Procédés pour des poudres sur mesure

Bien que Hosokawa Micron soit particulièrement connu pour ses systèmes de mélange et de séchage, il offre en réalité beaucoup plus de technologie pour fabriquer des poudres sur mesure. L'entreprise développe des procédés complets qui permettent aux clients de donner directement leurs produits finaux aux propriétés souhaitées.

Hosokawa Micron à Doetinchem (Pays-Bas), a une réputation de longue date pour une large gamme de systèmes de mélange et de séchage basés sur le mélangeur à vis conique Nauta®. Ces systèmes ont prouvé leur efficacité au cours des dernières décennies pour une multitude d'applications dans de nombreux secteurs industriels. La société a accumulé ainsi une grande expérience dans le traitement de presque toutes les matières premières imaginables. Cela a abouti à une stratégie de diversification des produits, avec la société développant des technologies pour toute une série de nouvelles applications.

Des usines complètes

La gamme de produits actuelle de Hosokawa Micron facilite la mise en place d'usines complètes afin que les clients puissent donner directement les propriétés souhaitées à leurs produits finaux. Dans ces lignes de production, les matières premières et les produits ne sont pas seulement soumis à un traitement mécanique et/ou physique (mélange, séchage et imprégnation), mais sont également exposés à des procédés chimiques (comme les réactions à haute température ou la polymérisation).

Procédés à haute température

La polymérisation, le revêtement métallique et la cristallisation ne sont que quelques exemples de procédés à haute température. Hosokawa Micron a répondu à la demande du marché pour ces types de procédés en développant divers équipements de traitement, y compris le mélangeur conique à pales (CPM) et le sécheur conique à pales (CPD). Comme les mélangeurs Nauta, tous ces équipements ont une large gamme d'utilisations et le produit peut être déchargé rapidement, efficacement et complètement. Cependant, ce qui rend le CPM et le CPD différents du mélangeur conventionnel Nauta, c'est qu'ils n'ont qu'une seule unité d'entrainement. Cela réduit la complexité de la construction des systèmes à haute température. En conséquence, des modèles sont disponibles avec des volumes utiles allant jusqu'à 10.000 litres pour des températures de produit allant jusqu'à 325° C.

Sécheur conique à pales (CPD)

Outre les versions à double paroi, le CPM et le CPD peuvent être adaptés pour des applications spécifiques, que ce soient des procédés sous atmosphère, de surpression ou sous vide. Les matériaux de construction, les roulements et les joints peuvent être définis avec les spécifications du procédé.

Polymérisation

Compte tenu de la forte croissance du marché pour les polymères biodégradables et les fibres fortes, Hosokawa Micron est de plus en plus appelé à fournir des solutions pour le procédé de polymérisation. Les polymères sont généralement synthétisés dans un mélangeur dans lequel les liquides réagissent les uns avec les autres. Cela signifie souvent que le polymère obtenu (une substance solide) doit être séché. Un sécheur sous vide Nauta est une excellente solution, surtout lorsque le liquide (le monomère) peut être réutilisé et que son point d'ébullition est supérieur au point de fusion du polymère. Cela permet au monomère, généralement toxique et hautement inflammable, d'être séparé puis récupéré dans un condenseur sans perte de qualité. Hosokawa Micron a déjà fourni de nombreux sécheurs sous vide de 16m³ pour des procédés de polymérisation de ce type.

Un seul appareil

Il est parfois essentiel que les polymères produits soient de qualité constante et soient totalement exempts de contamination. Dans de tels cas, c'est un avantage significatif si les étapes de procédés consécutifs peuvent être effectuées dans un seul appareil, c'est-à-dire sans transfert vers une machine différente. Hosokawa Micron a réalisé un tel procédé pour un client dans un sécheur sous vide avec un rotor spécial. Lors de la synthèse du polymère en question, un alcool se forme qui est rincé à l'aide d'un produit chimique liquide. De plus, le mélangeur contient d'autres liquides en plus du polymère synthétisé. Ces liquides (80% du mélange) sont chauffés sous vide pour être évaporés. À la fin de ce procédé, la température du produit augmente progressivement, ce qui non seulement supprime le liquide restant, mais aussi traite le produit.

Production catalytique

Les équipements Hosokawa Micron sont également utilisés pour la production de catalyseurs hétérogènes, qui sont des matériaux support ou des supports imprégnés de composés actifs. Les molécules adhèrent temporairement à ces composés et deviennent donc réactives. Une fois que les molécules ont réagi, le catalyseur reste présent. Théoriquement, il est inchangé, mais en pratique, les catalyseurs se contaminent lentement avec des réactifs, ce qui signifie qu'ils doivent être remplacés régulièrement. Les étapes typiques du procédé pour la production d'un catalyseur hétérogène comprennent la préparation du matériau support, l'imprégnation du support avec des « groupes actifs » et la régénération du catalyseur.

Matériau support

Le support de catalyseur est généralement une substance solide avec une surface importante. Les matériaux support typiques comprennent les zéolites et les composés du carbone, de l'aluminium ou du silicium. La production de ces substances implique le mélange, le séchage et l'homogénéisation. Par exemple, un catalyseur à l'alumine (pour raffiner l'huile) est séché à l'aide d'une tour d'atomisation. Cela implique l'alimentation du matériau sous forme de boue, ce qui nécessite beaucoup de chaleur de vaporisation. Cependant, il est également possible d'utiliser le sécheur flash Hosokawa Micron DMR-H au lieu de la tour d'atomisation. Ce système peut être alimenté avec des boues mais aussi avec des pâtes ou des gâteaux de filtration. Par conséquent, la boue peut être essorée mécaniquement d'abord, ce qui rend cette solution beaucoup plus économe énergétiquement que le séchage thermique.

Sécheur flash Hosokawa Micron DMR-H

Groupes actifs

Le composé catalytique (« groupes actifs ») est appliqué sur le matériau support. Dans de nombreux cas, il s'agit d'une solution d'un sel métallique dérivé du vanadium, du cobalt, du platine ou du nickel. L'imprégnation du matériau support avec ces solutions utilise des procédés de mélange et de séchage, et les mélangeurs et les sécheurs sous vide Nauta obtiennent d'excellents résultats. La solution est injectée dans le matériau support directement avant la vis de mélange pour s'assurer que l'ingrédient actif soit réparti de façon homogène sur le support. Le produit peut alors être séché et le solvant récupéré. Ce procédé est réalisé « en douceur » afin de ne pas endommager le produit et laisser intactes, à la fois l'activité et la sélectivité du catalyseur. D'autres options dans ces procédés comprennent la calcination du catalyseur, le séchage sous atmosphère inerte et l'addition d'oxygène pour passiver les métaux sur le support.

Centre d'essais

Aux Pays-Bas, Hosokawa Micron dispose d'un centre d'essais où les procédés peuvent être testés. Les clients ont accès à une gamme d'équipements, incluant les mélangeurs et les sécheurs sous vide avec des capacités allant jusqu'à 6 m³ (volume effectif). Le centre d'essais comprend également un sécheur flash DMR-H convenant pour des températures élevées de produit. Il peut être utilisé pour tester par exemple le séchage de supports à base de méthanol. Le Groupe Hosokawa peut également fournir des équipements de broyage et de compactage. Grâce à l'expérience de ses ingénieurs des procédés, Hosokawa Micron peut ainsi développer des solutions efficaces pour toutes les applications.

 

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