Intensification du procédé de mélange des poudres en continu par étagement de l'alimentation

Aujourd'hui, l'opération de mélange de poudres est de plus en plus souvent envisagée en continu car elle présente de nombreux avantages dont la limitation de certaines sources de ségrégation. Toutefois, le fonctionnement continu implique la présence de régimes transitoires, par exemple au démarrage, pendant lequel le mélange produit est généralement considéré hors-spécification. Cette thèse a pour but d'étudier des moyens d'intensification d'un procédé de mélange de poudres en continu dans l'objectif de réduire la masse de mélange produite au démarrage, tout en conservant une homogénéité de sortie acceptable. Pour cela, une méthode de détermination du temps d'établissement du régime permanent a d'abord été développée puis différentes configurations d'alimentation ont été étudiées dans l'idée d'apporter la « bonne » quantité de poudre au « bon » endroit et au « bon » moment. Décaler l'alimentation d'une poudre au milieu ou à la fin du mélangeur modifie le profil de composition à l'intérieur du mélangeur permettant d'identifier plusieurs mécanismes de ségrégation mis en jeu, et de produire une masse de mélange pendant la phase de démarrage légèrement plus faible qu'avec une alimentation conventionnelle. Etager ou distribuer l'alimentation sur toute la longueur du mélangeur, en démarrant l'alimentation d'une des poudres après le début de l'expérience permet de réduire significativement la quantité de mélange produite au démarrage par rapport à une alimentation conventionnelle, ainsi que d'obtenir une meilleure homogénéité du mélange en sortie de mélangeur. Un modèle markovien basé sur les observations expérimentales a été développé et permet de prédire la masse de mélange produite au démarrage pour diverses configurations d'alimentation en prenant en compte certains mécanismes de ségrégation.