement 4.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.

20 La figure 1 représente une vue en coupe axiale d'une plaque de filtrage d'un dispositif de filtrage suivant l'invention.

La figure 2 représente une vue en coupe axiale partielle de deux plaques de filtrage assemblées 25 en un dispositif de filtrage suivant l'invention, l'une de ces plaques de filtrace étant représentées dans deux de ses positions au cours eu procédé de filtrage.

La figure 3 représente la plaque de filtrage de gauche sur la figure - dans une troisième po-30 sition.

Les éléments identiques ou analogues sont désignés sur les différentes figures par les mêmes références .

Ainsi qu'il ressort de la figure 1, la plaque de filtrage 1 représentée comprend un cadre périphérique 2 en rentière rigide» qui en section transversale peut présenter une configuration quelconque, par exemple circulaire ou de polygone régulier ou irrégu-5 lier, ainsi que ceux parois frontales 3 et 4. Dans 15 exemple illustré, les deux parois frontales 3 et 4 sont conformément a l’invention agencées dans la plaque de filtrage de manière à pouvoir coulisser axialement dans le cadre périphérique 2.

10 Dans l'exemple illustré sur la figure 1, chaque paroi frontale 3, 4 comprend un moyen de filtration sous la forme d’une plaque perforée, d'un treillis ou d’un tissu filtrant 5, 6 en matière rigide, par exemple en métal ou en matière plastique dure, ce moyen de 15 filtration constituant la face de la paroi frontale qui est adjacente à la chambre de filtrage 9 (voir figure 2) formée entre deux plaques de filtrage. Ce moyen de filtration 5, 6 est supporté sur un support en forme de plaque 7, 8 qui est disposé du côté du moyen de filtra-20 tion 5, 6 qui est opposé à la chambre de filtrage 9 correspondante et qui est capable de coulisser de manière étanche dans le cadre périphérique 2. Pour assurer cette étanchéité, un joint d'étanchéité 10 est par exemple logé dans une rainure périphérique 11 de la plaque de sup-25 port 7, 8. Dans l’exemple de réalisation illustré les plaques de support 7 et 8 sont agencées parallèlement l’une à l’autre et perpendiculairement à l’axe 12 des chambres de filtrage 9. Elles supportent les movens de filtration 5. 6 à une certaine distance ce leur face 30 frontale extérieure 13, 14, par l’intermediaire d'une bague d’écartement 15, 16. Pour la fixation de celles-ci sur la plaque de support correspondante, il est prévu des moyens de fixation, par exemple des trous 17 disposés le long du bord périphérique des glamies ce support, des alésages taraudes internes 1S correspcr.dants cens les bagues d'écartement lo, 16 et des vis de serrage non représentées coopérant avec les alésages taraudés 1S à travers les trous 17. les moyens de filtration 5. 6 sont t enserrés entre une oague d ’ écartement 15. Ιό et un anneau de serrage extérieur 19 qui est fixé sur la bague d'écartement par des vis de serrage non représentées coopérant avec des alésages taraudés externes 20 de cette bague et passant à travers des trous prévus périphé-10 riquement suit 11 cinne au de serrage 19. Chaque moyen de filtration 5, 6 forme dans l'exemple illustré une face plane disposée et maintenue perpendiculaire à l'axe 12 de la chambre de filtrage 9 adjacente.

Dans l'exemple de réalisation représenté 15 sur la figure 1 l'alimentation des chambres de filtrage 9 en matière à filtrer s'effectue par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation radial 50 qui traverse le » cadre périphérique 2 à un endroit où il est situé en fa ce de la chambre de filtrage 9 lorsque la paroi frontale 20 est en position de retrait à l'intérieur de la plaque de filtrage (comme représenté en traits mixtes sur la figure 2 ).

