Accueil > Publications > Les procédés de séchage (plaquettes, sciure, biomasses...)

Les procédés de séchage (plaquettes, sciure, biomasses...)

Publiée le 24/05/18

Pourquoi sécher des plaquettes forestières ou autres matières premières ?


La première question qui vient à l'esprit quand on parle du séchage, c'est quel est l'intérêt de ce procédé ?
Pour répondre, il faut partir des caractéristiques physico-chimiques des produits à traiter, et surtout de l'humidité de ces produits.
En effet, nous savons que, comme expliqué sur l'article traitant du process de la fabrication des granulés, l'humidité est un facteur déterminant de la qualité finale du granulé. De manière générale, on considère qu'une matière peut être granulée lorsque son taux d'humidité ne dépasse pas 13%. Dans la pratique, on essaie généralement d'être un peu en deçà de ses 13%.
Le PCI (pouvoir calorifique inférieur) dépend directement de l'humidité de la matière. Dans les plages d’humidité fréquemment utilisées dans le bois énergie (10% à 65% d’humidité), le PCI varie de 1 370 à 4 610 kWh/tonne soit un facteur 3.4.
Ainsi, même lorsqu'on souhaite "simplement" brûler des plaquettes forestières, il convient de maîtriser la teneur en eau de la matière pour avoir une meilleure combustion.

Comment sécher la matière première?


Prenons un exemple simple, mais concret. L'humidité constatée sur de la plaquette forestière oscille entre 40 et 50%. Si l'on souhaite produire des granulés et ou des bûches compactées à l'aide de cette matière, il est nécessaire comme expliqué ci-dessus de faire descendre l'humidité jusqu'à environ 12%.
Pour celà, nous allons utiliser la capacité de saturation de l'air : c’est la capacité à stocker un volume d’eau dans l’air, cette capacité
évolue en fonction de la température de l’air et son taux initial d’humidité, plus l’air injecté est chaud et sec, plus il pourra emmagasiner d’humidité avant saturation. On peut qualifier le séchage sous deux catégories :
Le procédé de séchage "naturel" consiste à disposer la matière dans des hangars sous forme de cônes et de laisser ainsi l'air circuler, se charger en humidité, et abaisser celle des plaquettes. Ce procédé, bien que peu couteux, est extrêmement long et ne permet pas d'atteindre des humidité nécessaires pour la production de granulés.

Le procédé de séchage artificiel, dans lequel nous allons injecter de l'air chaud dans la matière à sécher (plus l'air est chaud, plus la capacité des saturation est élevée. L'air sera donc capable de capter une quantité d'eau plus importante).

Le deuxième procédé est le seul à devoir être envisagé lorsque l'on souhaite produire des granulés à partir de la matière à sécher (les cycles de production se doivent d'être idéalement en continu).
Il existe deux grands types de séchoirs artificiels :

Les séchoirs "tapis" ou "à bandes" basse température


Le séchoir à bande est constitué d'un tapis amenant la matière au sein d'un caisson traversé par de l'air entre 85 et 95°C. Cet air est renouvelé en permanence et prend contact avec la matière à sécher une seule fois, il se charge donc en humidité puis est évacué du caisson. La matière dispose elle d'un temps de séjour au sein du caisson de 30 à 40 minutes, cette donnée peut évidemment varié et être adaptée en fonction de l'humidité initiale du produit. Des capteurs en entrée et en sortie de caisson permettent de contrôler l'humidité en temps réel du produit pour intervenir sur la vitesse d'avancement du tapis.
La chaleur est générée par une chaudière à eau qui produit de la vapeur. Cette vapeur d'eau est ensuite récupérée sous forme de condensât puis utilisée à l'aide d'un échangeur air/eau afin de fournir les calories à de l'air ambiant pour monter sa température aux alentours de 90°C. C'est cet air ambiant "réchauffé" qui est ensuite insufflé au sein du caisson à l'ai de ventilateur plus ou moins puissants.
Les avantages de ce procédé sont multiples :
Pas de pollution de la sciure

Pas de dégradation thermique de la matière

Possibilité de produire de l'électricité par des systèmes de co-génération


Les inconvénients sont également multiples :
L'investissement est très important, de part les matériels évoqués (chaudière à eau, échangeur air / eau).

Le temps de séchage est allongé comparé à un séchoir tambour

Les étapes échanges thermique impliquent des déperditions énergétiques et donc un besoin en puissance initial plus important qu'un système de séchage à flamme directe


Les séchoirs "tambours" à flamme directe


Le séchoir à à flamme directe est constitué d'un tambour ou trommel rotatif au sein duquel la matière est introduite en continu. Un générateur d'air chaud (dont le combustible peut être de la biomasse diverse, des plaquettes ou même du fioul) va produire de l'air surchauffé dont la température oscillera entre 300 et 800°C. Cet air surchauffé est ensuite injecté au sein du tambour et mis en contact direct avec la mati!ère à sécher.

Les avantages de ce process sont les suivants :
Débits de séchages importants

Technologie nécessitant peut d'interventions de maintenance

Moins de déperdition calorifique => la puissance initiale nécessaire est inférieure à celle d'un séchoir basse température

Investissement initial beaucoup moins important


Les inconvénients d'un séchoir tambour :
Les temps de passage devant être relativement courts, les séchoirs doivent parfois être allongés et peuvent mesurer plusieurs dizaines de mètres

Le risque d'incendie est réel, les températures de fumées associées aux conditions d'inflammabilité des matières doivent être prises au sérieux

De part ces hautes températures, la matière est souvent dégradée et perd en qualité

La mati!ère à sécher est polluée par des restes de combustion, ce procédé de séchage ne convient donc généralement pas pour tous les projets (notamment ceux visant à produire de l'alimentation animale).

Il convient donc encore une fois de bien prendre en compte toutes les problématiques générées par le taux d'humidité de la matière première que l'on souhaite granuler. C'est dans ce cadre que Pellet Process vous accompagne afin de déterminer les solutions adaptées pour votre projet.