Brevet FR2572795A3 — publié le 19860509

FR 2572795 A3 19860509 FR 8516445 A 19851106 Sécheur rotatif en particulier pour solides particulaires. La présente invention concerne un sécheur rotatif comprenant une structure de support fixe, un corps creux porté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe pratiquement horizontal de la structure fixe de support et définissant une chambre pour le produit à sécher, et des moyens pour mettre le corps creux en rotation autour de son axe. Dans dan de nombreux procédés chimiques, en particulier dans l'industrie pharmaceutique et alimentaire, le stade de séchage est souvent le dernier d'une longue série d'opérations unitaires ; ce stade est donc important tant parce qu'il porte sur un produit qui a déjà une va leur ajoutée notable que parce qu'il influe notablement sur l'aspect et les caractéristiques finales du produit. Les sécheurs du type rotatif précités sont avantageusement utilisés en particulier pour le séchage de substances qui ne sont pas susceptibles d'adhérer aux parois de la chambre de séchage. L'élément commun aux sécheurs rotatifs est un corps creux tournant sur un axe horizontal. Le corps creux peut être constitué d'une sphère qui tourne autour d'un de ses axes, ou d'un cylindre tournant autour d'un axe incliné pa rapport à son axe géométrique. Un autre type de sécheur rotatif est le sécheur rotatif dit "à double cône". Dans les sécheurs rotatifs, i I est prévu des ouvertures pour le chargement et le déchargement du produit et des surfaces d'échange pour transmettre de la chaleur au produit. A la fin du séchage, le produit doit se présenter avec la teneur en humidité la plus basse possible, ou plus généralement avec la teneur la plus basse en résidu liquide, compatible avec les paramètres optimaux du fonctionnement, et en outre il doit se présenter avec la granulométrie la plus uniforme possible, ceci non seulement pour des raisons d'homogénéité, mais surtout parce qu'une granulométrie non uniforme révèle la présence d'agglomérats de particules, appelés "grumeaux" dans ce qui suit, à l'intérieur desquels subsiste, pendant le séchage et après le déchargement du sécheur, une teneur en pourcentage élevée de liquide, ce qui rend l'opération partiellement inefficace.Dans le séchage de solides organiques microcristallins amorphes, fibreux ou du type gel avec des sécheurs rotatifs de type traditionnel, on a noté que la présence des grumeaux dans le produit final est difficilement évitable. En outre, dans le cas des solides organiques dans lesquels l'opération de séchage est commandée par la diffusion de Liquide à travers le solide, la durée de l'opération sera d'autant plus longue que la particule ou le grumeau est plus grand. Un autre problème est celui des couches superficielles des particules qui, si l'opération de séchage est commandée par la diffusion du liquide à travers le solide, tendent à sécher plus rapidement que les couches internes parce qu'il se forme une croûte sèche relativement impénétrable qui s'oppose à un séchage ultérieur à l'intérieur de la particule elle-même. Le but de la présente invention est un sécheur rotatif qui résout aussi bien le problème des grumeaux que celui de la formation de cette croûte séche correspondant à la couche superficielle des particules au cours de l'opération de séchage, en particulier de produits organiques micro-cristallins, amorphes, fibreux ou du type gel. Le sécheur rotatif de la présente invention comprend au moins un organe agitateur comportant un outil agitateur disposé à l'intérieur de La chambre de séchage et supporté, de façon à pouvoir tourner, par une paroi du corps creux autour d'un axe de rotation auxiliaire distinct de l'axe horizontal de rota tionw de ce corps creux, et des moyens pour mettre en rotation l'outil agitateur à l'intérieur de cette chambre, de façon à éviter la présence de grumeaux dans le produit final. A cet effet, on peut faire tourner l'outil agitateur à grande vite-sse de manière à exercer un effort de cisaillement notable et un concassage ultérieur tant des grumeaux que de La croûte éventuellement formée sur La surface des particules. De cette façon, non seulement on obtient un produit séché d'une manière uniforme et exempt de grumeaux, mais encore, pour des paramètres opératoires et un degré de séchage atteint identiques, les durées de séchage sont réduites. Dans un sécheur rotatif de la présente invention dans lequel le corps creux définissant La chambre de séchage a une forme bionique résultant de L'union de deux troncs de cône par leur plus grande base par interposition d'un raccord cylindrique, l'organe ou les organes agitateur(s) sont de préférence disposés pratiquement dans un plan qui contient l'axe de ces troncs de cône et qui est perpendiculaire à l'axe de rotation horizontal du corps creux. Cette disposition garantit que l'outil agitateur intercepte le flux de produit même lorsque La chambre de séchage n'est que très peu remplie. D'autres avantages et caractéristiques du sécheur selon la présente invention ressortiront de la description détaillée ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, dans laquelle : - la figure 1 est une vue latérale d'unsécheur de L'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II d'un détail agrandi de la figure 1. En référence aux dessins, un sécheur rotatif à vide du type à double cône comprend un corps creux 1 porté de façon à pouvoir tourner par une structure de support fixe 2. Le corps creux est réalisé par L'union de deux éléments de tôle de- forme tronconique 22a et 22b assemblés par leur plus grande base par interposition d'une virole cylindrique 