The fields with the red border are required.
    www.thecementgrindingoffice.com
    All rights reserved © 2012-2015 The Cement Grinding Office
      Filtres          
                   
      2   Electrofiltres        
          Ce document donne des éléments de base.        
          Pour plus de détails, consulter les ouvrages spécialisés!      
       2.1   Définition:        
        - En deux mots, l'électrofiltre - aussi appelé électroprécipitateur - est un appareil de dépoussiérage des gaz
          chargés par ionisation électrique.        
       2.2   Constitution:        
          L'électrofiltre est principalement constitué de:      
        - Un caisson métallique de grande dimension.       
        - De fils, aussi appelés électrodes de décharge, installés verticalement.     
        - Ces fils reçoivent un courant électrique à charge négative et à forte tension de 30-100 kV.  
        - Les électrodes de décharge sont suspendues et se trouvent entre des plaques parallèles.  
        - Il y a différents types d'électrodes de décharge disponibles:      
         
     
     
         
        - Les plaques sont montées en parallèle et verticales et sont le plus souvent en acier inoxydable.
        - Ces plaques sont reliées à la terre à potentiel 0 et sont aussi appelées électrodes de collecte (avec une charge positive).
        - La distance entre fils et plaques peut varier de 150 à 250mm suivant la nature des gaz.  
        - Les plaques ont en général une hauteur maximum de 9m.      
        - Il y a différents types de plaques collectrices disponibles:      
         
     
           
        - La vitesse des gaz est aux alentours de 1 m/sec.      
        - Schéma:        
         
     
         
       2.3   Différents types:        
        - Il existe trois types d'électrofiltres:        
          * Les filtres à 1 étage (très haute tension)        
          * Les filtres à 2 étages (10-12kV)        
          * Les électrofiltres humides        
        - Nous nous limiterons ici à l'étude des électrofiltres à 1 étage.      
        - Exemple d'électrofiltre:        
         
     
     
       
       2.4   Principe de fonctionnement:        
        - Le principe de fonctionnement d'un électrofiltre est fondé sur la force appliquée par un champ électrique 
          sur une particule de calcaire ou autre.         
        - La particule de calcaire est naturellement chargée mais sa charge est trop faible pour pouvoir donner naissance
          à une force d'attraction suffisante pour être exploitable.       
        - Il faut donc que la particule reçoive, par un procédé externe, une charge suffisante pour être ionisée.
        - Cette charge, utile et négative, est créée par ionisation du gaz vecteur, obtenue par les électrodes de décharge
          portées à un potentiel élevé et donnant, ce qu'on appelle, l'effet couronne (corona).   
        - L'effet couronne peut aussi être positif mais le rendement semble moins satisfaisant.  
        - Les particules traversent donc ce champ électrique et se chargent.      
        - Elles sont ensuite déviées par le champ et recueillies sur les électrodes de collecte.  
        - Avec le temps, les particules commencent à se déposer sur la surface collectrice, l'épaisseur de la couche de matière
          augmente donc.        
        - Une plaque collectrice se charge de 12 à 25 cm de particules avant d'être enlevées par secouement (frappe d ’un marteau).
        - Une vis sans fin est très souvent utilisée pour faire sortir la matière recueillie dans le fond du filtre.
        - Schéma du principe de fonctionnement:        
         
     
       
        - La captation des particules dispersées dans le gaz ionisé se réalise donc en trois étapes successives:
          * La charge électrique des poussières        
          * La migration des particules chargées dans le champ électrique vers les électrodes de collecte où elles précipitent
          par décharge électrique        
          * L’évacuation des gaz purifiés et l’élimination des poussières collectées.    
        - Il est à noter que la durée totale de ces trois étapes doit être plus courte que la durée de passage du gaz à travers le filtre.
        - Ci-dessous, un autre schéma du fonctionnement:      
         
     
       
        - Résumé des étapes de la séparation:        
          * Génération d'une charge (effet couronne)      
          * Ionisation des gaz        
          * Charge des particules        
          * Migration des particules        
          * Captation des particules        
          * Nettoyages des plaques collectrices (et électrodes)      
        - Sans vouloir entrer dans le détail, il est à noter que le nettoyage des plaques collectrices ainsi que des électrodes de
          charge se fait le plus souvent via un système de marteaux batteurs à impulsion électromagnétique  comme illustré
          sur la photo ci-dessous:        
         
     
           
       2.5   Rendement de l'électrofiltre:        
        - Le rendement d'un électrofiltre dépend de nombreux facteurs comme:    
          * la concentration en poussières        
          * la quantité de gaz        
          * la surface de collecte        
          * la température        
          * l'humidité        
          * la granulométrie des particules        
          * la résistivité des particules        
        - Ci-dessous, un tableau donnant une idée de l'influence de ces paramètres:    
         
     
         
        - Les principales caractéristiques des particules qui affectent le rendement sont:    
          * la granulométrie        
          * la résistivité        
        - Concernant la granulométrie, voici un diagramme typique du rendement en fonction du diamètre des particules:
         
     
         
        - Voici quelques résistivités en fonction de la température (source Wikipedia)    
         
     
         
        - Concernant la résistivité des poussières de ciment, voici un diagramme montrant sa relation avec l'humidité et la
          température:        
         
     
         
        - Il est à noter que la résistivité de la farine crue est très élevée (jusqu'à 10¹⁴Ω.cm) et que la poussière a parfois du mal à
          précipiter.        
        - Des dispositifs appropriés peuvent assurer, pour de nombreuses émissions industrielles, un rendement global de
          dépoussièrage > 99%.        
        - La formule communément employée pour calculer le rendement d'un électrofiltre est la suivante:
         
     
           
                 
                 
          où:        
          η est le rendement        
          ω est la vitesse de migration des particules en m/s      
          S est la surface de collecte en m2        
          Q est la quantité de gaz en m3/s        
        - Cette équation est appelée formule de Deutsch.      
        - A la suite, on s'est aperçu que le rendement était beaucoup plus influencé par la variabilité de la vitesse de migration
          des particules, surtout les très fines, et la formule de Deutsch a été modifiée comme suit (Allander, Matts
          and Ohnfeldt):        
         
     
           
                 
                 
          Avec le coefficient m allant de 0,4 à 0,7 (0,5 étant la norme généralement acceptée)  
                   
    www.thecementgrindingoffice.com
    All rights reserved © 2012-2015 The Cement Grinding Office