EP0025030A1 - Procede de regeneration d'appareil de filtration et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents

Procede de regeneration d'appareil de filtration et dispositif de mise en oeuvre

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Publication number
EP0025030A1
EP0025030A1 EP79900395A EP79900395A EP0025030A1 EP 0025030 A1 EP0025030 A1 EP 0025030A1 EP 79900395 A EP79900395 A EP 79900395A EP 79900395 A EP79900395 A EP 79900395A EP 0025030 A1 EP0025030 A1 EP 0025030A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filtration
phase
regenerating
unclogging
filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP79900395A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
André Paul Lucien POTIRON
Jean Yves Joseph Deysson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bertin Technologies SAS
Original Assignee
Bertin et Cie SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Bertin et Cie SA filed Critical Bertin et Cie SA
Publication of EP0025030A1 publication Critical patent/EP0025030A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/12—Devices for taking out of action one or more units of multi- unit filters, e.g. for regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012—Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/03—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements self-supporting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection

Definitions

  • the present invention relates to a process for regenerating a filtration apparatus in general, but more specifically intended for the filtration of liquids and a filtration apparatus enabling this process to be carried out.
  • a conventional method of regenerating a filtration apparatus consists in using consumable cartridges for the filtration operation, this method has the disadvantage of requiring frequent cartridge changes requiring manual intervention for dismantling and mounting them. this.
  • Another method consists in sending a cleaning and rinsing counter-current to the clogged filtration apparatus, which rids the filter elements of the particles deposited on their surface and drives them out of the filtration system.
  • the present invention overcomes all these drawbacks by eliminating on the one hand all manual interventions on the filter, on the other hand by allowing a direct elimination of the sediments collected at the end of the regeneration cycle, immediately downstream of the filtration unit.
  • the method according to the invention is based on an automatic unclogging filtration device which, from this fact, can be regenerated periodically when the maximum admissible pressure drop is reached; the unclogging carried out by such a process allowing a direct elimination of the sediments without subsequent treatment thereof.
  • Figure 1 is a section of the filtration apparatus 1 equipped with two transducers 6.
  • Figure 2 also shows a section of a filtration apparatus in another variant.
  • Figures 3a, 3b, 3c and 3d show the different phases of the regeneration process cycle.
  • Figure 4 shows schematically a filtration assembly installed on a main circuit 2 comprising two filtration devices 1 mounted in parallel according to a conventional arrangement.
  • the claimed process is based on a filtration assembly shown in Figure 4, consisting of two filtration devices 1 mounted in parallel, according to a conventional arrangement, on a main circuit 2. These devices 1 provide in turn role filtration of said circuit 2; the filtration phase of the device in operation being automatically interrupted: as soon as its pressure drop / ⁇ P, measured by pressure capsules 3, has reached a limit value, a signal is transmitted to the control unit 4 which, by l through a set of 5 solenoid valves toggles the flow of the main circuit 2 on the other device 1 whose regeneration cycle had ended.
  • the ultrasonic generators such as electro-acoustic transducers 6 are put under tension automatically according to a program fixed in advance, and the ultrasonic waves radiated at a predetermined frequency and amplitude transmit pressure variations which set in motion the particles trapped in the pores of the filter elements.
  • the unclogging phase takes place in a filtration device filled with fluid.
  • the effect of the ultrasonic waves could advantageously be supplemented by sudden and significant variations in pressure, spaced over time, transmitted within the fluid and which would, for example, be of hydraulic origin such as a water hammer.
  • the filter 1 is placed in communication with the purge circuit 11 by means of a set of solenoid valves 12.
  • the sediment 10 can then be removed to the purge circuit 11 by a short-term counter-current 13, the total volume removed being able to be of the order of a few liters: this is the sediment removal phase (FIG. 3d), whose duration is of the order of a few seconds.
  • the filtration apparatus on which the claimed process is based is equipped with two electro-acoustic transducers, powered by a frequency generator 14, which radiate the ultrasonic waves in the enclosure 15 of the filtration apparatus 1.
  • the whole of the bundle 8 being protected by a grid 18 to avoid any deterioration of the elements of this beam during transport and assembly of the filtration apparatus; this no longer playing any role during the operating period.
  • the whole of the beam 8 and the transducers 6 are located on the same side with respect to the fixing base 17 and the clogging then concerns the inner surface of the filter candles.
  • the whole of the beam 8 and the transducers 6 are situated on either side of the fixing base; in this configuration, clogging then affects the outside surface of the filter candles.
  • the number of transducers per filter will be limited by the excitation energy that it is necessary to use to carry out an effective unclogging.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic waves will be chosen in order to optimize unclogging.

Landscapes

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Abstract

Procede entierement automatique de regeneration de filtre en general, mais plus specialement destine a la filtration de liquides et un filtre permettant la realisation de ce procede. Le processus de regeneration se deroulant selon un cycle bien precis a la fin duquel on recupere une solution concentree de sediments permettant une elimination directe de ceux-ci. Le filtre permettant la realisation d'un tel procede est equipe de moyens (6) appropries assurant un decolmatage efficace des elements filtrants (16). Application a la filtration de circuit vehiculant des fluides pouvant etre contamines tel par exemple que le circuit secondaire d'un re.

