Petites particules, gros défi, et une approche unique en son genre

Parfois, il peut être utile de tout reprendre de zéro. Prenons l’exemple de la séparation de matériaux souples, fluides et dont la teneur en très fines particules est élevée. Il peut s’agir par exemple de levures de bière, de micro-algues ou de sirops de glucose. Les procédés standard impliquent de traiter le produit à travers deux machines : un décanteur centrifuge, puis un séparateur à assiettes.  Mais il existe également une approche alternative hybride. En revenant au principe de fonctionnement de base de ces deux machines, et en combinant leurs avantages respectifs, les ingénieurs Flottweg ont résolu ce problème de séparation. Continuez votre lecture pour découvrir le fonctionnement et l'utilisation dans le secteur industriel.

Une technologie 2-en-1

Tous les décanteurs centrifuges sont basés sur un concept simple :

• la rotation du bol accélère le produit
• les particules solides sont éjectées et s'agglutinent sur les parois internes du bol
• une vis convoyeuse située au centre du bol tourne à une faible vitesse différentielle et ses lames évacuent les particules solides
• les solides compactés et les liquides sont évacués séparément

Cependant, les produits comportant des particules solides très fines ne se compactent pas facilement et peuvent être difficiles à déplacer pour la vis. Du fait de leur petite taille, les particules glissent, ce qui les rend difficiles à saisir par la vis, et donc à convoyer. Une autre difficulté réside dans le fait que, pour bien séparer les particules de petite taille du liquide, il est nécessaire d'appliquer des forces centrifuges plus élevées que celles qu'un décanteur peut fournir.

Les séparateurs à assiettes peuvent atteindre des forces centrifuges beaucoup plus élevées qu’une centrifugeuse horizontale, et sont donc très utiles pour les produits comportant des particules fines. Cependant, ils ne peuvent traiter que des produits dont la teneur en particules en suspension est faible, bien plus faible que celle des levures de brasserie, certaines algues et autres matériaux similaires. Les séparateurs peuvent être sujets à obstruction si la concentration de particules est trop élevée. La phase solide évacuée présentera alors une humidité assez conséquente.

Le Sedicanter® Flottweg allie les fonctionnalités d’un décanteur centrifuge à celles d’un séparateur au sein d'une seule machine. Il est ainsi capable de séparer efficacement ce type de produits. Comme un décanteur, il peut gérer de grandes quantités de solides et, comme un séparateur, il peut atteindre des accélérations élevées pour sédimenter les particules fines.  On obtient ainsi en une seule étape un 'gâteau' sec et une phase liquide (c.-à-d. le centrât) très clarifiée.

Un autre facteur important pour améliorer l’efficacité de la séparation est lié au flux du matériau et à celui des phases solide et liquide. En général, on dispose de deux options pour le sens du flux :

• À contre-courant : les flux s'écoulent dans des directions opposées (principalement utilisé dans les décanteurs).
• À flux co-courant : les liquides s'écoulent dans la même direction que les solides

Le Sedicanter® utilise principalement le flux co-courant. Cela réduit la turbulence dans le bol et améliore la décantation des particules fines. Ci-dessous un schéma en coupe du Sedicanter®.

 

Vue en coupe d’un Sedicanter®

Comme les autres centrifugeuses Flottweg, le Sedicanter® travaille en flux continu, et non par lots. Sa turbine automatisée régule le seuil de séparation selon les différentes concentrations de l'alimentation avec des ajustements en temps réel, ce qui permet des résultats constants en sortie.

Exemples dans le secteur industriel

Cette technologie est utile pour de nombreuses applications dans l'industrie agroalimentaire, pharmaceutique, les biocarburants, etc. Grâce au nettoyage en place (NEP) et à la conception hygiénique, cette machine est adaptée aux applications pour lesquelles la sécurité et la propreté sont déterminantes. Quelques exemples :

• Récupération de bière à partir de levures soutirées. Chaque année, les brasseurs perdent environ 2 à 3 % de leur produit du fait d'un excédent de levure, ce qui affecte leur rendement.
• Moût de fermentation pour la production d’acide citrique. La levure préconcentrée provenant d’un séparateur à buses contient en moyenne de 15 % de particules solides. Un Sedicanter peut faire monter ce pourcentage à 30 % de matière sèche, ce qui permet d’économiser de l’énergie dans le processus de séchage aval.
• Biomasse d’algues. Les algues sont utilisées pour les produits pharmaceutiques, les biocarburants, etc.
• Amidon de blé. Les effluents et les pentosanes ne se compactent pas facilement avec un décanteur centrifuge standard en raison de la finesse des particules.
• Sirop de glucose. La turbine réglable simplifie la clarification en déchargeant la phase liquide sous pression et en appliquant une contre-pression.
• Protéine de soja, fibres fines, isolât de protéine de soja, notamment les particules très fines lors de la récupération des protéines après lavage
• Vitamine B2. Des forces centrifuges élevées sont nécessaires pour séparer la forte concentration de micro-cristaux et de bactéries après l'étape de fermentation.

Il existe souvent plusieurs façons de résoudre un même problème. Pour une meilleure efficacité et une grande facilité d’utilisation, l’approche hybride du Sedicanter® est une solution très performante. N’hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus et discuter de votre application.