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Les objets de l'invention sont un procédé pour la sépara- tion continue entre les solides et les liquides par filtration, ainsi qu'un dispositif pour appliquer ce procédé. On connaît déjà des filtres à opération continue, tels que les filtres à tambour. Ces filtres connus sont relativement coûteux et, en outre, ils ne peuvent pas servir dans toutes les conditions pour tous les buts. Par exemple, ils ne sont adaptés que pour les li- quides faciles à filtrer et à être utilisés en gros.
Par contre les filtres des autres types, tels que, par exemple, les filtres
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traditionnels à plaxvaux ou les filves-resses, bien qu'ils scient utilisables à une échelle relatitn grande, qu'ils soient relativement peu chers et que, par 1a fait qu'ils possé- dent, dans ur espace très limité, une surface de filtrage impor- tante, ils s'adaptent au fitrags des matières difficiles à filtrer,
exgent un travail manuel important En outre, leur mise en oeuvre ne peut être réalisée que par charges successives; c'est-à-dire de façon discontinue. Pourtant keur plus grave incon- vénient consiste en la difficulté d'écarter les résidus du fil - trage, attendu que, même par l'appoint ;le dispositifs de nettoya- ge additionnels, on ne peut éviter que ces filtres doivent être démontés et remontés après chaque opération de filtrage.
Leur utilisation exige donc un travail compliqué et fastidieux.
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients des dis- positifs connus et de pramettre d'effectuer des opérations de fil- trage de toute sorte sans aucune interruption. Ce but est réalisée selon l'invention, par le fait que, pendant la filtration propre- ment dite, on immobilise, respectivement on fait tourner à vites- se réduite les éléments de filtrage conditionnés préférablement en forme de plateaux ou disques;
après ladite phase de filtration proprement dite, en vue d'écarte:' les résidus de filtrage en les amenant vers l'extérieur, on fait tourner ces éléments de filtrage à grande vitesse de rotation, l'évacuation des résidus ainsi é- cartés ayant lieu soit simultanément; soit après ledit écartement.
Ce cycle d'opérations peut ensuite être répéta à volonté de façon à réaliser un procédé ininterrompu et quasi-continu. Ainsi on utilise les forces centrifuges pour 1'écartement des dépôts accumulés sur les surfaces de filtrage. En vue d'smpêcher, en cas de matières poisseuses, l'adhésion de celles-ci aux parois de l'enveloppe du filtre, 1'évacuation des matières écartées par la rotation peut, au besoin, être facilitée par Inaction, de liquides de rinçage et/ou d'air comprimé.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut,
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dans des cas particuliers, effectuer la rotation rapide de l'axe de commande et des éléments solidaires de cet axe alternativement en sens opposés, la périodicité de ce changement du sens de rota- tion pouvant éventuellement être augmentée de façon à obtenir une oscillation angulaire. Ceci est, par exemple, indiqué lorsque, par un dépôt de matières poisseuses ou visqueuses, après plu- sieurs phases de travail, les pores des toiles, respectivement des tamis de filtrage, se sont engorgés. L'appareil de filtrage agit alors, en quelque sorte, comme machine de lavage pour les toiles de filtrage. On peut, éventuellement, inverser en même temps la direction de passage du liquide de lavage et de rinçage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit la stérilisation préalable, avant de commencer la filtration, des éléments de filtrage et des autres parties se trouvant à 1'in térieur de l'enveloppe du filtre, par un moyen appropriée par exemple de l'eau chaude. Ceci est particulièrement avantageux pour la filtration de jus et d'autres solutions utilisées dans les industries alimentaires ou similaires.
L'invention prévoit encore d'autres possibilités. Ainsi, par exemple, si le produit désiré du filtrage est constitué par les résidus de filtrage, ceux-ci peuvent être soumis à un procé- dé de lavage. Il est, en outre, souvent intéressant de pouvoir sécher ces produits après le lavage, sans devoir ouvrir l'enve- loppe. Par conséquent, le filtre selon l'invention réunit en un seul appareil les fonctions d'un filtre et d'une chambre de séchage- Préférablement, dans ce cas, le séchage est effectué dans le vide.
