Publié dans Glass International, juin 2023
Lit fluidisé vibrant
Le recyclage du calcin de verre est un processus long, qui nécessite plusieurs étapes : lavage, tri initial, séchage pour la déshydratation, tri optique, élimination des particules fines, etc. Toutes ces étapes génèrent une consommation d’énergie et d’eau.
Le principe de base d’un équipement vibrant est le suivant : le produit est transporté sur une auge monobloc, se déplaçant selon un mouvement incliné, suivant une ligne droite. Ce mouvement crée des secousses successives, comme si le produit « sautait » vers l’avant.
Dans un lit fluidisé, l’auge est une plaque perforée traversée par un flux d’air (chaud ou froid). La combinaison de ce flux d’air et des particules solides du produit se comporte comme un fluide en ébullition (fluidisation).
Grâce aux vibrations, les particules mélangées sont constamment entourées par le flux d’air, ce qui augmente l’efficacité thermique. C’est pourquoi les lits fluidisés vibrants sont très efficaces pour chauffer, sécher ou refroidir des matériaux en vrac. L’ensemble est équipé d’une hotte pour une meilleure isolation thermique.
Installation
L’installation d’un sécheur/refroidisseur à lit fluidisé vibrant comprend des accessoires tels que des ventilateurs, un brûleur ou un échangeur de chaleur, des conduits, des systèmes de filtration, un panneau de commande, etc. Cet équipement est divisé en deux zones permettant d’effectuer deux processus consécutifs : l’air chaud élimine l’humidité superficielle du produit, puis l’air froid le refroidit jusqu’à la température de sortie souhaitée. La possibilité de sécher et de refroidir dans une seule unité permet de réduire considérablement l’encombrement de l’équipement par rapport à d’autres équipements de séchage et de refroidissement.
Avantages
Comme mentionné précédemment, le principal avantage du lit fluidisé vibrant réside dans son efficacité thermique, grâce à la surface de contact maximale du produit avec l’air de traitement. Parmi les autres avantages, on peut citer le mélange constant du produit, favorisant une exposition thermique uniforme pour un processus thermique mieux contrôlé, la faible dégradation des particules grâce à des paramètres de vibration calculés avec précision et l’absence de contact entre les pièces mobiles de l’équipement et le produit. Cela se traduit également par une maintenance et des temps d’arrêt réduits.
En ce qui concerne les paramètres de vibration, Carrier a été le premier à développer et à breveter un système d’entraînement électronique permettant de modifier l’angle d’attaque par simple pression sur un bouton. L’angle d’attaque détermine le temps de rétention du produit dans le lit fluidisé. Ceci est très utile lorsque différentes qualités de produit sont traitées sur la même machine. Des paramètres prédéfinis peuvent ensuite être utilisés pour garantir une qualité de produit constante pour chaque qualité.
Des équipements de ce type ont été installés dans l’industrie du verre. Il y a quelques années, nous avons installé un système de lit fluidisé vibrant chez l’un des principaux recycleurs de déchets de verre. La machine traite environ 15 t/h de calcin de verre. La plupart des calcins de verre contiennent une charge bactérienne provenant de résidus alimentaires. La température élevée de l’air élimine tous les organismes, les vibrations et la fluidisation nettoient les calcins qui se touchent lors de leur progression dans le lit fluidisé et les fines particules, issues du séchage, sont extraites de la hotte du lit fluidisé vers les systèmes de filtration. Les calcins propres passent ensuite par une courte section de refroidissement avant de quitter le lit fluidisé. Il s’agit à ce jour de la méthode la plus compacte et la plus écologique pour nettoyer les déchets de verre.
Calcin de verre avant et après séchage en lit fluidisé.
Design sur-mesure
Chaque produit, procédé et site client possède ses spécificités. L’équipement le plus adapté sera donc conçu sur mesure. Outre les éventuelles contraintes de construction, la taille de l’équipement sera définie par les paramètres du procédé. Pour déterminer les paramètres les plus performants, nous proposons à nos clients des tests en laboratoire sur des échantillons. Une fois les paramètres idéaux obtenus, nous pouvons déterminer la taille exacte de l’équipement requis pour une capacité donnée et offrir une garantie de procédé au client. Les décennies d’expérience et de savoir-faire de Carrier garantissent également la durabilité de l’équipement proposé.
Applications
Les applications pour l’industrie du verre incluent :
- Dans la production de fibre de verre, un système à lit fluidisé comprend trois sections de traitement : séchage, durcissement et refroidissement.
- Également dans la production de fibre de verre, des convoyeurs avec protection spéciale contre la corrosion sont utilisés pour l’élimination des « déchets de cave ». Également en aval, pendant le durcissement. Dans les deux cas, un convoyeur conventionnel, non vibrant, ne serait pas adapté.
- Pour les contenants en verre, un dispositif de trempe dédié peut contribuer à l’élimination des « déchets défectueux ».
- Pour tous les secteurs du verre, des convoyeurs à résistance accrue à l’usure peuvent être installés dans les circuits de retour du calcin ou sous le four, lors de la vidange du four lors d’une réparation à froid générale.
Les équipements Carrier Europe sont également utilisés pour la manutention des matières premières. Notre sécheur/refroidisseur à lit fluidisé vibrant est parfaitement adapté au traitement du sable siliceux. Plus généralement, nos équipements conviennent à certaines parties des installations de traitement par lots, du stockage en entrepôt aux alimentations des fours.
Perspectives mondiales
Le verre et la fibre de verre ont toujours été des marchés importants pour Carrier Europe, mais nous sommes bien implantés sur d’autres marchés, comme le caoutchouc, le bois, la chimie, l’agroalimentaire, la fonderie et le recyclage, soit dans tous les secteurs de la transformation des solides. Selon les tendances de ces différents marchés, le verre et la fibre de verre peuvent représenter entre 5 et 15 % de notre activité annuelle. Il est également important de souligner que nous assurons un service après-vente partout dans le monde pour la maintenance et la mise à niveau de nos machines. Ceci est d’autant plus pertinent que nous observons une tendance générale à mieux entretenir les équipements installés et à effectuer la maintenance ou le remplacement de pièces, plutôt que d’acheter une nouvelle unité.
Le monde industriel évolue progressivement, notamment en Europe, et nous constatons une demande croissante d’applications liées au recyclage ou aux économies d’énergie et de ressources. Nous sommes convaincus que, grâce à leur haute efficacité énergétique, les équipements vibrants resteront un acteur majeur dans ce contexte.
