Tous les dépôts ne se ressemblent pas
Comparaison des procédés de nettoyage mécanique et chimique d'un évaporateur à flot tombant
Comment nettoyer correctement un évaporateur à flot tombant ? La réponse dépend du type de dépôts et de leur emplacement dans l'atelier d'évaporation. Les examens effectués par BMA montrent de nettes différences entre les effets qui vont des couches molles pouvant être facilement enlevées aux dépôts compacts très durs. L'article classe les principaux procédés mécaniques et chimiques et compare la durée de nettoyage, la consommation d'eau et de produits chimiques, ainsi que la pression de service.
Ces dépôts se forment sur les surfaces internes des tubes dans les évaporateurs et les réchauffeurs de jus de l'industrie sucrière. Ils sont composés d'éléments organiques et inorganiques, ils diminuent la conductibilité des tubes de chauffe et ils augmentent ainsi la résistance au transfert thermique. Plus ces dépôts grandissent et plus le coefficient de transfert thermique (HTC) diminue nettement – et donc la capacité de traitement du jus de l'atelier d'évaporation.
La composition selon l'effet d'évaporation
La composition des dépôts varie selon la position de l'évaporateur dans l'atelier et est surtout déterminée par la température et la concentration du jus. Des chercheurs australiens ont observé que les dépôts se forment plus rapidement notamment dans le premier et le dernier effet d'évaporation, car les conditions qui y règnent favorisent leur apparition. Les dépôts sont constitués en général de phosphates, de silicates et de sels acides organiques.
Certains pays produisent du sucre brut avec un simple procédé de clarification en utilisant du saccharate de calcium – fabriqué avec du lait de chaux et une solution sucrée – ou du lait de chaux comme principal clarifiant. Dans d'autres pays comme l'Inde et la Colombie, le sucre blanc de plantation est produit avec un processus de sulfitation simple ou double ; du lait de chaux est là aussi utilisé lors du processus de clarification. Le jus chaulé lors de la sulfitation simple ou double, ainsi que la solution sucrée lors de la double sulfitation sont ensuite décolorés au gaz SO₂, afin de réduire les composés colorants.
L'analyse réalisée par BMA dans une sucrerie indienne
Un examen effectué par BMA dans une sucrerie de sucre blanc de plantation en Inde montre les différentes compositions possibles de ces dépôts. L'atelier d'évaporation local fonctionnait uniquement avec des évaporateurs à flot tombant. Le tableau suivant montre la composition et la structure des dépôts dans les différents effets d'évaporation.
L'analyse montre de nettes différences entre les effets d'évaporation. La proportion de phosphate de calcium et de composés à base de soufre est particulièrement élevée dans les premiers effets ; le sulfate de calcium est présent dans tous les effets. Les silicates par contre sont surtout plus fréquents dans les derniers effets. Parallèlement à cela, la structure des dépôts change également. Alors que les dépôts sont encore mous dans les premiers effets et peuvent être facilement retirés, des couches compactes très dures apparaissent dans les effets suivants et ne peuvent être enlevées que difficilement de manière mécanique.
Un nettoyage en fonction du dépôt et des conditions d'exploitation
Afin de retirer les dépôts sur les surfaces internes des tubes, les évaporateurs sont nettoyés de façon chimique et/ou mécanique en fonction de la sucrerie, de la qualité de la canne à sucre et du procédé de clarification utilisé. La plaque tubulaire supérieure doit être pour cela accessible dans le cas des évaporateurs à flot tombant. Cela se fait en règle générale en ouvrant le couvercle et en retirant le distributeur de jus. En option, il est possible de surélever le dôme ; le couvercle reste alors fermé et le distributeur de jus peut demeurer dans le dôme. Le tableau suivant récapitule les différents procédés de nettoyage.
The impact of mechanical and chemical cleaning methods on the operational efficiency and cost of falling-film evaporators was the key topic in Dr. Omkar Thaval’s presentation at this year’s ASSCT conference (21–24 April 2026) in Mackay, Australia. Here are some impressions from the BMA conference stand.