Description

Procédé de régénération d'appareil de filtration et dispositif de mise en oeuyre
La présente invention concerne un procédé de régénération d'appareil de filtration en général, mais plus spécialement destiné à la filtration de liquides et un appareil de filtration permettant la réalisation de ce procédé.
Un procédé classique de régénération d'appareil de filtration consiste à utiliser pour l'opération de filtration des cartouches consommables, ce procédé a l'inconvénient de nécessiter des changements de cartouches fréquents obligeant à des interventions manuelles pour le démontage et le montage de celles-ci.
Cet inconvénient entraîne des conséquences qui rendent ce procédé inexploitable lorsqu'il s'agit de filtrer un circuit qui peut être contaminé, tel par exem- pie le circuit secondaire d'un réacteur nucléaire. En effet, le volume important de déchets constitués par les cartouches usées représente un danger de contamination ainsi que les interventions sur le site.
Un autre procédé consiste à envoyer, dans l'appareil de filtration colmaté, un contre-courant de nettoyage et de rinçage, qui débarrasse les éléments filtrants des particules déposées sur leur surface et les entraîne hors du système de filtration.
Si ce procédé permet de régénérer le filtre sans démontage, il a l'inconvénient majeur de nécessiter un débit important de fluide, ce qui a pour conséquence de déplacer et de repousser le problème de filtration en dehors de l'ensemble de filtration à une étape ultérieure,
La présente invention remédie à tous ces inconvénients en supprimant d'une part toutes les interventions manuelles sur le filtre, d'autre part en permettant une élimination directe des sédiments recueillis à la fin du cycle de régénération, immédiatement à l'aval de l'ensemble de filtration. Le procédé, selon l'invention, repose sur un appareil à filtration à décolmatage automatique qui, de ce fait, pourra être régénéré périodiquement lorsque la perte de charge maximum admissible sera atteinte; le décolmatage réalisé par un tel procédé permettant une élimination directe des sédiments sans traitement ultérieur de ceux-ci.
Le décolmatage automatique des éléments filtrants de l'appareil de filtration est assuré par des ondes ultra-sonores qui prennent naissance à l'intérieur même du corps de filtre. Une autre originalité de l'invention repose sur l'emploi d'un appareil de filtration équipé de moyens appropriés assurant le décolmatage selon le principe exposé ci-dessus. la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une coupe de l'appareil de filtration 1 équipé de deux transducteurs 6. La figure 2 représente également une coupe d'un appareil de filtration dans une autre variante.
Les figures 3a, 3b, 3c et 3d représentent les différentes phases du cycle du procédé de régénération. la figure 4 schématise un ensemble de filtration installé sur un circuit principal 2 comprenant deux appareils de filtration 1 montés en parallèle selon une disposition classique.
Selon l'invention, le procédé revendiqué s'appuie sur un ensemble de filtration représenté sur la figure 4, constitué de deux appareils de filtration 1 montés en parallèle, selon une disposition classique, sur un circuit principal 2. Ces appareils 1 assurent à tour de rôle la filtration dudit circuit 2; la phase de filtration de l'appareil en fonctionnement étant interrompue automatiquement : dès que sa perte de charge /\P, mesurée par des capsules manométriques 3, a atteint une valeur limite, un signal est transmis au coffret de commande 4 qui, par l'intermédiaire d'un jeu d' électro-vannes 5 bascule le débit du circuit principal 2 sur l'autre appareil 1 dont le cycle de régénération était terminé.
L'appareil de filtration 1, mis ainsi en dérivation du circuit principal 2, commence alors son cycle de régénération par la phase de décolmatage (figure 3b) : les générateurs d'ultra-sons tels que des transducteurs électro-acoustiques 6 sont mis sous tension automatiquement selon un programme fixé à l'avance, et les ondes ultra-sonores rayonnées à une fréquence et une amplitude prédéterminées transmettent des variations de pression qui mettent en mouvement les particules piégées dans les pores des éléments filtrants.
Pour assurer une meilleure transmission des ondes ultrasonores, la phase de décolmatage s'opère dans un appareil de filtration rempli de fluide.
L'effet des ondes ultra-sonores pourra être avantageusement complété par des variations brusques et importantes de pression, espacées dans le temps, transmises au sein du fluide et qui seraient, par exemple, d'origine hydraulique tel qu'un coup de bélier.
La conjugaison des deux effets assurant un décolmatage très efficace des éléments filtrants.
Après un traitement d'une durée convenable qui est à optimiser, l'ensemble du corps poreux 8 est débarrassé des particules de colmatage 9 qui se déposent lentement à la partie inférieure du corps de filtre : c'est la phase de sédimentation (figure 3c) dont la durée peut atteindre une valeur légèrement inférieure à celle de la phase de filtration (figure 3a), c'est-à-dire plusieurs heures. les particules les plus fines ont donc le temps de se rassembler au fond du filtre et forment alors une suspension très concentrée ou "bouchon de sédimentation" 10. A la fin de la phase de sédimentation (figure
