Page 26 - Les procédés de séchage dans l'industrie - 2017
P. 26
é v A p o - c o n c e n t r A t i o n
Principes du pr oc édé
Fiches techniques Schéma de principe 3 la séparation liquide-vapeur pour diriger la Variantes
d’une unité d’évapo-concentration
vapeur vers le condenseur ou vers de la récu-
par rapport au procédé générique
pération d’énergie (corps d’évaporation) ;
la circulation du produit liquide pour assurer
Le procédé est connu surtout dans ces variantes
l’alimentation de l’échangeur et le renouvelle-
par rapport au système simple effet : l’utilisation
ment de la solution à concentrer.
d’évaporateurs en série (à multiples effets) et/ou
6 Il existe des évaporateurs où l’évaporation a lieu dans la qui offrent des économies d’énergie importantes
zone d’échange thermique et des évaporateurs où l’éva- avec compression mécanique de vapeur (CMV)
poration est séparée de la zone de transfert thermique. et/ou avec thermocompression permet d’augmen-
ter l’efficacité énergétique de cette technologie.
1. Apport d’énergie thermique h Évaporateurs à multiples effets
Il s’agit d’apporter l’énergie au liquide pour élever sa Une unité d’évaporation multiple-effet regroupe
température jusqu’à la température d’ébullition de un ensemble d’évaporateurs. On parle ainsi
l’eau (qui dépend de la pression, la mise sous vide d’évaporation à 3, 4, 5 effets, ou plus, en fonction
permettant d’évaporer à plus basse température) et
Alimentation 2 du nombre de réacteurs.
en vapeur surtout suffisament d’énergie pour provoquer le chan- Le premier évaporateur est alimenté en vapeur
gement d’état de l’eau.
vive. Les buées générées dans cet évapora-
5 2. Séparation liquide-vapeur teur sont ensuite réutilisées comme vapeur de
Il s’agit de séparer la vapeur du liquide concentré, sans chauffage dans l’évaporateur suivant.
Condensats transférer de polluants dans la vapeur. Ce principe de fonctionnement est obtenu en
1 4 Pour les solutions visqueuses ou encrassantes, cette décalant les pressions de chacun des évapora-
séparation se fera séparément de l’échange thermique. teurs, de façon à obtenir dans l’évaporateur en
1. Solution liquide à concentrer amont une vapeur se condensant à une tempé-
2. Circulation de la solution liquide 3. Circulation rature supérieure à la température d’ébullition
3. Extraction buées La circulation du liquide est primordiale, pour assurer de l’évaporateur suivant.
4. Concentrat le bon échange thermique côté liquide et empêcher Ainsi le débit initial de vapeur vive permet de
5. Échangeur thermique vapeur/solution l’encrassement des surfaces d’échanges. générer en cascade des débits de buées réutili-
à concentrer sées jusqu’au dernier effet, en général sous vide.
6. Corps d’évaporation Il existe différentes sortes d’évaporateurs : à grimpage
par thermosiphon, à flots tombants (gravitaire) et à À l’effet final, le système de refroidissement utili-
L’évapo-concentration de solutions liquides circulation forcée. Ces évaporateurs impliquent diffé- sant de l’eau de refroidissement peut condenser
la vapeur. Une certaine quantité de vapeur peut
rents types de circulation et des puissances de pompes
comprend trois principales étapes : qui peuvent impacter de façon significative le bilan être extraite des évaporateurs pour servir de
l’apport d’énergie thermique pour évaporer énergétique de l’installation. sources de chaleur à d’autres procédés.
l’eau ;
26 Les procédés de séchage dans l’industrie - ADEME • CETIAT
