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Le génie chimique repousse ses limites

De notre envoyé spécial, Michel Le Toullec
Le génie chimique repousse ses limites

Un calorimètre à large plage de température > La ligne Sensys de calorimètres DSC de Setaram bénéficie de la technologie "3D sensor inside", la plus récente évolution des calorimètres du type Tian-Calvet. Elle convient à une gamme de températures de - 120 °C à + 830 °C.

© D.R.

- Francfort-sur-le-Main, 15 - 19 mai 2006. Les équipements nécessaires à l'industrie des procédés innovent en tentant de combiner productivité et sécurité.

Chauffage, convoyage, pompage, séparation, analyse... : la 28e édition d'Achema vient de faire le point, en dix halls, sur l'innovation appliquée aux industries des procédés. Environ 4 000 exposants ont été vus par près de 200 000 visiteurs issus d'entreprises spécialisées, dans la chimie bien sûr, mais aussi dans la pharmacie, l'agroalimentaire, l'environnement, les matériaux ou l'énergie.

1. Pompes

Indispensables à la plupart des procédés pour le transfert de matières ou les opérations de dosage, les pompes étaient largement à l'honneur à Achema. Chez Prominent, le modèle Delta de pompes doseuses à membrane est original par son système d'entraînement OptoDrive. Ce concept combine rentabilité et simplicité, selon son concepteur. La pompe assure une grande précision de dosage et intègre un système de surveillance des paramètres de dosage hydraulique. La société propose aussi la pompe Makro TZMb, dotée d'une membrane de sécurité multicouche à entraînement mécanique pour le dosage de fluides dangereux.

Milton Roy Europe complète sa gamme de pompes de dosage hautes performances PrimeRoyal. Le modèle K affiche un débit de 330 l/h et une pression jusqu'à 500 bars. Plusieurs options sont possibles : double membrane, compatibilité avec les produits alimentaires... Watson Marlow innove de son côté avec sa pompe péristaltique 520RE LoadSure conçue pour des opérations à des pressions jusqu'à 7 bars. Ce modèle veut concurrencer les pompes à membrane dans l'industrie chimique et le traitement de l'eau.

Chez Johnson Pump, l'accent est porté sur la pompe à lobe Sterilobe dont l'état de surface interne est annoncé 25 % plus fin que les produits actuels. Ses applications privilégiées vont des produits pharmaceutiques aux aliments, en passant par les matières explosives.

À noter aussi deux innovations dans les matériaux permettant d'accroître la tenue des pompes aux environnements les plus agressifs : ESK Ceramics conçoit des composants de pompes en carbure de silicium, tandis que HNP Mikrosysteme les revêt d'un film de diamant synthétique.

2. Matériaux

Proposer des solutions résistant mieux aux produits agressifs est la recherche constante des fournisseurs de matériaux pour le génie des procédés. Les polymères fluorés ont alors un terrain de choix. C'est ainsi qu'Arkema a conçu un grade destiné à une transformation par rotomoulage. Le PVDF Kynar Flex 3200 RG est non-inflammable et très résistant à l'abrasion, aux attaques chimiques et aux radiations. Le rotomoulage permet de produire en une seule opération des pièces creuses, en particulier des tubulures, capables de transporter des acides, des halogènes... Arkema lançait aussi le Kynar 340, un PVDF conducteur qui répond aux critères de la directive Atex sur le matériel utilisé dans les atmosphères explosives.

Dyneon propose un fluoropolymère PFA destiné aux pompes, valves et autres joints pour les procédés chimiques et pharmaceutiques. Le grade 6502 T se destine aussi au revêtement d'équipements afin de leur conférer des propriétés antiadhérentes et de prolonger leur durée de vie. Le Dyneon 1635 est, quant à lui, un PTFE modifié, conçu pour la fabrication de valves et de tubulures présentant un meilleur comportement à la déformation sous charge.

Chez BASF, un traitement de surface par galvanoplastie intégrant du fluoropolymère PFA a été mis au point. Il s'agit d'un dépôt chimique à base de nickel-phosphore contenant des nanoparticules de ce polymère. Le premier marché visé est celui des échangeurs de chaleur : les propriétés antiadhérentes du revêtement réduisent alors les problèmes de fouling et permettent d'espacer l'intervalle entre deux nettoyages. De son côté, Du Pont de Nemours développe des matériaux d'étanchéité en PTFE Téflon expansé.

