L’objectif de cette U.E. est double :
- d’une part, rappeler les lois fondamentales des transferts couplés masse/chaleur ainsi que les principes de base de modélisation et d’interprétation des opérations de séchage convectif ;
- d’autre part, présenter en détail les phénomènes fondamentaux des procédés de séchage doux (séchage sous vide) les plus couramment retenus pour la stabilisation et la mise en forme de produits solides thermosensibles (produits pharmaceutiques, alicaments, vitamines, etc.. ) tels que la lyophilisation, l’atomisation, le séchage par contact,
Les grands chapitres de ce cours sont les suivants :
Rappels : Air humide & Séchage convectif :
Diagrammes air humide. Température humide. Psychrométrie.
Transferts couplés. Analogie Chilton et Colburn. Diffusivités massiques (régimes fickien et de Knudsen) et des coefficients convectifs.
Courbes de sorption. Enthalpie de sorption.
Cinétiques de séchage. Périodes constante et décroissante. Modèle diffusionnel.
Estimation temps de séchage. Critères de choix des types de séchoir.
Lyophilisation :
Principe du procédé. Etapes élémentaires. Modélisation des transferts de masse et de chaleur sous vide poussé.
Mécanismes limitants. Temps de lyophilisation.
Technologie et conduite des lyophilisateurs : Congélation. Nucléation. Croissance. Sublimation primaire. Dessiccation secondaire. Influence des paramètres opératoires sur la qualité du lyophilisat. Transition vitreuse et diagramme de lyophilisation. Température de collapse. Stabilité du lyophilisat. Capteurs de commande et de contrôle.
Atomisation :
Principes du procédé. Critères de choix. Avantages. Eléments ce de conception et de dimensionnement. Modes d’écoulement de l’air. Facteurs de qualité. Dispositifs d’atomisation (buses ; disque rotatifs).
Séchage par contact sous vide :
Principe du procédé. Avantages et inconvénients. Phases de séchage. Profils de température.
.Périodes agitation repos. Modélisation. Critères d’optimisation.
