Le dépoussiérage industriel vise à récupérer les poussières produites sur les installations de production ou de manutention. Cette opération est réalisée en plusieurs étapes : les poussières doivent d'abord être captées, et de préférence près de la source d'émission pour éviter leur dispersion ; une fois récupérées, ces poussières doivent être acheminées vers le dispositif de filtration ; la filtration est ensuite réalisée avec un dépoussiéreur (à cartouches, manches ou poches) choisi en fonction des poussières traitées et de la qualité finale attendue sur l'air ambiant ; les poussières recueillies doivent être récupérées après filtration pour être éliminées, ou le cas échéant, valorisées. L'air filtré peut alors être réinjecté ou évacué hors du site.
Bien choisir son dépoussiéreur
Lors du choix du système de dépoussiérage (à manches, à panneaux ou à cartouches), il faut bien sûr tenir compte des caractéristiques de la poussière à traiter (stabilité, granulométrie, forme, caractère abrasif, combustible, toxique ou hygroscopique …). Mais la poussière n’est pas l’unique élément à prendre en compte. Il faut également porter une attention particulière au gaz transportant les poussières, qui circulera au travers du dépoussiéreur, en particulier à sa température, son degré d'humidité et sa composition chimique. Et notamment lorsque ces paramètres sont « hors norme », pour les deux premiers, ou que le gaz à filtrer contient des composés potentiellement dangereux. Explications.
Conditions de température
La température du gaz à filtrer conditionne le type de filtre retenu, le choix du média filtrant, mais aussi les matériaux de construction du dépoussiéreur. Une température élevée ne sera en particulier pas compatible avec n'importe quel métal ou polymère. Un gaz très chaud pourra aussi détériorer les joints du filtre ou les revêtements utilisés. Il faudra parfois isoler thermiquement le système de filtration pour contrôler la condensation de l’humidité et des acides sur les parois, ou préserver la sécurité des opérateurs.
La température peut également avoir une influence sur le process de nettoyage des filtres et sur la surface totale de filtration requise. Cette dernière dépend en effet du volume d’air à traiter et de la vitesse de filtration retenue, elle-même liée à la densité et donc à la température du gaz.
Conseil de l'expert :
Pour traiter des effluents gazeux à haute température contenant des particules incandescentes (cimenteries, métallurgie par exemple), on peut utiliser des filtres à manches en acier inoxydable, qui résistent à des températures jusqu'à 600°C.
Taux d'humidité
La teneur en eau du gaz à dépoussiérer doit également être prise en considération. Un fort degré d’humidité peut affecter les performances des dépoussiéreurs. Lorsque les niveaux d’humidité sont très élevés, il faut limiter la condensation au niveau du support filtrant comme sur les parois latérales intérieures du corps du dépoussiéreur, pour éviter que l'eau en présence ne se mêle à la poussière.
Faute de quoi, le mélange formé risquera de colmater le filtre, réduisant son efficacité et rendant son nettoyage difficile. Une solution peut être de maintenir les parois du dépoussiéreur à des températures supérieures aux points de rosée de l'eau ou des acides présents, pour éviter la saturation et donc la condensation. Ce problème se pose en particulier au niveau de la trémie, dans la zone du dépoussiéreur où la température est la plus basse. Pour y remédier, on peut isoler l'enceinte, voir mettre en place des éléments chauffants. On peut également réchauffer le gaz en amont de sa filtration.
Conseil de l'expert :
Le point de rosée désigne la température en dessous de laquelle de la rosée, c'est à dire de l'eau, se dépose naturellement. Lorsque la température est inférieure au point de rosée, dont la valeur dépend de la pression et l'humidité ambiantes, la vapeur d'eau contenue dans l'air se condense sur les surfaces, par effet de saturation. Par extension, on parle aussi de point de rosée pour d'autres composants que l'eau, comme les acides.
Outre la condensation, les industriels peuvent rencontrer d'autre difficultés liées à la présence de vapeur d'eau, lorsque les poussières à filtrer sont hygroscopiques. C'est le cas par exemple de la chaux, des sels, du sucre ... Les agglomérats collants formés s'avèrent difficiles à décoller du média filtrant et font augmenter la perte de charge à la traversée du filtre, obligeant les industriels à des remplacements fréquemment. Pour éviter ce problème, il est recommandé de maintenir l'humidité relative à des valeurs inférieures à 40 %.
Conseil de l'expert :
Utiliser un média hydrophobe ou muni d'un revêtement au fluorocarbone permet de limiter l'adhésion des poussières hygroscopiques et faciliter le nettoyage du filtre.
Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les faibles taux d'humidité peuvent également se révéler problématiques. Lorsque la température est élevée et l'humidité faible, les propriétés électrostatiques de certains composés, comme les sels métalliques, évoluent, limitant l'agrégation des petites particules en amas.
Or, pour un fonctionnement optimal, les petites poussières collectées doivent pouvoir se regrouper en particules plus grosses et plus lourdes, qui tomberont au fond du dépoussiéreur. Faute de quoi, elles resteront dans sa partie haute ou elles seront réentraînées par le flux avant de se redéposer, et ainsi de suite. Pour éviter cette stagnation, il s'avère parfois nécessaire d'humidifier légèrement le gaz à traiter s'il est trop sec.
Même démarche dans le cas de certaines poussières, qui présentent un risque d'explosion ou d'incendie lorsqu'elles sont sèches.
Composition chimique du gaz
La composition du gaz à filtrer, et en particulier sa teneur en acides, hydrocarbures, composés organiques volatils (COV) joue également dans le choix du dépoussiéreur.
Il faut par exemple prendre garde à la présence de dichlore ou d'oxydes de soufre qui, en se combinant avec la vapeur d'eau présente, peuvent former des acides lorsque la température est suffisamment basse. La composition chimique du mélange gazeux à filtrer doit donc en fait être analysée en fonction des conditions de températures et d'humidité qui règnent sur le site industriel.
Le choix du dépoussiéreur résulte donc d'un compromis entre différentes exigences parfois contradictoires. Outre les conditions de température et d'humidité et la composition du mélange à filtrer, qui doivent être envisagées de concert, des considérations pratiques et réglementaires et des impératifs financiers entrent également en ligne de compte.
Vous êtes concerné par une problématique liée au dépoussiérage des environnements industriels difficiles ? Contactez nos experts pour des conseils avisés sur le choix du dépoussiéreur.