3c), le filtre 1 est mis en communication avec le circuit de purge 11 par l'intermédiaire d'un jeu d 'électro-vannes 12. Les sédiments 10 peuvent être alors chassés vers le circuit de purge 11 par un contre-courant 13 de courte durée, le volume total chassé pouvant être de l'ordre de quelques litres : c'est la phase chasse des sédiments (figure 3d) , dont la durée est de l'ordre de quelques secondes.
S'il s'agit de sédiments radio-actifs ou toxiques, ceux-ci pourront être soit directement enfûtés soit envoyés vers un circuit de traitement. Toutes les opérations commandant le cycle de régénération sont programmées dans le coffret de commande 4 et permettent de réaliser un processus entièrement automatique de régénération.
Selon l'invention, l'appareil de filtration sur lequel repose le procédé revendiqué, est équipé de deux transducteurs électro-acoustiques, alimentés par un générateur de fréquence 14, qui rayonnent les ondes ultrasonores dans l'enceinte 15 de l'appareil de filtration 1. Dans cette enceinte se trouvent les éléments filtrants 16, ici des bougies filtrantes réunies en un faisceau 8 qui est solidaire d'une embase de fixation 17. L'ensemble du faisceau 8 étant protégé par une grille 18 pour éviter toute détérioration des éléments de ce faisceau pendant le transport et le montage de l'appareil de filtration; celle-ci ne jouant plus aucun rôle eh période de fonctionnement.
Dans cette configuration, l'ensemble du faisceau 8 et les transducteurs 6 sont situés d'un même côté par rapport à l'embase de fixation 17 et le colmatage intéresse alors la surface intérieure des bougies filtrantes.
Selon une autre variante représentée sur la figure 2, l'ensemble du faisceau 8 et les transducteurs 6 sont situés de part et d'autre de l'embase de fixation; dans cette configuration le colmatage intéresse alors la surface extérieure des bougies filtrantes.
Nous devons faire remarquer ici que le sens de migration du fluide à l'intérieur d'une bougie filtrante 16 n' est pas lié à la position relative des bougies 16 et des transducteurs 6 par rapport à l'embase de fixation 17 desdites bougies.
Le nombre de transducteurs par filtre sera limité par l'énergie d'excitation qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre pour réaliser un décolmatage efficace. D'autre part, la fréquence et l'amplitude des ondes ultra-sonores seront choisies afin d'optimiser le décolmatage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de régénération d'appareil de filtration en général, mais plus spécialement destiné à la filtration de liquides s 'opérant à l'intérieur même de l'appareil dans son installation de fonctionnement initiale, lorsque la perte de charge dudit appareil a atteint un seuil prédéterminé, et se déroulant selon un cycle, caractérisé en ce qu'il comporte trois phases se succédant dans l'ordre chronologique suivant : - la phase de décolmatage assurée par un ensemble de moyens intégrés à l'appareil de filtration; - la phase de sédimentation des particules provenant du décolmatage des éléments filtrants de l'appareil de filtration; - la phase d'élimination des sédiments.
2. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la durée de la phase de sédimentation a une valeur légèrement inférieure à la durée de Ha phase de filtration.
3. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon les revendications 1 et 2, mis en dérivation d'un circuit sur lequel se poursuit l'opération de filtration, caractérisé en ce que la durée du cycle de régénération est légèrement inférieure à la durée de la phase de filtration.
4. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon les revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que le. "bouchon" de sédimentation relativement compact formé à la fin de la phase de sédimentation, à la partie inférieure du corps de filtre, est évacué vers un circuit de purge par un contre-courant véhiculant un volume très réduit de fluide.
5. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le décolmatage des éléments filtrants dudit appareil est réalisé par des ondes ultra-sonores, transmises au sein du fluide dans l'enceinte de l'appareil de filtration.
6. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication 1 ou éventuellement combiné avec la revendication 5, caractérisé en ce que des variations brusques et importantes de pression, échelonnées dans le temps, sont transmises au sein du fluide dans l'enceinte de l'appareil de filtration.
1. Appareil de filtration réalisant le décolmatage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un transducteur électro-acoustique intégré au corps de filtre rayonnant lesdites ondes ultrasonores.
8. Appareil de filtration selon la revendication 7, caractérisé en ce que le (ou les) transducteur(s) électro-acoustique(s) et les éléments filtrants sont situés d'un même côté par rapport à l'embase de fixation des éléments filtrants.
9. Appareil de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le (ou les) transducteur(s) et les éléments filtrants sont situés de part et d'autre de l'embase de fixation des éléments filtrants.
EP79900395A 1978-04-05 1979-11-05 Procede de regeneration d'appareil de filtration et dispositif de mise en oeuvre Withdrawn EP0025030A1 (fr)

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FR (1) FR2421661A1 (fr)
WO (1) WO1979000884A1 (fr)

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FR2421661A1 (fr) 1979-11-02
WO1979000884A1 (fr) 1979-11-01

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Inventor name: POTIRON, ANDRE PAUL LUCIEN

Inventor name: DEYSSON, JEAN YVES JOSEPH