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Article

1 - PRINCIPES DE LA CENTRIFUGATION

2 - CLARIFICATEURS ET SÉPARATEURS

3 - DÉCANTEURS

4 - ÉVACUATION DES PHASES LIQUIDES

5 - EXEMPLES D’APPLICATIONS

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : F2730 v1

Clarificateurs et séparateurs
Centrifugation et décantation

Auteur(s) : Bernard VEYNACHTER, Pascal POTTIER

Date de publication : 10 mars 2007

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RÉSUMÉ

Parmi les procédés mis en œuvre pour le traitement mécanique de liquides, la sédimentation et la centrifugation sont basées sur la différence de densité des phases en présence. La centrifugation permet de séparer deux phases liquides, une phase solide en suspension dans une phase liquide ou deux phases liquides contenant une troisième phase solide. Il existe deux catégories principales de centrifugeuses : les centrifugeuses à axe vertical et les centrifugeuses à axe horizontal. Ces dispositions de construction déterminent en partie les domaines d’utilisation de ces équipements.

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ABSTRACT

Amongst the processes implemented for the mechanical treatment of liquids, sedimentation and centrifugation are based on the difference in density of the phases present. Centrifugation allows for separating two liquid phases, a solid phase in suspension in a liquid phase or two liquid phases containing a solid phase. Two main categories of centrifuges are available: vertical axis centrifuges and horizontal axis centrifuges. Their utilization domain is partly determined by the way their are designed .

Auteur(s)

INTRODUCTION

Parmi les procédés mis en œuvre pour le traitement mécanique de liquides, la sédimentation et la centrifugation sont basées sur la différence de densité des phases en présence. Les phénomènes physiques utilisés et les forces qui en résultent caractérisent ces deux procédés.

La sédimentation utilise le champ de l’accélération terrestre, la centrifugation, le champ de l’accélération centrifuge.

Les forces liées à ces phénomènes sont la force de gravitation et la force centrifuge.

Après un bref rappel des principes de la sédimentation et de la décantation, ce dossier traite essentiellement de la centrifugation que l’on peut définir comme étant l’opération permettant de séparer :

  • deux phases liquides ;

  • une phase solide en suspension dans une phase liquide ;

  • deux phases liquides contenant une troisième phase solide.

Il existe deux catégories principales de centrifugeuses :

  • les centrifugeuses à axe vertical, appelées communément clarificateurs ou séparateurs centrifuges (avec un bol à assiettes ou à chambres qui tourne sur un axe vertical) ;

  • les centrifugeuses à axe horizontal, appelées communément décanteurs centrifuges (avec un bol cylindroconique qui tourne sur un axe horizontal et une vis disposée à l’intérieur du bol permettant l’évacuation des sédiments).

Ces dispositions de construction déterminent en partie les domaines d’utilisation de ces équipements.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-f2730


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2. Clarificateurs et séparateurs

Parmi le grand nombre de séparations mécaniques pouvant être effectuées par centrifugation, on peut citer les deux techniques les plus courantes : la clarification et la sédimentation.

  • La clarification est l’opération qui consiste à enlever une phase solide d’une phase liquide, soit pour récupérer la phase liquide seule, soit pour récupérer la phase solide seule, soit pour récupérer les deux phases bien séparées.

  • La séparation est l’opération qui consiste à séparer deux phases liquides.

    Des machines centrifuges effectuent ces deux séparations grâce à la mise en rotation autour d’un axe vertical d’un récipient appelé « bol ».

    Le bol est dit clarificateur s’il permet de séparer un solide en suspension dans une phase liquide ; il est dit séparateur s’il permet de séparer deux phases liquides.

    Nous passons en revue ci‐dessous les différents types de bol.

2.1 Bol tubulaire

Ce bol (figure 5), de faible diamètre, est soumis à une vitesse de rotation élevée. L’axe de rotation est vertical, et le bol est alimenté par le bas. Son principe repose essentiellement sur un effet centrifuge important (nombre de g : 13 000 à 17 000). Il est utilisé aussi bien pour la clarification que pour la séparation. Ses applications sont limitées aux suspensions à faible concentration. Le bol doit être démonté pour récupérer les matières solides accumulées à l’intérieur.

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2.2 Bol à chambres

Ce bol est constitué de chambres concentriques, permettant d’augmenter la surface de clarification. Il tourne à des vitesses de 5 000 à 10 000 tr/min (nombre de g : 6 000 à 11 500). Il est utilisé essentiellement pour clarifier des suspensions à faible concentration.

Le produit est introduit dans le bol et parcourt successivement les différentes chambres. Le liquide clarifié est évacué soit en sortie libre, soit par turbine. Les sédiments, accumulés sur la face intérieure de chaque chambre, sont enlevés...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HEMFORT (H.) -   Séparateurs – Appareils centrifuges pour la clarification, la séparation et l’extraction.  -  Ed. Westfalia Separator AG – Documentation technique et scientifique no 1 (Éd. 1983).

1 Équipementiers

(liste non exhaustive)

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