Soutien fiable : Filtre en acier inoxydable pour la pureté et l'hygiène

Filtres et médias filtrants en acier inoxydable ne peuvent être absents du secteur privé, industriel et de la grande technique. © WZV/Bopp

Des débits élevés et une longue durée de vie caractérisent les éléments filtrants en acier inoxydable comme ce cône filtrant. © © WZV/Bopp

Filtre à disques en acier inoxydable garantissent, en plus de la résistance nécessaire à la corrosion, la robustesse mécanique requise et la résistance à l'usure. © HAVER & BOECKER OHG

Les filtres presse sont équipés, en fonction du procédé et du produit, de paquets composés de cadres et de plaques filtrantes – souvent en acier inoxydable –. © WZV/MSE

Plaques filtrantes, plaques filtrantes recouvrables et segments filtrants en acier inoxydable résistant à la corrosion jouent un rôle central dans de nombreux processus industriels. © GKD

Tissu filtrant en acier inoxydable résistant à la corrosion est indispensable pour assurer la sécurité du processus et du produit.© WZV/Bopp

La recyclabilité presque complète de l'acier inoxydable en fin de vie des éléments filtrants en acier inoxydable contribue à l'amélioration de l'empreinte écologique des entreprises et de leurs produits. © HAVER & BOECKER OHG

La gamme de cartouches filtrantes en acier inoxydable, utilisées dans divers appareils et composants, reflète la gamme complexe d'exigences. © WZV/Bopp

Filtre à disques en acier inoxydable garantissent, en plus de la résistance nécessaire à la corrosion, la robustesse mécanique requise et la résistance à l'usure. © GKD

Filtres et médias filtrants en acier inoxydable sont indispensables dans les environnements privé, industriel et technologique de grande envergure. Que ce soit pour la filtration de vapeur, liquides ou gaz : en particulier dans les processus sensibles à l'hygiène des industries chimique, médical, alimentaire, pharmaceutique, de l'eau ou de l'électronique, le matériau non corrosif est essentiel pour assurer la sécurité des processus et des produits.

Dans une multitude de processus de production, la séparation solide-liquide est fondamentale. Les tâches associées sont aussi variées que les procédés et les filtres utilisés. La performance des filtres se manifeste par leur taux de rétention – et ici en particulier par leur capacité d'abstraction lors de distributions de particules exigeantes –, débit, différence de pression et intervalle de changement. Lors de la conception optimale pour chaque application, en plus de la classe de micron qui définit la taille des particules que le filtre doit retenir, le rendement obtenu avec la finesse de filtration nominale et absolue est déterminant. Alors que le rendement avec la finesse de filtration nominale ne peut atteindre que 60 %, il dépasse 99 % avec la finesse de filtration absolue.

On distingue également la filtration en surface et la filtration en profondeur. Lors de la filtration en surface avec des filtres à tamis, à bougies ou à flux croisé, les particules sont retenues à la surface du média filtrant. Alors que les filtres à tamis, par exemple, sont utilisés dans les installations de clarification ou dans les centrales électriques pour la pré-filtration et la rétention de particules plus grosses, les filtres à bougies avec des médias filtrants dont la taille de porosité varie entre 10 µm et 0,1 µm sont destinés, par exemple, à la microfiltration dans la fabrication de boissons. Avec les filtres à flux croisé, la suspension à filtrer traverse le média filtrant à grande vitesse, empêchant ainsi la formation d'un gâteau de filtre. Lors de la filtration en profondeur à l'aide de filtres à bougies ou à lavage, le processus de filtration se déroule à l'intérieur du média filtrant. Alors qu'une bougie de filtration conçue pour la filtration en profondeur retient les particules sans formation de gâteau, la filtration par lavage nécessite la formation ciblée d'un gâteau de filtre par l'ajout d'un agent de filtration comme la diatomée ou la perlite. La combinaison de ces deux types de filtration est appelée filtration par gâteau. Au cours du processus, un gâteau de filtre se forme sur le média, retenant des particules de plus en plus fines à mesure de son épaississement.

