Brevet FR2530005A1 — publié le 19840113

Le sèchage des pulpes de sucrerie nécessite des quantités d'énergie relativement importantes et on a cherché à réduire le coût de cette opération en utilisant des résidus agricoles ou des sous-produits d'industries- alimentaires pour la production des gaz chauds servant au sèchage. Les gaz produits par combustion de certains résidus ou sous-produits contiennent des composés qui, lorsque les gaz sont mis en contact avec les pulpes, s-' incorporent à celles-ci et les rendent inutilisables pour l'alimentation animaleo C'est en particulier le cas des vinasses provenant de la distillation des mélasses ou de jus de betteraves qui contiennent une forte proportion de sels minéraux, notamment de sels de potassium. Le but de la pressente invention est de permettre l'utilisation des gaz chauds produits par la combustion des vinasses de distillerie pour le sèchage des pulpes. Conformément a l'invention, les gaz de sèchage sont obtenus par combustion de vinasses concentrées, mélange des gaz chauds produits à des fumées sortant du sécheur à pulpes ou à de I'ar frais pour abaisser leur température au-dessous de 5000C, traitement du mélange dans un dépoussiéreur pour éliminer au moins 70 % des cendres entraînées, et réchauffage dudit mélange jusqu'à la température requise pour le sèchage des pulpes par combustion dtun combustible classique. Le mélange desgaz de combustion des-vinasses et des fumées du sécheur peut être utilisé comme gaz de dilution dans un foyer brûlant un combustible classique et alimentant le sécheur, ou ce mélange gazeux peut être réchauffé par combustion d'un combustible injecté dans ledit mélange. C'est ce dernier schéma qui apparaît le plus-intéressant à la fois sur le plan thermique et en considération de l'évolution future prévisible à ce jour des caractéristiques physiques des pulpes à sécher. Avantageusement, la quantité de chaleur fournie par les gaz de sèchage sera adaptée aux besoins du sécheur par réglage du débit de combustible classique brûle dans le foyer ou injecté dans le mélange, le régime de combustion des vinasses étant maintenu sensiblement constant. On adoptera une température maximale tenant compte de I'humidité initiale des pulpes à sécher et on fera varier température des gaz à ltentrée du sécheur en fonction du débit de pulpes traité. Dans le cas où l'on veut sécher des pulpes ayant déjà une forte teneur en matière sèche, telle que l'appoint calorifique par le combustible classique devient minimes on fera varier au contraire le régime de la combustion des vinasses en fonction du débit de pulpes à sécher avec réglage du débit de combustible classique pour maintenir une température de gaz donnée à L'entrée du sécheur. Pour abaisser la température des gaz de combustion des vinasses, on peut utiliser, avec les fumées du sécheur ou à la place de celles-ci, de l'air neuf réchauffé ou non au moyen de calories à a bas niveau thermique récupérées sur un rejet de la sucrerie. D'autres sous-produits peuvent être mélangés aux vinasses et donc brûlés avec celles-ci, ou même-brûlés séparé- ment : en particulier, les écumes provenant de l'épuration de jus sucrés, les-éluats des stations de décoloration et de démi néralisation des jus, les pulpes, etc Pour la mise en oeuvre de l'invention, onutilisera une installation comportant un four d'incinération, un sécheur un circuit de recyclage des fumées du sécheur ou d'apport d'ai neuf et un dépoussiérer dont ltentrée est reliée à la sortie des gaz du four d'incinération et au circuit de recyclage et dont la sortie est reliée à l'entre du sécheur à travers une chambre munie d'un dispositif d'injection de combustib-le.En variante, la sortie du dépoussiéreur pourrait être reliée à un foyer équipé d'un brûleur et alimentant le sécheur en gaz chauds. L'invention sra mieux comprise à la lecture de la description qui suit et se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est le schéma d'une installation pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 est un schéma-illustrant une variante. L'installation représentée schématiquement sur la figure 1 est constituée essentiellement par un four d'inciné ration 10, un dépoussiéreur 12, une chambre 14 et un sécheur 16. Le four d'incinération est constitué par une enceinte cylindrique à axe vertical équipé à sa partie supérieure d'un dispositif d'injection des produits à incinérer. Il- est également muni de tuyères d'injection d'air situées à différents niveaux, sur sa périphérie, et d'un dispositif de refroidissement des cendres qui sont extraites sous forme solide. La- chambre 14 est travers par le