Après l'éjection par la force centrifuge des résidus, l'é- vacuation de ces résidus peut être effectuée à l'aide d'un liquide. ou d'air comprimé, à mesure qu'il s'agit de résidus humides ou séchés.
Le dispositif appliquant le procédé selon l'invention
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Le dispositif selon l'invention représente sch4r=atiqGe<>ie#t à titre d'exemple dans le dessin.:cOLrl:)Ol''Ge une enveloppe dont la partie iniôo=1=u.:re se = µtr#ôcit de façon conique ou autre et se termine par une tubure d'1évacuation 2. Celle-ci est avan- tageusement disposée par rapport à 1/axe longi- tudinal de l'enveloppe. La partie supérieure de l'envelopper est fermée par u couvercle 18 comportant un palier pour l'arbre 4. L'autre palier 1 de 1'arbre 4 est dans le fond oblique
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de l' enve 1 oppe .1 et comporte un moyen approprie d' ét anchéit; é , tel qu'un presse-étoupe, anneau d'oburation, bague en forme d'o ou similaire.
En-dessous du couvercle !8, 1'arbre 4 est réalise en forme d'axe creux pourvu de trous cu de fentes 6. Sur ledit
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axe creux sort moq-c's les de filtrp-g2 Qui, dans l'exem- axe creux sont montés les éléments filtrage qui, dans l'exem- ple représenté, sont des disques plats et ronds qui- peuvent être de toute forme appropriée. Entre chaque paire de disques adjacents sont disposés des anneaux d'étanchéité servant en même temps de pièces d'espacement pour tenir à distance les sembb disques successifs. Un dispositif de serrage 2 sert à maintenir en les éléments de filtrage 7 et les anneaux lesdits éléments de filtrage étant mobiles en vue de pouvoir être Biplaces facilement.
Au bout supérieur de l'arbre 4 est mont.-' un moteur 10 ou autre noyen d'entrainement
Le liquide à filtrer est introduit dans par une tubulure 11 et baigne les plateaux de filtrage 2 quand ladite
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enveloppe est remplie, le filtrat imprègne la couche filtrante desdits plateaux et,pendant la phase de filtrage, pénètre dans les creux desdits plateaux. De là le filtrat s'écoule à travers les fentes 6 dans la partie creuse de l'axe 4 lequel est intro- duit, avec son bout libre, dans une tubulure 12, d'où est évacué ledit filtrat.
Sur les faces extérieures des plateaux 7 station- naires ou se tournant à faible vitesse, s'accumulent les résidus insolubles du liquide à filtrer,, de façon à former une couche- pâteuse 13 de précipité. Lorsque. cette couche aura atteint une épaisseur déterminée en sorte que ladite couche est à peu.;près? ou même entièrement, impénétrable au,filtrat, cn arrête L'adduc- tion du liquide et l'on fait entraîner l'arbre en rotation ra- pide de façon à débarrasser les disques - de la couche de préci- pité 13 par la force centrifuge. Le changeaient de vitesse de l'arbre peut être commandé manuellement ou automatiquement.
Dans le dernier cas cette commande peut, par exemple .être réalisée pa l'écoulement du filtrat agissant sur un relais ou similaire de façon que ce dernier soit actionné dès que la force de. cet écpu- lement diminue en-dessous d'une limite donnée.
Les résidus de filtrage descendent, par gravité, le long de la paroi intérieure de l'enveloppe 1 et tombent dans la parti conique inférieure de l'enveloppe 1 L'orifice 14, normalement fermé,est ouvert, soit de façon manuelle soit automatiquement, au prorata de la vitesse de rotation augmentée de l'axe,au momert où commence l'action du dépouillement des plateaux, de façon à per- mettre l'évacuation des résidus. Cette évacuation des parties résiduelles peut être réalisée à l'aide de moyens auxiliaires tels que vis transporteuse, liquide de rinçage, gaz comprimé ou similaire.
