Cristallisation par fusion dans l'industrie de la biochimie

Bien que les matières à base de pétrole continuent à dominer le secteur des plastiques de consommation de hauts volumes, les plastiques biodégradables attirent de plus en plus d'un point de vue économique, mais aussi écologique.

Plastiques biodégradables

Installation DB ETLX 3

Deux principaux facteurs rendent les polymères biodégradables plus attractifs que jamais au plan économique. Le premier, c'est la croissance galopante des coûts de production du pétrole suite à l'épuisement des réserves les plus facilement accessibles. Le deuxième concerne les problèmes écologiques et économiques d'évacuation des déchets. Ces facteurs comptent parmi les plus grands déclencheurs du développement de polymères biodégradables présentant des propriétés similaires à celles de leurs contreparties à base de pétrole.

 Matières premières

Les polymères biodégradables sont produits à partir de biomasse, comme le sucre, l'amidon, le manioc, le seigle et le maïs, des produits qui se dégradent facilement pour se transformer en sous-produits acceptables pour l'environnement.

Pour fabriquer un polymère biodégradable présentant des propriétés comparables aux plastiques à base de pétrole, le procédé en amont doit fournir des éléments constitutifs monomériques dans leur forme la plus pure possible, étant donné que toute impureté présente dans la matière de départ pourrait avoir un effet catastrophique sur les propriétés mécaniques ou la résistance aux UV de la forme finale du polymère.

Bien que la cristallisation par distillation ou fusion puisse être utilisée pour la purification des monomères, la cristallisation par fusion offre actuellement les températures de procédé les plus basses possibles qui permettent de séparer efficacement les éléments constitutifs monomériques souhaités. Comparé à la cristallisation statique par lots ou dynamique en couches, le procédé de cristallisation par fusion en suspension permet un fonctionnement continu, avec une réduction significative de la consommation d'énergie. 

Le procédé de cristallisation par fusion en suspension continue de GEA a été appliqué avec succès à la purification de lactide, par exemple. Un produit ultra pur est produit en une seule étape à partir d'une matière impure et le produit purifié peut être transformé en aval en une série de produits finals. Grâce au procédé de cristallisation par fusion en suspension, les vitesses de croissance du cristal sont 1000 fois inférieures qu'avec la cristallisation en couches, garantissant ainsi une formation délicate de cristaux ultra purs.

Concernant la séparation liquide-solide, GEA propose des colonnes de lavage qui séparent efficacement les cristaux purs du liquide principal. Les cristaux purs sont lavés rigoureusement dans la colonne de lavage avec leur propre fusion, ce qui permet de se passer de la phase de récupération d'un liquide de lavage séparé. Les colonnes de lavage GEA se caractérisent par des vitesses de fonctionnement lentes, allongeant la durée de vie des pièces en mouvement.