À quoi sert un filtre-presse à cadre ?

Les filtres-presses peuvent sembler spécialisés, mais ils jouent un rôle essentiel dans des secteurs tels que l'exploitation minière, le traitement des eaux usées et la production d'aliments et de boissons. D'une manière générale, un filtre-presse est un équipement de déshydratation utilisé pour séparer les liquides et les solides. Mais il existe différentes configurations pour différentes applications.

Dans ce poste, en tant que professionnel fabricant de filtres-presses à plaques et à cadresJe vais examiner ce qu'est exactement un Le filtre-presse à cadre est utilisé pourLes filtres-presses à cadre sont des outils de travail, qui les utilisent et pourquoi ils sont conçus de cette manière. Mon objectif est de rédiger un guide approfondi afin que vous puissiez apprendre tout ce que vous devez savoir sur les filtres-presses à cadre.

Qu'est-ce qu'un filtre-presse à cadre ?

Commençons par les bases : qu'est-ce qu'un filtre-presse à cadre ?

Un filtre-presse à cadre est un type de filtre-presse utilisé pour déshydrater les boues et séparer les liquides et les solides. Il se compose d'une série de plaques verticales recouvertes de toiles filtrantes, avec des cadres creux placés entre chaque plaque. Lorsqu'ils sont fermés ensemble sous pression, les plaques et les cadres créent une série de chambres pour recueillir le gâteau de filtre.

Les principaux composants d'un filtre-presse à cadre sont les suivants :

• Plaque filtrante - Plaques plates recouvertes d'un tissu filtrant, généralement en polypropylène ou en métal. Le liquide s'infiltre à travers le tissu perméable tandis que le gâteau de filtre s'accumule à la surface.
• Cadres creux - Cadres d'espacement placés entre chaque plaque de filtre pour créer des chambres où s'accumule le gâteau de filtre. Les cadres sont disponibles en différentes épaisseurs.
• Tissu filtrant - Des tissus tels que le polypropylène sont installés sur les plaques filtrantes pour collecter les solides tout en permettant au liquide de passer à travers de minuscules pores.
• Entrée d'alimentation - Orifices d'angle où le lisier entre dans le système. En général, plusieurs coins sont utilisés alternativement pour l'alimentation et la décharge.
• Sortie du filtrat - Orifices d'angle sur le côté opposé où le liquide filtré sort de la presse.

Vous savez maintenant quels sont les composants physiques. Mais comment ces pièces s'assemblent-elles pour former un filtre-presse de déshydratation ?

Comment fonctionne un filtre-presse à cadre ?

Le processus de filtre-presse à cadre repose sur la filtration sous pression pour séparer efficacement les composants solides et liquides. Voici les étapes de base :

1. Remplissage: Le lisier est pompé sous pression dans les orifices d'alimentation et pénètre dans les chambres créées entre chaque cadre. Les particules en suspension s'accumulent sur les toiles filtrantes.
2. Filtrage: Le liquide migre à travers les plaques filtrantes tandis que les solides s'accumulent couche par couche pour former un gâteau de filtration à l'intérieur des cadres.
3. Déshydratation: L'augmentation de la pression permet d'extraire davantage de liquide du gâteau de filtration compacté afin d'en améliorer la siccité.
4. Déchargement: Une fois les chambres remplies de gâteau, la presse s'ouvre. Les cadres déchargent le gâteau pour l'enlever et le récupérer.

Je décrirai le processus plus en détail ci-dessous. Mais tout d'abord, voyons pourquoi quelqu'un choisirait un filtre-presse à cadre plutôt que d'autres méthodes de séparation.

Principaux avantages d'un filtre-presse à cadre

Les filtres-presses à cadre sont restés populaires au fil des ans grâce à des avantages qui les distinguent d'autres approches telles que les centrifugeuses et les presses à bande. Voici quelques-uns de ces avantages

Epaisseur du gâteau réglable - Les cadres sont disponibles en différentes profondeurs. Le changement de cadre permet d'optimiser l'épaisseur du gâteau et le séchage pour une application donnée.

Manipulation de particules fragiles - La faible perte de charge évite d'endommager les solides comprimés fragiles tels que les cristaux ou les fines de carbone.

Moins d'entretien - Les filtres-presses à cadre sont de conception simple et comportent relativement peu de pièces mobiles par rapport à une presse à bande.