Le liquide ou le gaz comprimé emporte vers le bas les parcelles du dépôt de filtrage et emmène celles-ci en .dehors de l'enveloppe; si nécessaire, des raclettes ou autres dispositif, appropriés entraînés en rotation par l'axe et frottant sur la
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paroi intérieure de l'enveloppe peuvent être prévus en vue d'em- pêcher l'adhérence de parties résiduelles à ladite paroi inté- rieure. Si le précipité contient des substances tendant à s'ag- glomérer de sorte qu'il est lancé par les plateaux tournant à gran -de vitesse, en morceaux plus ou moinms grands, on peut, en vue d'éviter l'obstruction de l'orifice d'évacuation 14 disposer, dans la partie inférieure de l'enveloppe 1 des batteurs (non re- présentés)
entraînés en rotation simultanée. Ces batteurs peuvent alors, éventuellement en coopération avec des barrettes fixes, broyer les résidus de filtrage lancés des plateaux.
En vue de l'évacuation des résidus on peut prévoir, avan- tageusement disposés en-dessous du couvercle 18 des ajutages (non montrés) produisant un courant de liquide ou de gaz sous pression entre la paroi de l'enveloppe et les éléments de fil- trage. Ces ajutages seront dirigés en bas et vers la paroi de l'enveloppe. La construction peut aussi être telle que ces aju- tages sont entraînés en rotation en même temps que l'axe. Dans les deux cas, c'est-à-dire les ajutages étant stationnaires ou rotatifs, on peut soit d'abord opérer le dépouillement, puis l'évacuation au moyen d'un courant de rinçage, soit mettre en marche le rinçage avant le commencement de la rotation rapide,en' sorte que les résidus de filtrage jetés ne parviennent pas toucher la paroi de l'enveloppe.
Si, par contre, il s'agit d'obtenir un précipité séché, il est utile de réaliser un lavage préalable. Ensuite aura lieu le séchage qui peut être réalisé de plusieurs manières. On peut, par exemple, loger dans l'enveloppe des moyens de chauffage in- térieur de l'enveloppe et/ou des éléments de filtrage 2. Il est toutefois également possible d'adduire de l'air ou des gaz chauds de l'extérieur. Au lieu de faire circuler de lair chaud, on peut réaliser le séchage aussi bien par moyenne radiation, induction, par le vide, ou par une combinaison de ces moyens.
La disposition
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un.filtre 1=c?-c.,i. 1 p3r:st ainsi de con=.>er.t5.r; par un procà,11 C"')+l.Y"1 une ,1'-"('<""'- liquide, par exemple de produits cl- lorants cu pharmaceutiques, de sels ou. similairesen une sub- stance sèche, sans que des travaux Manuels, de quelque sorte que
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ce soit , soient nécessaires. Coame moyen auxiliaire p OLlr/..¯vV,.CLlé1- -' tion, on utilise, dans ce casde l'air ou du gaz sous pression.
Pendant le séchage, on peut raccorder le vide à la tubulure 12 des éléments de chauffage étant prévus pour la production de la chaleur requise pour le séchage. Les tubulaures 15 et 16 disposées dans l'enveloppe servent d'entrée et de sortie de l'air chaud, respectivement de l'air circulant. Ces tubulures ne sont pourtant pas indispensables, parce qu'il est possible de réaliser une cir- culation par la partie creuse de l'axe 4.
Si l'axe est vertical, les éléments de filtrage peuvent être réalisés de façon à être perméables seulement du côté su- périeur. Une telle construction est particulièrement adaptée pour la mise en oeuvre d'une pâte filtrante. On obtient l'avantage que la pâte filtrante s'attache mieux à la surface de filtrage, de sorte qu'elle ne peut pas si facilement se détacher par suite de secousses. Dans de tels filtres, destinés surtout à la clari- fication des liquides, on réalise, avant la filtration proprement dite, un dépôt de terre d'infusoires, fibres d'amiante ou sub- stances similaires. A la fin de la filtration ces substances sont de nouveau enlevées des surfaces de filtration. Au début de l'opé- ration suivante, on réalise alors un nouveau dépôt filtrant.
Au moyen de la rotation, il es t facile d'envler le dépôt filtrant des surfaces de filtration, de sorte qu'on évite ainsi la néces- sité d'ouvrir l'appareil, pour enlever la pâte filtrante, comme c'était le cas jusqu'à présent.
