Un épurateur permet de traiter l'air pour le rendre plus propre afin d'être recyclé dans les locaux ou dans le procédé. Ceci conduit, notamment dans le cas où l'air est conditionné (chauffé, refroidi, séché, dépoussiéré, etc.), à ne pas avoir à l'évacuer à l'atmosphère puis de devoir le remplacer par de l'air neuf à conditionner de nouveau, demandant alors une consommation d'énergie supplémentaire. Des économies importantes d'énergie sont alors envisageables. Néanmoins, il est nécessaire de bien s'assurer que les conditions sanitaires associées à l'utilisation d'un recyclage de l'air sont bien respectées.
Les profilés de séparation
L'air pollué passe à grande vitesse (optimum de 2 à 3 m/s, pour une efficacité maximum à moindre perte de charge) entre des profilés, ce qui l'oblige à changer de direction. Les particules ou vésicules s'écartent des lignes d'écoulement de l'air et viennent alors frapper les contre-profils de captage. S'il s'agit de vésicules, elles s'écoulent le long de ce contre-profil (auto-nettoyage). Une utilisation privilégiée de ce type de dispositif est la filtration des brouillards en amont des turbines à gaz.
La filtration sur médias
L’air pollué à traiter passe à travers des médias filtrants (support fibreux). Les particules présentes dans l’air vont se fixer sur les médias. Pour ce type d’épurateur, il est important de prendre en compte la perte de charge à l’état neuf et surtout la perte de charge à l’état colmaté. Certains équipements sont dotés de systèmes de décolmatage qui, par action mécanique ou aéraulique, réduisent la quantité de particules fixée sur les médias. Ces systèmes permettent de limiter la perte de charge maximale de l’épurateur.
Épuration sur medias : CYCLOVENTS 2000m3/h installés dans l ‘atelier de montage des VANS BARBOT à Lisieux
(Source : Interfiltre - CYCLOVENTS 2000m3/h équipés de PRP3 ECORESPONSABLE
car régénérable (lavable) jusqu'à 150 fois (dans le cadre d’une maintenance normale))
La centrifugation
Le principe consiste à accélérer fortement les écoulements pour centrifuger les particules (effet cyclone). Les pertes de charge sont donc relativement élevées mais sont par contre constantes au cours de l’exploitation de l’épurateur. Les particules captées sont éliminées par un circuit aéraulique de ponction.
Le lavage
L’air à traiter passe à travers une pulvérisation ou un écoulement de liquide qui va pouvoir fixer les polluants présents dans l’air. La composition chimique du liquide utilisé dépend de la nature de ces polluants. Ce dispositif permet de fixer des particules ou des composés gazeux. La perte de charge de ces équipements est très variable en fonction de leur constitution. Elle reste toutefois globalement constante au cours du fonctionnement de l’épurateur.
La précipitation électrostatique
L’air à traiter passe à travers une zone où il est fortement ionisé, ce qui confère aux particules une charge électrique. On utilise cette charge pour capter les particules sur des plaques parallèles dont le signe électrique est opposé. Ce système est caractérisé par des pertes de charge faibles et qui évoluent peu au cours du fonctionnement de l’équipement.
Le principe mixte
De très nombreux appareils sur le marché vont associer plusieurs des technologies. Cette association de technologies permet d’exploiter au mieux les avantages de chacune en essayant de limiter leurs inconvénients.
Le tableau 1 synthétise les caractéristiques de ces différents épurateurs.
Tableau 1 : Principales caractéristiques des différents types d'épurateurs
| Épurateurs | Caractéristiques | Applications | |
|---|---|---|---|
| Avantages | Inconvénients | ||
| Profilés de séparation | - Pertes de charge constantes - Faible colmatage - Choix de la vitesse de l’air (~ 2 m/s) - Faible coût |
- Efficacité faible si dp < 3 – 5 µm | - Préfiltration - Brouillard d'huile |
| Filtration sur médias | - Efficacité de filtration élevée à très élevée, y compris sur les particules submicroniques (d < 1 µm) - Choix du medium fibreux en fonction de l’application |
- Encombrement - Maintenance (remplacement des éléments filtrants) |
- Aérosols solides ou liquides - Toutes applications |
| Centrifugation | - Faible coût - Pas d’éléments en mouvement - Maintenance réduite - Faible encombrement |
- Faible efficacité - Peu adapté aux particules collantes - La perte de charge peut être élevée |
- Brouillard d'huile - Préfiltration - Lit fluidisé Cimenterie |
| Lavage | - Conception et installation simples - Permet de traiter les poussières inflammables et explosives - Refroidissement des gaz chauds - Efficacité variable - Neutralise les gaz corrosifs |
- Pollution de l’eau qu’il faut traiter - Collecte de déchets humides - Problèmes de corrosion - Risque de givrage en hiver - Réchauffage nécessaire du gaz traité (panache visible) |
- Gaz acide - Dépoussiérage et épuration de gaz |
| Précipitation électrostatique | - Efficacité de filtration élevée à très élevée, y compris sur les particules submicroniques (d < 1 µm) - Faible perte de charge - Coût d’exploitation |
- L’efficacité dépend de la résistivité électrique des particules - Coûts d’investissement - Encombrement - Habilitation électrique pour entretien - Nuisances acoustiques - Sensibles aux variations de débit |
- Brouillard d'huile - Fumées de soudage - Cimenterie - Centrale thermique |