Recondensation
On appelle « recondensation » la recondensation indésirable de liquides déjà évaporés à l'intérieur d'un appareil de séchage. Ce processus est particulièrement pertinent pour le séchage de poudres et le séchage par contact, car le lit de matière solide est alors en contact direct avec des surfaces chauffées ou un gaz chaud. En principe, les processus de séchage reposent sur un changement de phase de l'état liquide à l'état gazeux : le liquide s'évapore et la vapeur ainsi produite est évacuée de la zone du produit.
L'objectif est que la vapeur quitte le séchoir et ne soit liquéfiée de manière ciblée qu'à l'extérieur de l'appareil, généralement après séparation des vapeurs et des poussières, dans un condenseur. D'un point de vue thermodynamique, la température T_T doit être supérieure à la température du point de rosée T_(T,τ) du mélange vapeur-gaz dans l'ensemble de la chambre de séchage, afin d'éviter toute condensation sur les surfaces des composants. Si une zone plus froide avec TWand < Tτ se forme localement, celle-ci agit comme un piège à condensation : la vapeur entre en contact avec la surface froide, y passe en dessous de son état de saturation et se condense.
La condition de condensation peut être formulée à l'aide de la fonction de pression de vapeur saturante p_sat(T) (par exemple via l'équation d'Antoine). Si la pression de vapeur partielle p_D est supérieure à la pression de vapeur saturante à la température de la paroi, c'est-à-dire
p_D > p_sat(T_paroi),
la condensation est favorisée sur cette surface d'un point de vue thermodynamique. En pratique, cela signifie que les gradients de température, les zones mortes présentant une mauvaise convection ou les éléments de l'appareil insuffisamment tempérés entraînent une recondensation.
Le condensat qui se forme peut retomber dans le lit de poudre ou s'écouler sous forme de film sur les parois de l'appareil. Cela entraîne une réhumidification locale du produit, ce qui déclenche des effets secondaires mécaniques : agglomération accrue due à des ponts de liquide, agglomérats sur les surfaces chauffantes ainsi que des hétérogénéités dans le profil d'humidité résiduelle pouvant aller jusqu'à des zones collantes dans le produit en vrac. De telles zones perturbent le mouvement des particules, modifient le comportement d'écoulement de la poudre et nuisent à la décharge et à la miscibilité.
La recondensation réduit la capacité de séchage effective, allonge la durée du processus et détériore la qualité du produit, car l'humidité supplémentaire doit être à nouveau évacuée. En particulier dans la zone de baisse du taux de séchage, où le produit est déjà chauffé et où la résistance à la diffusion domine, les phénomènes de recondensation peuvent perturber considérablement le déroulement du séchage.
C'est pourquoi il est essentiel d'assurer un contrôle de la température aussi homogène que possible dans l'appareil de séchage. Dans les appareils amixon®, cela est rendu possible grâce à la conception même de l'appareil : chauffage uniforme de toutes les surfaces en contact avec le produit, isolation appropriée et circulation optimale du fluide thermique. Du côté du processus, un débit de gaz suffisamment élevé et correctement guidé, des filtres à vapeur suffisamment grands, des conditions de pression et de point de rosée définies pour le gaz de séchage, ainsi qu'un mode de fonctionnement adapté à la section de séchage contribuent à éviter la recondensation.