Le compartiment 32, 33 formé entre chaque moyen de filtration rigide 5, 6 et sa plaque de support 25 7, 8 sert à la récolte du filtrat et des effluents de lavage et de compression. Dans l'exemple de réalisation illustré un conduit de sortie 34 traverse le cadre périphérique 2 en une position qui reste entre tes deux plaques de support mobiles 7, 8 même dans leur pcsitior. de 30 retrait. Ce conduit 34 est raccordé, par 1!intermédiaire d'un embranchement en T 35 et de deux conduits extensibles 36 et 37. par exemple des conduits iiexÎDies disposés en hélice, des conduits en forme d!accordéon ou analogues, à des passages 38 et 39 prévus a travers les piaques ce support / en £. ces p&ssstcs mettent ainsi les compartiments de récolte 32 et 33 en communication avec le conduit de sortie 34 et permettent l’évacuation ces effluents de lavage et du filtrat tors du füttern presse.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur la figure 1, les moyens permettant le déplacement des parois frontales 3 et 4 sont constitués d’une source d’énergie non représentée, dans ce cas une source d'air 10 sous pression, qui est mise en communication avec la chambre sous pression 40 formée entre les plaques de support 7 et 8 et le cadre périphérique 2, par l'intermédiaire d’un ou de plusieurs conduits d'entrée et/ou de sortie d’air sous pression 51, agencés de manière à tou-15 jours déboucher dans la chambre 40 même en position de retrait des parois frontales 3 et 4. Par une modification de la pression à l’intérieur de la chambre 40 on r peut ainsi écarter ou rapprocher les parois frontales 3 et 4. Des moyens d'arrêt non représentés peuvent éven-20 tuellement être prévus pour limiter le mouvement de coulissement axial des parois frontales 3 et 4 entre une position de retrait extrême et une position opposée extrême .

Dans la chambre 40 sont également prévus 2d des moyens de guidage ces parois trontales 8 et 4, cui garantissent un mouvement de translation parfait des parois frontales 3 et 4, et en particulier de leurs faces fermées par les moyens ce filtration 5 et 6, suivant l’axe 12 des chambres ce filtrage. Lee moyens de 30 guidage illustrés sur la figure 1 consistent en des barres 41, 42 articulées en leur centre, en croix, sur un axe de pivotement 43 perpendiculaire à l’axe 12 et fixé au cadre périphérique 2. Ces barres 41, 42 sont chacune articulées sur les deux plaques de support 7 et 8 par leurs extrémités.

Sur la figure 2 est illustrée une variante de réalisation de dispositif de filtrage suivant l'invention. La plaque de filtrage de gauche ne ccitrrena 5 qu’une seule paroi frontale déplaçable, la paroi 3, tandis que la paroi frontale 4’ est reliée de manière fixe au cadre périphérique 2, par exemple par boulonnage. Une telle plaque de filtrage peut servir, comme c’est illustré sur la figure 2, ce plaque d’extrémité dans un as-10 semblage où les autres plaques de filtrage du filtre-presse comportent deux parois frontales déplaçables, ou on pourrait aussi prévoir un assemblage de plaques de filtrage telles que celle représentée à gauche sur la figure 2 de manière que chaque chambre de filtrage soit 15 formée d’une paroi frontale déplaçable et d’une paroi frontale fixe.

Sur la figure 2, les plaques de filtrage présentent une alimentation centrale. L’alimentation des chambres de filtrage 9 en matière à filtrer s'effectue 20 par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation axial 21 qui sert simultanément de guidage pour les parois frontales. L'étanchéité de la plaque de support 7 par rapport à la surface périphérique du conduit 21 est obtenue par un joint annulaire 22 logé dans une rainure circon-25 férentielle interne 23 de l’ouverture centrale 24 façonnée dans la plaque de support 7 pour le passage du con duit 21. Au centre une seconde bague d'écartement 25 est fixée sur la piacme de support 7, par des moyens de fixation identiques à ceux décrits pour la première bague 30 d'écartement. Le moyen àe filtration 5 presente lui aussi une ouverture centrale 26 pour le passage de la bague d'écartement 25, et il est enserré entre la seconde bague d'écartement 25 et un second anneau de serrage 27 par des me ver. s de fixation identiques à ceux décrits * pour le uremier anneau ce serrare 1“·.

