Optimisation des performances des systèmes de filtration industrielle vis-à-vis des particules ultrafines métalliques

par Nassim Khirouni

Projet de thèse en Génie des procédés

Sous la direction de Dominique Thomas.

Thèses en préparation à l'Université de Lorraine , dans le cadre de Science et Ingénierie des Molécules, des Produits, des Procédés et de l'énergie , en partenariat avec LRGP-Sécurité, Aérosols, Filtration, Explosions (equipe de recherche) depuis le 11-09-2018 .


  • Résumé

    Les particules ultrafines(PUF) constituent une menace pour la santé humaine avec des conséquences négatives sur l'environnement. La filtration de l'air au moyen de médias fibreux reste la technique la plus utilisée en industrie mais le colmatage irréversible des filtres soumis aux fumés de métallisation est actuellement problématique. L'étude vise à établir les paramètres qui contrôlent l'adhésion des PUF métalliques aux médias fibreux empêchant leur élimination par décolmatage pneumatique. Après une étude bibliographique sur les phénomènes d'adhésion des particules, des expériences vont être menées pour tester des médias commerciaux et pour optimiser la technique de pré-coating, qui consiste à déposer une couche de particules grossières sur laquelle viennent se déposer les PUF métalliques, facile à éliminer lors du décolmatage. L'influence de l'humidité sur la cohésion des particules sera aussi étudiée. Un dispositif de suivi du colmatage des médias filtrants sera développé. Il permettra la mesure de la perte de charge, de l'épaisseur de la couche de particules et de l'efficacité de filtration au cours du colmatage en fonction des différents paramètres de filtration. Un système de décolmatage par air comprimé pulsé sera intégré afin de conduire les opérations de décolmatage.

  • Titre traduit

    Optimising the performances of industrial filtration systems for the removal of ultrafine metallic particles


  • Résumé

    Airborne ultrafine particles (UFP) present serious health hazards and potential negative impact on the environment. The most widely used filtration processes are fibrous media but the irreversible clogging of the filters by ultrafine metallic particles is currently problematic. The study aims to identify the parameters that control the adhesion of ultrafine metallic particles on fibrous media. After a literature review on the adhesion of ultrafine particles, experiences will be conducted in order to test commercial filters and optimise the pre-coating technique, which consist in covering the filter by a layer of bigger particles on which ultrafine particles can deposit on their surface and that can be easily removed during unclogging operation. The influence of the humidity on the adhesion of ultrafine particles will also be studied. A process to measure the pressure drop, the thickness of the deposited particles layer and the collection efficiency during clogging will be designed. An unclogging system by compressed air will also be integrated.