Transport pneumatique de la poudre de lait
Quels systèmes de transport pneumatique utiliser pour le transport de la poudre de lait ?
Transport pneumatique de la poudre de lait : systèmes en phase diluée et en phase dense
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| 1. Introduction : la poudre de lait dans l'industrie ? |
| 2. Systèmes de transport pneumatique pour la poudre de lait |
| 3. Transport pneumatique en phase diluée / maigre de la poudre de lait |
| 4. Transport pneumatique en phase dense de la poudre de lait |
1. Introduction : la poudre de lait dans l'industrie ?
La poudre de lait est une denrée alimentaire répandue mais aussi une matière première utilisée par les industriels, représentant un marché de plus de 30 milliards de USD dans le monde. Elle est produite par un procédé combinant l'évaporation (concentration) et le séchage par atomisation à partir de lait cru. La poudre de lait est ensuite vendue telle quelle (elle peut cependant être mélangée avec des minéraux et des vitamines avant conditionnement, par exemple pour la production de laits infantiles) ou utilisée par les industriels pour fabriquer d'autres produits, comme le fromage, les mélanges de céréales, le chocolat, etc. Pour les industriels produisant ou utilisant de la poudre de lait, il est donc essentiel de pouvoir transporter de grandes quantités de poudre de lait de manière fiable, et la seule technologie permettant de le faire est le transport pneumatique.
Cette page examine comment la poudre de lait peut être transportée par voie pneumatique.
2. Systèmes de transport pneumatique pour la poudre de lait
Le transport pneumatique présente de nombreux avantages qui en font un bon choix pour le transport de la poudre de lait : il peut atteindre des débits élevés, transporter sur des distances relativement longues avec un tracé flexible des tuyauteries, et contenir efficacement les poussières ainsi que les risques d'explosion de poussière.
Dans un système de transport pneumatique, de l'air est soufflé d'un côté du procédé et le mélange gaz + poudre s'écoule dans les tuyauteries de transport jusqu'à sa destination finale. Il existe cependant différentes façons de souffler l'air et d'introduire la poudre dans la tuyauterie de transport. En conséquence, différentes technologies de transport ont été développées au fil du temps : typiquement le transport en phase diluée et en phase dense .
La poudre de lait, relativement fine (< 200-300 microns), peut convenir aux deux types de transport pneumatique. Le choix de la technologie dépend des exigences du procédé pour une application donnée.
3. Transport pneumatique en phase diluée / maigre de la poudre de lait
Quand peut-il être utilisé pour le transport de la poudre de lait ?
Une méthode très courante pour transporter les poudres consiste à les transporter en phase diluée. La poudre est diluée par l'air, ce qui signifie que le rapport (kg de produit/kg d'air) est relativement faible. Le produit est transporté sous forme de suspension dans l'air à l'intérieur des tuyauteries de transport. Le transport peut être réalisé par pression ou par vide (pour des distances plus courtes).
Cette technologie est très souvent utilisée pour la poudre de lait, en particulier pour les usines recevant de la poudre de lait comme ingrédient pour leurs produits (par exemple lors du mélange avec des céréales ou pour produire des boissons prêtes à consommer) en sacs ou Big Bags (Super Sacs). Les opérateurs de l'usine doivent alors installer les équipements suivants :
- Poste de vidange de sacs, ou Poste de vidange de Big Bag
- Tamiseur et aimant pour éliminer les corps étrangers,
- Alimentation du produit dans la ligne de transport pneumatique, par exemple avec une écluse rotative pour le transport sous pression (l'écluse rotative peut être de type "blow-through" si la poudre de lait ne s'écoule pas bien),
- Le système de transport
- Un récepteur (une trémie / un silo) équipé d'un filtre et de dispositifs de protection contre les explosions si le besoin est identifié par une analyse des risques de poussière (ARD)
Figure 1 : schéma typique d'un système de transport de poudre de lait
4. Transport pneumatique en phase dense de la poudre de lait
Quand peut-il être utilisé pour le transport de la poudre de lait ?
La poudre de lait peut être transportée en phase dense, ce qui signifie que le transport est effectué à une concentration beaucoup plus élevée en produit.
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Dans le cas du transport en phase dense sous pression, l'air doit être comprimé à une pression plus élevée qu'en phase diluée. Cela peut être réalisé en installant un compresseur spécifique ou simplement en utilisant l'air du réseau d'air comprimé de l'usine. Les pressions atteintes varieront d'environ 1 bar g à plusieurs bars g. Pour introduire la poudre dans la tuyauterie de transport, des cuves conçues pour résister à la pression sont souvent utilisées. Elles sont appelées cuves sous pression ou trémies d'alimentation sous pression.
Figure 2 : Schéma simplifié d'un système de transport pneumatique en phase dense pour la poudre de lait après sécheur par atomisation et lit fluidisé
Le transport en phase dense est souvent utilisé pour transporter des matériaux sensibles à la casse ou sensibles à la démixion. Cette technologie est donc très souvent utilisée par les producteurs de poudre de lait qui conditionnent et vendent directement la poudre de lait après production. La poudre de lait, après séchage par atomisation et généralement après être passée dans un sécheur à lit fluidisé (pour un séchage supplémentaire et un refroidissement de la poudre), est transportée en phase dense vers les machines de remplissage situées à proximité. La granulométrie de la poudre de lait est en effet très importante pour garantir une bonne reconstitution du produit lors du mélange avec de l'eau. Une casse trop importante du matériau en transport en phase diluée peut entraîner la production de fines qui rendront la dissolution de la poudre difficile. La mise en œuvre d'une ligne de transport pneumatique en phase dense, qui transporte la poudre à vitesse réduite, est alors préférable car elle limite la dégradation des particules et préserve au maximum la distribution granulométrique initiale (PSD).
Un autre avantage des systèmes de transport pneumatique en phase dense pour la poudre de lait est de transporter de grandes quantités de produit avec de faibles volumes d'air, impliquant ainsi une faible consommation énergétique. Cette technologie est donc intéressante à considérer pour les lignes de très haute capacité (>10-15 t/h), ce qui est souvent le cas avec les sécheurs par atomisation produisant de la poudre de lait.