, La bague o écartement _ o t-resente avanta geusement elle aussi un joint d'étanchéité 28 logé dans une rainure périphérique externe 29 et la bague d’éear-o tement 25 un joint g'etaneneité ui lege dans une rainure circonférentielle interne il.

Bans l’exemple de réalisation de plaque de filtrage illustré à gauche sur la figure 2, le conduit d'alimentation 21 est fixé sur la paroi frontale fixe 4' 10 et son embouchure dans la chambre de filtrage 9 se situe légèrement en deçà du plan formé par le bord frontal 47 du cadre périphérique 2, de façon à laisser un passage pour la matière alimentée, entre les extrémités des conduits d'alimentation 21 des deux plaques de filtrage as-15 semblées.

Comme on peut le voir sur la figure 2, les moyens de déplacement de la plaque frontale 7 consistent ici en une source d’énergie motrice, dans ce cas une source d'énergie hydraulique non représentée, et en un 20 ou plusieurs vérins 44 agencés dans la chambre 40 formée par les parois frontales 3, 4 et le cadre périphérique 2. Ces vérins alimentés en milieu hydraulique provenant de ladite source non représentée agissent sur le dos de la plaque de support 7 pour faire avancer ou reculer 25 celle-ci de façon aue le moyen de filtration 5 se déplace suivant un mouvement de translation le long de l'axe 12 et dans un plan perpendiculaire à ce dernier.

Le fonctionnement du dispositif de filtrage illustré sur la figure 2 est le suivant.

30 Dans la position représentée en traits mixtes, la paroi frontale 3 est en position de retrait extrême, à la suite du retrait des tiges de piston 45 des vérins 44. Cette position est la position de départ, dans laquelle les plaques de filtrage sont assemblées.

l assernDiSge est réalisé de manière étanche entre _es » plaques ce filtrage par l’intermédiaire d'un joint an nulaire lé comprimé entre les deux bords frontaux 47 ces ——— * —»a p;u_Lue T2u. ^ncrocuite dans chaque chambre de -> j— >.i .~~t: n par x -..nL-crmeciatre eu conouit q aiimenta- ticn, dans ce cas le conduit axial 21 qui débouche dans la chambre de filtrage 9.

Après le remplissage des chambres de filtrage, une précompression peut éventuellement intervenir 10 avant le lavage, par réduction du volume des chambres de filtrage par déplacement des parois frontales des plaques de filtrage vers les chambres de filtrage. La phase liquide, c'est-à-dire le filtrat, s'écoule à travers les moyens de filtration 5, 6 et est recueillie dans les 15 compartiments de récolte 32 et 33, d’où elle est évacuée par les passages 38, 39, les conduits extensibles 36, 37 et le conduit de sortie 34.

Ensuite de l'eau de lavage est introduite dans la chambre de filtrage, soit par le conduit d'ali-20 mentation 21 lui-même, soit par des conduits séparés, non représentés, débouchant par exemple dans les compartiments de récolte 32 et 33. Le soluté de lavage est évacué de la même façon que le liquide de précompression.

25 La compression finale peut alors avoir lieu par un déplacement des parois frontales jusqu’à la position représentée sur la figure 2, c'est-à-dire légèrement en retrait à l'intérieur des plaques de filtrage. Les chambres de filtrage 9 sor.t alors réduites au 30 volume minimum permis par la phase solide.

. Le fonctionnement de la plaque de filtrage illustrée sur la figure 1 est essentiellement le même, en dehors de l'alimentation radiale en matière à filtrer et de l'utilisation de moyens de déplacement pneumati- « t eues.