23. L'intérieur du corps creux 1 définit une chambre de séchage 3 et présente une double paroi qui définit une gaine 17 pour la circulation du fluide de chauffage. Le corps creux 1 peut être mis en rotation autour d'un axe horizontal 4 au moyen d'un moteur 5, solidaire de la structure de support fixe 2, et couplé à un réducteur 6. L'axe horizontal 4 coupe et est perpendiculaire à un axe 24 commun aux deux éléments tronconiques 22 et à la virole cylindrique 23. Deux organes agitateurs 7 sont supportés par des parois coniques 8 du corps creux et sont placés dans des positions diamétralement opposées par rapport à l'axe horizontal 4. Les organes agitateurs 7 sont constitués d'un moteur 9 qui met en rotation autour d'un axe 10 un outil agitateur 11 dont la forme peut varier suivant le type du produit à sécher. Le corps creux 1 est supporté sur la structure fixe de support 2 au moyen de deux paliers 12 et 13. Le palier 12 supporte de façon à ce qu'il puisse tourner un arbre creux 14 coaxial à l'arbre de rotation 4, solidaire du corps creux 1 et communiquant avec la chambre de séchage 3 par un filtre 15. L'arbre creux 14 est de son côté en communication avec une canalisation de vide 25 dans laquelle sont aspirées les vapeurs qui se forment dans l'opération de séchage. Le palier 13 supporte de manière à ce qu'il puisse tourner un arbre creux 16 coaxial à l'axe 4, solidaire du corps creux 1 et en communication avec la gaine 17. L'arbre creux 16 est de son côté en communication avec une canalisation 26 de vapeur, ou plus généralement avec une canalisation de fluide de chauffage (eau chaude, fluides diathermiques, etc...) Le produit à sécher, provenant en général d'une centrifugeuse ou d'un filtre, est introduit dans la chambre 3 par une bouche de chargement 18 de telle sorte que le produit n'occupe pas plus des 2/5 du volume total de la chambre 3. Après la fermeture de la bouche de chargement 18 au moyen d'une porte 20, on met L'arbre creux 14 en communication avec la canalisation de vide et on fait circuler le fluide de chauffage dans la gaine 17. En même temps, on met en marche Les moteurs 5 et 9 qui mettent en rotation respectivement le corps creux 1 et les outils agitateurs 11. Les moteurs 5 et 9 sont alimentés, d'une manière connue en soi, par l'intermédiaire d'un collecteur tournant ou d'un rotor à bagues, porté par Le corps creux 1, et des balais correspondants portés par la structure fixe 2 et formant l'ex- trémité d'un circuit électrique d'alimentation (le collecteur à bagues et les balais correspondants ne sont pas représentés dans Les dessins pour plus de simplicité). Normalement, le corps creux 1 tourne à une vitesse de rotation comprise entre 0,5 et 5 tours/ minute, tandis que les outils agitateurs 11 tournent à une vitesse de rotation plus élevée, comprise entre 300 et 3 000 tours/minute. A la fin de l'opération de séchage, on interrompt la rotation du corps creux 1, on débranche la chambre de séchage 3 de la canalisation de vide, on ouvre une porte 21 et on decharge par gravité le produit séché à travers une bouche de déchargement 19. Les outils agitateurs 11 peuvent être maintenus en rotation même pendant le déchargement à travers la bouche 19, ce qui favorise la rupture de "ponts" éventuels de matière pulvérulente qui pourraient se former entre les parois coniques 8 de la chambre 3 ; de cette manière, on peut éviter l'utilisation de vibrateurs spéciaux sur les parois coniques 8, vibrateurs qui sont montés sur les sécheurs rotatifs de la technique connue. Il va de soi que, le principe de l'invention étant conservé, les détails de construction et les r des de réalisation peuvent varier largement par rapport à ce qui est décrit et illustré à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de L'invention. Ainsi, par exemple, bien que le sécheur rotatif de l'invention ait été décrit en se référant particulièrement à l'opération de séchage, il n'est pas exclu de l'utiliser comme mélangeur, en particulier pour des produits granulaires ou en poudre ou comme filtre sécheur pour des suspensions. 'REVENDI CAT0NS 1. Sécheur rotatif comprenant une structure fixe de support (2), un corps creux t1) porté, de manière à pouvoir tourner autour d'un axe pratiquement horizontal (4), par la structure fixe de support (2) et définissant une chambre (3) pour le produit à sécher, des moyens (5) pour mettre en rotation le corps creux (1) autour de l'axe horizontal (4), caractérisé en ce que ce sécheur comprend au moins un organe agitateur (7) comprenant un outil agitateur (11) disposé à l'intérieur de la chambre (3) et supporté, de manière à pouvoir tourner, par une paroi (8) du corps. creux (1) autour d'un axe de rotation auxiliaire (10) distinct de l'axe horizontal (4), et des moyens (9) pour mettre en rotation l'outil agitateur (11) à l'intérieur de la chambre (3), de manière à éviter la présence de grumeaux dans le produit final. 2. Sécheur selon la revendication 1, dans lequel le corps creux (1) définissant la chambre de séchage (3) a une forme biconique qui résulte de la jonction de deux troncs de cône par la plus grande base par l'intermédiaire d'un raccord cylindrique circulaire interposé, caractérisé en ce que l'organe agitateur est disposé pratiquement dans un plan qui contient L'axe (21) des troncs de cône et qui est perpendiculaire à l'axe de rotation horizontal (4) du corps creux. 3. Sécheur selon La revendication 2, carac térisé en ce que le sécheur présente deux organes agitateurs (7) en position diamétralement opposée par rapport à L'axe de rotation horizontal (4) et placés dans des positions correspondantes sur les parois (8) des deux troncs de cône.