Débit plus élevé - La grande surface de filtration permet de traiter des volumes plus importants qu'avec un séparateur centrifuge plus petit.

Voyons maintenant comment ces avantages entrent en jeu dans le fonctionnement de la presse.

Étapes du processus de la presse à cadre

Comprendre le fonctionnement des filtres-presses à cadre permet de comprendre pourquoi ils excellent dans certaines applications de déshydratation. Voici une description détaillée de ce qui se passe à l'intérieur de la presse au cours de chaque phase :

1. Remplissage

Le processus commence par le pompage d'un flux de boue dans les orifices d'entrée sous pression - généralement entre 100 et 200 psi. La boue remplit les chambres créées entre chaque cadre, couvrant toute la surface des toiles filtrantes.

La boue elle-même contient généralement 1-4% de solides en poids, avec des particules d'un diamètre de 5 microns à quelques centimètres. Mais les filtres-presses à cadre peuvent également traiter des concentrations de solides plus élevées.

2. La filtration

Après le revêtement initial des toiles, les particules en suspension continuent de migrer à travers le tissu perméable tandis que le liquide passe à travers les minuscules pores de la toile filtrante. Ce liquide - appelé filtrat ou flux de filtrat - traverse les plaques pour sortir par les orifices de sortie du filtrat.

Pendant ce temps, au fur et à mesure que le liquide est pressé à travers le support, les particules s'accumulent à la surface et se compactent pour former un matelas. Ce matelas devient le gâteau de filtration.

Le gâteau de filtration lui-même agit comme un filtre en profondeur au cours de ce processus. Même les particules fines incapables de passer à travers le tissu initial sont piégées dans les couches plus épaisses du gâteau de filtration, ce qui améliore l'efficacité de la séparation.

3. Déshydratation

Au fur et à mesure que la filtration progresse, la pression augmente à l'intérieur des chambres. Cette pression fait sortir davantage de liquide des gâteaux de filtration humides, ce qui augmente la siccité des gâteaux.

Le niveau de pression et le temps optimaux pour cette étape de déshydratation dépendent des caractéristiques de la boue elle-même - des facteurs tels que la distribution de la taille des particules, la compressibilité et la perméabilité à travers les gâteaux formés.

Mais en contrôlant précisément la pression, les filtres-presses à cadre peuvent réaliser une réduction extrêmement efficace de l'humidité pour toute une gamme de solides comprimés.

4. Déchargement

Lorsque les chambres se remplissent complètement de gâteau de filtration, la pompe d'alimentation s'arrête. La presse s'ouvre alors, permettant aux plaques de se séparer et d'évacuer le gâteau.

À ce stade, le gâteau contient généralement plus de 30% de solides en poids. Dans certains cas, la siccité atteint 50-60% de solides. Mais tout ce qui se situe entre 15 et 50% est considéré comme une déshydratation réussie, en fonction de la manière dont le matériau récupéré est traité en aval.

Après la décharge, les toiles filtrantes sont nettoyées ou remplacées. Le remplacement des toiles sales permet d'éviter qu'elles ne soient aveuglées par les particules fines, une cause fréquente de baisse des performances au cours d'opérations de longue durée. La presse se réinitialise ensuite, se ferme et répète le cycle.

À quoi sert un filtre-presse à cadre ?

Maintenant que vous connaissez les processus de base et les avantages d'un filtre-presse à cadre, examinons quelques-unes des applications les plus courantes.

Exploitation minière et traitement des minerais

Les filtres-presses à cadre déshydratent les boues minérales lors du traitement des minerais, du lavage du charbon et de la gestion des résidus.

Eaux usées industrielles

De nombreuses usines utilisent des filtres-presses à cadre pour traiter les eaux de traitement huileuses ou éliminer les colorants des flux de décharge des installations textiles.

Alimentation et boissons

Les caves, les brasseries et les entreprises de jus de fruits utilisent des filtres-presses à cadre pour clarifier les liquides grâce à la stérilisation à froid des boissons.

Pharmaceutique

Les filtres-presses à cadre permettent de récupérer des ingrédients pharmaceutiques coûteux, tandis que les usines rationalisent les déchets et améliorent la durabilité.

Chimique

Les producteurs de produits chimiques spécialisés utilisent des filtres-presses à cadre résistants à la corrosion pour séparer les produits de grande valeur.

Puissance

Les filtres-presses à cadre déshydratent les cendres volantes et les sous-produits de gypse des centrales électriques au charbon.

