La vapeur est présente dans de nombreux procédés industriels et, en tant que telle, est souvent négligée en termes de traitement adapté. Une vapeur de mauvaise qualité peut entraîner l’endommagement des systèmes de filtration, la contamination du produit final et une stérilisation incomplète en raison de l'accumulation de condensat.
Filtration de la vapeur dans les industries
La vapeur est utilisée dans de nombreuses industries et peut-être :
- En contact ou non avec les produits finaux
- Utilisée pour maintenir des températures
- Utilisée pour la stérilisation d’une installation
- Utilisée pour la stérilisation du produit final
- Etc.
La fourniture d'une alimentation en vapeur continue appropriée pour le procédé, résulte de la combinaison d'une bonne conception du réseau de tuyauterie et du bon choix du filtre sur la vapeur.
Filtres à vapeur habituels
Suivant l’application et la destination finale de la vapeur, on trouve très majoritairement des médias filtrants métalliques, dont l’acier inoxydable 316L.
Photo 1 : Filtre métallique Mesh - Parfois utiliser comme filtration de sécurité dans les applications non sensibles. Les meilleures efficacités atteignables sont de 99.9 % à 5 µm.
Photo 2 : Filtre métallique à fibre - Utiliser pour les systèmes de filtration multi-éléments, ou pour la stérilisation de gros équipements tels que les fermenteurs, les réservoirs de stockage de produits intermédiaires où l'élimination globale des particules est requise. Les meilleures efficacités atteignables sont de 99.9 % à 1 µm.
Photo 3 : Filtre métallique fritté - Utiliser pour la filtration de qualité sanitaire, et notamment pour les applications agroalimentaires, en raison de son efficacité élevée et de sa haute perméabilité. Les meilleures efficacités atteignables sont de 99.9 % à 0.5 µm
Les fonctions principales des filtres à vapeur
En première approche, le filtre pour la vapeur fournit trois fonctions principales en fonction de l'application :
- Rétention des débris et insolubles qui peuvent affecter le rendement des échangeurs de chaleur
- Rétention des particules générées par la chaudière et la tuyauterie pour protéger le filtre stérilisant en aval
- Rétention des particules pour permettre à la vapeur d'entrer en contact avec le produit final
Filtration de la vapeur dans l'industrie agroalimentaire
La vapeur qui entre en contact avec le produit final, directement ou indirectement dans l'industrie agroalimentaire, doit être de qualité alimentaire (3A-609-03).
Cela signifie que la chaudière ne doit utiliser que des inhibiteurs de corrosion approuvés par la FDA et qu'elle doit être filtrée le plus près possible du point d'utilisation avec un filtre à vapeur qui assure a minima une rétention de 95% des particules de 2 microns. Alors que la vapeur saturée sèche est l'objectif, dans la pratique, la vapeur n’est jamais totalement sèche (entre 90 et 95%). Cette eau résiduelle et entraînée dans le réseau réduit l'efficacité du filtre à vapeur. Et cette efficacité chute en fonction de la teneur en condensats (cela peut souvent arriver lors de l'initiation de la stérilisation sur des grands équipements de process).
L’idée de pouvoir utiliser un filtre métallique à média fritté pour filtrer la vapeur permet d’envisager une efficacité supérieure. Sa très haute perméabilité permet de ne pas compromettre les performances du système de filtration même en présence de condensats dans le réseau.
Filtration de la vapeur dans l'industrie pharmaceutique
Pour les systèmes pharmaceutiques, la vapeur est généralement produite à partir d'eau purifiée ou d’eau pour les injectables. Les particules sont générées par la corrosivité de la vapeur hautement purifiée. Dans ces cas, un filtre métallique à 1 ou 0.5 micron peut-être utilisé pour réduire la magnétite déposée sur l'équipement de traitement et réduire ainsi le phénomène de rouging.
Au point d’utilisation (ou POI), et lorsque la vapeur est à 135°C ou moins, le filtre métallique peut-être remplacé par une membrane PTFE dans le cadre d’une rétention absolue des particules. On trouve cela notamment dans la production des crèmes et des pommades.
Limiter les condensats de vapeur
L’ennemi des vannes, des filtres et plus généralement du process sont les condensats.
On a souvent coutume de dire qu’un bon emplacement et un fonctionnement correct des purgeurs de condensats dans la distribution de vapeur éliminent 99% des problèmes.
La bonne configuration du réseau de tuyauterie est fondamentale.
① Les tuyauteries menant au procédé devraient se situer en sommet de la ligne de distribution principale, et ce afin de minimiser le transfert de condensats en aval
② Plusieurs purgeurs de condensats doivent être installés sur la ligne principale. En effet, il faut impérativement éviter l'accumulation de condensats, car un blocage complet pourrait se produire et entraîner un coup de bélier.
Que les systèmes soient automatisés ou manuels, il convient de toujours respecter la règle «ne jamais laisser une vanne s'ouvrir sur un filtre ou un processus tant que les condensats n'ont pas été retirés de la tuyauterie immédiatement en amont».
Cette règle très simple peut éviter beaucoup de problèmes.
Vous êtes concerné par une problématique liée à la filtration des vapeurs dans votre process industriel ? Contactez nos experts pour des conseils avisés sur les choix de filtres métalliques à opérer.
