FR2782235A1 - Procede et installation de stockage de produits agricoles - Google Patents
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Abstract
Suivant le procédé de stockage de produits agricoles dans un silo de stockage (10), le silo est balayé par un flux gazeux ayant, lors de son introduction dans le silo, une température comprise entre la température ambiante à l'extérieur du silo, et le point de rosée de la masse gazeuse dans le silo.L'installation comporte des moyens pour la mise en oeuvre du procédé.Application aux silos de stockage de céréales.
Description
La présente invention concerne un procédé et une installation de
stockage de produits agricoles dans un silo de stockage.
Le stockage des produits agricoles, notamment les produits granuleux tels que le blé, I'orge, le maïs, le seigle, le tournesol ou encore les petits pois se fait couramment dans des silos. Ces derniers sont constitués par des réservoirs verticaux emplis depuis une entrée ménagée dans leur partie supérieure. Une sortie prévue en partie basse permet le
recueil du grain après stockage.
Dans les installations actuelles, les silos sont installés en plein air et le grain est stocké dans les conditions atmosphériques ambiantes. La
température des grains lors de la récolte est souvent de l'ordre de 30 C.
Ainsi, cette température qui est couramment constatée dans les silos. Même après une longue période de froid intense, la température dans les silos
reste toujours supérieure à 20 C.
Sous l'action de la chaleur, des phénomènes biologiques se produisent dans les silos. Ils conduisent à la fermentation et/ou à l'oxydation des produits agricoles entreposés. De plus, la chaleur favorise la
germination des grains en cas de séchage incomplet.
Les phénomènes de fermentation peuvent engendrer des gaz tels que du méthane qui sont inflammables dans certaines conditions. Ces gaz inflammables sont produits sous forme d'émissions continues et sont à
I'origine de poches de gaz.
De plus, des phénomènes de type grisou peuvent également être rencontrés dans les silos à grains. Ils résultent de la présence de nuages de
poussières organiques formées lors de la manutention du grain.
Aussi, les procédés actuels de stockage en silos à l'air ambiant
conduisent à trois inconvénients majeurs.
Tout d'abord, les risques d'incendie et d'explosion sont élevés du fait
de l'émission de gaz inflammables, comme expliqué précédemment.
De plus, les phénomènes de germination, fermentation et oxydation des grains conduisent à une dégradation progressive de la qualité du
produit.
Enfin, la présence de produits agricoles regroupés en un même lieu est propice au développement d'insectes ou d'arachnéides, dont le développement doit être stoppé par la mise en oeuvre de traitements chimiques dont l'emploi nuit à la préservation de l'environnement et la
santé.
Un procédé de conservation des céréales en silo est décrit dans la demande FR-A-2 688 382. Le procédé décrit dans ce document prévoit de balayer le silo à l'aide de gaz inerte, et notamment d'azote, à température ambiante. Le gaz inerte est obtenu par une séparation sélective de différents composants de l'air. Ce procédé réduit la concentration en oxygène de l'atmosphère contenue dans le silo. Toutefois, la température dans le silo est maintenue constante. EP-B-0 412 471 décrit également l'utilisation d'un gaz tel que l'azote
ou le dioxyde de carbone en vue de l'inertage du silo.
Dans ces deux documents, seule la réduction de la teneur en oxygène de l'atmosphère dans le silo, limite les risques de destruction des
produits stockés.
Or, I'abaissement significatif de la teneur en oxygène de l'atmosphère dans le silo nécessite l'emploi de grandes quantités de gaz inerte, ce qui
augmente le coût d'exploitation de silo.
L'invention a pour but d'apporter une solution aux problèmes mentionnés ci-dessus et notamment de réduire les risques d'accidents corporels, de destruction des silos et des produits agricoles qu'ils
contiennent.
A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de stockage de produits agricoles dans un silo de stockage, caractérisé en ce que le silo est balayé par un flux gazeux ayant, lors de son introduction dans le silo, une température comprise entre la température ambiante régnant à
I'extérieur du silo, et le point de rosée de la masse gazeuse dans le silo.
Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la température du flux gazeux est comprise, lors de son introduction dans le silo, entre 10 C et 20 C et est notamment sensiblement égal à
12 C;
- le flux gazeux utilisé pour le balayage du silo comporte essentiellement de l'air refroidi; - avant son introduction dans le silo, le flux gazeux est refroidi par ajout dans celui-ci d'un fluide frigorigène; - le fluide frigorigène est de l'azote liquide ou du dioxyde de carbone liquide; - le flux gazeux refroidi est un mélange d'air atmosphérique et d'azote liquide vaporisé, dans les proportions de 2 à 4,7 litres d'azote liquide pour m3 d'air atmosphérique; et - la teneur en oxygène du flux gazeux introduit dans le silo est comprise entre 10 et 15% en volume, et est notamment sensiblement égale
à 12%.
L'invention a en outre pour objet une installation de stockage de produits agricoles dans un silo de stockage, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'introduction dans le silo d'un flux gazeux ayant, lors de son introduction, une température comprise entre la température ambiante régnant à l'extérieur du silo et le point de rosée dans la masse
gazeuse dans le silo.
Suivant un mode particulier de réalisation, I'installation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - lesdits moyens d'introduction du flux gazeux comportent des moyens d'injection d'un fluide frigorigène dans le flux gazeux, avant son
introduction dans le silo.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va
suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence à la figure unique qui est une vue schématique d'une installation de stockage de
produits agricoles selon l'invention.
L'installation représentée sur la figure 1 comporte une cellule 10 d'un
silo vertical de stockage de produits agricoles en grain, tel que du blé.
Celle-ci comporte, à son extrémité inférieure, une sortie 12 d'extraction des produits agricoles. Elle comporte, dans sa partie supérieure, une entrée 14
de chargement des produits agricoles.
L'entrée 14 est reliée, par une conduite d'acheminement 16, à une
unité 18 de chargement des produits agricoles dans le silo.
L'unité de chargement 18 est adaptée pour transporter les produits
agricoles dans un flux gazeux d'entraînement propulsé mécaniquement.
Ainsi, elle comporte une extrémité 20 d'introduction des produits agricoles en aval de laquelle est disposée, sur une dérivation 22, une soufflante 24
adaptée pour établir le flux gazeux d'entraînement des produits agricoles.
L'extrémité amont de la soufflante prélève de l'air dans l'atmosphère pour
créer le flux gazeux d'entraînement.
En aval de la dérivation, est disposée une zone de filtrage 26 adaptée pour recueillir les poussières et les fibres indésirables dans les
produits agricoles introduits.
L'installation 10 comporte en outre des moyens 34 d'introduction dans le silo d'un flux gazeux, ayant lors de son introduction dans le silo, une température comprise entre la température ambiante régnant à l'extérieur
du silo et le point de rosée de la masse gazeuse contenue dans le silo.
Le point de rosée correspond à la température au-dessous de laquelle commence la condensation de l'eau contenue dans la masse gazeuse. Ils sont adaptés pour un balayage vertical du silo de sa partie
inférieure vers sa partie supérieure avec le flux gazeux refroidi.
En particulier, les moyens 34 d'introduction du flux gazeux refroidi comportent une soufflante 36 prélevant de l'air atmosphérique et acheminant celui-ci à la base du silo 10 par l'intermédiaire d'une conduite d'injection de gaz refroidi 38. En aval de la soufflante 36, est prévu sur la conduite d'injection 36, des moyens 40 de mélange de l'air ambiant et d'un fluide frigorigène tel que de l'azote liquide. Ce fluide frigorigène est stocké dans un réservoir 42 connecté aux moyens de mélange 40. Le fluide frigorigène peut également être produit par une unité de production locale
installée à côté du silo.
Le débit d'azote liquide injecté est adapté en fonction du débit d'air introduit par la soufflante 36 afin de fixer la température du flux gazeux injectée dans le silo à une température comprise entre 10 C et 20 C est
avantageusement sensiblement égale à 12 C.
A cet effet, le volume d'azote liquide ajouté à l'air atmosphérique
prélevé est compris entre 2 et 4,7 litres pour un volume d'air de 100 m3.
A titre d'exemple, ainsi, pour un débit d'air injecté dans le silo de
15000 m3/h, le débit d'azote liquide ajouté est sensiblement égal à 500 I/h.
Dans sa partie supérieure, le silo 10 comporte un évent 40
d'évacuation des excès gazeux résultant du balayage du silo.
L'installation représentée fonctionne de la manière suivante.
Lors de l'introduction des produits agricoles en grains par l'extrémité , ceux sont acheminés jusqu'au silo 10 par la circulation du flux gazeux d'entraînement issu de la soufflante 24. Les produits agricoles sont
communément introduits à une température comprise entre 25 et 35 C.
