Filtration de l'huile : Synthèse de la question

Pour discuter de filtration agricole

Modérateur: Les modérateurs

Filtration de l'huile : Synthèse de la question

Messagepar DL » Mer Déc 06, 2006 12:43 pm

Filtration des huiles végétales de colza

Une approche expérimentale faute de connaissances

Les agriculteurs fabricants d’huile végétale de la vallée rhénane utilisent des techniques de clarification très différentes pour arriver à une huile de bonne qualité pour la carburation. Faute de connaissances fondamentales sur la question, l’approche expérimentale reste la règle.

L’agriculture s’est saisie de la question de la trituration des graines oléagineuses et de la filtration des huiles pour en faire un carburant agricole. Hélas, les techniques d’extraction et de purification ne bénéficient pas d’un long savoir faire en la matière et pas non plus de connaissances chimiques sur la question. Et pour beaucoup d’utilisateurs, il a fallu expérimenter et « essuyer les plâtres » pour arriver à une huile qui soit apte à la carburation. Car on ne connaît pas bien la nature des composés colmatants de l’huile végétale. On parle de gommes et de cires.

Selon le mode d’extraction, le type de presse, et la propreté des graines, l’huile qui est extraite est composée de plus ou moins d’impuretés. Il s’agit de composés solubles ou insolubles, des débris cellulosiques et protéiques, des phospholipides, des cires et des gommes principalement. Après séparation entre les solides et les liquides, il pourra toujours rester dans l’huile des composés solubles mais impropres à la carburation. Ils encrassent les moteurs, forment des dépôts sur les sièges de soupape et sur la segmentation qui ne peut plus assurer l’étanchéité entre le bas-moteur et la chambre de combustion.

Il s’agit donc pour les agriculteurs de trouver une clarification appropriée à l’huile de manière à ce que la carburation soit optimale. Depuis deux ans, les techniques ont évolué. Dans la vallée rhénane, chacun a aujourd’hui trouvé de manière empirique sa méthode.

Notions de chimie colloïdale

Avant de décrire les différentes méthodes, peut-être est-il nécessaire de rappeler quelques bases de chimie et de filtration. Les techniques séparatives font appel à plusieurs aspects de la chimie. Interviennent surtout la taille des molécules, leur forme, leur solubilité et leur charge électrostatique. Hermann Staudinger, l’un des pères de la chimie colloïdale, a décrit ces différents aspects. Il distingue les macromolécules des molécules plus petites. Il distingue aussi les molécules linéaires des molécules globulaires, les linéaires étant formées de longues chaînes carbonées qui sont naturellement plus colmatantes sur un filtre. Tous les végétaux élaborent des polymères, le plus connu étant le caoutchouc et les résines, notamment pour se défendre et « engluer » le pathogène. Ainsi va-t-on aussi retrouver dans l’huile des gommes qui posent de sérieux problèmes à la filtration et à la carburation.

Ne pas confondre viscosité et filtrabilité

S’agissant de la filtration, l’intuition des pratiquants conduit à des erreurs d’interprétation. On peut avoir un liquide visqueux mais de très bonne filtrabilité et inversement, un liquide très fluide mais colmatant. Simplement, la viscosité réduit le débit mais ne change pas le volume filtrable avant colmatage. Des techniques de mesure ont été développées en œnologie pour évaluer la filtrabilité. Elle est renseignée par deux indices : le volume maximum avant colmatage (Vmax) et l’indice de colmatage (Ic). Ces deux données sont liées à la constitution chimique du liquide à filtrer. Deux types de composés vont colmater le filtre. D’une part les débris solides si la maille de filtration est inférieure à la taille des débris.

Il faut une huile limpide...

La turbidité (intensité de trouble, NTU) formée d’éléments insolubles renseigne alors sur la filtrabilité du liquide. Pour la carburation, il faut de toute façon une huile dénuée de tout corps solides et donc parfaitement limpide. Mais cela ne suffit pas ! L’huile peut d’autre part contenir des composés solubles (qui ne forment donc pas de trouble), décris selon Staudinger, de nature à s’accumuler à la surface du médiafiltrant parce que la taille et la forme linéaire des macromolécules favorise le comatage.

Mais cela ne suffit pas !

