E TUDE DE LA GÉOMÉTRIE DES ÉMOTTEURS DES TROIS GRANULATEURS ÉTUDIÉS

III.4.1.

Chaque granulateur est constitué d’un émotteur. Le nombre de lames, la position de ces lames, les dimensions de ces lames et l’espacement entre les lames décrivent ces émotteurs (Tableau 15). L’émotteur du MiPro 250mL est très différent de l’émotteur du MiPro1.9L et 5L : les lames sont parallèles, et l’espacement entre les lames est beaucoup plus petit que sur les deux autres émotteurs (Figure 63). L’effet de ces trois émotteurs doit être étudié pour savoir si la différence de géométrie n’influe pas sur la qualité de la granulation. En effet, un grain de même taille passe au travers de ces émotteurs, or l’espace entre les lames étant différent, les grains ne doivent pas percuter les lames de l’émotteur autant de fois sur les différents émotteurs.

Tableau 15. Caractéristiques des émotteurs d’origine des trois tailles de granulateurs

Mélangeur/ Granulateur MiPro

Volume du bol (L) 0.25 1.9 5 Nombre de lames sur l’émotteur 6 3 4 Largueur des lames (mm) 5.5 10 10 Diamètre des lames (mm) 19.5 34 44 Epaisseur des lames (mm) 1 4.0 4.0 Espace entre chaque lame (mm) 4 7.7 10.7

Position des lames // ⊥ ⊥

III.4.2.

Des granulations sont effectuées dans les trois granulateurs, dans les mêmes conditions opératoires afin de connaître l’influence des émotteurs sur la répartition granulométrique des grains fabriqués. La formule utilisée est la formule B. Les conditions opératoires sont décrites dans le Tableau 16.

Tableau 16. Conditions opératoires utilisées dans l’étude de la géométrie des émotteurs

Granulateur MiPro 250mL MiPro 1.9L MiPro 5L

Granulation 2 2 2

Taille du lot (g) 55 362 860 Vitesse du mélangeur (rpm) 360 360 360 Vitesse de l’émotteur (rpm) 3000 3000 3000

Teneur en eau (%) 13 13 13 Débit du liquide de mouillage (g/min) 1.1 7.2 17.2

Les grains sont séchés en lit fluidisé à 50°C jusqu’à obtenir une humidité résiduelle inférieure à 1.5%. Les appareils utilisés sont l’Aeromatic MPMicro pour les grains fabriqués dans les MiPro 250mL et 1.9L et dans le Glatt GPCG1 pour les grains fabriqués dans le MiPro 5L. L’analyse granulométrique est fait sur des tamis de diamètre 100mm d’ouverture 63 à 1000µm sur une analysette Fritsch pendant 3 x 15 minutes. Le résultat des répartitions granulométriques est présenté dans la Figure 64.

Figure 64. Comparaison des répartitions granulométriques des grains fabriqués sur les 3 granulateurs avec les émotteurs d’origine.

Les répartitions granulométriques de grains fabriqués dans les mêmes conditions opératoires dans les granulateurs de différentes tailles équipés des émotteurs d’origine ont montré que l’hétérogénéité du grain variait en fonction des granulateurs.

Seul le MiPro 250mL, présente une répartition granulométrique du grain homogène avec très peu de gros grains supérieurs à 1000µm. Les résultats obtenus à l’aide des granulateurs de plus grande taille, MiPro 1.9L et 5L, ont montré une répartition granulométrique du grain hétérogène avec une quantité de gros grains supérieurs à 1000µm de plus de 5%.

Ce résultat peut être dû à l’action de l’émotteur sur les grains qui est plus important sur le MiPro 250mL que sur les granulateurs de plus grande taille. Afin de s’assurer que l’émotteur était bien à l’origine de l’homogénéité du grain sur le MiPro 250mL, la granulation précédente a été répétée deux fois sur le MiPro 250mL et une granulation a été faite dans les mêmes conditions que la précédente sans émotteur.

Le résultat des répartitions granulométriques comparées à la précédente est présenté dans la Figure 65. Ce résultat montre une quantité importante de gros grains supérieurs à 1000µm lorsque l’émotteur n’est pas actionné.

