Présentation de l'équipement
Le sécheur par atomisation en boucle fermée convient au séchage de solutions, d’émulsions, de suspensions et de pâtes contenant des solvants organiques, des gaz volatils toxiques ou nocifs, ou des matières sujettes à l’oxydation, ainsi qu’aux liquides dont le solvant doit être récupéré. Il conserve tous les avantages d’un sécheur par atomisation et ne libère aucune poudre pendant le séchage, ce qui permet d’atteindre un rendement en produit fini de presque 100%. Le solvant récupéré par le système de récupération peut être réutilisé après un traitement secondaire, réduisant considérablement les coûts de production. Il convient particulièrement au séchage et à la granulation, dans l’industrie pharmaceutique, de médicaments contenant des solvants organiques, d’extraits de médecine traditionnelle chinoise et de matières biologiques à base de solvants, ainsi qu’au séchage de produits de chimie fine et de matériaux polymères tels que les catalyseurs pétroliers et le carbure de silicium, et à la récupération des solvants.
Le sécheur par atomisation en boucle fermée de Jiangsu Longxin résout les difficultés liées à la récupération des solvants organiques et au séchage de matières facilement oxydables ou toxiques, améliore la récupération des matières et assure sécurité, protection de l’environnement et économies d’énergie ; ses indicateurs de performance technique et ses principes de conception du procédé présentent des avantages nets.
Sécheur par atomisation en boucle fermée — Principe de fonctionnement
Projet de séchage par atomisation en boucle fermée sous gaz inerte — l’unité de séchage par atomisation en boucle fermée comprend les principaux éléments suivants : un système de circulation d’azote en boucle fermée, le sécheur par atomisation, la séparation solide-gaz, le dépoussiérage par contre-jet d’azote, la récupération des solvants par condensation et refroidissement, et un système de chauffage.
Tout d’abord, l’azote chauffé est introduit dans la tour de séchage. La matière liquide à sécher est acheminée par la pompe d’alimentation vers la buse centrifuge, où l’atomiseur la transforme en fines gouttelettes. À l’intérieur de la tour, les gouttelettes sont soumises à un échange thermique complet avec l’azote chaud ; la partie liquide de la matière s’évapore instantanément, tandis que la partie solide forme une poudre qui se dépose au fond de la tour. Enfin, la poudre séchée est évacuée par le bas de la tour.
Les vapeurs de solvant organique évaporé, entraînées par le ventilateur, traversent un séparateur cyclonique, un filtre à manches et d’autres dispositifs, où les poussières présentes dans le gaz sont éliminées. Le gaz saturé en solvant organique ainsi dépoussiéré traverse ensuite un condenseur, où il est condensé en liquide et évacué. Un séparateur gaz-liquide est ajouté en aval pour empêcher l’entraînement de liquide. Pendant ce temps, le gaz inerte utilisé comme agent de séchage est chauffé en continu et recirculé dans le système comme gaz porteur de séchage. Le système de séchage par atomisation centrifuge en boucle fermée avec protection contre les explosions fonctionne dans un environnement étanche, avec un gaz inerte tel que l’azote comme agent de séchage. La tour fonctionne en surpression : si la pression interne baisse, un transmetteur de pression régule automatiquement la quantité d’azote admise afin de maintenir l’équilibre de pression du système.
Comparaison technique des systèmes de séchage par atomisation en circuit ouvert et en boucle fermée
(1) Le système en boucle fermée utilise beaucoup moins de fluide caloporteur que le système ouvert et constitue une conception économe en énergie ;
(2) Le système en boucle fermée convient aux matières contenant des solvants organiques, aux matières facilement oxydables, inflammables ou explosives et aux matières toxiques. Le système ouvert ne permet pas de couvrir ce champ d’application ; le système en boucle fermée constitue donc une conception sûre ;
(3) Par rapport au système ouvert, le système en boucle fermée comporte un système supplémentaire de récupération des solvants organiques, ce qui en fait une conception respectueuse de l’environnement ;
(4) La tour de séchage du système ouvert doit maintenir une certaine dépression, tandis que celle du système en boucle fermée doit maintenir une certaine surpression.
