1.3 LES POUSSIERES
L'étude d'une installation de dépoussiérage, et surtout du dépoussiéreur, nécessite une connaissance préalable de la nature et des caractéristiques des poussières à capter et à séparer (notamment pour les plus fines).
La poussière est une substance réduite en poudre très fine, avec des particules comprises entre 0,01 et 100 µm voire même 250 µm qui est susceptible de se trouver en suspension dans l'air sous certaines circonstances et pendant un temps plus ou moins long.
1.3.1. Identification
ORIGINE NATURELLE
Figure. 1 Représentation granulométrique
Minérale : par exemple les particules détachées et mise en suspension dans l'air par l'action de vent (érosion). La tempête de sable en est un cas extrême.
Végétale : par exemple les pollens, bactéries, virus.
ORIGINE MECANIQUE
Elles sont obtenues par condensation d'une vapeur à l'état liquide puis solide. Elles se transforment à la température ambiante lors de réaction gaz-gaz ou par condensation lors de l'élaboration de matériaux à haute température (exemple : fabrication de l'acier, la vapeur de fer au dessus du bain condense par refroidissement puis s'oxyde pour donner des fumées rousses).
Ces poussières "submicroniques" sont toutes de dimension inférieure au micron lors de leur formation, et d'autant plus petites que le phénomène de condensation est brutal. On ne les observe qu'au microscope électronique. Ces poussières s'agglomèrent entre elles, sitôt après leur formation, sous l'effet de phénomènes divers tels :
l'agitation due au mouvement BROWNIEN (sous l'effet de la température, les molécules gazeuse heurtent les particules et provoquent chez les plus fines d'entre elles des mouvements désordonnés qui favorisent leur rencontre, et cela d'autant plus que leur concentration est importante et la température plus élevée ;
les charges électriques qui prennent naturellement naissance lors des changements d'état, ou qui peuvent être introduites volontairement. Les particules chargées de signes contraires s'attirent l'une vers l'autre tandis qu'au contraire des nuages de particules de même signe peuvent résister à l'agglomération ;
à très faible distance enfin, les particules sont attirées par les forces de Van der Waals. Ces forces ont surtout pour effet de maintenir agglomérées entre elles les particules qui sont entrées en contact sous l'un des effets précédents.
Une fois agglomérées, les particules d'origine chimique ou thermique peuvent constituer des amas de particules dont les dimensions atteignent celles des particules d'origine mécanique. Souvent enfin, les deux types de population sont présents dans une même fumée. (Ainsi par exemple, dans les fumées provenant d'un four électrique, on trouvera en même temps des poussières dues à l'entraînement mécanique de la charge et des fumées rousses submicroniques obtenues par condensation de la vapeur de fer).
Les particules liquides sont également de dimensions très différentes selon qu'elles sont d'origine mécanique (pulvérisation) ou thermique (condensation de brouillards). Ainsi, les gouttes obtenues par pulvérisation dans des laveurs de gaz sont pour la plupart comprises entre 20 et 1000 µm, tandis que les brouillards acides obtenus par condensation de vapeurs sont très généralement de dimension inférieure à 0,1 µm.
On conçoit donc que les procédés à mettre en œuvre pour capter ces deux familles de particules, qu'elles soient solides ou liquides, seront le plus souvent différents. Il est donc essentiel de pouvoir correctement les identifier.