On effectue ensuite le débâtissage du filtre-presse. Les plaques de filtrage sont donc désolidarisées et à ce moment le gâteau ce tiltration peut tom-5 ber, en tout cas partiellement, par exemple dans une trémie non représentée. Pour garantir une élimination totale du gâteau de filtration, les parois frontales 3, 4 sont avancées jusqu'à leur position extrême, par exemple celle représentée sur la figure 3, où le moyen de 10 filtration 5 est arrêté au-delà du plan formé par le bord frontal 47 du cadre périphérique 2. On peut aussi prévoir que la position extrême des parois frontales soit limitée à ce plan, ainsi qu’il est illustré sur la figure 1.

15 Comme on peut le constater pendant tous les déplacements des parois frontales et dans toutes leurs positions, les parois frontales sont maintenues dans une même position relative par rapport à l’axe 12 des chambres de filtrage, et dans un plan perpendiculai-20 re à celui-ci. Il en résulte une compression de la matière à filtrer, qui est uniforme sur toute la section des chambres de filtrage et pendant toute la durée de la compression et éventuellement de la précompression, ce qui a pour effet un filtrage plus efficace.

L’agencement suivant l'invention permet en outre 1'utilisation de moyens de filtration rigides en forme de plaques minces perforées, particulièrement lisses sur leur face orientée vers la chambre de filtrage. Non seulement ces moyens de filtraticr. sont beaucoup 30 plus résistants au '^ae-iiissenent que les moyens de filtration souples jusqu s présent utilisés, mais i^s permettent aussi une évacuation aisée, par gravité, du gâteau de filtration obuenu, -^r particulier lorsou’ils sont avancés en dehors de leurs plaques de filtrage.

vention n’est en aucune façon limitée au:·: fermes de réalisation décrites ci-dessus et que tien des uOGixn.es-tions peuvent y être apportées sans sortir du cadre du 5 présent brevet.

On peut par exemple imaginer d’autres moyens de déplacement des plaques frontales, par exemple par l’intermédiaire de moteurs électriques, électro-magnétiques ou autres.

10 On peut aussi prévoir des moyens de gui dage des parois frontales différents des barres en croix 41, 42 ou du conduit axial 21.

L’agencement des conduits d'alimentation en matière à filtrer et en liquide de lavage, et des 15 conduits de sortie du filtrat et du soluté de lavage peut être conçu de façon très variable.

Comme on l’a déjà dit, on peut imaginer des plaques de filtrage à deux parois frontales dépla-çables ou à une seule paroi frontale déplaçable, chaque 20 chambre de filtrage étant alors formée d’une paroi frontale déplaçable 3 et d'une paroi frontale fixe 4!. Dans le cas de plaques de filtrage à deux parois frontales déplaçables et à alimentation par un conduit axial 21, il faut prévoir que ce dernier soit fixé d’une manière 25 appropriée au cadre périphérique 2, entre les plaques de support 7, 8.

On peut aussi imaginer eue les plaques 5, 6 ne soient filtrantes eue sur une partie de leur surface, par exemple pour augmente:' leur rigidité.

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Claims (10)

