Présentation de l'équipement
Le sécheur flash rotatif en circuit fermé est un nouveau type de sécheur fermé développé par Jiangsu Longxin à partir d’une technologie étrangère. Le sécheur flash rotatif à circulation d’azote est un équipement de séchage spécialement conçu pour traiter les matières inflammables, explosives, toxiques ou thermosensibles. Cet équipement utilise l’azote comme agent de séchage à la place de l’air conventionnel, créant ainsi un environnement à faible teneur en oxygène, ce qui réduit fortement les risques d’oxydation, de décomposition, de combustion, voire d’explosion de la matière pendant le séchage et accroît le niveau de sécurité de l’équipement. Il permet le séchage de matières contenant des solvants organiques et la récupération de ces solvants dans des domaines techniques tels que la pharmacie, la biochimie, la chimie et la biologie, et présente les avantages pratiques d’une production sûre, d’un rendement élevé, d’une faible consommation, d’économies d’énergie et d’une réduction des émissions. Ce système résout les difficultés liées à la récupération des solvants organiques et au séchage de matières facilement oxydables et toxiques ; il convient au séchage de matières inflammables, explosives et toxiques sous forme de gâteaux de filtration, de pâtes et de suspensions peu concentrées, ainsi que de matières contenant des solvants organiques, et à la récupération des solvants organiques.
Sécheur flash rotatif en circuit fermé — Principe de fonctionnement
(1) Préparation du système: avant le début du séchage, le système remplace d’abord complètement l’air intérieur par de l’azote. Cela réduit la teneur en oxygène à l’intérieur du système et diminue ainsi le risque que la matière s’oxyde ou s’enflamme sous l’effet d’une température élevée pendant le séchage.
(2) Chauffage de l’azote: l’azote en recirculation est chauffé à la température requise par le dispositif de chauffage, puis introduit dans le sécheur flash rotatif.
(3) Alimentation en matière: la matière humide est introduite dans le sécheur par un dispositif d’alimentation étanche, généralement une vis d’alimentation étanche conçue pour éviter les blocages. Le dispositif fonctionne généralement à vitesse variable, afin d’adapter le débit d’alimentation aux caractéristiques de la matière et aux exigences de séchage.
(4) Broyage et séchage de la matière: dès son entrée dans le sécheur, la matière est fragmentée en fines particules par des pales tournant à grande vitesse ou par un autre type de dispositif de broyage, tandis qu’elle est soumise à l’impact de l’azote chaud entrant à grande vitesse et entraînée vers le haut. Au cours de ce processus, l’humidité de la matière s’évapore rapidement, ce qui permet un séchage rapide.
(5) Classification et collecte: les particules trop grosses sont retenues par des déflecteurs, tels qu’un anneau d’élutriation, et retombent dans la chambre de séchage et de broyage pour y être traitées jusqu’à être réduites en particules suffisamment petites. La poudre fine séchée est entraînée hors du sécheur par le flux d’air, puis séparée de celui-ci par un séparateur cyclonique, un filtre à manches ou un dispositif similaire pour être collectée.
(6) Circulation du gaz et récupération du solvant: l’azote quittant le sécheur entraîne les vapeurs de solvant évaporé et entre dans le système de condensation. Les vapeurs de solvant y sont condensées en liquide et récupérées, tandis que l’azote sec est réchauffé puis renvoyé dans le sécheur pour être réutilisé.
(7) Système de commande: l’ensemble du procédé est surveillé par le système de commande pour que des paramètres tels que la circulation d’azote, la température et la pression restent dans les plages définies et pour garantir la sécurité et l’efficacité du séchage.
Cette méthode de séchage convient particulièrement aux matières contenant des solvants organiques, facilement oxydables ou thermosensibles, car elle offre une solution de séchage efficace tout en assurant la sécurité de l’environnement d’exploitation.
Sécheur flash rotatif en circuit fermé — Schéma de procédé
Sécheur flash rotatif en circuit fermé — Caractéristiques de performance
(1) Rendement élevé: le broyage mécanique de la matière en particules très fines augmente sa surface spécifique, ce qui accélère le séchage.
Cette technologie utilise un sécheur flash rotatif à broyage rotatif ; la matière est affinée par la force centrifuge, le cisaillement et les chocs, et se trouve dans un état fortement dispersé. La vitesse relative entre les phases gazeuse et solide est relativement élevée, ce qui intensifie les transferts de matière et de chaleur. L’air chaud génère un mouvement de rotation intense dans la chambre de séchage, produisant un fort effet de balayage de la matière sur la paroi et éliminant son adhérence à celle-ci.
(2) Sécurité: l’utilisation de l’azote réduit les risques associés aux matières inflammables et explosives.
