Description de la chaîne de production

Ensilage-nettoyage

Les graines de coton sont versées dans des trémies d’ensilage comme le montre la photo n° 2.2. Des trémies, les graines seront transportées vers les nettoyeurs. Ces derniers ont pour but de les débarrasser des corps étrangers comme les métaux, les cailloux, etc. Les graines tombent sur une vis qui les conduit vers un élévateur qui alimente deux silos.

Photo 2.2: Ensilage des graines de coton [7]

Décorticage

A l’aide d’un relayeur, les graines sont convoyées aux décortiqueuses séparatrices qui ont pour rôle d’ouvrir les graines et de séparer ensuite par battage les coques des amandes oléagineuses. Les amandes (présentées sur la photo n°2.3) ainsi obtenues sont recueillies dans des trémies de stockage. Après battage une partie des coques est acheminée par des vis et un élévateur vers la chaufferie où elles servent de combustible pour la production de vapeur. La seconde partie est conservée dans des magasins de stockage dans le souci de préserver leur qualité car elles serviront à la production de l’aliment bétail.

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 24

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Photo 2.3: Amandes de coton [7]

Broyage ou aplatissage

Les amandes sont transférées des trémies vers l’aplatisseur au moyen des vis convoyeuses et des élévateurs. Il est composé de deux grands cylindres de mêmes dimensions de mouvement rotatif opposé l’un par rapport à l’autre. Les amandes mélangées avec 12 à 14 % de coques glissent à travers les deux tambours métalliques qui les aplatissent au fur et à mesure en écrasant les cellules oléiques des amandes. Les amandes aplaties ou flocons sont présentées sur la photo suivante.

Photo 2.4: Amandes de coton aplaties [7]

Cuisson

Il se fait dans un conditionneur à 5 étages communiquant à température croissante de 45 à 105°C à partir d’une vapeur d’eau de 2 barg. Les flocons après avoir traversé cette étape, deviennent de la farine ou amandes cuites et sont présentées sur la photo suivante.

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 25

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Photo 2.5: Amandes de coton cuites [7]

Expandage

L’expandage a pour rôle de soumettre les amandes aplaties et cuites à un brassage en présence de la vapeur qui maintient le mélange pâteux. Ce brassage provoque la mise à disposition des cellules oléiques. L’ajout de coques pendant l’aplatissage permet d’absorber le peu d’huile libérée dans l’expandeur. L’expandeur est monté à une vapeur d’eau de 5 barg mais utilise 105°C pour son opération. A la sortie de l’expandeur, les amandes cuites devenues des collets, sortent par des trous appelés buses à 77°C et sont refroidis à une température de 50 à 55°C. Le refroidissement des collets est nécessaire car cela permet l’évaporation de la vapeur des pores, créant ainsi le passage à l’hexane pour l’opération d’extraction. La photo suivante montre les collets obtenus après expandage.

Photo 2.6: Les collets [7]

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 26

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Extraction

Les collets obtenus et refroidis sont envoyés à l’extraction par un transporteur à chaîne. Par un système d’arrosage de solvant (hexane) la matière grasse est extraite des collets : le solvant agit simultanément à une migration de l’huile en trois temps :

 diffusion moléculaire de l’intérieur des particules vers l’extérieur ;

 diffusion moléculaire à la surface du produit soumis au solvant et cela dans la couche périphérique ;

 diffusion de convergence de l’huile, de la couche périphérique vers le solvant en mouvement.

A la fin de cette extraction on obtient un mélange d’huile et d’hexane appelé miscella brut ou huile brute (photo n° 2.7) et de la farine déshuilée. Ce mélange ainsi obtenu est envoyé à la neutralisation dans des cuves munies d’une pompe à recirculation et d’un moteur agitateur permettant de l’homogénéiser. Quant à la farine déshuilée appelée tourteau, elle est séchée et débarrassée de toutes traces d’hexane dans le DT (Désolvantiseur Toaster). Elle est enfin destinée à l’atelier de pelletisation.

Photo 2.7: Miscella brut [7]

Neutralisation chimique (alcaline)

Elle vise essentiellement à éliminer les acides gras libres nuisibles à la qualité de l’huile sous forme de savons, par une solution de soude et d’acide phosphorique. Elle débarrasse l’huile de la totalité des substances indésirables comme : les phospholipides qui forment des précipités mucilagineux. Les traces éventuelles de métaux qui peuvent s’oxyder. La soude est l’élément important de la neutralisation. Elle a un effet

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 27

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

décolorant sur l’huile brute en la débarrassant des pigments. On obtient alors du miscella neutre. Le miscella neutre est débarrassé d’une quantité importante d’hexane par récupération sous vide et condensation dans un distillateur.

L’hexane recueilli servira à d’autres extractions. Le produit obtenu après distillation ne contenant pratiquement pas d’hexane est appelé huile neutre et est présentée sur la photo 2.8.

