Le sécheur par atomisation à buse pneumatique utilise de l’air sous haute pression ou de la vapeur surchauffée pour transformer la matière liquide alimentée en fines gouttelettes. Celles-ci entrent en contact avec l’air chaud dans la chambre de séchage, où l’humidité s’évapore rapidement pour produire une poudre sèche.
Le gaz à grande vitesse génère des forces de frottement et de cisaillement qui fragmentent le liquide en fines gouttelettes. La granulométrie peut être réglée en ajustant la pression et le débit du gaz d’atomisation ainsi que le débit d’alimentation en liquide.
En fonctionnement à co-courant, l’atomiseur est placé près du distributeur d’air chaud, en haut de la chambre de séchage. Ce mode convient aux produits thermosensibles, tandis que le fonctionnement à flux mixte convient aux matières non thermosensibles nécessitant des particules plus grossières.
Principaux composants
- Système d’alimentation : assure une alimentation régulière de l’atomiseur en matière liquide.
- Système d’atomisation : utilise du gaz sous haute pression pour fragmenter le liquide en fines gouttelettes. Des buses bifluides et trifluides sont disponibles, les buses bifluides pouvant être à mélange externe ou interne.
- Chambre de séchage : équipée d’un système de chauffage et d’un ventilateur pour assurer une circulation contrôlée d’air chaud et une évaporation rapide.
- Système de collecte du produit : collecte et évacue la poudre séchée tout en préservant la qualité du produit.
Applications
- Industrie chimique : silice, sulfate de baryum, détergents, additifs, latex, résines, alumine, dioxyde de titane, kaolin, engrais et autres matières chimiques.
- Industrie alimentaire : dextrine, maltose, poudres de protéines, poudre de jaune d’œuf, café instantané, amidon, arômes et poudres de fruits et de légumes.
- Industrie pharmaceutique : poudres pharmaceutiques, antibiotiques, produits biochimiques, vitamines, enzymes et protéines hydrolysées.
- Industrie laitière : lait écrémé en poudre, lait entier en poudre, lait de soja en poudre, préparation en poudre pour crème glacée et lactosérum en poudre.
- Protection de l’environnement : désulfuration des fumées, traitement de la liqueur noire des papeteries et traitement des eaux usées pharmaceutiques.
- Matériaux de construction : matières pour pâtes céramiques, émaux et poudres ultrafines.
Principales caractéristiques et avantages
1. Séchage rapide
La grande surface de contact entre les gouttelettes et l’air chaud favorise des transferts efficaces de chaleur et de matière, permettant des temps de séchage courts, généralement de 10–30 secondes selon les propriétés de la matière et les conditions de fonctionnement.
2. Réglage flexible du procédé
Le réglage de la pression et du débit du gaz d’atomisation, du débit d’alimentation et de la température de séchage permet de maîtriser la granulométrie, la masse volumique apparente, la teneur en humidité, la coulabilité et la solubilité.
3. Large compatibilité avec les matières
Convient aux solutions, aux émulsions, aux pâtes, aux suspensions et à certaines matières à viscosité élevée, sous réserve d’une configuration adaptée de l’alimentation et de la buse.
4. Qualité constante du produit
Le séchage rapide et le réglage des paramètres de fonctionnement contribuent à préserver la couleur, l’arôme et les autres propriétés recherchées du produit tout en maîtrisant sa teneur finale en humidité.
5. Atomisation fiable
La conception à buse assure une atomisation efficace. Un choix adapté de la buse et des conditions de fonctionnement contribue à réduire le colmatage et à simplifier la maintenance.
6. Traitement des matières à viscosité élevée
Le gaz à grande vitesse génère d’importantes forces de cisaillement qui dispersent les matières visqueuses en fines gouttelettes. L’optimisation de la pression d’atomisation, des conditions d’alimentation et des paramètres de l’air chaud peut améliorer l’efficacité du séchage et contribuer à réduire les dépôts sur les parois et l’agglomération.
7. Fonctionnement automatisé
Un système de commande automatisé permet aux opérateurs de définir les paramètres du procédé sur un écran tactile, de surveiller les conditions de fonctionnement en temps réel et d’ajuster les réglages pour maintenir une production stable.
8. Fonctionnement économique
Un système d’atomisation relativement simple peut réduire la complexité de l’équipement et les besoins de maintenance. La consommation réelle d’énergie et les coûts d’exploitation dépendent des propriétés de la matière alimentée, du débit de production, de l’alimentation en gaz et de la configuration du système.
Schéma P&ID
Sécheur par atomisation à buse pneumatique – P&ID
Le P&ID (schéma de tuyauterie et d’instrumentation) représente le déroulement du procédé, les principaux équipements, les tuyauteries, l’instrumentation et les boucles de régulation du système de séchage par atomisation.