Ce système présente une construction entièrement fermée, remplie d’un gaz inerte tel que l’azote. Lors du séchage de matières nécessitant un traitement à l’abri de l’oxygène ou de matières contenant des solvants inflammables et explosifs, le gaz ne contient pas d’oxygène ; la combustion ou l’oxydation ne peut donc pas se produire, ce qui prévient efficacement les incendies ou les explosions pendant la production et rend le système plus sûr qu’un équipement ordinaire. Le système utilise une étanchéité sous azote pour tous les équipements en mouvement et un analyseur d’oxygène pour mesurer en ligne la teneur en oxygène du système, ce qui améliore sa sécurité.
(3) Protection de l’environnement: le solvant est récupéré, ce qui réduit l’impact sur l’environnement. Grâce au fonctionnement en circuit fermé, aucun gaz résiduaire ni aucune poussière n’est rejeté dans l’atmosphère, ce qui évite toute pollution de l’environnement.
(4) Après séchage dans le système en circuit fermé, le produit peut facilement être refroidi dans ce même système et n’absorbe pas d’humidité.
(5) Le sécheur flash rotatif à circulation d’azote convient au séchage de matières dans de nombreux secteurs, en particulier de celles qui doivent être traitées dans un environnement sans oxygène, telles que les produits chimiques, les produits pharmaceutiques et les additifs alimentaires.
Sécheur flash rotatif à circulation d’azote — Conception optimisée
Dans le séchage flash rotatif en circuit fermé, l’agent de séchage est généralement un gaz inerte tel que l’azote ou le dioxyde de carbone. Le gaz inerte chauffé à haute température entre dans le sécheur et échange de la chaleur et de la matière avec la matière humide ; celle-ci est séchée puis séparée au moyen du séparateur cyclonique et du filtre à manches. Le gaz inerte, dont l’humidité a augmenté et la température a diminué, entre dans la tour de pulvérisation pour être refroidi et déshumidifié ; le gaz inerte à teneur en humidité réduite est envoyé par le ventilateur de circulation vers le réchauffeur, et le cycle se poursuit.
(1) Alimentation en matière humide
À l’entrée d’alimentation, sujette aux fuites, une légère surpression doit être prévue pour empêcher l’oxygène atmosphérique de pénétrer dans le système. Si une écluse rotative en étoile est utilisée, la matière humide bloque souvent le dispositif et le rend inutilisable. Si une vis d’alimentation ordinaire est utilisée, les projections de matière à l’entrée sont importantes, les conditions de travail sont très mauvaises, l’exploitation manuelle est impossible et l’alimentation est très irrégulière. C’est pourquoi une alimentation à deux vis munies de pales décalées et engrenantes est utilisée, avec un dispositif vertical d’alimentation forcée par vis placé sur la trémie pour former un bouchon de matière assurant l’étanchéité. Cela élimine les projections et assure ainsi une alimentation uniforme, dosée, continue et stable.
(2) Récupération du produit sec
La séparation gaz-solides est relativement difficile pour ces matières légères et fines. Dans ce système de séchage en circuit fermé, une mauvaise séparation gaz-solides accroît les pertes de matière et a des répercussions négatives importantes sur les systèmes de refroidissement et de déshumidification, puis de chauffage, situés en aval.
(3) Ventilateur de circulation
La résistance totale du système de séchage en circuit fermé est relativement élevée ; pour réduire les fuites vers l’intérieur et vers l’extérieur du système, ni la surpression ni la dépression ne doivent être élevées. Dans ce système, deux ventilateurs sont montés en série et installés séparément : l’un entre le filtre à manches et la tour de pulvérisation, l’autre entre le filtre et le réchauffeur. L’étanchéité de l’arbre du ventilateur de circulation a une forte influence sur la teneur en oxygène de l’agent de séchage ; la réussite de sa conception conditionne le fonctionnement normal de l’ensemble du système. Les recherches et analyses montrent que, dans des conditions de température relativement élevée, avec une certaine teneur en poussières et une lubrification insuffisante, un joint à fluide magnétique peut assurer une bonne étanchéité.
(4) Déshumidification de l’agent de séchage
L’agent de séchage doit être déshumidifié jusqu’à atteindre une teneur en humidité relativement faible avant de pouvoir être réutilisé. La déshumidification par refroidissement est généralement utilisée ; le refroidissement peut employer un liquide réfrigéré ou de l’eau de refroidissement, mais le recours à un liquide réfrigéré implique des coûts d’investissement et d’exploitation élevés. La tour de pulvérisation utilise un garnissage d’anneaux Pall en céramique, assurant un contact gaz-liquide complet et uniforme et de bons résultats.
(5) Étanchéité des pièces mécaniques en rotation
Le système de séchage comporte de nombreuses pièces mécaniques en rotation, telles que les écluses rotatives, les dispositifs d’alimentation et les vis. Même si leur vitesse n’est pas élevée, les points d’étanchéité sont nombreux ; une mauvaise conception des joints entraîne des fuites importantes dans le système. Les essais ont montré qu’une double étanchéité associant une garniture de presse-étoupe et une étanchéité par air donne de bons résultats.
Sécheur flash rotatif en circuit fermé — Interface de commande PID