Large gamme d'installations et de produits

Dans les processus de production industrielle, différents types d'installations sont utilisés pour éliminer les impuretés indésirables des liquides : parmi eux, les filtres presse, les centrifugeuses à vis – appelées décanteurs – ainsi que les corps de filtre pour disques ou bougies filtrantes. Les filtres presse sont équipés, en fonction du procédé et du produit, de paquets composés de cadres et de plaques filtrantes – souvent en acier inoxydable. Contrairement aux filtres presse, les décanteurs fonctionnent en continu et sont particulièrement utilisés pour la séparation solide-liquide avec de grandes quantités de solides. Par la force centrifuge, ils séparent les solides fins de la suspension et transportent le sédiment accumulé sur leur paroi à l'aide d'une vis d'évacuation. Toutes les pièces en contact avec le produit des décanteurs sont généralement fabriquées en aciers inoxydables de haute qualité, résistants à la corrosion et à l'acide.

Un large domaine d'application pour les filtres à disques, équipés de paquets filtrants composés de disques avec un tissu filtrant dans des constructions à cadre, est la purification mécanique des eaux usées dans les grandes installations de traitement pour l'eau de procédé et l'eau d'usage. Les filtres à disques et médias filtrants en acier inoxydable de qualité 1.4404 utilisés ici sont soudables et garantissent, en plus de la résistance nécessaire à la corrosion, la robustesse mécanique et la résistance à l'usure requises. Leur débit élevé et leur longue durée de vie les rendent également adaptés, par exemple, à la filtration d'huile végétale, de fécule, de sucre, de bière et de vin.

Les bougies filtrantes en acier inoxydable sont résistantes à la corrosion et supportent également de nombreux acides, bases, éthers et alcools. Elles sont donc couramment utilisées dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique comme éléments filtrants, ainsi que dans la gestion de l'eau ou la filtration de gaz. Pour la filtration de ballast d'eau dans des environnements marins très corrosifs, des filtres à bougies ou à disques en duplex (1.4462) et en super duplex (1.4410) sont employés. Grâce à leur résistance élevée à la température jusqu'à 600 °C, les bougies filtrantes en acier inoxydable augmentent également significativement l'efficacité des processus lors de la filtration de gaz chauds. Un exemple en est la filtration des gaz d'échappement des installations de biogaz.

Les aciers inoxydables des qualités 1.4301 et 1.4404, lorsqu'ils sont utilisés dans des corps de filtre avec des modules empilés conçus pour des processus spécifiques ou des bougies pour la séparation solide-liquide, respectent les exigences strictes de l'industrie alimentaire, pharmaceutique et des sciences de la vie. Pour répondre aux directives strictes de l'European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) dans l'industrie alimentaire, les corps et éléments filtrants doivent respecter des normes de conception et de construction strictes pour faciliter le nettoyage et la désinfection. Outre l'utilisation d'acier inoxydable de qualité spécifique sélectionné pour le procédé et une conception auto-nettoyante avec nettoyage en place (CIP), il est essentiel de concevoir les angles et arêtes conformément aux directives EHEDG pour éviter les zones mortes et assurer des changements de lot sans compromis. De plus, des surfaces en contact avec le produit polies électrolytiquement et des rayons avec des valeurs de rugosité comprises entre RA 0,1 µm et RA 0,6 µm sont requises.

Exigences complexes concernant les médias filtrants utilisés

La gamme de médias filtrants en acier inoxydable utilisés dans divers appareils et composants reflète la complexité des exigences industrielles : en plus des tissus et des fibres métalliques, on trouve aussi des laminés textiles, des tamis à fentes, des grilles perforées et des treillis. Les tissus et fibres métalliques en acier inoxydable, grâce à leur capacité à être façonnés de manière flexible et à leur facilité de régénération, sont particulièrement demandés dans les processus critiques et les conditions d'installation, ainsi que lors de charges élevées, par exemple avec de grands débits ou des nettoyages fréquents. Les constructions plissées se révèlent également avantageuses dans de nombreuses applications grâce à leur surface de filtration accrue et leur capacité à retenir plus de saletés tout en maintenant une faible différence de pression. Des filtres plissés en acier inoxydable, régénérables, fabriqués à partir de l'acier austénitique résistant à l'acide 1.4435, sont notamment utilisés pour le nettoyage des vapeurs industrielles. Ce matériau se distingue par une teneur accrue en molybdène, offrant une résistance à la corrosion encore meilleure que celle des aciers chromo-nickel 1.4301 et 1.4404. Il résiste particulièrement mieux aux acides organiques et inorganiques réducteurs ainsi qu'aux médias halogénés. De plus, il est moins susceptible de subir des fissures ou une corrosion intergranulaire. Cela permet l'utilisation du 1.4435 à des températures jusqu'à 450 °C en fonctionnement continu.