3. Mesure

Achema a également consacré une large place aux innovations dans l'instrumentation de contrôle de procédés. Dans le domaine de la mesure de température, Raytech annonce avoir multiplié par deux la résolution optique de ses thermomètres infrarouges de la série MI. Ces équipements miniatu-risés peuvent être utilisés dans des environnements dont la température atteint 180 °C sans avoir à être refroidis. Ils sont conçus pour la mesure de température de cibles de petite taille dans des endroits confinés : le capteur ne mesure que 14 mm de diamètre sur 28 mm de long.

Setaram lance la ligne Sensys de calorimètres DSC. Cette ligne bénéficie de la technologie "3D sensor inside", la plus récente évolution des calorimètres du type Tian-Calvet. La plage de température est présentée comme la plus large pour ce type d'instruments : de - 120 °C à + 830 °C. Autre atout, la sensibilité du dispositif est indépendante du poids et de la taille de l'échantillon, du type de creuset et du gaz de balayage. Parmi les autres innovations, on peut aussi citer l'analyseur d'oxygène LaserTrace de Tiger Optics. Basé sur la technologie de spectroscopie moléculaire CRDS (Cavity ring down spectroscopy), ce dispositif détecte des traces aussi infimes que 100 ppt (part par trillion).

La société Avantes annonce, quant à elle, son premier spectromètre exploitant le système de communication sans fil Bluetooth. Son système AvaSpec-BT permet de transférer des données jusqu'à 150 m de distance d'un PC. Ce spectromètre portable ne pèse que 720 g et peut être utilisé pendant six heures en continu sans avoir à être rechargé.

Chez Vega, spécialiste de la mesure de niveau par capteurs radar, le Vegapuls 61 est conçu pour travailler jusqu'à une température de 80 °C et une pression de 3 bars. Il a été approuvé pour une utilisation en zone dangereuse (zone 0).

4. Thermique

Les procédés chimiques demandent des solutions pour le chauffage, le refroidissement, mais également pour l'évaporation et la condensation. C'est dans ce cadre qu'Alfa Laval a présenté à Achema son plus grand échangeur de chaleur à plaques. Le modèle T50 présente des caractéristiques de débit liquide et de surface de transfert répondant aux exigences des grands sites de production. Cet échangeur très compact est conçu pour assurer un bon refroidissement à un prix abordable : il utilise la pression disponible pour le transfert de chaleur, tout en réduisant les pertes de charge dans les orifices et les connexions. Le système permet de combiner les trois types basiques de plaques (low-theta, medium-theta et high-theta) selon cinq arrangements différents.

Chez Dornier, un système de convoyage et séchage utilisant les micro-ondes a été mis au point pour le traitement de produits en vrac. Par rapport au chauffage au contact, par induction ou par infrarouge, les micro-ondes offrent l'avantage d'utiliser la chaleur créée immédiatement à l'intérieur du produit. La société Carbolite exploite le même avantage et propose des fours à micro-ondes pour laboratoires. Ces équipements, capables de fournir des températures de 1 600 °C au maximum, se destinent aux industries des métaux et des céramiques.

ANALYSÉ AU SALONLES MICRORÉACTEURS SORTENT DES LABOS

- La miniaturisation tend à s'appliquer au génie des procédés, comme l'édition 2006 d'Achema l'a confirmée. Ainsi, la société Microinnova s'est fait une spécialité de la conception et de la production de dispositifs microfluidiques sur mesure intégrant canaux, réservoirs, pompes et valves. ESK Ceramics développe, de son côté, des microréacteurs en carbure de silicium (SiC) résistant, à la fois, à des températures jusqu'à 1 500 °C, à l'abrasion et au contact avec des fluides corrosifs. En outre, cette céramique ne libère pas de particules et convient au contact de produits alimentaires. Spécialiste du contrôle des fluides, la société Bürkert réalise des microréacteurs en polymères hautes performances (PEEK, PTFE). Ses composants MicroFluidics se destinent à la recherche pharmaceutique et à la génétique.

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