Figure 65. Etude de l’homogénéité des grains avec et sans émotteur sur MiPro 250mL

III.4.3.

III.4.3.1.

Une nouvelle géométrie de l’émotteur a été développée selon les plans de celle du MiPro 250mL. La largeur et la longueur des lames de l’émotteur du MiPro 5L ont été préservées, l’épaisseur et la distance entre les lames ont été modifiées de façon à avoir les mêmes cotes que celle du MiPro250mL. Les lames du nouvel émotteur du MiPro 5L ont une épaisseur de 1mm, et sont espacées de 4 mm.

L’étude de la géométrie de l’émotteur du MiPro 5L va permettre de comparer dans les mêmes conditions opératoires, l’ancien émotteur, le nouvel émotteur avec 7 lames ou 14 lames, perpendiculaires ou parallèles. L’émotteur contenant 7 lames aura un espace de 8 mm entre les lames alors que l’émotteur contenant 14 lames aura un espace de 4 mm entre les lames. Les conditions opératoires sont présentées dans le Tableau 17.

Les conditions opératoires sont choisies de façon à obtenir une hétérogénéité importante du grain avec plus de 15% de grosses particules supérieures à 1000µm, ceci afin de voir l’influence positive : la diminution des grosses particules. Les

conditions opératoires utilisées sont constantes pendant toute l’étude, seule la géométrie des émotteurs évolue. Une granulation est effectuée sans l’émotteur.

Tableau 17. Conditions opératoires utilisées dans l’étude de la géométrie de l’émotteur

Granulateur MiPro 5L Granulations 9 à 14 Taille du lot (g) 830 Vitesse du mélangeur (rpm) 250 Vitesse de l’émotteur (rpm) 3000 Teneur en eau (%) 12

Débit du liquide de mouillage (g/min) 8.3

Les résultats des répartitions granulométriques des grains fabriqués, réalisés sur Analysette Fritsch et tamis de 100mm de diamètres, sont présentés sur la Figure 66.

Figure 66. Répartition granulométrique des différents grains fabriqués à partir d’une géométrie d’émotteur différente sur le MiPro 5L

Les résultats des répartitions granulométriques montrent une quantité de grosses particules supérieures à 1000µm variant de 6.5 à 15%. L’émotteur contenant 14 lames perpendiculaires est celui qui donne le moins de grosses particules supérieures à 1000µm. Cette géométrie est similaire à celle du MiPro 250mL, la seule différence étant les lames perpendiculaires. Les lames perpendiculaires sont donc testées sur le MiPro 250mL afin de s’assurer que cette nouvelle géométrie peut aussi être utilisée sur cet appareil. Les résultats montrent que la position des lames n’a pas d’influence sur la répartition granulométrique des grains fabriqués (Figure 67)

Figure 67. Influence de la forme perpendiculaire des lames et parallèle de l’émotteur du MiPro 250mL sur la répartition granulométrique des grains

III.4.3.2.

Un nouvel émotteur est fabriqué pour le MiPro 1.9L contenant 10 lames de même largeur et longueur que l’émotteur d’origine mais avec une épaisseur de 1 mm et un espace entre les lames de 4 mm, similaire à celui du MiPro 250mL et 5L. Les lames sont positionnées perpendiculairement sur les trois émotteurs. Les caractéristiques des nouveaux émotteurs sont présentées dans le Tableau 18 et les nouveaux émotteurs du MiPro 250mL et 5L sont présentés sur la Figure 68.

Tableau 18. Caractéristiques des nouveaux émotteurs utilisés dans les trois tailles de granulateurs

Mélangeur/ Granulateur MiPro

Volume du bol (L) 0.25 1.9 5 Nombre de lames sur l’émotteur 6 10 14

Largueur des lames (mm) 5.5 9.9 10 Diamètre des lames (mm) 19.5 33.9 44 Epaisseur des lames (mm) 1 1 1 Espace entre chaque lame (mm) 4 4 4

Position des lames ⊥ ⊥ ⊥