Étude de la régénération par jet-pulsé des cartouches filtrantes colmatées par des particules ultrafines métalliques

Les procédés métallurgiques comme la projection thermique, la découpe des métaux et la sidérurgie génèrent des concentrations élevées en particules ultrafines métalliques de l’ordre de 108 particules.cm-3 avec des particules de diamètre inférieur à 100 nm. Ces particules représentent une menace pour la santé des travailleurs dans les milieux professionnels et ne peuvent pas être rejetées dans l’environnement à cause de leur toxicité. La filtration des particules ultrafines métalliques est actuellement problématique. Des observations du terrain ont révélé un colmatage rapide et irréversible des filtres. Ceci implique que les filtres doivent être remplacés régulièrement, ce qui engendre un coût supplémentaire pour les industriels. Afin d’apporter une solution à la problématique posée, cette thèse s’intéresse à évaluer l’efficacité de décolmatage par jet pulsé et améliorer la régénération des filtres en utilisant la technique de précoating, qui consiste à protéger la surface des filtres par une couche de particules microniques facilement décolmatable. Les expériences ont été réalisées sur un pilote de projection thermique à arc électrique, qui permet de reproduire les conditions réelles rencontrées en industrie, sur filtres plans et cartouches plissées. L’influence de différents paramètres sur l’efficacité de décolmatage par jet pulsé a été étudiée : masse déposée, pression de l’air de décolmatage, vieillissement du gâteau de filtration, traitement surfacique du filtre, application du précoating, plissage des cartouches et le mode de décolmatage. Les résultats ont montré la forte adhésion du gâteau de filtration composé de nanoparticules métalliques à la surface du filtre, l’efficacité de décolmatage ne dépasse pas 30 %. L’application du précoating a permis d’améliorer l’efficacité de décolmatage pour atteindre 90 % et de stabiliser le processus de filtration. L’applicabilité de cette technique sur cartouches plissées a été validée.