Sécheur par atomisation en boucle fermée — Caractéristiques de performance
(1) Les raccords de tuyauterie du système fermé utilisent une structure d’étanchéité unique ; la bonne étanchéité assure l’absence de fuite sous une surpression de 10 kPa, avec un rendement thermique élevé ;
(2) L’azote inerte est utilisé comme gaz de séchage, assurant une protection contre la toxicité, l’oxydation et les explosions ; après avoir transporté puis libéré l’humidité, le gaz peut être recirculé et réutilisé ;
(3) Le système est équipé d’un dispositif de condensation et d’un dispositif de récupération du solvant contenu dans le liquide d’alimentation, permettant sa réutilisation après un traitement secondaire. La matière est séchée à chaud, avec élimination du solvant, dans un système fermé sous atmosphère d’azote ; le solvant est récupéré par le condenseur, ce qui assure un niveau élevé de sécurité à l’ensemble de l’unité. De plus, la conception entièrement fermée de l’équipement permet un taux élevé de récupération des matières ; le rendement de ce système dépasse celui que peuvent atteindre les autres types de sécheurs. Principaux indicateurs techniques : taux de récupération de la matière en poudre sèche ≥95%, solvant résiduel dans le produit ≤2%, ce qui réduit considérablement les coûts de production ;
(4) Séchage rapide : après pulvérisation, la surface du liquide d’alimentation augmente ; dans le flux d’air à haute température, 95%–98% de l’humidité peut s’évaporer instantanément, le séchage étant généralement achevé en seulement environ 5–40 s ;
(5) Le séchage par atomisation est généralement utilisé pour traiter des solutions dont la teneur en humidité est de 40%–60% et permet d’obtenir un produit en poudre en un seul passage ; la plupart des produits n’ont pas besoin d’être broyés ni tamisés après séchage, ce qui réduit les étapes de production et simplifie le procédé. Le produit présente également une bonne dispersibilité, une bonne aptitude à l’écoulement et une bonne solubilité. Le séchage se déroulant dans l’air, le produit peut conserver une forme approximativement sphérique, comme celle des gouttelettes, et une bonne aptitude à l’écoulement ;
(6) L’équipement est doté d’un dispositif de mesure en ligne de la pression du système, d’un dispositif de détection et de régulation en ligne de la concentration en oxygène et d’un dispositif de nettoyage en place ;
(7) Le système de commande de l’équipement utilise une interface homme-machine, à savoir une commande par PLC + écran tactile, avec un affichage dynamique du procédé. La granulométrie, la masse volumique apparente et la teneur en humidité du produit peuvent être ajustées dans une certaine plage en modifiant les conditions de fonctionnement, ce qui facilite leur maîtrise.
Sécheur par atomisation en boucle fermée — Conditions d’application
Le sécheur par atomisation centrifuge en boucle fermée convient au séchage de solutions, d’émulsions, de suspensions et de pâtes contenant des solvants organiques, des gaz volatils toxiques ou nocifs, ou des matières facilement oxydables ou photosensibles, ainsi qu’aux liquides dont le solvant doit être récupéré. Tout en conservant les avantages du sécheur par atomisation centrifuge, le système ne libère aucune poudre pendant le séchage et atteint un rendement en produit fini de presque 100%. Le solvant récupéré peut être réutilisé après un traitement secondaire, réduisant ainsi considérablement les coûts de production.
Le sécheur par atomisation centrifuge en boucle fermée avec protection contre les explosions peut être utilisé dans les situations suivantes :
(1) L’humidité présente dans la matière est un solvant organique qui doit être récupéré ;
(2) Le solvant contenu dans le solide présente un risque d’inflammation ou d’explosion au contact de l’air ;
(3) Le solide s’oxyde facilement au contact de l’oxygène pendant le séchage ;
(4) La contamination bactérienne doit être évitée pendant le séchage ;
(5) Après séchage, des composants odorants ou toxiques sont libérés et polluent l’environnement.
Sécheur par atomisation en boucle fermée de type BLPG — Schéma de procédé 1 : conventionnel
Sécheur par atomisation en boucle fermée de type BLPG — Schéma de procédé 2 : avec unité de récupération de chaleur résiduelle
