Quiz- Filtration frontale ou classique

La filtration frontale ou classique

La filtration frontale ou filtration classique est une opération unitaire de séparation sans changement d’état utilisée en industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétiques.

Si vous voulez voir ou revoir le cours correspondant, suivre le lien suivant !

Activité N°1-Généraltés sur la filtration

Généralités sur la filtration frontale

Selon toi, quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ? Plusieurs réponses sont possibles !

 : La filtration est une opération de séparation (2 pts)

 : qui consiste à séparer une phase liquide d’une phase solide
 : qui consiste à expulser le liquide qui se trouve dans une matière première solide
 : qui permet de séparer des particules dispersées dans un liquide en fonction de leur taille
 : qui permet de séparer des particules dispersées dans un liquide en fonction de leur densité

 : Pendant une filtration (2 pts) :

 : les particules sont arrêtées à la surface du milieu filtrant si leur taille est supérieure aux diamètres des pores
 : les particules qui sont arrêtées par le milieu filtrant constituent le filtrat
 : La suspension à filtrer doit avoir une pression inférieure à celle du filtrat pour que la filtration fonctionne
 : la différence de pression entre l’alimentation et le filtrat doit toujours être positive
 : sans pompe, il est impossible de réaliser une filtration

 : Les applications de la filtration (3 pts)

 : on peut clarifier un jus de pommes par filtration
 : on peut extraire un jus de pommes par filtration
 : en levurerie (fabrication de levures du boulanger) c’est le gâteau de filtration que l’on valorise
 : grâce à la microfiltration on peut stériliser des boissons comme le lait ou la bière sans utiliser la chaleur
 : en industrie pharmaceutique, la microfiltration permet de stériliser des principes actifs thermorésistants

Activité N°2-Testez vos connaissances sur les milieux filtrants

Testez vos connaissances sur les milieux filtrants

Selon toi, quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ? Plusieurs réponses sont possibles !

Les media filtrants (2 pts) :

 correspondent au filtre
 correspondent au milieu filtrant
 contiennent de nombreux pores qui permettent de sélectionner les particules à arrêter
 contiennent du vide qui est mesuré par la perméabilité
 qui se laissent facilement traverser par un liquide ont une bonne porosité

Un médium filtrant qui a un seuil de filtration de 10 µm et une efficacité de 70% (1 pt) :

 est de mauvaise qualité
 possède un rendement de 70%
 va arrêter 70% des particules qui ont une taille supérieure à 10µm
 va laisser passer 30% des particules qui ont une taille inférieure à 10µm

La filtration par tamisage ou criblage (4 pts) :

 correspond à la filtration sur medium filtrant très fin
 arrête les particules à l’intérieur du milieu filtrant
 arrête les particules à la surface du milieu filtrant
 a pour inconvénient de provoquer des colmatages précoces
 est intéressant pour les suspensions peu chargées et dont la tailles des particules est homogène

 : La filtration par adsorption ou dans la masse (3 pts) :

 utilise des media filtrants épais
 utilise des média filtrant dont la taille des pores est identique en entrée et en sortie
 les particules sont arrêtées à la surface du milieu filtrant
 a comme inconvénient d’absorber une partie du produit
 peut retenir des particules dont la taille est inférieure à la taille des pores

Activité N°3-Testez vos connaissances sur les paramètres et la conduite de la filtration

Testez vos connaissances sur les paramètres & la conduite de la filtration frontale

Le débit de filtrat Q_F (3 pts) :

 correspondent à la quantité volumique de filtrat récupéré par unité de temps
 n’est pas influencé par la pression du filtrat
 peut être maintenu constant si on compense le colmatage progressif en augmentant la pression de filtration ΔP
 peut diminuer si on augmente la pression de filtration ΔP
 diminue pendant la filtration à cause du colmatage progressif du medium filtrant

Si on veut augmenter le débit de filtrat Q_F (3 pts) :

 on peut augmenter le nombre de plaques filtrantes sur un filtre à plaques
 on peut augmenter la pression d’alimentation Pa
 on peut diminuer la pression du filtrat (Pf) à l’aide d’une pompe à vide
 on peut augmenter l’épaisseur du milieu filtrant
 on peut refroidir le produit à filtrer