mélange gaz chaudair sortant du dépoussiéreur. Elle comporte un dispositif 15 d'injection du combustible d'appoint dans le courant gazeux qui brûle dans le mélange gazeux pauvre en oxygene, son débit étant réglé comme décrit précédemment. Le sécheur 16, de conception classique, peut être du type à tambour rotatif, à tapis, etc Un ventilateur 18 assure la circulation des gaz entre le four 10 et la chambre 14 et la dilution des gaz d'incinération des vinasses par recyclage d'une fraction des fumées sortant du sécheur 16 ou apport d'air neuf ; la fraction des fumées non recyclée est rejetée à l'atmosphère par un ventilateur 22, soit le ventilateur d'extraction équipant normalement tout sécheur. Des vinasses provenant de distilleries et concentrées à environ 60-65 % de matières sèches sont injectées en A dans la partie supérieure du four 10 et brûlent en produisant, d'une part, des gaz chauds dont la température est comprise entre 1 000 et 1 1000C et, d'autre part, des cendres dont une partie tombe au fond du four et est évacuée en B par le dispositif d'extraction prévu à cet effet. Ces cendres sont constituées essentiellement de sels minéraux et les sels à plus haut point de fusibilité sont ainsi en grande partie évacués à cet endroit. Les gaz chauds sont aspirés par le ventilateur 18 et mélangés, à la sortie du four, à une fraction des fumées préle ée à la sortie du sécheur 16 par une conduite 23 ou à de l'air neuf amené par une conduite 24. Le débit d'air ou de fumées recyclées est choisi pour que la tempôrature du mésange gazeux soit inférieure à 5000C. Un système de régulation automatique peut être utilisé pour maintenir cette température. En-dessous de 5000C, les sels minéraux contenus dans les cendres entraînées par les gaz produits dans le four 10 sont sous forme solide et peuvent être éliminés, au moyen du dépoussiéreur 12. Ce dépoussiéreur sera de préférence un électrofiltre dont l'efficacité est de l'ordre de 95 % , mais un ou plusieurs cyclones peuvent aussi être utilisés en dépit de I'efficacité moindre de cet appareil dans les conditions de travail considérées. Compte tenu des types d'électrofiltre disponibles actuellement, la température de dépoussiérage sera avantageusement fixée aux environs de 3800C. Les cendres séparées du courant gazeux sont évacuées en C. Le mélange gazeux est repris par le ventilateur 18 à la sortie du dépoussiéreur 12 et refoulé dans le sécheur 16, à travers la chambre 14 où il est réchauffé a 800-9000C environ. Dans le sécheur 16, les pulpes introduites en E sont mises en contact avec les gaz de sèchage provenant de la chambre 14. Les cendres résiduelles en provenance du four 10 qui sont en suspension dans ces gaz se déposent sur les pulpes, mais grâce au traitement préalable de ces gaz dans le dépoussiéreur 12, la teneur-en sels minéraux, et notamment de potassium, des pulpes reste inférieure à la valeur maximale tolérée pour leur utilisation comme aliment pour le bétail. En marche normale, on brûle un débit constant de vinasses et la régulation de marche du sécheur 16 se fait par réglage de l'alimentation en combustible de l'injecteur 15. Suivant les cas, on pourra économiser entre 3o/oo et 80% du combustible utilisé pour le sèchage des pulpes. Les cendres recueillies au bas du four 10 et à la pointe du cyclone 12 pourront être vendues comme engrais. Un foyer annexe 20 équipé d'un brûleur 21 et comportant une entrée d'air secondaire D devra être prévu, si l'installation doit fonctionner en permanence, pour permettre le nettoyage du four 10. L'ensemble constitué par le four 10, le dépoussié reur 12, la chambre 14, le ventilateur 18 et les conduites de liaison peut être ajouté à une installation existante sans autre modification que les connexions nécessaires des conduites au foyer 20 et à la sortie du sécheur 16. Si nécessaire et en particulier pour procéder au nettoyage du four d'incinération, l'installation peut alors fonctionner en utilisant pour le sèchage uniquement la chaleur fournie par le brûleur 21. La figure 2 illustre un schéma qui pourrait être adopté en variante. Dans cette variante, on utilise les gaz chauds dépoussiérés comme air de dilution dans un foyer 20' alimentant le sécheur 16', sans en relever la température après dépoussiérage. Comme précédemment, les gaz du four 10' sont abaissés à la température de dépoussiérage par mélange avec de l'air neuf 24' ou des fumées recyclées 23'. Le mélange gazeux est repris par le ventilateur 18' à la sortie du dépoussiéreur 12' et refoulé dans le foyer 20' où il est utilisé pour diluer les gaz de combustion et abaisser leur température à 800-9000C environ. Si la