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Cette invention concerne un procédé de traitement d'une huile usagée contenant des contaminants physiques pour récupérer une huile régénérée présentant une concentration inférieure en contaminants physiques. Un courant d'huile usagée est dirigé contre la surface externe d'une membrane (8) de microfiltration poreuse vibrante ayant une taille de pores de 0,01 µm à 1 µm pour séparer le courant d'huile usagée en un rétentat sur le côté externe de la membrane (8) et une huile régénérée sur le côté interne de la membrane (8). Le rétentat est centrifugé pour séparer un composant riche en contaminants d'un concentré d'huile usagée. Le concentré d'huile usagée est dilué avec un solvant pour obtenir une solution d'huile avec une viscosité équivalente de 50 à 90 cSt à 40 degres C. Un courant de la solution d'huile est dirigé sous pression contre la surface externe d'une membrane (8) de microfiltration vibrante ayant une taille de pores de 0,01 µm à 1 µm, une solution de perméat est extraite du côté interne de la membrane (8), et le solvant est évaporé de la solution de perméat pour produire une huile régénérée et une vapeur de solvant.
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