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Auteur(s)
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François VACHET : Docteur-Ingénieur de l’Institut National Polytechnique de Grenoble - Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble - Ingénieur ProcédéRhône-Poulenc Industrialisation
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il apparaît qu’il existe une certaine spécificité du séchage dans l’industrie chimique, surtout dans son activité « organique », qui se caractérise par une grande diversité des produits à sécher, et parfois par la présence d’un liquide à évaporer autre que l’eau.
D’abord pourquoi sécher ? À cela plusieurs raisons :
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le liquide résiduel est incompatible avec l’utilisation ultérieure du produit, pour des raisons chimiques ou physiques ;
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le produit humide se conserve mal, soit qu’il subisse une dégradation chimique (hydrolyse de la molécule solide par exemple), soit que son aspect physique soit modifié (mottage d’une poudre par exemple) ;
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le coût des manipulations du produit humide est grevé par la présence de liquide résiduel même si ce dernier ne gêne pas l’application (coût du transport par exemple) ;
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le séchage, outre son objectif principal qui est d’éliminer le liquide, apporte une modification morphologique du solide intéressante pour son usage ultérieur (création de pores par exemple).
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Sécurité de l’opération de séchageArticle inclus dans l'offre
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2. Compléments théoriques
Les mécanismes du séchage ont été exposés dans l’article Séchage. Théorie et calculs [J 2 480] de ce traité. Ce paragraphe a pour but d’apporter quelques compléments dans le cas où le liquide à évaporer n’est plus de l’eau. En effet, l’eau a des caractéristiques physiques assez particulières.
Certaines propriétés, valables lors du séchage d’un milieu humide d’eau, ne sont pas rigoureusement généralisables à d’autres liquides.
2.1 Séchage par convection
La chaleur à transférer au milieu à sécher est apportée par un gaz vecteur chaud qui assure aussi le transport des vapeurs hors de l’enceinte de séchage.
On distingue classiquement trois températures remarquables :
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la température de bulbe humide (ou température humide) ;
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la température de saturation adiabatique ;
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la température de rosée.
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La température de rosée (T r ) ne présente pas de difficultés, que le liquide évaporé soit de l’eau ou un solvant organique pur : c’est la température à laquelle apparaît la première goutte du liquide contenu dans un air de teneur en liquide vaporisé donnée à la pression considérée (saturation ) ; l’humidité relative (HR) atteint alors 100 %. La pression partielle du solvant, ou de l’eau, dans le gaz vecteur est celle correspondant à la pression de vapeur du liquide pur, à la température de rosée, déduite de sa courbe de pression de vapeur.
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La température de bulbe humide (T H ) est la température que prend un thermomètre dont la partie sensible est entourée d’une mèche constamment humidifiée de liquide et placée dans le courant de gaz vecteur (figure 1).
En régime permanent, pour une vitesse de gaz supérieure à 2 m/s, ce thermomètre indique une température stable fonction de la teneur en liquide vaporisé Y G et de la température sèche T G...
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