Photo 2.8: Huile neutre [7]

L’huile neutre est envoyée à la raffinerie pour subir une décoloration suivie d’une désodorisation.

Décoloration

Elle consiste à éliminer les pigments colorants et les éventuelles traces de savon contenus dans l’huile neutre. Le procédé utilisé est un phénomène physique : l’absorption par la terre décolorante.

Désodorisation

Dernière phase de raffinage, elle a pour but d’éliminer de l’huile décolorée toutes les substances odoriférantes (aldéhydes et cétones) et les acides gras. Elle est effectuée à une haute température et sous un vide poussé. On obtient ainsi de l’huile raffinée (photo n°2.9) prête pour la consommation.

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 28

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Photo 2.9: Huile raffinée [7]

Conditionnement d’huile

L’huile raffinée est stockée dans le tank n°1 d’une capacité de 700 tonnes. Les tanks n°2 et n°3 sont utilisés pour le stockage de l’huile neutre. L’huile raffinée est aussi conditionnée en fûts métalliques de 200 litres, en bidons plastiques de 5 litres et de 0,90 litres pour la commercialisation. Elle est aussi commercialisée en vrac dans des camions citernes. La photo suivante présente l’huile raffinée conditionnée et stockée.

2.2.2 Production des tourteaux de coton et d’aliment bétail

Le tourteau de coton est l’un des produits finis de la SHB. Il est obtenu après extraction par solvant (hexane) de l’huile contenue dans la graine de coton.

Actuellement elle a une capacité de production de 300 tonnes de graines par jour.

Le procédé d’obtention suit les opérations unitaires suivantes :

 préparation de la graine de coton ;

Photo 2.10: Huile raffinée conditionnée dans une bouteille, un bidon et dans le tank de stockage [7]

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 29

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

 l’extraction par solvant de l’huile contenu dans la farine ;

 pré séchage de la farine déshuilée ;

Il est à noter que la SHB produit à partir de la graine de coton trois types de tourteaux à savoir :

 tourteau de coton en farine ou TCF ;

 tourteau de coton en pellets ou TCP ;

 aliment pour bétail ou AB (dosage de la farine par la coque).

Préparation

La farine déshuilée subie un pré séchage successif dans les sept compartiments d’un désolvantiseur (DT). La température va de façon croissante dans les compartiments à compter du haut vers le bas. La farine sortie du DT est ensuite séchée dans trois tambours. Cette farine ainsi séchée destinée à la pelletisation peut-être soit conditionnée en vrac ou soit pelletisée.

L’Aliment Bétail (AB) se fait par dosage de la farine par des coques. A l’aide de deux vis mécaniques, la farine est dosée à 30% de coques. Ces proportions de farine et de coques sont déversées dans un mélangeur pour permettre l’homogénéisation. Le mélangeur est muni d’une vis à palettes facilitant ainsi l’opération. Au niveau du malaxeur le mélange subit une injection de vapeur, puis un malaxage. Le mélange malaxé est envoyé dans une presse pour lui conférer une forme de galette. Le produit ainsi obtenu est appelé aliment de bétail (AB).

L’aliment de bétail est refroidi à l’aide d’un refroidisseur à air frais. Le produit final est conditionné dans des sacs de 50 kg (voir figure 2.11). Le produit conditionné est classé en lot constitué de 420 sacs en vue de faire le contrôle de qualité sur chaque lot.

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 30

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Photo 2.11: Aliment bétail conditionné [7]

2.2.3 Production d’huile et de la farine de soja

La trituration du soja regroupe les mêmes opérations unitaires que le coton à la différence du décorticage et de la neutralisation. Au lieu du décorticage, la graine du soja est concassée. Après la neutralisation à la soude, le miscella neutre du soja subit le dégommage par l’acide phosphorique. La farine sortie de l’extracteur est séchée puis conditionnée dans des sacs de 50 kg. Ce produit est appelé TSF. Le TSF est utilisé dans l’alimentation animale (comme de la provende pour les bestiaux) et humaine (pâtisseries, biscuiteries). Le diagramme suivant présente le processus d’obtention de l’huile de soja et des pellets.

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 31

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA

Figure 2.2: Diagramme technologique de la production d'huile de Soja, de pellets ou des tourteaux [7]

Flocons cuits de provoquer une migration

de l'huile

Expandage formation des collets, à savoir des flocons agglomérées sous formes de petits

Collets boudins poreux

Extraction extraction de l'huile contenue dans les collets à l'aide d'un solvant (Hexane) dans

Farine un extracteur

Miscella brut Désolvantisation récupération de l'hexane contenu dans la farine par chauffage sous vide, suivi de la

Farine désolvantisée condensation des vapeurs

produites

Séchage séchage de la farine en vue de réduire son taux d'humidité

PELLETS très poussé (3 à 4 mbars)

OU

Mémoire d’ingénieur de conception en Génie Mécanique et Energétique option Productique 32

Réalisé par Sètondji Marius HOUNTO-ADA