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Communication Dans Un Congrès Année : 2013

Apport de l'approche numérique DEM pour la compréhension de l'évolution des propriétés physico-chimiques des particules lors de l'enrobage en voie sèche

Philippe Grosseau

Résumé

Dans cette étude, l'intérêt est porté sur l'effet des conditions opératoires sur l'enrobage en voie sèche de grosses particules " hôtes " par de fines particules " invitées " et aussi sur la modélisation de cet enrobage selon la méthode par éléments discrets (DEM) afin de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu. Dans ce travail, les matériaux choisis comme particules hôtes sont les Suglets® (des granules sphériques constituées principalement de sucre) et les particules invitées sont en stéarate de magnésium (StMg). Ces deux éléments sont introduits en poudre dans un mélangeur de 1L à fort taux de cisaillement, le Cyclomix. Les propriétés du produit final, comme la coulabilité, la mouillabilité et le degré d'avancement du revêtement, ont été caractérisées. La variation de l'indice de coulabilité est étudiée en fonction de la durée de traitement dans le Cyclomix pour diverses vitesses de rotation, taux de remplissage et rapport de taille de particules hôte et invitée. La coulabilité des produits a été améliorée en augmentant la durée du mélange ou la vitesse de rotation, tandis que le taux de remplissage de solide ne semble pas avoir d'importance marquée. Le degré de recouvrement des particules hôtes augmente avec la durée de mélange, et la vitesse de rotation des pales. La simulation des mouvements de particules dans le mélangeur par DEM a permis d'obtenir des informations sur la position, la vitesse des particules, et d'autres paramètres énergétiques, ainsi qu'une estimation du degré de mélange à tout instant. Grâce à l'interprétation de ces mouvements de particules à l'intérieur du Cyclomix, nous pouvons expliquer les différences de comportements déduites de l'analyse des propriétés physico-chimiques (Sato et al. 2012) des produits composites obtenus. Investigations of the effect of the operation conditions on the dry coating and the motion of particles in a high shear mixer by the DEM simulation have been done. The Suglet® and the MgSt materials have been chosen as the host/invited particles, respectively. The treatment of dry coating has been carried out in the Cyclomix, high shear mixer at different rotational speeds, filling ratio of the samples and particle size ratio to observe the effect of the operation conditions on the dry coating. The properties of the products, such as the flowability, wettability and the conversion ratio have been analyzed. The flowability has been improved along with the operation time of Cyclomix. Higher speeds of rotation of the Cyclomix can improve the flowability more rapidly. However, the flowability does not seem to be sensitive to the filling ratio. To simulate the flow of host/guest particles in the mixer, the Discrete Element Method (DEM) was applied. Experimental results such as flowability and wettability can be explained with particles flows evolutions inside the Cyclomix with different rotational speed.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-00872895 , version 1 (15-10-2013)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00872895 , version 1

Citer

Eric Serris, Akira Sato, Philippe Grosseau, Gérard Thomas, Alain Chamayou, et al.. Apport de l'approche numérique DEM pour la compréhension de l'évolution des propriétés physico-chimiques des particules lors de l'enrobage en voie sèche. XIV° Congrès de la Société Française de Génie des Procédés, Oct 2013, Lyon, France. pp.No 38. ⟨hal-00872895⟩
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