Principe de la filtration tangentielle
Dans le cas de la filtration tangentielle avec des membranes céramiques Membranes céramiques pour l’ultrafiltration et la microfiltration (membranes céramiques tangentielles / membranes céramiques cross flow) , le fluide à filtrer traverse les canaux du support de membrane. Toutes les particules, dont la taille est supérieure au diamètre des pores de la membrane, sont retenues. Les particules/molécules sont enrichies dans le concentrat. Le filtrat traverse les pores et, selon les combinaisons de procédés, passe éventuellement par d’autres étapes du processus.
Parfaitement adapté à de nombreuses applications : Filtration à membrane céramique
La filtration « simple » avec des membranes céramiques est un procédé de séparation mécanique basé uniquement sur la physique. Pour ce faire, nous utilisons presque exclusivement la filtration tangentielle, la cross-flow filtering en anglais. Comme son nom l’indique, dans ce principe de filtration, l’alimentation circule parallèlement à la membrane et le filtrat est prélevé perpendiculairement par rapport au flux. Nos filtres céramiques à membranes tubulaires multicanaux sont conçus pour la filtration tangentielle de liquides contenant une forte proportion de matières en suspension, de particules très fines, d’huile, de bactéries, de virus, etc., c’est-à-dire aussi bien pour les séparations solide-liquide que liquide-liquide.
Filtration tangentielle ou
Dans le cas d’une filtration simple, par exemple avec un tamis, on parle de filtration sur gâteau, dans laquelle les particules filtrées restent sous forme de couche sur le média filtrant, la couche devenant de plus en plus épaisse jusqu’à ce que plus aucun filtrat ne passe et qu’il faille changer le filtre. La filtration tangentielle est une méthode de filtration dans laquelle le flux d’alimentation est tangentiel à la surface dans les canaux du filtre à membrane tubulaire, afin d’éviter que les particules et les grosses molécules retenues ne s’accumulent à la surface de la membrane ; il ne reste ainsi aucune couche de toutes les particules filtrées sur les membranes, comme c’est le cas avec la filtration sur gâteau. Néanmoins, dans certains cas d'application, il peut se former une petite couche de couverture qui, dans le cas des membranes céramiques, , dites membranes céramiques à flux croisé , , peut être très facilement éliminée par rétrolavage.
La séparation en deux flux de produits
Le liquide à séparer, alimentation ou flux, est introduit sous pression à une extrémité du tube céramique et s’écoule à travers les canaux jusqu’à ce qu’il ressorte à l’autre extrémité. Le liquide est alors divisé en deux flux de produits, appelés respectivement filtrat (qui traverse la membrane) et rétentat (qui est retenu par la membrane). Le filtrat, entraîné par la pression, s’écoule à travers la structure poreuse de la membrane, de sorte que le débit volumique total de perméat de tous les canaux individuels d’un tube en céramique est évacué en continu sur l’enveloppe extérieure du tube. Les particules et les molécules séparées, plus grandes que les pores, sont alors retirées du perméat et le rétentat (concentrat) est enrichi de ces particules/molécules.
Avantage de la filtration tangentielle
Un grand avantage de la filtration tangentielle est qu’elle permet une meilleure gestion des liquides à forte teneur en matières solides dans la mesure où les particules retenues sont éliminées en continu de la surface de la membrane céramique et ne restent pas sous forme de gâteau de filtration. Il est ainsi possible d’atteindre des débits élevés et constants avec la filtration par membrane céramique. En plus du « mécanisme de nettoyage » par la filtration tangentielle, les membranes tubulaires peuvent être débarrassées d’éventuels dépôts sur la surface de filtration par un lavage à contre-courant ou une rétroimpulsion avec du perméat depuis le côté perméat, et le débit peut être maintenu à un niveau élevé constant.