Ainsi, après remplissage complet du silo, la température à l'intérieur du silo
est de l'ordre de 30 C.
Après chargement des produits agricoles en grains, le silo 10 est progressivement refroidi par injection à sa base du flux gazeux refroidi depuis les moyens 34. Lors de cette introduction du flux gazeux refroidi, l'air
initialement contenu dans le silo est progressivement chassé par l'évent 40.
Le flux gazeux introduit dans le silo est constitué essentiellement d'air atmosphérique auquel s'ajoute l'azote ayant servi à l'abaissement de la température. Dans les moyens de mélange 40, le refroidissement de l'air est
obtenu par vaporisation complète de l'azote liquide injecté.
Ainsi, le flux gazeux introduit est monophonique et a une température homogène. L'introduction du flux gazeux refroidi est poursuivi jusqu'à ce que la température dans le silo ait atteinte une température de stockage appropriée inférieure à la température ambiante et supérieure au point de
rosée de la masse gazeuse contenue dans le silo.
Le silo est alors fermé pour éviter les échanges gazeux et thermiques
avec l'extérieur et l'injection de flux gazeux refroidi est stoppée.
En variante, I'introduction du flux gazeux refroidi est maintenu pendant toute la durée de stockage, avec un débit variant en fonction des
périodes de l'année.
A l'issue de la phase initiale d'introduction du flux gazeux refroidi, la teneur en oxygène dans le silo est réduite à une teneur inférieure à 12 %,
du fait de l'apport d'azote dans l'air introduit.
Lors de la manutention des produits, notamment lors de leur évacuation du silo depuis la sortie 12, la teneur en oxygène est maintenue inférieure à 12 % par introduction d'azote dans les gaines de convoyage. La faible teneur en oxygène lors du convoyage des produits agricoles en
grains limite les phénomènes de type grisou.
On constate que la diminution de la température dans le silo permet de réduire, voire supprimer, les risques d'incendie ou d'explosion, ainsi que
les risques de détérioration de la qualité des produits stockés.
De plus, la mise en oeuvre d'un tel procédé évite de recourir à un traitement chimique des produits stockés, réduisant ainsi la pollution
engendrée par une telle installation.
Avec le procédé selon l'invention, le flux gazeux est refroidi avant son introduction dans le silo à une température comprise entre le point de
rosée et la température extérieure.
Dans ces conditions, le risque de condensation, résultant de l'introduction d'un gaz refroidi dans le silo est supprimé puisque la
température du gaz est supérieure au point de rosée.
Le mélange de l'azote liquide et de l'air atmosphérique en dehors du silo avant leur introduction dans celui-ci, évite les hétérogénéités de températures dans le silo. En effet, celles-ci conduiraient à l'existence dans le silo de régions o règnent de très faibles températures, ces régions étant alors soumises à l'humidité.
Claims (9)
1.- Procédé de stockage de produits agricoles dans un silo de stockage (10), caractérisé en ce que le silo est balayé par un flux gazeux ayant, lors de son introduction dans le silo, une température comprise entre la température ambiante régnant à l'extérieur du silo, et le point de rosée de
la masse gazeuse dans le silo.
2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température du flux gazeux est comprise, lors de son introduction dans le
silo, entre 10 C et 20 C et est notamment sensiblement égal à 12 C.
3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le flux gazeux utilisé pour le balayage du silo comporte essentiellement de l'air refroidi.
4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que, avant son introduction dans le silo, le flux gazeux est
refroidi par ajout dans celui-ci d'un fluide frigorigène.
5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fluide
frigorigène est de l'azote liquide ou du dioxyde de carbone liquide.
6.- Procédé selon les revendications 3 et 5 prises ensembles,
caractérisé en ce que le flux gazeux refroidi est un mélange d'air atmosphérique et d'azote liquide vaporisé, dans les proportions de 2 à 4, 7
litres d'azote liquide pour 100 m3 d'air atmosphérique.
7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la teneur en oxygène du flux gazeux introduit dans le silo est comprise entre 10 et 15% en volume, et est notamment
sensiblement égale à 12%.
8.- Installation de stockage des produits agricoles dans un silo de stockage (10), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'introduction dans le silo d'un flux gazeux ayant, lors de son introduction, une température comprise entre la température ambiante régnant à
I'extérieur du silo et le point de rosée dans la masse gazeuse dans le silo.
9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens d'introduction du flux gazeux comportent des moyens d'injection d'un fluide frigorigène dans le flux gazeux, avant son introduction
dans le silo.
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