Que se passe-t-il lors de la filtration frontale d’une huile pourtant limpide mais colmatante ? Les macromolécules linéaires ayant plus de difficulté à traverser les pores s’accumulent et forment un gel, lequel ensuite obstrue totalement le filtre. Et si les interactions électrostatiques sont favorables entre le médiafiltrant employé (cellulose, nylon) et le composé colmatant, alors le colmatage se produit rapidement. Pour solutionner le problème, l’œnologie et plus largement l’agroalimentaire mesurent la densité de charge électrostatique des molécules incriminées et du médiafiltrant, appelée potentiel zéta. Il permet d’adapter le médiafiltrant au produit à filtrer.

Adjuvants de filtration

Face à ces problèmes, deux solutions sont utilisées, soit la filtration tangentielle qui empêche l’effet de gel, soit l’usage d’adjuvant de filtration comme la cellulose, les diatomites et les perlites. L’interaction électrostatique va se former entre les molécules linéaires et l’adjuvant, lequel va ensuite se déposer sur le médiafiltrant, va éviter l’effet de gel et former un gâteau poreux, assurant une bonne filtrabilité.

Cette technique semble aujourd’hui donner satisfaction aux utilisateurs d’huile carburant. Ils ajoutent de la perlite et/ou de la cellulose dans l’huile avant de la passer sur filtre-presse. D’autres utilisateurs privilégient la décantation à long terme par des passages successifs en cuve de décantation. Dans tous les cas, une filtration fine sur cartouche en profondeur est effectuée. D’autres unités rhénanes filtrent directement en sortie de presse sur unité comprenant trois étages de filtration : maille grossière en synthétique, poche de cellulose et finition sur cartouche.

D. L.
DL
Motivé
Motivé
 
Messages: 408
Inscrit le: Mar Avr 19, 2005 10:34 pm

Messagepar mica » Mer Déc 06, 2006 1:41 pm

Merci DL pour ce très bon résumé.

Tout ça est une sacrée chimie.

Mica
Avatar de l’utilisateur
mica
Modérateur
Modérateur
 
Messages: 5172
Inscrit le: Lun Jan 10, 2005 10:31 pm
Localisation: La Réunion

Le dégommage

Messagepar GL » Sam Mar 10, 2007 5:48 am

Pourquoi ne parle tu pas du dégommage.

1 / 1000 d'acide phosporique dans de l'huile à 50 ° et les gommes et les cires se dépose, voila ce qu'on trouve dans les procès des huileries de taille importante.
GL
Motivé
Motivé
 
Messages: 253
Inscrit le: Jeu Sep 09, 2004 7:04 pm

Messagepar fanfan » Mer Mar 14, 2007 8:38 pm

salut Gl peut tu donner plus de precisions pour le dégommage avec de l'acide phosphorique stp??
quelle sorte d'accide utilises tu? liquide??
temps de contact ?
agitation?
comment fais ton pour retirer ensuite les gommes et les rejets d'acide?

d'avance merci..
fanfan
Intéressé
Intéressé
 
Messages: 127
Inscrit le: Dim Oct 10, 2004 12:43 pm
Localisation: nord

Messagepar huilecolza » Ven Mar 16, 2007 2:31 am

attention la quantité d'acide ce determine en fonction du taux de pospholipide, de la qualité de l'eau (dureté), de la filtration.
l'acide phosphorique doit etre le plus pur possible(l'acide de netoyage de matériel de traite par ex meme si c'est pas marqué dessus contient des autre sorte d'acide, colorant + x)
le degommage est une reaction d hydrolyse en milieux acide, pour que le point d'equilibre soit le plus haut possible il faut chauffer et metre de l'eau en ecses car la reaction est limité(on me peut pas enlever tous a 100%). les gommes partent avec l'eau lors de la separation eau - huile la separation par decantation est longue et l'on ne retrouve pas toute l'eau, il vault mieux utiliser une centrifugeuse. puis apres il faut relaver l'huile pour enlever toute trace d'acide et reseparer jusque quant il n'y ai plus d'acide

s'il y a des personnes voulant faire une etude de cinetique chimique sur l'evolution de la reaction(affin de rationnaliser au mieux en vue d'une large diffusion), je suis interressé et leur fournirrais tous les elements dont je dispose , je manque de temps et de moyen experimentale precis.

le plus simple et de s'attaquer au probleme a la source: avoir une presse qui sort un taux resonnable en phospholipide!!!!!!
huilecolza
Amateur
Amateur
 
Messages: 58
Inscrit le: Sam Mar 10, 2007 12:23 am
Localisation: vosges


Retourner vers Filtration

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum: Aucun utilisateur enregistré et 1 invité