Un hydrocyclone est un mécanisme de filtrage ou de séparation qui utilise la force centrifuge pour séparer les solides des liquides ou même des liquides de consistances différentes. L’hydrocyclone est constitué d’une chambre en deux parties avec un profil intérieur cylindrique dans sa partie supérieure et conique dans sa moitié inférieure munie d’un point d’entrée et de deux points de sortie. Lorsqu’une suspension est pompée dans le cyclone, elle tourne à l’intérieur de la chambre, créant une force centrifuge qui provoque la séparation des solides en suspension du liquide porteur. L’eau et les solides filtrés sortent ensuite de l’hydrocyclone, typiquement aux extrémités opposées. Les hydrocyclones sont largement utilisés dans les secteurs industriels et manufacturiers et conviennent aux suspensions riches en liquide transportant des solides plus lourds que le fluide.
Les hydrocyclones sont des séparateurs de processus industriels et de fabrication courants utilisés pour éliminer les solides des liquides porteurs ou pour séparer des liquides de consistances différentes. Ce sont des appareils simples mais efficaces, sans pièces mobiles et nécessitant très peu d’entretien. Communément appelés cyclones, ces dispositifs sont généralement construits en acier, en céramique ou en plastique résistant à l’abrasion. Les utilisations typiques des hydrocyclones sont l’élimination des contaminants de la pâte à papier, la séparation de l’huile de l’eau, l’extraction des copeaux métalliques des liquides de refroidissement et la récupération de l’amidon des eaux usées dans les installations de transformation de la pomme de terre. On trouve également des cyclones dans les usines de traitement de l’industrie minière pour séparer les solides de traitement de l’eau.
Une configuration d’hydrocyclone typique se compose d’une chambre creuse qui présente une section cylindrique à paroi droite en haut et une section en forme de cône qui se rétrécit jusqu’à l’extrémité inférieure de l’unité. La section cylindrique est équipée de deux tuyaux, un qui entre dans la section au milieu et un qui sort sur le dessus de l’unité. Un deuxième point de sortie est aménagé en bas du cône. La suspension est pompée au centre de la section cylindrique sous haute pression, ce qui la fait tourner autour de l’intérieur de la chambre. La force centrifuge créée dans la suspension par cette action de rotation est l’agent responsable du fonctionnement efficace des hydrocyclones.
L’action centrifuge dans le cyclone force les solides plus lourds dans la suspension contre les parois de la chambre et vers le bas dans la section du cône. L’eau plus légère est filée dans le haut de la chambre et hors de la sortie lumières. Les solides s’accumulent dans le cône et sont expulsés de la sortie lourds à son extrémité inférieure. La même action s’applique aux fluides de densités différentes, les huiles plus lourdes et l’eau plus légère étant séparées de la même manière. Cette relation de densité centrifuge rend l’hydrocyclone le mieux adapté aux applications avec une teneur élevée en eau dans les suspensions et une différence de densité marquée entre les solides et les fluides porteurs.