1. 2. Procédé de filtrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face, adjacente à la 20 chambre de filtrage correspondante, de chaque paroi frontale déplaçable est disposée dans un plan perpendiculaire à l’axe de la chambre de filtrage et maintenue dans cette position pendant ses mouvements de translation .
2. 3. Procédé de filtrage suivant l’une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face, adjacente à la chambre de filtrage correspondante. de chaque paroi frontale déplaçable est déplacée suivant ledit mouvement de translation entre u.r.e posi-3û tion extrême de retrait, où elle est située à l’intérieur des bords frontaux de la plaque de filtrage, et une position extrême opposée, où elle est située à fleur desdits bords frontaux ou éventuellement légèrement en saillie vers l'extérieur par rapport à ceux-ci. » 4. Dispositif de filtrage du type filtre- „ presse comprenant plusieurs plaques de fij. trage asseïa- blées et formant entre elles des chambres de liitrage ainsi qu'au moins'une entrée dans chaque chambre de fil-5 trage, pour 1’introduction de la tariere à filtrer, chaque plaque de filtrage comprenant un cadre périphérique rigide et deux parois rrontaj.es, dont au moins l’une est, par des moyens de déplacement, deplaçable vers la chambre de filtrage et en sens inverse, chaque paroi 10 frontale comprenant un moyen de filtration et un support de ce dernier ainsi qu'au moins une sortie pour le liquide filtré, caractérisé en ce que la totalité de la face de chaque paroi frontale déplaçable, qui est adjacente à une chambre de filtrage, présente une position 15 relative par rapport à l’axe de cette chambre de fil-- trage qui est identique dans toutes les positions de cette paroi frontale au cours du filtrage, et en ce que cette face est formée au moins partiellement par le moyen de filtration.
3. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites faces est disposée dans un plan perpendiculaire à l’axe de la chambre de filtrage correspondante.
4. 6. Dispositif suivant l'une ou l'autre des 25 revendications 4 et 5b caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage des parois frontales dépiaçables qui garantissent une translation exacte de celles-ci.
5. 7. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérise et ce eue les moyens 30 de filtration sont des toiles, treillis, ou claques perforées. S. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le support de moyen de tiltration est une placue qui est disposée T , du côté du moyen ce filtration qui est oppose à la cham bre de filtrage et qui est capable de coulisser de manière étanche dans le cadre périphérique de la plaque de filtrage, cette plaque formant entre elle et le moyen de 5 filtration un compartiment ce révolté du filtrat.
6. 9. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérise en ce que les moyens de déplacement des parois frontales déplaçables comprennent une source d’énergie motrice et des moyens de 10 transmission de celle-ci sur le côté des parois frontales déplaçables qui est opposé aux chambres de filtrage correspondantes.
7. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend, comme source d’énergie 15 motrice, un compresseur de fluide et, comme moyens de transmission, une chambre sous pression étanche par plaque de filtration, capable d'agir sur les côtés des supports de moyen de filtration, qui sont opposés aux chambres de filtrage, ainsi qu'un raccord d'alimentation ca- 20 pable de mettre en communication le compresseur et la chambre sous pression.
8. 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la chambre sous pression étanche d'une plaque de filtrage est formée par le cadre pé- 25 riphévique et les deux parois frontales.
9. 12. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la chambre sous pression étanche est formée d’un ou de plusieurs vérins dont les tiges des pistons agissent sur 1er claques de support des 3Ô parois frontales déplaçables.
10. 13. Dispositif suivant l’une quelconque ; des revendications 4 à 12, caractérisé en ce qu’il com prend au moins une plaque de filtrage dont les deux parois frontales sont déplaçables. » 1-4. Dispositif suivant l’une quelconque „ des revenditârions 4 à 12, caractérisé en ce qu'il com prend au moins une plaque de filtrage dont l'une des deux parois moniales est cep la table et l'autre fixe. 5 le. Dispositif suivant j.‘une quelconque ces revendications S à 14, caractérisé en ce qu'à chaque compartiment de récolte de filtrat est adjoint un moyen d'évacuation capable d'accompagner le compartiment de récolte pendant son déplacement. 10 lb. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisé en ce que ladite entrée pour la matière à filtrer est agencée de façon à déboucher radialement dans la chambre de filtrage au moins dans une position de retrait des parois frontales 15 déplaçables à l’intérieur des plaques de filtrage, v 17. Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 4 à 15, caractérisé en ce que ladite entrée pour la matière à filtrer est constituée par l’embouchure d’un conduit axial sur lequel les plaques 20 frontales déplaçables sont capables de coulisser de manière étanche, ce conduit axial servant simultanément de moyen de guidage pour garantir aux parois frontales une translation exacte. 95 'me-;···? :_______5..... rmrmm · v . ......d...... rm: - U - . ' - . " “ rdîd .......J ... : 30 m V- 4.;. mmm-m f » * 5 * *- , ' ; . - " - 4 { * - w "" \