L’extrusion réactive se positionne souvent en substitution aux procédés batch qui mettent en oeuvre des réacteurs en discontinu. L’extrusion réactive est généralement plus performante : elle permet de réaliser « plus avec moins » en termes de consommation de matières premières, de réactifs, d’énergie et demande des investissements moins lourds. Elle est donc à la fois plus écologique et plus économique.

Les procédés d’extrusion réactive offrent de nombreux avantages :

  • Plus productifs  : procédé continu avec des temps de réaction rapides et des temps de séjour courts
  • Plus simples : le réacteur est dérivé des machines conventionnelles d’extrusion utilisées depuis de nombreuses années par les fabricants de matériaux plastiques
  • Plus sûrs  : la réaction est confinée et réalisée dans un volume réactionnel faible
  • Plus économiques  et écologiques : l’extrusion réactive permet de réaliser des économies en termes de coûts d’exploitation avec une consommation énergétique réduire. Les systèmes réactifs sont également plus compacts et donc moins encombrants au sol.

HT 88 plastique

Qu’est-ce que l’extrusion réactive ?

Le procédé d’extrusion réactive est réalisé dans un extrudeur-réacteur continu , le plus souvent avec une technologie bivis co-rotative. Il offre une capacité de mélange exceptionnelle à l’échelle moléculaire. L’extrudeur-réacteur est donc particulièrement performant pour réaliser des réactions en milieux visqueux ou traiter des procédés rhéologiquement complexes (viscosité apparente > 100 Pa.s et/ou viscosité variable), avec une maîtrise optimisée du couple temps-température.

Dans un extrudeur-réacteur bivis, les réactions sont mises en œuvre en phase homogène ou hétérogène :

  • Réactions en phase homogène
    • Polymérisation en masse
    • Modifications chimiques des polymères: greffage, réticulation, fonctionnalisation, dépolymérisation, etc.
    • Réactions en phase liquide relevant de la chimie organique classique
  • Réactions en phase hétérogène
    • Systèmes biphasiques liquide-liquide (liquide non miscibles): par ex., neutralisation de la caséine, saponification (viscosité croissante en fonction du taux de conversion)
    • Systèmes biphasiques solide-liquide: par ex., la cuisson alcaline papetière, 
blanchiment-fractionnement de la cellulose, etc.
  • Réactions enzymatiques
    • Hydrolyse des biopolymères (amidon et protéines)

L’extrusion réactive est une technologie d’avenir

L’extrusion réactive est une technologie qui permet d’intensifier des procédés avec des avantages très positifs tant économiques qu’environnementaux :

  • Intensification des procédés, dont la réduction du temps de mélange des réactifs et des économies d’énergie grâce à un échange de chaleur optimisé
  • Maîtrise de la chaîne complète des  réactions, dont contrôle de la pression et de la température
  • Conception compacte des équipements, avec un encombrement au sol réduit
  • Confinement de la réaction et utilisation de quantités réduites de matières premières, offrant une meilleure sécurité pour les opérateurs et des risques réduits pour l’environnement
  • Qualité constante grâce au procédé continu et sa reproductibilité (enregistrement et archivage des paramètres)

En savoir plus sur l’extrusion réactive au service de l’industrie chimique