Bilan thermique de la chaudière à vapeur

Bilan thermique de la chaudière à vapeur

Définition de la levure

Une levure (ou Saccharomyces cerevisiae) est un champignon unicellulaire apte à provoquer la fermentation des matières organiques animales ou végétales. Les levures sont employées pour la fabrication du vin, de la bière, des alcools industriels, des pâtes levées et d’antibiotiques. Elles ont besoin d’air pour se multiplier, mais l’absence d’air n’est pas non plus sans conséquence sur son développement.La cellule de la levure Saccharomyces cerevisiae est composé de : paroi cellulaire, membrane cellulaire, cytoplasme, noyau, vacuole et des mitochondries.Saccharomyces peut produire l’énergie nécessaire à sa survie et à sa reproduction de deux manières différentes, en fonction du milieu ambiant. Ces deux modes de production d’énergie sont :
 la voie aérobie (respiration en présence d’air) : transformation du glucose en dioxyde de carbone et énergie sous forme d’ATP à l’aide de l’oxygène, ce processus est exploité par les levureries pour multiplier les cellules.  la voie anaérobie (fermentation en absence d’air) : transformation du glucose en éthanol et dioxyde de carbone en absence de l’oxygène, ce processus est exploité par les boulangers.

 Processus de production de la levure

Préparation du milieu de culture

La mélasse, l’urée, le sulfate d’ammonium et le mono ammonium phosphate se sont des éléments essentiels dont la levure a besoin au cours de sa fermentation.  Préparation de la mélasse : la mélasse présente pour la levure une source de Carbone sa préparation (75% betterave + 25% canne) consiste à une dilution, décantation, stérilisation et clarification.  Préparation de l’urée, sulfate d’ammonium et le mono ammonium phosphate : ces sels nutritifs offre pour la levure les sources d’azote et du phosphate et leurs préparations comprend seulement une dilution jusqu’à l’obtention du brix voulu. Après la préparation, chaque élément sera stocke dans une cuve, en attendant sa consommation lors de la phase de fermentation. À partir d’une souche mère soigneusement sélectionnée, on régénère 20 à 24 capsules, plantées dans un milieu de culture qui contient les éléments nécessaires (vitamines, sels nutritifs, mélasse) pour une meilleure croissance de la levure jusqu’à l’obtention d’un volume de 800 L de culture qui sera utilisé lors de la pré-fermentation.

Pré-fermentation

Cette opération se poursuit dans un pré-fermenteur bien nettoyé par la soude à une température de 90 °C et rincé à l’eau. Avant le refoulement du volume de 800 L, le milieu doit être préparé par les éléments suivants : la cuve est remplie par le volume d’eau nécessaire puis on ajoute le sulfate de magnésium, les vitamines, l’eau de javel pour la stérilisation et l’acide sulfurique pour ajuster le pH. La mélasse, sulfate d’ammonium et le mono ammonium phosphate sont ajoutés graduellement au cours de la pré-fermentation selon les besoins de la levure. L’air (crée par l’agitation) aussi est apporté graduellement avec le temps suivant la concentration de la levure dans le milieu.

Fermentation de la levure

Le contenu du pré-fermenteur est pompé dans un fermenteur(F4) alimenté par l’urée, ainsi que les éléments nutritifs ajoutés précédemment. Cette opération qui dure environ 16h se déroule dans un milieu suffisamment oxygéné pour favoriser le développement de la biomasse. A la fin de la fermentation on obtient la levure mère, qui va subir une séparation puis un stockage. La levure mère obtenue va encore servir à la fermentation, par un ensemencement pour donner naissance à une levure commerciale.

Séparation de la levure mère

Après l’obtention de la levure mère et la levure commerciale. Le moût obtenu à la sortie des fermenteurs contient les cellules de levures et une solution liquide qui présentent les restes du milieu nutritif.Dès que la fermentation de la levure mère touche sa fin, le moût levuré ML est envoyé vers un séparateur centrifuge afin de séparer la phase solide (crème) de la phase liquide (moût délevuré MDL). La crème qui sort de chaque ligne de séparation est refroidit dans un échangeur de chaleur avant son stockage dans les cuves de garde. La crème obtenue après séparation est acidifiée par l’acide sulfurique à PH=2 pour éviter la contamination, puis stockée dans des cuves munies d’un système de refroidissement à une température de 5°C pour ralentir le métabolisme cellulaire.

Filtration

La filtration consiste à éliminer l’eau présente dans la levure, la crème de levure est transférée dans le filtre rotatif, l’eau résiduelle peut ainsi s’écouler jusqu’à obtention de la consistance souhaitée de la matière. Lors de son passage sur le filtre rotatif la couche de levure formée est arrosée à l’aide de trois douches pour éliminer les traces de mélasse pouvant rester. La couche filtrante d’amidon de pomme de terre (qui est collé sur le filtre à tambour) permet de laisser passer seulement l’eau contenu dans la crème, ensuite la levure est enlevée du cylindre au moyen d’un couteau racleur et envoyé vers l’emballage.

Séchage

La levure sort du filtre à l’état pâteux et passe dans un mélangeur puis dans une grille percée de trous pour avoir une granulométrie bien déterminée. Donc, la levure granulée est récupérée dans des bols pour passer dans des sécheurs qui fonctionnent par l’envoi d’un courant d’air sec et chaud auparavant filtré sur la levure granulée.
Il existe deux types de la levure sèche :
 La levure sèche instantanée ou S.P.I : Sous forme de bâtonnet, elle a une durée de séchage réduite, durant 20 minutes environ, pour une quantité de 1000Kg. Elle est caractérisée par une force fermentaire supérieure à celle de la S.P.H.  La levure sèche active ou S.P.H : Sous forme de petits grains sphérique, sa durée de séchage est d’environ 4 H pour une quantité de 400Kg à 500Kg.

Emballage

Cette étape s’effectue par des machines spécialisées :  Emballage de la levure fraiche : L’emballeuse est composée de boudineuse, découpeuse et enveloppeuse. Quand la patte de la levure fraiche passe par cette machine, on obtient en sortie un produit sous forme de paquets de poids nette entre 497g et 513g. Puis, ils sont rangés dans des cartons qui sont automatiquement dirigés et déposés sur des palettes puis stockés dans une chambre froide.  Emballage de la levure sèche : Pour emballer la levure sèche, elle passe dans un appareil d’emballage spécifique qui aspire l’air des paquets pour une conservation à longue durée.

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Table des matières

Introduction générale.
CHAPITRE I : Contexte général du projet 
1. Présentation de la société
2. Processus de fabrication de la levure
3. Présentation du projet
CHAPITRE II : Rappels théoriques fondamentaux 
1. Formules de flux thermiques
2. Formules des flux de pertes
CHAPITRE II I: Description de la chaudière de LESAFFRE-Maroc
Introduction
1. Eau douce
2. La combustion
3. Généralités sur les chaudières à combustible
CHAPITRE IV : Bilan thermique de la chaudière BABCOCK de LESAFFRE-Maroc
Introduction
1. Calcul du flux thermique du fioul
2. Calcul du flux thermique de l’eau
3. Calcul du rendement de la chaudière
4. Calcul du flux de pertes au niveau de la chaudière
5. Interprétations des résultats et recommandations
Conclusion générale
Bibliographie et Webographie
Annexe 1
Annexe 2

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