 |
Dans de nombreux secteurs industriels, il est nécessaire de filtrer des fluides très chauds.
C'est le cas par exemple dans l'industrie chimique, l'industrie pétrochimique, la métallurgie et la production d'énergie où la filtration de gaz à haute température est primordiale pour protéger de la contamination les équipements situés en aval.
Voici quelques exemples :
Certains matériaux carbonés (charbon, coke de pétrole, biomasse, déchets municipaux, copeaux de bois, pneus automobiles ...) sont transformés en gaz, en engrais, en matière premières chimiques par gazéification ou pyrolyse. Ces opérations génèrent des déchets solides, qui doivent être éliminés. Selon le cas, la filtration peut intervenir à différents endroits de la chaîne de production, avec dans chaque cas des conditions de températures bien spécifiques :
- en utilisant des éléments de filtre positionnés avant l'échangeur de chaleur, à des températures comprises entre 800 et 1000 °C.
- en utilisant des éléments filtrants installés après l'échangeur de chaleur, à des températures comprises entre 320 et 650 °C.
- après un refroidissement beaucoup plus important, en utilisant cette fois des systèmes de lavage par voie humide, à des températures généralement inférieures à 250°C.
Dans les chaînes de production de cellules photovoltaïques, il est nécessaire d'éliminer les particules de poussière générées lors de la fabrication de plaquettes de silicium pour les cellules photovoltaïques, qui sont soumises à des températures de l'ordre de 1400 ºC.
Dans l'industrie pharmaceutique, il est parfois nécessaire de déployer des filtres associant haute-performance de filtration des endotoxines et résistance à des températures de plusieurs centaines de °C, par exemple dans les tunnels de stérilisation. Ces tunnels à flux d’air laminaire sont conçus pour stériliser et dépyrogénéiser les récipients en verre pharmaceutique, dans un environnement où la température peut dépasser 300 °C.
Dans le domaine de la métallurgie ou de la cimenterie, on produit des effluents gazeux à haute température contenant des particules incandescentes. Le dépoussiéreur (à cartouches, manches ou poches) choisi doit là aussi tenir compte de ces contraintes thermiques.
Enfin, de nombreux procédés industriels utilisent de la vapeur, qui doit elle aussi être filtrée. Ainsi, dans le domaine agroalimentaire, la vapeur qui entre en contact avec le produit final, directement ou non, doit être de qualité alimentaire. Dans le domaine pharmaceutique, les exigences de qualité sur la vapeur mise en oeuvre sont là aussi très élevées et répondent à des normes très strictes.
Travailler avec des fluides haute-température fait peser des contraintes fortes sur les dispositifs filtrants dans leur ensemble. Des fluides très chauds sont susceptibles de détériorer les joints du filtre ou certains revêtements utilisés. Il faudra, en outre, dans certains cas isoler thermiquement le système de filtration pour préserver la sécurité des opérateurs.
- de nombreuses applications industrielles utilisent des fluides haute-température
- ils circulent parfois sous haute-pression et peuvent être également chimiquement corrosifs
- leur filtration doit en outre pouvoir répondre des normes de qualité ou environnementales strictes
- médias, joints et corps de filtres doivent pouvoir répondre à l'ensemble de ce cahier des charges
 |
Pour réaliser une filtration de gaz à haute température, et souvent sous haute pression, on peut employer des filtres métalliques. Ces derniers présentent de nombreux avantages:
- une excellente résistance aux températures élevées comme aux variations de température
- une perméabilité élevée, qui permet de traiter des débits élevés
- une efficacité de filtration élevée et constante dans le temps
- une durée de vie élevée
Ils peuvent en outre être réalisés dans des alliages résistants à la corrosion.
Les filtres métalliques sont disponibles dans une gamme de tailles de pores allant de quelques microns à des structures submicroniques, fabriqués en maille métallique composite frittée ou en poudre métallique frittée. Les médias filtrants sont moulés en éléments cylindriques et en formats de cartouches plissés. Ils peuvent être confectionnés sur mesure.
Dans les environnements soumis à la présence de produits chimiques agressifs, sous de fortes températures et de hautes pressions, les matériaux métalliques frittés Sinterflo® sont particulièrement recommandés.
Les cartouches Sinterflo® sont idéales pour la gazéification et la production chimique, la ventilation et le dépoussiérage, la récupération de poussières et la rétention catalytique, l’agrochimie, la filtration des polymères ou des poudres pharmaceutiques. Elles peuvent être fabriquées en inox ou dans d’autres alliages (Inconel 601, Hastelloy …).
Pour traiter les gazs haute-température des cimenteries ou de l'industrie métallurgique, on peut utiliser des filtres à manches en acier inoxydable, qui résistent à des températures jusqu'à 600°C.
Pour d'autres applications haute-température, par exemple dans les tunnels de stérilisation utilisés dans l’industrie pharmaceutique, il est possible d'utiliser des panneaux filtrants composés de céramique, avec un média en fibre de verre, résistants à des températures de l'ordre de 350 °C.
Pour l'incinération de déchets industriels et municipaux, chaudières à charbon ou à bois, on peut choisir des filtres en PPS (sulfure de polyphénylène) qui supportent des températures de l'ordre de 200 °C.
Enfin, il existe également des filtres dotés de médias filtrants en fibres synthétiques, Kevlar® ou Nomex® par exemple, compatibles avec des températures de l'ordre de 350 °C, que l'on peut installer dans des dépoussiéreurs. Des joints et adhésifs spéciaux assurent alors l'intégrité structurelle et l'étanchéité à haute-température.
