Présentation
Auteur(s)
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François GOMEZ : Maître de conférences - Département génie des procédés de l'Université de technologies de Compiègne
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Khashayar SALEH : Professeur des universités - Département génie des procédés de l'Université de technologies de Compiègne
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Lire l’articleINTRODUCTION
L'obtention de produits solides à partir d'un procédé de séchage par pulvérisation (ou atomisation) est connue depuis le XIX e siècle. Initialement utilisé pour sécher de l'œuf et concentrer des jus, le procédé s'est développé de manière significative dans les années 1920 dans les industries du lait et des lessives. De par sa grande flexibilité, il est maintenant appliqué à de nombreux produits tant en agro-industrie que dans le domaine pharmaceutique ou cosmétique, ou encore pour la préparation de pigments ou de charges minérales.
Le séchage par pulvérisation consiste en l'obtention d'un solide divisé, par la mise en contact d'un gaz chaud et d'un fluide dispersé sous forme de fines gouttelettes. En jouant sur les paramètres opératoires, il est possible de contrôler différentes propriétés du produit fini telles que la taille, la forme des particules solides ou encore sa solubilité via la présence de porosité.
Nous présentons, dans ce premier dossier [J 2 256], les principes fondamentaux sur lesquels est basé le séchage par pulvérisation. Ceux-ci concernent la formation et la caractérisation du spray puis l'aspect thermodynamique avec les bilans de masse et de chaleur et, enfin, l'aspect cinétique avec le séchage des gouttelettes et les notions associées au dimensionnement des dispositifs de séchage par atomisation.
Dans un deuxième dossier [J 2 257], nous abordons l'aspect technologique du procédé de séchage par pulvérisation, passant en revue les étapes de pulvérisation, de dispersion du gaz, de récupération du solide, ainsi que les éléments liés à la sécurité du procédé. Nous y donnons également des exemples concrets d'utilisation de ce procédé à partir d'applications réelles.
Nous renvoyons également le lecteur aux dossiers [J 2 251] et [J 2 252] dans lesquels sont présentées les notions de base associées à la rhéologie des poudres.
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Accueil > Ressources documentaires > Procédés chimie - bio - agro > Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique > Opérations unitaires : évaporation et séchage > Mise en forme des poudres - Séchage par atomisation. Principes > Généralités
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1. Généralités
Le séchage par pulvérisation, également appelé séchage par atomisation, est une technique de mise en forme de solides divisés à partir d'un mélange liquide.
Ce dernier est essentiellement composé de la matière solide à sécher, dissoute ou dispersée dans un solvant à éliminer . Le mélange peut être un liquide simple, par exemple, une solution idéale ou un fluide complexe se présentant sous forme d'une dispersion plus ou moins épaisse, d'une émulsion ou encore d'un gel. Comme toute technique de séchage, le principe de l'opération consiste à évaporer le liquide présent dans le mélange par un apport thermique. Dans le cas du séchage par pulvérisation, cet objectif est atteint en dispersant le liquide sous forme d'un brouillard de très fines gouttelettes
dans un courant de gaz chaud qui apporte les calories nécessaires à l'évaporation du liquide (figure 1). Il s'agit donc d'un procédé de séchage par entraînement. Les gouttelettes se transforment quasi instantanément en une poudre fine grâce à la grande surface de contact engendrée par la pulvérisation, mais aussi aux bons coefficients d'échange de chaleur et de matière. La suite de l'opération consiste à soustraire la poudre du courant gazeux à l'aide des systèmes de séparation dédiés (cyclones ou filtres). La taille initiale des gouttelettes régit en grande partie la taille et la forme des particules solides obtenues en sortie du procédé. Selon la teneur initiale en matière sèche, les propriétés physiques du solide et...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MASTERS (K.) - Spray drying handbook. - 5th ed., Longman Scientific and Technical (1991).
-
(2) - MARSHALL (W.R.) - Atomization and spray drying. - American Institute of Chemical Engineering, New York (1954).
-
(3) - SOUGNEZ (M.) - L'évolution du procédé de séchage par atomisation. - INFOVRAC, juin-juill. 2001.
-
(4) - DE GENNES (P.-G.), BROCHARD-WYART (F.), QUÉRÉ (D.) - Gouttes, bulles, perles et ondes. - Éd. Belin (2005).
-
(5) - GUYON (E.), HULIN (J-P.), PETIT (L.) - Ce que disent les fluides. - Éd. Belin (2005).
-
(6) - PLATEAU (J.) - Statique expérimentale et théorique des liquides soumis aux seules forces moléculaires. - Gauthier-Villars (1873).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Atomisation, pulvérisation et aérosols – Instrumentation.
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Atomisation, pulvérisation et aérosols – Théorie et modèles.
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Caractérisation et analyse des poudres. Propriétés physiques des solides divisés.
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Caractérisation et analyse des poudres. Propriétés comportementales des solides divisés.
ANNEXES
DIMCLIM http://www.dimclim.fr
Hands Down Software http://www.handsdownsoftware.com
CD-adapco http://www.cd-adapco.com
HAUT DE PAGE
Science et Technologie des Poudres Type : colloque Périodicité : trois ans Prochaine occurrence : 4-6 juillet 2012 / Toulouse
International Drying Symposium Type : colloque Périodicité : tous les deux ans Prochaine occurrence : 11-15 November 2012 ; Xiamen City-Chine
Congrès de la Société Française du Génie des Procédés (SFGP) Type : congrès Périodicité : tous les deux ans Prochaine occurrence : 2013 Lyon
International Granulation Workshop Type : atelier + colloque Périodicité : 2 ans (Organisé par l'Université de Sheffield-Angleterre) Prochaine occurrence : 22-24 juin 2013 / Sheffield
World Congress on Particle Technology Type : congrès Périodicité : 4 ans Prochaine occurrence : 19-22 mai 2014 / Beijing-Chine
International Congress on Particle Technology (PARTEC)...
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