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Accueil / Procédés de fabrication de A a Z / Essorage - Séparation centrifuge par filtration frontale

Fiche complete

Définition

Principe - procédé

Avantages du procédé



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Essorage - Séparation centrifuge par filtration frontale

+ Définition :

L'essorage est une opération de filtration sur support dans laquelle la force appliquée, pour vaincre les pertes de charge, est une force centrifuge engendrée par la mise en rotation du filtre.

L'emploi de cette force centrifuge conduit à assimiler très souvent l'essorage avec la centrifugation (qui consiste en une décantation centrifuge). D'ailleurs, dans la pratique industrielle, un mot remplace souvent l'autre: les problèmes mécaniques sont proches et certains matériels présentent des analogies évidentes. Cependant, si pour l'aspect technique, l'essorage peut se rattacher à la centrifugation, le principe théorique de la séparation repose sur le passage d'une suspension à travers un milieu poreux, ce qui l'apparente bien à une filtration.

+ Principe - procédé :

Lors d'une opération d'essorage, le solide traité est retenu à la surface intérieur d'un panier cylindrique ou conique, tandis que le liquide traverse le gâteau (ou rétentat) et va s'écouler à l'extérieur.

Mécanisme:

Une opération d'essorage fait intervenir plusieurs étapes distincte, consécutives dans le cas d'opérations discontinues:
- le chargement;
- la filtration, qui s'opère tant qu'il y a du liquide à essorer au dessus du gâteau;
- le drainage du liquide au sein du gâteau. Cette phase de déshydratation est souvent longue, car limitée par des phénomènes de remontées capillaires et de tension superficielle.
Une ou plusieurs étapes de lavage du gâteau (clairçage) par l'eau ou une solution peuvent s'intercaler après le drainage.

L'utilisation de la force centrifuge permet de démultiplier considérablement les pressions s'appliquant sur le liquide et ainsi, de travailler avec d'important débit de fonctionnement et de bien évacuer le liquide interstitiel présent dans le gâteau.

Matériel:

Il existe deux types d'essoreuse:
- les essoreuses discontinues (ou semi-continues), cycliques: les différentes étapes de l'opération s'y déroulent successivement dans le temps. Elles comportent toujours un panier cylindrique et un axe vertical ou horizontal, selon le type de machine.

- les essoreuses continues où les opérations se déroulent simultanément en différentes zones de l'appareil: il n'y a pas d'accumulation, un flux continu de filtrat et de solide est généré. Elles sont toutes, à l'exception des essoreuses à poussoir, dotées d'un panier conique. Ces essoreuses offrent le plus fort effet centrifuge. On les utilise en sucrerie, en amidonnerie et en féculerie pour la séparation des fibres où elles remplissent une fonction proche des tamis centrifuges.


Applications:


La condition d'utilisation du procédé d'essorage est une faible résistance spécifique et une faible compressibilité du gâteau. En effet, là ou la filtration frontale a échoué en raison d'une mauvaise filtrabilité, l'essorage n'apportera rien. Les gâteaux compressibles le seront encore plus en raison de la très forte pression subie.

Au contraire, les cristaux sont des particules de choix pour une séparation par essorage:
- saccharose en sucrerie,
- sulfate de potassium des vinasses,
- tartrate de calcium des effluents vinicoles,
- ou même des cristaux d'eau issus de la cryoconcentration.

L'essorage permet aussi d'éliminer l'eau de gros solides, précédant ou remplaçant le séchage: c'est ainsi que l'on débarrasse de leur eau de rinçage les légumes de 4ème gamme (salade en particulier) ou entrant dans la fabrication de plats cuisinés.

Enfin, l'essorage peut s'utiliser pour le pressage de certains fruit; les jus extraits sont toutefois relativement chargés. E, effet, comme la filtration sur support, l'essorage ne permet pas de retenir des solides inférieur à 5-10µm. Cette limite s'élève à 150µm pour les essoreuse continues.

+ Avantages du procédé :

Par rapport à la filtration, l'utilisation de la force centrifuge dans l'opération d'essorage permet d'augmenter très significativement les débits de fonctionnement par unités de surface et permet une très bonne évacuation du liquide interstitiel, favorisant ainsi le lavage du gâteau et sa déshydratation

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