quantité de vinasses disponible et, par conséquent, le débit des gaz produits par leur combustion ne sont pas suffisants une certaine quantité de gaz de dilution complémentaire peut être introduite dans le foyer 20'. Ce gaz de dilution complémentaire peut être constitué par des fumées recyclées 25' ou de l'air neuf D. D'autres sous-produits pourraient être mélangés aux vinasses notamment des écumes provenant de l'épuration des jus sucrés, les éluats des stations de décoloration et dé déminéralisation des jus sucrés, ou meme une fraction des pulpes séchées lorsqu'elles n'ont pas d'utilisation plus rentables. On peut ainsi se débarrasser de produits gênants peu combustibles ou réduire le coût de traitement de rejets polluants et éventuellement modifier leur teneur en sels de potassium. I1 est bien entendu que toutes les modifications qui pourraient être apportées aux modes de réalisation décrits par la substitution de moyens équivalents-entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie au moyen de gaz chauds produits par la combustion de sous-produits carac térisé en ce que les gaz de sèchage sont obtenus par combustion de vinasses concentrées, mélange des gaz chauds produits par cette combustion à des fumées sortant du sécheur à pulpes (16, 16') ou à de l'air frais pour abais ser leur température au-dessous de 5000C, traitement du mélange dans un dépoussiéreur (12, 12') pour éliminer au moins 70% des cendres entraînées, et réchauffage du mélange jusqu'-à la température requise pour le sèchage des pulpes par combustion d'un combustible classique. 2. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon la reven dication 1, caractérise en ce que le mélange des gaz de combustion des vinasses et des fumées du sécheur ou d'air frais est utilisé comme air de dilution dans un foyer (20') brûlant un combustible classique et alimentant le sécheur. 3. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon la revendi cation 1, caractérisé en ce que le mélange des gaz de combustion des vinasses et des fumées du sécheur ou d'air frais est réchauffé par combustion d'un combustible injecté dans ledit mélange. 4. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon la revendi cation 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on adapte la quan tité de chaleur fournie par les gaz de sèchage aux besoins du sécheur par règlage du débit du combustible classique brûlé pour élever la température du mélange des gaz de combustion des vinasses et des fumées du sécheur ou d'air frais. 5. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon la reven dication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les gaz de combustion des vinasses sont mélangés, avant traitement dans ledit dépoussiéreur (12, 12'), à de l'air préalable ment réchauffé au moyen de calories à bas niveau thermi que récupérées sur un rejet de la sucrerie. 6. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dépoussiéreur (12, 12') est un électrofiltre, en ce que la température des gaz chauds produits par la combustion des vinasses est abaissée à 4000C environ et en ce qu'on élimine environ 95 Vo des cendres entrainées par ces gaz chauds dans le dépoussiéreur. 7. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les gaz chauds sont produits par combustion dtun mélange de vinasses de distillerie et d'écumes de sucrerie provenant de ltépuration des jus sucrés. 8. Procédé de sèchage des pulpes de sucrerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les gaz chauds sont produits par combustion d'un mélange de vinasses de distillerie et de pulpes séchées. 9. Installation pour le sèchage des pulpes de sucrerie comportant un four d'incinération (li'), un sécheur (16) chauffé par les gaz produits par four d'incinération et un circuit (22) de recyclage des fumées du sécheur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dépoussié reur (12) dont l'entre est reliée à la sortie des gaz du four d'incmération (10) et au circuit de recyclage (23) et dont la sortie est reliée à un foyer (20') équipé d'un brûleur (21) et alimentant le sécheur (165 en gaz chauds. 10. Installation pour le sèchage des pulpes de sucrerie comportant un four d'incinération (10), un sécheur (16) chauffé par les gaz produits par le four d'incinération et un circuit (23) de recyclage des fumées du sécheur, caractérisé en ce qu'il ccwiporte en outre un dépoussié reur (12) dont a'entrée est reliée à la sortie des gaz du four d'incinération (10) et au circuit de recyclage (23) et dont la sortie est reliée à l'entrée du sécheur (16) à travers une chambre (14) munie d'un dispositif d'injection d'un combustible (15).