Etude des interactions formulation - rhéologie des suspensions concentrées en vue de leur séchage par pulvérisation

The Study of interactions between formulation and rheology of high concentrated suspensions and their spray drying

• Auteur / Autrice : Anne Dusanter
• Direction : Pierre Guigon, Khashayar Saleh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Atomisation

Nébulisation

Viscosité

Dispersants

Suspensions (chimie)

Mots clés libres

Lit fluidisé

Particules inertes

Résumé

Le séchage par pulvérisation des suspensions est une opération énergétiquement coûteuse et requiert le développement de nouveaux procédés. Ce travail concerne le séchage par pulvérisation des suspensions concentrées de CaCO3. Deux procédés de séchage ont été étudiés : par pulvérisation classique et dans un lit fluidisé de particules inertes. L'utilisation adéquate de dispersant permet de préparer des suspensions pulvérisables et d'optimiser leur siccité. Le procédé classique conduit à l'obtention de grains sphériques de bonne coulabilité. Le séchage en lit fluidisé de billes de verre accroît fortement la surface de transfert de masse et de chaleur, et produit une poudre très fine, grâce aux chocs engendrés par le mouvement du lit fluidisé, permettant un broyage de l'enrobage. L'analyse du procédé est approfondie par l'étude à l'échelle locale : la cinétique de séchage, par la mise en place d'une veine de séchage, et le phénomène d'adhésion par la conception d'un test de cisaillement.

Spray drying of suspensions often leads to high energy costs and requires the development of new processes. This work deals with spray drying of CaCO3 concentrated suspensions. Two processes of drying were studied : traditional spray drying and drying in a fluidized bed of inert particles. Through the adequate use of dispersant, it is possible to prepare pulverizable suspensions and to optimize their dryness. The traditional process gives spherical particles with a good flowability. Spray drying in a fluidized bed of inert glass beads strongly increases the surface for mass and heat transfer, and gives a very fine powder. Due to intensive interparticle shocks, induced by the fluidized bed movement, the crushing of the coating occurs. The process analysis is deepened by local scale studies: the drying kinetics, with the installation of a drying duct, and the adhesion phenomenon with the shear test setup.