Séchage sous vide par contact

Le séchage sous vide par contact est un procédé de séchage réalisé à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Le produit est alors en contact direct avec des parois chauffées ou des outils de mélange. La pression réduite fait baisser le point d'ébullition du liquide, ce qui permet un séchage efficace à basse température.

Le transfert de chaleur s'effectue principalement par conduction thermique et par transfert de chaleur par contact. La convection ne joue qu'un rôle secondaire. La surface spécifique de transfert de chaleur de l'appareil revêt donc une grande importance. Une grande surface de contact augmente la vitesse de séchage et l'efficacité énergétique.

Les besoins en chaleur pour l'évaporation sont décrits par l'équation suivante :

Qdot = mdot * Delta_h_vap

• Q_(dot) est la puissance thermique fournie (W)
• m_(dot) est le débit massique de l'eau ou du solvant en phase vapeur (kg/s). 
• h_(vap) est l'enthalpie d'évaporation du liquide (J/kg).

Le taux de séchage résulte du bilan énergétique :

m_(dot,evap) = Q_(dot) /Δh_(vap)

• m_(dot,evap) est le débit d'évaporation du liquide (kg/s) 
• Qdot correspond à la puissance thermique nominale (W) 
• Delta_h_vap est l'enthalpie d'évaporation (J/kg).

Le flux thermique traversant la paroi chauffée peut être décrit par l'équation suivante :

Qdot = U * A * ΔT

• U est le coefficient global de transfert thermique (W/(m²·K)) 
• A est la surface de transfert thermique (m²)
• Delta_T correspond à la différence de température entre le fluide caloporteur et le produit (K)

Le séchage sous vide par contact est utilisé pour les poudres, les granulés, les pâtes et les suspensions. Il s'agit d'un procédé important dans les industries chimique, agroalimentaire, pharmaceutique et des batteries. Ce procédé est particulièrement adapté aux produits sensibles à la température et susceptibles de s'oxyder. Les solvants peuvent être récupérés avec un haut degré de pureté, ce qui évite leur rejet dans l'environnement.