Retro-Fit dans la production d’acides aminés : BHS livre des filtres rotatifs sous pression pour l’industrie des compléments alimentaires

septembre 2018

Aperçu des références

Projet

Nouveau processus dans la fabrication d’acides aminés

Technologie

Druckdrehfilter RPF A12

Lieu d’utilisation

Filtre rotatif sous pression RPF A12

Secteur

Alimentation & Fourrages

Application

Filtration des cristaux de L-thréonine

Solution

Remplacement d’automates de filtration sous pression horizontaux par des filtres rotatifs sous pression

En tant qu’acide aminé essentiel, la L-thréonine est capitale dans l’alimentation tant animale qu’humaine et est produite à l’échelle industrielle dans le monde entier. Un fabricant américain de compléments alimentaires utilisait pour la filtration des cristaux de L-thréonine des automates de filtre à presse horizontaux qui n’étaient plus actuels. BHS-Sonthofen a testé plusieurs de ses propres systèmes de filtration pour cette utilisation de filtration exigeante et a sélectionné, avec le client, le filtre rotatif sous pression comme alternative performante s’intégrant de manière optimale dans la production existante.

La L-thréonine doit être fournie aux êtres humains et aux animaux à travers l’alimentation. Un manque peut provoquer, entre autres, des perturbations du développement et de la croissance ainsi qu’un affaiblissement du système immunitaire. La L-thréonine produite industriellement est particulièrement utilisée dans l’élevage car le fourrage à base de céréales n’apporte pas aux animaux la quantité nécessaire de cet acide aminé. La L-thréonine s’emploie aussi dans la médecine humaine : en cas de problèmes digestifs, de carences, de sous-alimentation liée à l’organisme et de nutrition parentérale.

Processus du client aujourd’hui inadapté

Pour séparer les cristaux de L-thréonine des liqueurs mères aqueuses, le fabricant américain de compléments alimentaires utilisait jusqu’à présent des automates de filtres à pression horizontaux à fonctionnement discontinu. L’utilisation de ce filtre entraînait cependant des difficultés : la faible fiabilité avec de courts intervalles de maintenance, les frais importants liés aux pièces de rechange nécessaires, notamment pour le tissu filtrant, et les fastidieux nettoyages manuels retardaient la production. En outre, le gâteau de filtration était pressé à haute pression, ce qui engendrait de multiples cassures des cristaux sensibles, conduisant ainsi à une perte du produit. Par ailleurs, en raison des phases d’entretien de plusieurs jours nécessaires toutes les six à huit semaines, un autre filtre devait être disponible pour remplacer le premier lors de son immobilisation.

Le fabricant avait donc besoin d’un système de filtre moderne et plus efficace tout en s’adaptant bien à la production existante. Les données fondamentales étaient fixées : filtration de 2 500 kg de cristaux de L-thréonine par heure, pour une pureté supérieure à 98,5 %, une humidité résiduelle inférieure à 20 % et une consommation d’eau fraîche inférieure à 0,12 litres par litre de suspension. C’est avec ces contraintes que l’entreprise s’adressa à BHS-Sonthofen.

Deux types de filtres en lice

Afin de trouver la solution de filtration optimale, Garrett Bergquist, ingénieur de projet en techniques de filtration chez BHS-Sonthofen à Charlotte/NC (USA), choisit de mener une série d’essais en laboratoire avec différents types de filtres et paramètres : « Nous avons effectué des essais sous vide et sous pression ainsi que des lavages à une et plusieurs étapes avec et sans déshumidification intermédiaire avec différentes proportions d’agent nettoyant et diverses épaisseurs de gâteau.

Pour déterminer quel est le processus le plus efficace, des tests en laboratoire complets sont essentiels. » Ce n’est qu’à l’étape suivante que des tests continus de plusieurs semaines sont réalisés avec les méthodes potentiellement les plus adaptées. Ceux-ci sont importants pour pouvoir identifier les problématiques survenant à long terme dans des conditions proches de celles de production, comme l’état du tissu filtrant.

« Nos préférences se portaient sur deux solutions : un filtre rotatif sous pression avec lavage à contre-courant à une étape et déshumidification intermédiaire, ou un filtre à bande avec lavage à contre-courant à deux étapes et déshumidification intermédiaire », résume Bergquist au sujet des tests continus. « Les deux systèmes de filtre conviennent à la tâche, le traitement délicat de la matière solide notamment prédestinait tant le filtre à bande que le filtre rotatif sous pression à une utilisation avec des produits sensibles comme les compléments alimentaires. » Il fallait maintenant observer de près l’application spécifique et tous les paramètres de fonctionnement pour fournir au client la recommandation optimale.

Retrofit avec BHS-Sonthofen

Le choix se porta sur le filtre rotatif sous pression, même si le filtre à bande présentait certains avantages comme une pureté légèrement plus élevée et une consommation d’eau légèrement inférieure et était utilisé avec succès à travers le monde par BHS dans ce secteur. C’est ici qu’entre en jeu l’excellente expertise de BHS-Sonthofen concernant l’optimisation globale des processus. « Même si les chiffres penchaient en faveur du filtre à bande quant à la qualité du produit et à l’efficacité des ressources, le filtre rotatif sous pression est dans ce cas le meilleur choix », affirme Bergquist. « Il permet en effet d’obtenir une moindre humidité résiduelle, ce qui est important pour l’étape suivante du processus dans le sécheur. » Avec une humidité résiduelle atteignant 25 pour cent en utilisant le filtre à bande, le sécheur intégré actuel serait surmené. Au contraire, le filtre rotatif sous pression diminue l’humidité résiduelle à moins de 19 pour cent. Ainsi, le client pouvait continuer à utiliser le reste de son installation sans problème après l’intégration du nouveau filtre, conformément à l’esprit de la pensée Retro-fit.

Le nouveau filtre, un filtre rotatif sous pression BHS de type RPF A 12 doté d’une surface filtrante de 2,88 m², remplace deux automates de filtre à presse d’une surface filtrante d’env. 6 m² chacun. Et nous n’avons pas seulement économisé de la place : la durée de la maintenance a été diminuée d’un dixième par rapport à la durée originale. Avec une disponibilité de la machine supérieure à 96 %, le client obtient un gain d’efficience considérable dans la filtration de L-thréonine sans avoir à adapter ou modifier toute la chaîne de processus, et ce, grâce à l’aide de BHS-Sonthofen.