La cuite continue verticale est une solution très efficace
01.07.2017
Plus de 30 ans se sont écoulés depuis la première mise en service d’une cuite continue verticale (VKT) en Allemagne. La VKT est depuis de plus en plus employée. D’abord, dans les sucreries de betteraves européennes, puis en 1995 à Dubaï avec la toute première utilisation pour les produits de grande pureté (pureté de la massecuite d’environ 99,5 %) et ces dernières années aussi dans les sucreries de canne pour améliorer leur efficacité.
Il y a une raison si la VKT est de plus en plus fréquemment utilisée aussi bien dans les sucreries de betteraves que de canne, ainsi que dans les raffineries de sucre. Le perfectionnement de la technique de mesure et de régulation, ainsi que l’emploi accru de l‘électronique et de la technique d’automatisation ont fourni dans les années 80 les conditions requises pour automatiser le fonctionnement des appareils à cuire discontinus (DVK).
Moins d’eau ajoutée et d’énergie consommée
L’expérience des contremaîtres de l‘atelier sucre et des opérateurs de ligne a continué d’être nécessaire. Mais leurs tâches ont diminué et se sont de plus en plus limitées à la surveillance des installations et des processus. En mode automatisé, la sursaturation a pu être maintenue de façon plus constante grâce à une pression régulière dans la calandre et la proportion de grains fins a ainsi fortement diminué. L’ajout d’eau pour rincer les grains fins et la consommation d’énergie nécessaire à la cristallisation ont diminué.
À partir de là, il n’y avait plus qu’un petit pas à faire avant d‘utiliser la VKT à la verticale. Pour la perfectionner, on a profité des avantages des DVK. De puissants agitateurs assurent ainsi un brassage continu et donc un bon transfert thermique.
Les compartiments de la VKT fonctionnent avec un niveau d’environ 400 millimètres au-dessus du bord du faisceau qui est réduit par rapport aux DVK. Elle a ainsi besoin de nettement moins de pression de la vapeur de chauffe. En réduisant les capacités, il est possible de diminuer sans problème la pression de la vapeur de chauffe et ainsi l’évaporation d‘eau. Il n’est pas nécessaire d’ajouter de l’eau. Grâce à la réduction de la pression de la vapeur de chauffe, l’évaporation d’eau et le débit massique de la massecuite peuvent donc être abaissés à zéro – par exemple lors de l’arrêt du séchage du sucre ou des centrifugeuses –, sans beaucoup gêner la circulation de la massecuite.
Pourquoi le calorifugeage est déterminant
Les DVK sont calorifuges afin de réduire la perte de chaleur et la formation de grains fins sur l’enveloppe extérieure. Ce calorifugeage est encore plus important pour les VKT afin d’éviter autant que possible le nettoyage des compartiments. En plus du calorifugeage, on utilisait pour cela une double enveloppe aux endroits critiques (fond de sortie à deux cônes ; zone entre le bord inférieur du faisceau et le fond de sortie) dans le cas des solutions de grande pureté. Le chauffage s’effectuait avec de la vapeur ou des eaux de condensation. La baisse de température de la massecuite dans ces zones et donc l‘augmentation de la sursaturation et du risque d’incrustation étaient ainsi largement évitées. Pour prévenir les problèmes de corrosion dans la double enveloppe qui peuvent survenir lors de l’arrêt en dehors de la campagne, seuls des rubans de chauffe électriques sont encore utilisés ici aujourd’hui.
La régulation de la VKT a été constamment améliorée. Avec une pression constante dans la calandre, il est donc possible de régler de façon homogène la teneur en matière sèche de la massecuite dans chaque compartiment selon la valeur de consigne spécifiée. On réagit aux variations du débit en adaptant la pression de la vapeur de chauffe. Les différents circuits de régulation sont reliés entre eux pour que les opérateurs de ligne s’occupent surtout des tâches de surveillance, hormis cette adaptation.
De grandes économies de vapeur et la constance élevée du processus
Depuis le milieu des années 90, les VKT sont de plus en plus employées dans les raffineries de sucre – pour les massecuites de grande pureté. Pour l’alimentation en vapeur de la VKT, il est souvent possible d’utiliser les vapeurs sortant du produit du premier évaporateur à flot tombant pour concentrer la liqueur avec une pression nettement inférieure à 1 bar absolu. D’où des économies considérables de vapeur et un processus extrêmement constant.
En raison de la pureté élevée de la massecuite R1 dans les raffineries de sucre, il faut nettoyer les différents compartiments environ tous les sept jours. Grâce à la possibilité de contourner chacun des compartiments (by-pass), la VKT peut être exploitée pendant le nettoyage à l’eau bouillante avec presque le même débit. Il est possible de la faire fonctionner dans une raffinerie de sucre toute l’année sans interruption.
Avec des puretés plus faibles dans tous les jets de cristallisation des sucreries de betteraves et de canne, l’intervalle entre deux phases de nettoyage est nettement plus long. 50 à 60 jours s’écoulent ainsi entre deux nettoyages pour la massecuite du bas produit. Le nettoyage d’un compartiment dure environ 5 heures. Même pendant ce temps, la VKT peut continuer de fonctionner avec une capacité nominale, en adaptant la pression de la vapeur de chauffe.
Depuis quelques années, la VKT gagne en importance dans les sucreries de canne aussi. L’objectif est d’économiser de l’énergie lors du processus de production – et d’avoir en même temps un fonctionnement plus continu et une qualité plus homogène de la massecuite. Un autre avantage : il est possible de produire de l’énergie électrique avec la bagasse disponible en plus, de l’injecter dans le réseau public et de la vendre.
Certes, les VKT consomment plus d’énergie électrique à cause des puissants agitateurs, mais ceux-ci permettent d’obtenir une teneur en cristaux bien meilleure dans la massecuite. Avoir moins d’égouts circulant dans l’atelier sucre réduit nettement la consommation d’énergie totale de la sucrerie de canne.
Nos commandes : de nouvelles installations, des remplacements, des extensions
Outre les nouvelles installations, BMA a également exécuté au cours des deux dernières années des commandes d’appareils en remplacement et d‘extensions. Nous avons remplacé les anciens appareils par une VKT de bas produit et une autre destinée au sucre blanc à l’usine de Clauen en Allemagne qui appartient à Nordzucker.
Dans la sucrerie de betteraves de Sidi Bennour et dans la raffinerie de sucre Casablanca de Cosumar au Maroc, nous avons agrandi la VKT à 3 compartiments pour la massecuite du bas produit et la VKT à 4 compartiments pour la massecuite R1 d’un compartiment chacune. L’objectif était d’augmenter la capacité et d’optimiser l’atelier sucre. Pour les nouvelles installations, les fondations de la VKT sont systématiquement prévues de manière à ce qu’il soit possible d’ajouter un compartiment sans problème.
Le carnet de commandes de BMA prouve que la VKT trouve de plus en plus d‘acquéreurs même en dehors de l’Europe. Nous supposons que cette évolution va se poursuivre et que la VKT continuera de gagner en importance grâce à la vapeur économisée, même dans les sucreries de canne.
