Présentation de l'équipement
Le séchoir sous vide à double cône est un équipement de séchage qui intègre le mélange et le séchage sous vide dans une seule unité. Le processus de séchage sous vide consiste à placer la matière à sécher dans un cylindre hermétique et à créer un vide à l’aide d’un système de vide tout en chauffant la matière en continu, de sorte que l’humidité contenue dans la matière se diffuse vers la surface sous l’effet d’une différence de pression ou de concentration ; les molécules d'eau (ou d'autres gaz non condensables) acquièrent une énergie cinétique suffisante à la surface du matériau et, après avoir surmonté l'attraction mutuelle entre les molécules, se diffusent dans l'espace à basse pression de la chambre à vide et sont évacuées par la pompe à vide, achevant ainsi leur séparation du solide.
Le séchoir sous vide à double cône est particulièrement adapté au séchage de matières facilement oxydables, inflammables ou explosives, ainsi qu’aux matières thermosensibles. Ses avantages sont encore plus évidents avec les matières dont la structure cristalline ne doit pas être détruite, celles soumises à des limites strictes en matière d’ions métalliques, et celles dont les composés volatils (ou les substances toxiques) doivent être récupérés (ou dont la toxicité doit être neutralisée).
Sécheur sous vide à double cône — Schéma de structure
Sécheur sous vide à double cône — Principe de fonctionnement
Le séchoir sous vide à double cône est doté d'une cuve rotative en forme de double cône. La cuve étant sous vide, de la vapeur ou de l'eau chaude est injectée dans la chemise pour le chauffage, et la chaleur entre en contact avec la matière humide à travers la paroi interne de la cuve. Après avoir absorbé la chaleur, la matière humide évapore son humidité, et la vapeur d'eau est évacuée par le tuyau d'évacuation sous vide grâce à la pompe à vide. Comme l’intérieur de la cuve est sous vide et que la rotation de celle-ci fait basculer la matière en continu de haut en bas et de l’intérieur vers l’extérieur, la vitesse de séchage de la matière est accrue, l’efficacité du séchage est améliorée et un séchage uniforme est obtenu. Le système de séchage sous vide à double cône se compose principalement du séchoir sous vide à double cône, d’un condenseur, d’un dépoussiéreur, d’un système de pompage sous vide, d’un système de chauffage, d’un système de refroidissement, d’un système de commande électrique, etc.
Le corps de la cuve du séchoir rotatif sous vide est cylindrique au milieu et conique aux deux extrémités ; le sommet du cône est muni d'un orifice d'alimentation et de déchargement (qui sert également de trou d'homme). Le corps de la cuve est divisé en trois couches, intérieure et extérieure ; le fluide caloporteur dans la chemise centrale peut être de la vapeur ou de l’eau chaude en circulation, et la couche isolante est constituée de laine de verre ultra-fine à alcalinité moyenne, ce qui permet une très faible consommation d’énergie. Le matériau est chargé dans la couche interne et séché par rotation sous vide ; il est agité tout en absorbant la chaleur à travers la paroi de la cuve, ce qui accélère le séchage. On évite ainsi le jaunissement de la surface des matériaux thermosensibles pendant le séchage, et la durée de séchage est considérablement réduite — elle ne représente qu’environ les deux tiers du temps nécessaire pour le même matériau dans un four sous vide —, ce qui améliore la productivité du travail.
Sécheur sous vide à double cône — Caractéristiques de fonctionnement
(1) Lors du séchage sous vide, la pression à l'intérieur du cylindre est toujours inférieure à la pression atmosphérique ; l'air contient donc moins de molécules de gaz, sa densité est faible et sa teneur en oxygène est réduite. Cela permet de sécher des médicaments facilement oxydables et de réduire le risque de contamination bactérienne du produit.
(2) La température de l'humidité lors de la vaporisation étant proportionnelle à la pression de vapeur, le séchage sous vide permet à l'humidité contenue dans le matériau de se vaporiser à basse température, ce qui permet d'obtenir un séchage à basse température ; ce procédé est particulièrement adapté à la production pharmaceutique impliquant des matériaux sensibles à la chaleur.
(3) Le séchage sous vide permet d'éviter le durcissement de surface qui se produit facilement lors d'un séchage à l'air chaud à pression atmosphérique. En effet, lors du séchage sous vide, la différence de pression entre l'intérieur et la surface du matériau est importante, et sous l'effet du gradient de pression, l'humidité migre rapidement vers la surface, ce qui empêche le durcissement de surface.
(4) Étant donné que, lors du séchage sous vide, le gradient de température entre l'intérieur et l'extérieur du matériau est faible, l'humidité peut se déplacer d'elle-même et être captée grâce à l'effet d'osmose inverse, ce qui permet de pallier efficacement le phénomène de perte induit par le séchage à l'air chaud.
