Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article présente les applications agroalimentaires de la cryogénie dans les procédés de refroidissement et de surgélation de produits. Il décrit en particulier les bases théoriques associées à la mise en œuvre de cette technologie, les éléments d'une installation type, la sécurité, les principaux matériels et leur utilisation. Enfin, un exemple de dimensionnement est explicité avec mise en pratique de la méthodologie présentée, cet exemple est également comparé à un dimensionnement plus complet réalisé à partir d'un logiciel développé par Air Liquide.
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This article presents the agrifood applications of cryogenics in cooling and freezing processes for products. It describes in particular the theoretical basis related to the implementation of this technology, the elements of a typical installation, safety, the main equipment and their use. To conclude, an example of dimensioning is explained together with the methodology involved and this example is also compared to a more complete dimensioning achieved via a software developed by Air Liquide.
Auteur(s)
-
Jo ALGOET : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
-
Jean-Pierre BERNARD : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
-
Alain CLOAREC : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Philippe GOMEZ : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
-
Pierre KOWALEWSKI : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
-
Cemal OZTAS : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
INTRODUCTION
Les fluides cryogéniques comprennent les gaz dont la liquéfaction par compression ne peut pas se faire à la température ambiante. La cryogénie, du grec « kryos » qui signifie froid, glace, est la science des températures inférieures à 123 K (ou – 150 oC) et s'appliquent aux principaux gaz tels que l'azote, l'hélium, l'argon, l'oxygène et l'hydrogène.
D'autre part, bien qu'il n'existe que sous forme solide ou gazeuse à la pression atmosphérique, le dioxyde de carbone (CO2) est aussi considéré comme fluide cryogénique dans l'industrie.
En agroalimentaire, l'utilisation des gaz cryogéniques est une solution alternative, techniquement intéressante par rapport au froid mécanique dans les procédés de refroidissement et de surgélation de produits alimentaires. Les deux principaux fluides utilisés sont l'azote et le dioxyde de carbone. Cet article décrit donc les intérêts et les applications associés à leur utilisation.
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Applications et matériels associés
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2. Mise en œuvre dans une application industrielle
2.1 Installation type
Une installation comprend les principaux éléments suivants (figure 2) :
-
un stockage cryogénique ;
-
une ligne de transfert ;
-
un équipement lié à l'application avec son système d'extraction des gaz ;
-
les équipements de sécurité.
2.2 Stockage
-
L'azote est stocké sous forme liquide à basse pression, typiquement 1,5 bar relatif soit – 189 oC, dans des réservoirs isolés sous vide afin de limiter les entrées thermiques, de capacité variable : 3 000 à 50 000 litres voire supérieure dans certains cas. Ils sont en général verticaux pour limiter l'encombrement au sol (figure 3).
-
Le CO2 est lui stocké sous pression classiquement à 20 bar relatif et – 20 oC dans des réservoirs isolés sous vide ou simple enveloppe avec une isolation type mousse polyuréthanne. Dans ce cas, les stockages horizontaux sont équipés d'un groupe froid mécanique pour condenser le CO2 vaporisé à cause des entrées thermiques.
2.3 Ligne de transfert
Il existe deux technologies industrielles (figure 4) :
-
ligne isolée sous vide : composée d'une tuyauterie interne dans laquelle circule le fluide, recouverte d'une isolation multi-couches pour limiter le rayonnement et d'une tuyauterie extérieure avec un vide inter-paroi (< 10–6 mbar). Elle a la meilleure performance thermique ;
-
ligne isolée avec mousse type polyuréthanne : elle est plus simple à mettre en œuvre mais a une moins bonne performance thermique.
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Mise en œuvre dans une application industrielle
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
AIR LIQUIDE, Fournisseur de gaz industriels http://www.airliquide.com (page consultée le 8 juin 2010) http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp : site consulté le 8 juin 2010.
HAUT DE PAGE
Directive européenne 2006/42/CE relative aux machines.
Articles du Code du travail français R. 4222 (avec alinéas) relatifs au renouvellement d'air et aux locaux à pollution spécifique.
Règlement européen no 1333/2008 qui abroge la directive européenne 89/107 sur les additifs alimentaires.
Règlement européen no 852/2004 relatif à la sécurité des aliments, la mise en place d'un système HACCP et procédures en particulier.
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Procédé et dispositif de surgélation, EP 0505222B1
Procédé...
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