Installations de séchage et de refroidissement de sucre

C’est dans des sucreries de betteraves et de cannes et des raffineries du monde entier que les installations BMA sont utilisées pour le séchage et/ou le refroidissement de sucre raffiné, de sucre blanc et de sucres VHP et VLC.

Sécheurs à tambour

Les cristaux de sucre sont séchés dans le but de cristalliser la liqueur adhérant à la surface du cristal. Ce processus de cristallisation demande du temps et la présence de germes de cristallisation.

Un tambour de séchage à contre-courant offre des conditions optimales pour sécher efficacement les cristaux de sucre sortis humides des centrifugeuses. Un sécheur à tambour allie de manière idéale un traitement mécanique de la surface du cristal à une faible vitesse de séchage. Pour agir sur l’efficacité du séchage à l’intérieur du tambour, il est en option possible d’y installer un tuyau central qui permet de rajouter de l’air réchauffé. Ce type de construction permet au sécheur d’atteindre un excellent rapport entre l’apport d’énergie et l’évaporation d’eau.

Avantages:

La rotation du tambour crée des interactions mécaniques à la surface des cristaux de sucre.
La chaleur propre des cristaux de sucre est efficacement mise à profit aux fins du séchage.
Le débit massique est régularisé grâce au grand volume du tambour.
La présence de grumeaux de sucre ou les courtes hausses d’humidité du sucre sont tolérées sans problème majeur.
L’installation d’un tuyau central permet d’augmenter la capacité de séchage ou de faire fonctionner le sécheur comme sécheur/refroidisseur.

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Sécheur à tambour, vue de l’intérieur (appareil à l’arrêt)

Refroidisseur à lit fluidisé

Pour le stockage et l’assurance qualité du sucre, le refroidissement joue un rôle aussi important que le séchage.

Les conditions régnant à l’intérieur d’un lit fluidisé sont idéales pour assurer un bon transport de chaleur et de matière. Un lit fluidisé se caractérise par la circulation de particules granuleuses ou cristallines dans un courant d’air. La couche de particules en mouvement turbulent se comporte comme un liquide, d’où le terme de « fluidisation ». Les cristaux de sucre sont acheminés à travers le lit fluidisé depuis l’entrée de l’appareil jusqu’à la sortie, leur température s’abaissant sur ce trajet à la température de sortie souhaitée. L’utilisation de faisceaux de tubes de refroidissement intégrés permet d’augmenter sensiblement la performance du refroidisseur à lit fluidisé et de réduire nettement les volumes d’air requis. Ceci se traduit par une réduction importante des dimensions de l’appareil. Le sucre sort du refroidisseur à une température définie et adaptée au stockage dans un silo. Par la fluidisation dans le courant d’air, il est ajouté un post-séchage du sucre. Il est possible d’intensifier ce post-séchage en installant des zones de séchage et en faisant ainsi fonctionner l’appareil comme (post)sécheur /refroidisseur. Une telle configuration permet de réduire l’exposition du sucre à la chaleur pendant son trajet à travers le tambour sécheur.

Avantages:

Refroidissement efficace dans le lit fluidisé
Possibilité d’atteindre une température constante du sucre refroidi
Réduction des volumes d’air
Installations de forme compacte
Absence de pièces mobiles
Post-séchage et refroidissement dans un seul appareil
Mise à profit de l’air sortant du refroidisseur dans les installations de séchage situées en amont
Séparation de particules de poussière dans le flux du sucre

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Combinaisons de sécheur à tambour et refroidisseur à lit fluidisé

Associer le sécheur à tambour et le refroidisseur à lit fluidisé, c’est réunir les avantages des deux techniques pour obtenir un concept intéressant du point de vue énergétique qui s’applique aussi bien aux installations nouvelles qu’aux augmentations de capacité d’installations existantes.

Les tubes de refroidissement installés dans le refroidisseur à lit fluidisé permettent de réduire le volume d’air nécessaire au refroidissement du sucre, tant et si bien que la totalité de l’air sortant de l’appareil à lit fluidisé peut s’introduire dans le tambour sécheur. En traversant le refroidisseur à lit fluidisé, cet air de sortie s’est réchauffé à une température pouvant servir au séchage, ce qui permet de réduire nettement le besoin énergétique nécessaire au réchauffage de l’air de séchage dans le tambour.

Il n’est pas nécessaire de dépoussiérer l’air de sortie du refroidisseur à lit fluidisé avant de l’utiliser comme air d’alimentation pour le tambour de séchage. L’air de rejet de l’installation de séchage et de refroidissement est ainsi nettement réduit de volume. Ceci se traduit par une réduction des dépenses au niveau du dépoussiérage de l’air de rejet, par une diminution de la taille des ventilateurs et surtout une diminution de leur consommation énergétique. Ces économies en énergie font de l’association sécheur à tambour et refroidisseur à lit fluidisé un système très efficace du point de vue énergétique.

Un refroidisseur à lit fluidisé équipé de surfaces de refroidissement intégrées peut également idéalement s’ajouter aux sécheurs/refroidisseurs à tambour existants pour en améliorer la capacité de refroidissement. Pour ce faire, il suffit d’installer le sécheur à lit fluidisé et son ventilateur d’arrivée d’air. Tout l’air de sortie est conduit dans la zone de refroidissement du tambour où il augmente la capacité de séchage de l’installation existante avant d’être évacué par les conduits d’air de rejet déjà en place.

Avantages:

Réduction des débits d’air nécessaires aux opérations de séchage et de refroidissement
Mise à profit de l’air sortant du refroidisseur pour le séchage sans nécessité d’ajouter des installations de dépoussiérage
Economie d’énergie thermique
Faible exposition du sucre à la chaleur pendant son séchage
Séchage optimal dans le sécheur à tambour grâce à des interactions thermiques/mécaniques intervenant à la surface du cristal
Le grand volume du tambour permet de régulariser le débit massique amené vers les autres parties d’installation situées en aval.
La présence de grumeaux de sucre ou les courtes hausses d’humidité du sucre sont tolérées sans problème majeur.
L’installation d’un tuyau central dans le tambour permet d’augmenter la capacité de séchage en cas de besoin
Refroidissement efficace dans le lit fluidisé
Possibilité d’obtenir un sucre sortant à température constante sur toute la journée si le dimensionnement de l’installation est adéquat
Installation de forme compacte
Séparation de particules de poussière dans le flux du sucre