Dans les filtres à pâte filtrante utilisés principalement dans l'industrie sucrière et l'industrie des boissons, et égale- ment dans la pharmacie, par exemple pour la fabrication de la
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pénicilline, on envoie le plus souvent, pendant l'opération de dépouillement, simultanément de l'eau de rinçage en sers inverse à travers l'axe creux, parce que dans ces cas on n'utilise pas les résidus, mais le filtrat . Bien que ce rinçage en sens inverse soit connu en soi dans les filtres stationnaires, il présente des avantages particuliers dans le dispositif selon l'invention, en combinaison avec le dépouillement par rotation.
L'opération de filtration, dans ce cas, s'effectue comme suit: Sabord on remplit l'enveloppe du filtre avec de l'eau additionnée de moyens de fil- trage auxiliaires (terre d'infusoires, sciure de bois, l'amiante et similaires). On laisse l'eau s'écouler jusqu'à ce qu'une couche de ces moyens auxilaires, d'environ 5 à 10 mm d'épaisseur, se soit formée sur les plateaux de filtration. On ajoute alors le jus à filtrer, continuant ainsi jusqu'à ce que la couche devient impénétrable, respectivement difficilement pénétrable. A ce mo- ment, la couche filtrante est enlevée à la fois par rotation ra- pide et par rinçage à l'Eau en sens inverse. Si l'en a utilisé des toiles à filtrer, on procède alors, comme expliqua plus tarde au lavage de ces toiles.
Il est encore à remarquer qu'après la for- mation de la couche filtrante, on peut rincer à l'eau chaude afin que le jus introduit après s'écoule de l'enveloppe à l'état stérilisé. A la fin d'un cycle d'opérations, on peut continuer le travail et préparer le cycle suivant, sans devoir ouvrir le ré- cipient.
Les opérations de filtration peuvent alors, comme d'ail- leurs dans les autres procédés décrits, être contrôlées par une commande automatique de telle façon que le filtrage, le séchage, le dépouillement, le nettoyage etc., soient effectués sans aucune' manoeuvre manuelle.'
Si l'axe rotatif comporte un clapet (non représenté) sus- ceptible d'être manoeuvré de l'extérieur et par lequel on peut éliminer une partie des éléments de filtrage, on obtient l'avan- tage qu'avant la fin de la filtration, on peut vider l'appareil
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au moyen d'air sous pression, jusqu'au niveau des plateaux coupés -le plus souvent le plateau inférieur-, en filtrant en même temps le volume de liquide se trouvant dans le récipient.
Avant la vi- dange il ne reste dans le récipient que quelques litres de liqui- de non-filtré, qu'on peut retourner,au moyen d'une pompe, dans le réservoir d'apport. Sauf cette quantité de liquide, le contenu total du récipient peut être filtré de façon indiquée.
Dans l'opération de dépouillement des plateaux, le sens de rotation de,l'arbre peut être changé périodiquement, la pé- riodicité de ce changement du sens de rotation pouvant, éventuel-- lement, être augmentée de façon à obtenir une oscillation angu- laire. Cette possibilité pourra avantageusement être appliquée dans les appareils utilisant des toiles à filtrer. Lorsqu'après une ou plusieurs charges, ces toiles à filtrer se sont engorgées, on utilise l'appareil de filtration, en quelque sorte, comme machine à laver, le sens de rotation de l'axe étant changé pério- diquement comme dans une machine à laver, ce qui peut être, éven- tuellement, accompagné d'un changement de la direction de passage du liquide de lavage.
On réalise ainsi un lavage des toiles à filtrer, à la fois un peu plus rapide et plus intensif que par une rotation uniforme.
Une tubulure 17 disposée au point le plus bas du récipient permet une évacuation totale du liquide dans l'enveloppe. Si l'on fait circuler le liquide de la tubulure !7 à la tubulure 11, en raccordant en même temps le vide à la tubulure 12, on peut même filtrer le tout dernier reste du liquide, comme d'ailleurs, éga- lement, par l'introduction d'air comprimé dans le récipient 1 en faisant circuler simultanément le liquide.
REVENDICATIONS.
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