Avant une filtration (4 pts) :

 on peut faire un passage à l’eau pour vérifier l’absence de fuite
 on peut filtrer une suspension de microorganismes de référence (ex : Pseudomonas diminuta) pour vérifier que l’on n’en retrouve pas à la sortie du filtre stérilisant utilisé en industrie pharmaceutique
 on vérifie la turbidité (concentration en particules) de la suspension à filtrer
 on vérifie le degré Brix( concentration en matière sèche soluble ou sucre) de la suspension à filtrer
 on peut désinfecter l’installation

Pendant une filtration (2 pts) :

 on contrôle le débit et les manomètres d’entré et de sortie du produit
 si la pression d’alimentation (Pa) diminue brusquement, cela signifie qu’un colmatage se produit
 on contrôle la turbidité (concentration en particules) du filtrat
 on contrôle le degré Brix( concentration en matière sèche soluble ou sucre) du filtrat
 on contrôle l’absence du microorganismes de référence (ex : Pseudomonas diminuta) à la sortie du filtre stérilisant utilisé en industrie pharmaceutique

La surface du milieu filtrant (3 pts) :

 doit être augmentée pour augmenter le débit de filtrat Q_F
 peut être augmentée en augmentant la pression de filtration
 peut être augmentée en rajoutant des plaques filtrantes sur un filtre à plaques
 doit être diminuée pour limiter le colmatage du milieu filtrant
 n’influence pas le débit de filtrat Q_F si on utilise un médium filtrant épais (filtration en profondeur ou dans la masse)
 doit être augmentée si on augmente la concentration en particules de l’alimentation

Vous êtes chargé de réaliser une filtration clarifiante de 80 litres de jus de pommes à un débit de 100L/H (3 pts) :

 la filtration va durer 1.25 heures une fois que l’installation sera opérationnelle
 la filtration va durer 48 min une fois que l’installation sera opérationnelle
 la filtration a duré plus longtemps que prévu, car le jus était plus froid (4°C) que prévu (50°C)
 la filtration a duré plus longtemps que prévu, car vous avez mis plus de plaques filtrantes que prévu
 la filtration a duré plus longtemps que prévu, car le jus était mal clarifié

Activité N°4-Testez vos connaissances sur les matériels de la filtration

Activité 4–Matériels de la filtration

Testez vos connaissances sur les installations de filtration frontale

Le filtre à plaques est très utilisé dans l’industrie des boissons (3 pts)

 il s’agit d’un filtre fonctionnant en continu et sous pression
 la boisson est alimentée sous pression grâce à une pompe à vide
 on peut augmenter la surface filtrante en augmentant le nombre de plaques filtrantes
 les plaques filtrantes à usage unique ont une épaisseur de moins de 5 mm et arrêtent les particules à leur surface (mécanisme du criblage ou tamisage)
 les plaques filtrantes ont deux faces différentes (une lisse et une rugueuse) car les diamètres des pores sont différents sur chacune des deux faces.
 les plaques filtrantes peuvent arrêter des particules dont la taille est inférieure au seuil de filtration grâce à l’effet d’adsorption

Le filtre à bande (2 pts)

 est un filtre qu’il faut stopper pour éliminer le gâteau de filtration
 peut être utilisé pour clarifier un jus de pomme
 nécessite une alimentation épaisse (texture des boues de station d’épuration)
 le différentiel de pression ΔP est positif car le filtrat est aspiré sous vide
 le différentiel de pression ΔP est positif grâce à des rouleaux qui exercent une pression sur l’alimentation

Le filtre à tambour est un filtre rotatif continu sous vide (3 pts)

 la rotation du tambour permet d’éliminer en continu le gâteau de filtration
 le surpresseur d’air comprimé permet d’alimenter sous pression l’alimentation
 le surpresseur d’air comprimé permet de décoller le gâteau de filtration
 la pompe à vide permet de dégazer le filtrat pour limiter l’oxydation
 en levurerie (concentration de cellules de levure de boulangerie), c’est le gâteau de filtration qui est valorisé