Pâtes et papiers

Les usines de pâte et de papier utilisent des filtres-presses à cadre pour recycler l'eau vive et réduire la consommation d'eau douce.

Quelle que soit l'industrie, les entreprises choisissent des filtres-presses à cadre lorsque la profondeur réglable de la chambre et la distribution facile du flux permettent d'optimiser l'efficacité de la séparation pour leur application.

Exemples concrets de filtres-presses à cadre en action

Pour vous donner une meilleure idée de l'utilisation des filtres-presses à cadre, examinons deux exemples concrets :

Déshydratation des boues de charbon

Une usine de préparation du charbon traite le charbon brut issu de la mine pour en retirer les impuretés, telles que les cendres et le mercure. soufre. Le processus d'enrichissement utilise l'eau pour séparer le bon charbon de la roche indésirable par une séparation par puits et flotteurs. Cette suspension d'eau est appelée boue de charbon.

Après le lavage, le charbon propre est séché, stocké et expédié. Pendant ce temps, les roches séparées et les fines de charbon sont évacuées sous forme de boues en tant que résidus. Ce mélange aqueux contient environ 10-20% de solides ainsi que des produits chimiques ajoutés lors du lavage du charbon.

Avant que l'usine ne puisse éliminer les résidus en toute sécurité, cette boue est déshydratée pour récupérer l'eau et éviter la contamination de l'environnement. Les filtres-presses à cadre réalisent très bien cette séparation solide-liquide.

La presse peut traiter les fragments de roche occasionnellement plus gros sans endommager le tissu filtrant. Elle peut également traiter les énormes volumes de résidus de charbon. Les cadres réglables tiennent compte des changements quotidiens dans la distribution de la taille des particules et des objectifs d'humidité du gâteau.

Clarification des jus de fruits

Une autre application courante consiste à utiliser des filtres-presses à cadre pour clarifier les jus de fruits et les boissons. Les entreprises doivent éliminer le voile, les particules et les débris qui donnent au jus une apparence ternie afin de respecter les normes de pureté et les attentes des clients.

Un filtre-presse à cadre reçoit d'abord la boue de jus de fruits non clarifiée. Cette matière première entre sous pression dans les cadres de la presse, où les particules s'accumulent sur le tissu filtrant pour former le gâteau. Le jus cristallin passe à travers le support sous forme de filtrat.

Pourquoi les filtres-presses à cadre sont-ils idéaux pour la clarification des jus ? Principalement la simplicité du processus combinée à d'excellents résultats.

Les filtres-presses à cadre constituent une méthode de stérilisation à froid efficace et hygiénique. Le jus n'est jamais chauffé, ce qui permet de conserver davantage de saveurs et de nutriments. La presse empêche également l'absorption d'oxygène par rapport à d'autres méthodes de filtration.

Une oxydation minimale maximise la qualité du produit et sa durée de conservation. Enfin, les producteurs peuvent facilement ajuster les réglages de pression et la profondeur du cadre pour obtenir la clarté et la pureté de l'extrait souhaitées.

Principaux enseignements sur les filtres-presses à cadre

Les filtres-presses peuvent sembler complexes à première vue. Mais une fois que l'on a compris les mécanismes de base et les avantages d'un filtre-presse à cadre, on comprend pourquoi des industries telles que l'exploitation minière, les eaux usées, l'alimentation et les boissons font appel à cette technologie.

Récapitulons les points essentiels :

• Les filtres-presses à cadre utilisent la filtration sous pression pour déshydrater les boues et récupérer les solides, ce qui en fait une option polyvalente pour le traitement des déchets et de l'eau.
• La profondeur réglable du cadre permet aux utilisateurs d'optimiser la siccité du gâteau et d'adapter la filtration aux conditions d'alimentation.
• Une construction simple, nécessitant peu d'entretien, permet de gérer des débits importants, que l'exploitation soit jeune ou mature.
• Les applications vont de la récupération des métaux à la clarification des boissons, mais elles impliquent toujours la séparation des mélanges à deux phases en un filtrat liquide et un gâteau de filtre solide.

J'espère que ce guide vous a permis de vous familiariser avec les principes fondamentaux du filtre-presse à cadre. Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à m'en faire part dans les commentaires ! Je suis toujours heureux d'aider les lecteurs à mieux comprendre la séparation liquide/solide dans l'industrie.