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Auteur(s)
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Jean-Yves ANIZON : DEA de chimie, mastère Procédés extractifs - Ingénieur de recherche, Archimex
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Benoît LEMAIRE : Ingénieur industriel ISIH - Ingénieur d’affaires, Archimex
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Michel SURBLED : Docteur en chimie - Directeur technique, Archimex
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Lire l’articleINTRODUCTION
Contrairement aux techniques classiques de chauffage par conduction ou convection, l’utilisation des micro-ondes implique une interaction directe entre un rayonnement électromagnétique et la matière. Le chauffage par micro-ondes d’un produit résulte ainsi de la conversion en chaleur de l’énergie d’une onde électromagnétique au sein de ce matériau. Ce transfert d’énergie particulier induit un transfert de matière lui aussi particulier et dont les mécanismes diffèrent notablement de ceux de l’extraction solide-liquide traditionnelle.
L’efficacité (en terme de rendement ou de cinétique d’extraction) et la sélectivité (en terme de pureté des produits) des procédés d’extraction assistée par micro-ondes sont un corollaire de ces conditions particulières de transfert de matière et d’énergie.
Les durées des procédés d’extraction assistée par micro-ondes sont en effet de l’ordre de quelques minutes. Les rendements, dans la plupart des cas, sont comparables à ceux obtenus par les procédés traditionnels d’extraction. Lorsqu’ils sont inférieurs, il s’agit le plus souvent d’une manifestation de la sélectivité du procédé, conduisant à une plus grande pureté des extraits.
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3. Équipements
Les quatre éléments principaux d’un équipement micro-ondes industriel sont [1] :
-
le générateur, qui transforme l’énergie électrique en rayonnement micro-ondes ;
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le guide d’ondes, qui assure le transfert de l’énergie micro- ondes du générateur vers l’enceinte d’application ;
-
les éléments d’adaptation des micro-ondes à la charge et de protection du magnétron ;
-
l’enceinte d’application, ou applicateur, qui permet le traitement des produits par les micro-ondes.
3.1 Générateur
Le magnétron est l’élément du générateur qui transforme l’énergie électrique en énergie micro-ondes. Il est constitué d’un tube sous vide dans lequel sont disposées deux électrodes entre lesquelles est appliquée une différence de potentiel élevée. Un aimant permanent ou un électroaimant produit un champ magnétique continu perpendiculaire au champ électrique appliqué entre les deux électrodes.
Dans les fours domestiques, les différents niveaux de puissance moyenne sont obtenus en alternant des périodes à puissance maximale et à puissance nulle. En revanche, les générateurs micro-ondes industriels permettent de faire varier la puissance émise en continu. La puissance émise par le magnétron dépend de la valeur de la différence de potentiel entre les deux électrodes et de la valeur du champ magnétique. En conséquence, la puissance émise peut être contrôlée soit en fixant la tension d’alimentation et en faisant varier le champ magnétique, soit en faisant varier la tension d’alimentation et en maintenant constant le champ magnétique.
Les magnétrons de 2 450 MHz disponibles sur le marché ont une puissance micro-ondes comprise entre 0,6 et 6 kW. Ils sont refroidis à l’air jusqu’à 2 kW, et à l’eau au-delà de cette puissance. Leur durée de vie est supérieure à 4 000 h. Le rendement de transformation de l’énergie électrique en énergie micro-ondes est de l’ordre de 60 à 65 %.
HAUT DE PAGE3.2 Guide d’ondes
Le guide d’ondes transporte...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GAUTHIER (A.) - Les applications de l’électricité dans l’industrie - . LavoisierTec&Doc (1998).
-
(2) - BERTEAUD (A.-J.), DELMOTTE (M.) - Les micro-ondes : de la cuisine à l’industrie - . La Recherche, 24, no 252, 286-294 (mars 1993).
-
(3) - PARE (J.R.J.), SIGOUIN (M.), LAPOINTE (J.) - Extraction de produits naturels assistée par micro-ondes - . EP 398798 (15 mai 1990).
-
(4) - GANZLER (K.), SALGO (A.), VALKO (K.) - Microwave extraction. A novel sample preparation for chromatography - . J. of Chromatography, no 371, 299-306 (1986).
-
(5) - LAFORET (J.-P.), BURIGANA (V.), GUICHON (A.) - Composition cosmétique ou dermopharmaceutique comprenant une base et au moins un élement actif d’origine végétale, procédé de fabrication et utilisation - . FR 2 772 598, demandeur : Gattefossé SA (25 juin 1999).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Archimex http://www.archimex.com
Micro-ondes Énergie Systèmes (MES) http://www.m-e-s.net
Pierre Guérin SA http://www.pierreguerin.fr
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