Comment fonctionne un filtre-presse à plaques et à cadres ? Le guide complet

Un filtre-presse à plateaux et à cadres est un équipement indispensable utilisé dans diverses applications de filtration industrielle. Mais comment cet appareil fonctionne-t-il exactement pour séparer les liquides et les solides ?

Dans ce guide complet, nous couvrons tout ce que vous devez savoir sur les principes de fonctionnement et le fonctionnement d'un filtre-presse à plaques et à cadres.

Qu'est-ce qu'un filtre-presse à plaques et à cadres ?

Un filtre-presse à plaques et à cadres se compose d'une série de plaques et de cadres verticaux assemblés en alternance. Les plaques sont recouvertes de toiles filtrantes et les cadres sont dotés de canaux internes.

Lorsque les plaques et les cadres sont pressés fermement les uns contre les autres par un vérin hydraulique, de petits compartiments sont créés entre chaque paire de plaques et de cadres. Ces compartiments sont appelés chambres.

Lorsque la boue est pompée dans les chambres sous pression, elle est déshydratée à travers le tissu filtrant, formant un gâteau de filtre. Le liquide qui passe à travers la toile est appelé le filtrat ou l'effluent. Il s'écoule à travers les cadres dans un tuyau de collecte et sort du filtre-presse.

Composants clés :

• Plaques filtrantes : Fabriquées dans des matériaux tels que le polypropylène ou l'acier inoxydable pour résister à la pression. Elles contiennent le gâteau de filtration.
• Cadres filtrants : Des canaux à l'intérieur permettent au filtrat de s'écouler.
• Tissus filtrants : Fabriquées à partir de matériaux tels que le polypropylène, le nylon, le coton, etc. Déshydratent la boue.
• Pompe d'alimentation : Elle achemine la boue sous pression dans les chambres.
• Système hydraulique : Applique une pression sur les plaques et les cadres pour la filtration.

Comment fonctionne un filtre-presse à plaques et à cadres ?

Le principe de fonctionnement d'un filtre-presse à plaques et à cadres repose sur la capacité de déshydratation des toiles filtrantes sous pression. Voici les principales étapes :

1. Chargement

Les toiles filtrantes sont fixées sur les plaques et les cadres sont installés en alternance sur le squelette du filtre-presse.

Conception d'un filtre-presse à plaques et à cadres

2. Alimentation du lisier

La boue ou l'influent, qui contient des particules solides en suspension dans un liquide, est pompé à une certaine pression dans les chambres par la pompe d'alimentation.

3. La filtration

Au fur et à mesure que les chambres se remplissent de boue, la pression commence à augmenter. Le composant liquide passe à travers les toiles filtrantes, tandis que les particules solides commencent à s'accumuler à la surface des toiles.

4. Formation du gâteau

Au fil du temps, une masse poreuse de solides, appelée gâteau de filtration, se forme des deux côtés du tissu filtrant dans chaque chambre. Le gâteau de filtration lui-même agit comme un média filtrant supplémentaire.

5. Collecte du filtrat

Le filtrat liquide s'écoule à travers les canaux internes des cadres dans un tuyau de collecte central via les orifices d'angle. Il quitte le filtre-presse par la sortie du filtrat.

6. Évacuation du gâteau

Lorsque les chambres sont complètement remplies de solides et que le processus de filtration est terminé, le filtre-presse s'ouvre. Le gâteau tombe ou est raclé manuellement.

Fonctionnement du filtre-presse à plaques et à cadres

Cette séquence se répète pour le lot suivant. Le gâteau de filtration déshydraté est traité ultérieurement, tandis que le filtrat liquide est également collecté pour être traité ou réutilisé.

6 Avantages d'un filtre-presse à plaques et à cadres

Maintenant que vous savez ce qu'est un filtre-presse à plateaux et à cadres et comment fonctionne le processus de filtration de base, examinons quelques-uns de ses principaux avantages :

1. Efficacité de filtration élevée

Il peut déshydrater des boues jusqu'à un taux d'humidité de 30% grâce à une filtration à pression positive. Il en résulte également un filtrat extrêmement clair.

2. Filtration entièrement fermée

Contrairement à d'autres filtres tels que les filtres à bande, l'ensemble du processus se déroule dans une chambre fermée. C'est pourquoi les filtres-presses à plateaux et à cadres conviennent parfaitement à la manipulation de matières dangereuses.

3. L'adaptabilité

Vous pouvez utiliser des toiles filtrantes avec différents matériaux et mailles pour des applications variées. Il suffit de les échanger entre les cycles.

4. Facilité d'entretien

L'entretien d'un filtre-presse à plaques et à cadres est assez simple : il suffit de nettoyer ou de remplacer périodiquement les toiles filtrantes. La conception simple comporte peu de pièces mobiles.

5. Économies d'espace

Capable de supporter des pressions élevées et d'assurer une grande siccité du gâteau, le filtre-presse à plateaux et à cadres permet de réduire considérablement les volumes par rapport à d'autres procédés de séparation. Cela permet de réduire les coûts d'infrastructure.

6. Faibles coûts d'exploitation

Au-delà du coût d'achat initial, un filtre-presse à plateaux et à cadres est un système de filtration extrêmement abordable. Les coûts des consommables sont faibles et la consommation d'énergie est minimale.

Applications typiques des filtres-presses à plaques et à cadres

Maintenant que vous savez comment fonctionne un filtre-presse à plaques et à cadres, voici quelques-unes des applications industrielles et municipales les plus courantes :

• Traitement des eaux usées : Déshydratation des boues primaires, filtration des boues activées.
• Traitement chimique : Séparation des catalyseurs, récupération des résines.
• Produits pharmaceutiques : Cristallisation de l'API, récupération des solvants, récolte des cellules.
• Alimentation et boissons : Clarification du sirop de sucre et du jus, extraction des huiles.
• Exploitation minière : Déshydratation des résidus, filtration des concentrés minéraux.
• Traitement des métaux : Élimination des scories du métal en fusion, purification de l'huile hydraulique.
• Pâtes et papiers : Cellulose lavage des fibres, filtration de la liqueur noire.

Il ne s'agit là que de quelques exemples de la gamme extrêmement variée d'utilisations du filtre-presse polyvalent à plaques et à cadres dans tous les types d'industries.

Principaux éléments à prendre en compte lors de la sélection d'un filtre-presse à plaques et à cadres

En conclusion, voici quelques paramètres clés à prendre en compte pour choisir le filtre-presse à plaques et à cadres adapté à vos besoins spécifiques :

• Zone de filtration : Détermine la capacité de débit et le taux de filtration.
• Tissu Matériau : Il doit répondre aux exigences en matière de composition, de température et de pression des boues.
• Épaisseur du gâteau : Sélectionnez la profondeur du cadre en fonction de la siccité souhaitée du gâteau.
• Niveau d'automatisation : Manuel, semi-automatique ou entièrement automatique ?
• Caractéristiques supplémentaires : Envisagez des plaques de chambre pour le pré-revêtement, des plateaux d'égouttage et d'autres accessoires en option.
• Support après-vente : Assurer la fourniture en temps utile des pièces détachées, de la maintenance et d'autres services.

Avec leur conception simple mais robuste et leurs excellentes performances, il n'est pas étonnant que les filtres-presses à plateaux et à cadres continuent d'être omniprésents dans les processus de filtration industrielle depuis plus d'un siècle. J'espère que ce guide vous a aidé à comprendre clairement ce qu'est cet appareil et comment il parvient à séparer les cristaux !