Évaporation
L’expertise de TGE répondra à votre besoin par l’une de ces technologies
Évaporateur à flot tombant
Technologie pour laquelle le produit amené en tête de l’évaporateur ruisselle à l’intérieur d’un faisceau de tubes sous l’effet de la gravité. Le faisceau de tubes est chauffé par de la vapeur généralement sous vide, permettant l’ébullition du produit. Le produit et les buées sont ensuite séparés en bas du faisceau de tubes par un séparateur. Celui-ci peut être intégré au faisceau ou dissocié.
Ce type d’évaporateur permet :
- Une faible emprise au sol (par rapport aux évaporateurs à circulation forcée)
- Un faible temps de séjour (en l’absence de recirculation)
Cette technologie d’évaporation est adaptée aux produits :
- À faible viscosité
- Peu encrassants (sans recirculation) à encrassants (avec recirculation)
Ce type d’évaporateur est le plus utilisé dans l’agroalimentaire, et plus généralement dans l’industrie laitière. Il est particulièrement adapté à la concentration du lait, du sérum et de leurs dérivés.
Évaporateur à circulation forcée
Technologie pour laquelle l’apport d’énergie au produit et son ébullition se font en deux temps distincts :
- Le produit est pompé depuis un séparateur pour être envoyé dans un échangeur tubulaire dans lequel il est réchauffé à une température supérieure à la température d’ébullition du ballon séparateur.
- Le produit sortant de l’échangeur tubulaire est renvoyé dans le séparateur placé sous vide afin d’y être concentré par flash évaporation.
Contrairement à la technologie à flot tombant, les tubes sont remplis de produit. Le produit est en permanence en circulation. Par comparaison avec l’évaporateur à flot tombant, l’emprise au sol est plus importante et le coût d’opération est plus élevé, du fait du pompage du produit en recirculation.
Ce type d’évaporateur permet de traiter des produits :
- Ayant une forte viscosité
- Très encrassants
- Cristallisés
Cette technologie d’évaporation est adaptée aux produits à forte viscosité et peu thermosensibles, du fait d’un temps de séjour important
Ces 2 technologies peuvent être proposées dans des configurations spécifiques :
Évaporateur multiples effets
Ce type de configuration permet de diminuer les besoins de vapeur vive par rapport à un évaporateur simple effet..
La vapeur de chaufferie sert à chauffer le premier effet. Les buées d’évaporation issues de cet effet permettent de chauffer l’effet suivant. Les buées de l’effet suivant peuvent être réutilisées de la même manière, ou envoyées vers un condenseur.
Le nombre d’effets est variable. Il est déterminé en fonction des caractéristiques du produit (thermosensibilité, cristallisation…), de la source froide disponible au condenseur, du niveau d’investissement souhaité et de la consommation de vapeur. Il est généralement situé entre 3 et 6. Chaque effet supplémentaire diminue la consommation d’énergie, augmente l’investissement et augmente le temps de séjour du produit dans l’installation.
L’ordre de grandeur des consommations de vapeur par tonne d’eau évaporée est :
- Simple effet 1 000 kg/h
- Double effet 500 kg/h
- Triple effet 330 kg/h
- 6 effets 170 kg/h
Les évaporateurs à multiple effets permettent également de réduire les besoins en eau de refroidissement en réduisant la quantité de buées envoyées au condenseur.
Évaporateur à thermocompression
Les thermo-compresseurs sont installés sur des évaporateurs multiples effets. Ils permettent la réutilisation de buées pour chauffer le premier effet, voire des effets intermédiaires. Ils permettent donc de réduire la consommation de vapeur et les besoins en utilités de refroidissement avec un investissement faible.
Afin de donner de bonnes performances, le thermo-compresseur nécessite l’emploi de vapeur haute pression issue des chaudières (entre 4 et 15 bar).
Flash cooler (Évaporateur par refroidisseur par détente)
Utilisé après un évaporateur, un flash-cooler (ou refroidisseur par détente) permet de refroidir instantanément le produit sortant par détente vers une pression de vapeur plus basse. L’utilisation de cette technologie est particulièrement intéressante en amont de cristallisoirs afin d’initier la nucléation et de mieux maitriser la cinétique de cristallisation.
TGE réalise des unités de refroidissement flash, simple ou double étage, avec ou sans récupération d’énergie.
Recompression Mécanique de Vapeur (RMV)
La Recompression mécanique de vapeur permet de réduire au minimum les besoins de vapeur. Contrairement à la thermocompression, qui comprime une partie des buées seulement, la recompression mécanique permet de comprimer l’ensemble des buées au travers d’un compresseur mécanique. L’énergie principale utilisée devient l’énergie électrique. Aucune énergie n’est perdue dans ce type d’évaporateur, rendant son efficacité énergétique excellente.
Par ailleurs, la RMV permet de diminuer de l’ordre de 95% les émissions CO2 par rapport à une installation multiples effets.
L’effacement de la consommation de vapeur fait de la RMV la technologie reine pour votre stratégie de décarbonation.