Indispensable dans de nombreux secteurs

La vapeur de procédé, provenant directement du générateur de vapeur, doit être filtrée pour éviter tout contact avec le produit final. Dans l'industrie alimentaire, la vapeur est indispensable pour la pasteurisation, la stérilisation des produits et la décontamination des installations de production. La vapeur adaptée au contact direct avec les aliments, dite vapeur culinaire, est une vapeur de procédé filtrée par un filtre fin en acier inoxydable avec une taille de porosité typique de cinq microns, conforme à la norme 3A 609-03. Des exigences de pureté encore plus strictes s'appliquent à la vapeur propre – la classe de vapeur la plus élevée pour les applications dans l'industrie alimentaire et des boissons – ainsi qu'à la vapeur d'appoint, utilisée spécifiquement dans l'industrie pharmaceutique. La vapeur d'appoint est produite à partir d'eau ultrapure et filtrée à l'aide d'un filtre en acier inoxydable d'une finesse d'un micron selon la norme pharmaceutique 3A 609-01, afin d'éliminer, par exemple, d'éventuels particules métalliques provenant des tuyaux. Dans les systèmes de ventilation des applications hygiéniques et en salles blanches, les filtres en acier inoxydable avec une haute qualité d'air intérieur contribuent à la sécurité des processus et des produits en nettoyant l'air des particules et micro-organismes (spores de champignons, bactéries et virus). Ils empêchent ainsi la contamination biologique et la détérioration prématurée des produits lors du processus de fabrication, garantissant ainsi une production stable.

Dans l'industrie chimique et pharmaceutique, la filtration est un processus omniprésent pour assurer la pureté des produits – gâteau de filtration, filtrat ou produit chimique – et éviter les arrêts de production. Que ce soit pour la filtration des médias liquides, le nettoyage des matières premières, des processus, des eaux de refroidissement ou des eaux usées : les filtres et médias filtrants en acier inoxydable répondent de manière fiable aux exigences les plus strictes en matière de précision, perméabilité, capacité de rétention des impuretés, comportement lors du nettoyage et robustesse. Même dans l'industrie pétrochimique pour la production de pétrole brut et de gaz naturel, dans le secteur de l'énergie – pour la filtration de l'eau de refroidissement dans les centrales électriques, la thermo-filtration dans les centrales solaires ou la production d'hydrogène par électrolyse – les filtres en acier inoxydable garantissent des processus fiables, la protection des équipements utilisés et la qualité requise des produits finis.

De nombreux autres exemples illustrent l'importance et la gamme d'utilisation des filtres en acier inoxydable. Dans des secteurs comme l'électronique, la microélectronique, la biotechnologie, la plasturgie, l'automobile ou la métallurgie, ils remplissent également des fonctions centrales. Qu'il s'agisse de la filtration des encres d'imprimantes jet d'encre, de la protection EMI, de la préparation des milieux de culture cellulaire, de la formulation et de l'embouteillage, de l'extrusion de plastiques fondus, du nettoyage et de la distribution de carburant, de gaz ou de liquides hydrauliques, ou encore du traitement des médias de procédé : d'innombrables processus critiques nécessitent des systèmes et médias filtrants fiables. Les solutions de filtration en acier inoxydable répondent aux normes les plus strictes en matière d'hygiène, de pureté et de durabilité. La résistance à la corrosion, à la température et aux produits chimiques, la solidité et la soudabilité sont les conditions pour une longue durée de vie ainsi que pour la sécurité des processus et des produits. La recyclabilité quasi totale de l'acier inoxydable en fin de vie des éléments et médias filtrants en acier non corrosif contribue également à améliorer l'empreinte écologique des entreprises et de leurs produits.