Comment fonctionne un recycleur de solvant industriel ?

💡 À retenir :

• Un recycleur de solvant industriel fonctionne par distillation : le solvant usagé est chauffé jusqu'à évaporation, les vapeurs sont condensées dans un échangeur, et le distillat récupéré est réutilisable avec un rendement de 85 à 95 %.
• La charge utile représente environ 70 % de la capacité totale de la cuve pour absorber le moussage et la dilatation ; un sur-remplissage entraîne un risque de surpression et de pollution du distillat.
• Un cycle de distillation dure en moyenne 4 à 5 heures pour un solvant courant (acétone, xylène, éthanol) et 10 à 12 heures pour l'eau.
• La distillation atmosphérique convient aux solvants dont le point d'ébullition est inférieur à 170 °C ; au-delà, la distillation sous vide abaisse la température d'ébullition d'environ 30 % pour protéger le solvant et l'équipement.
• Les résidus non volatils (résines, peintures, vernis, encres, huiles, pigments, polymères) restent au fond de la cuve et sont traités comme des déchets dangereux ; les sacs de distillation thermorésistants facilitent leur évacuation sans contact opérateur.
• La conformité ATEX, la mise à la terre, la ventilation de l'atelier et le contrôle du distillat avant réutilisation sont des exigences non négociables pour tout solvant à point d'éclair bas.

Le fonctionnement d’un recycleur de solvant repose sur un procédé de distillation par lots qui sépare le solvant des contaminants présents dans le liquide usagé. Sous l’effet de la chaleur, le solvant s’évapore tandis que les résines, pigments, huiles, encres ou polymères restent dans la cuve. Les vapeurs passent ensuite dans un condenseur avant d’être récupérées sous forme liquide.

Le solvant contaminé est introduit dans la cuve, dans la limite du taux de remplissage indiqué par le fabricant. Cette marge tient compte de la dilatation du liquide et du risque de moussage pendant l’ébullition. Un remplissage excessif peut entraîner le passage de liquide dans le circuit vapeur. Ce phénomène pollue le distillat, encrasse le circuit et peut provoquer une montée en pression. Après le chargement, l’opérateur règle la température cible et la durée du cycle selon le solvant traité. Les appareils automatisés permettent de mémoriser les paramètres de fonctionnement. 

Lorsque la température atteint le point d'ébullition du solvant, celui-ci se vaporise. Les contaminants non volatils (résines, pigments, huiles, encres, polymères) restent au fond de la cuve, car leur point d'ébullition est très supérieur ou parce qu'ils sont insolubles dans la phase vapeur. Les vapeurs de solvant circulent dans le circuit vapeur vers le condenseur. Cet échangeur de chaleur, refroidi par air (ventilateur intégré) ou par eau selon les modèles, ramène les vapeurs à l'état liquide. Le distillat coule dans un récipient de collecte dédié et est prêt à être réutilisé. Un cycle dure en moyenne 4,5 heures pour un solvant courant comme l'acétone ou le xylène. Pour l'eau, la durée monte à 10 à 12 heures, en raison de sa chaleur latente d'évaporation élevée.

Une fois le cycle terminé, les résidus concentrés restent au fond de la cuve sous forme de boues ou de masse pâteuse. Ils peuvent être évacués :

La durée d’un cycle et la qualité du distillat dépendent du solvant, des contaminants, de la charge introduite et des réglages de la machine. Le moussage peut apparaître avec les liquides contenant des résines ou des tensioactifs. Il ralentit l’évaporation et peut entraîner du liquide contaminé dans le circuit vapeur. Le taux de remplissage doit alors être adapté aux consignes du fabricant. Un condenseur encrassé ou insuffisamment refroidi ne transforme pas entièrement les vapeurs en liquide. Cette situation peut augmenter la durée du cycle et modifier l’aspect du distillat. La composition chimique, le point d’ébullition et la nature des contaminants permettent aussi de choisir un recycleur selon le type de solvant.

La distillation atmosphérique couvre la majorité des solvants industriels courants (acétone, éthanol, isopropanol, toluène, xylène, white spirit), dont le point d'ébullition est inférieur à 170 °C. Au-delà de ce seuil, la chauffe nécessaire pour atteindre l'ébullition risque de dégrader thermiquement le solvant ou d'approcher dangereusement sa température d'auto-inflammation. La distillation sous vide résout ce problème. En abaissant la pression à l'intérieur de la cuve grâce à une pompe à vide ou à un générateur de vide pneumatique, la température d'ébullition du solvant chute d'environ 30 %. Un solvant qui bout à 200 °C en atmosphère normale peut ainsi être distillé autour de 140 °C, ce qui préserve ses propriétés et réduit la sollicitation thermique de l'équipement. Cette option est particulièrement adaptée aux solvants dits "écologiques" de substitution, souvent à point d'ébullition élevé, et à certains solvants chlorés thermolabiles. Elle nécessite cependant un équipement adapté (cuve étanche, circuit vapeur dimensionné en conséquence) et une vérification de la compatibilité des matériaux.

La cuve en inox à double enveloppe constitue le cœur de l'appareil. L'espace entre les deux parois est rempli d'huile diathermique portée en température par des résistances électriques. Ce chauffage indirect évite les points chauds locaux et réduit le risque de dégradation du solvant au contact d'une surface trop chaude. Le circuit vapeur relie la cuve au condenseur. Son dimensionnement conditionne directement la sécurité : un circuit sous-dimensionné ou partiellement obstrué fait monter la pression dans la cuve. En fonctionnement normal, la surpression reste dans la plage 0 à 1 bar ; au-delà, les dispositifs de sécurité doivent intervenir.

Le condenseur/échangeur est refroidi par air (ventilateur) dans la majorité des appareils de petite et moyenne capacité. Une option refroidissement à eau existe pour les solvants à bas point d'ébullition ou lorsque la température ambiante dépasse 35 à 40 °C. Le condenseur est généralement placé en position latérale ou basse par rapport à la cuve chaude pour optimiser l'échange thermique. Les capteurs surveillent en permanence la température de l'huile diathermique et la température des vapeurs à l'entrée et à la sortie du condenseur. Tout écart anormal déclenche une alarme ou l'arrêt du cycle. 

Les solvants traités sont pour la plupart inflammables. Tout recycleur installé en zone ATEX doit être certifié en conséquence (classifications Ex II 2G Zone 1 et 2, ou Ex II 3G Zone 2 selon l'environnement). La mise à la terre de l'équipement et des récipients de collecte est obligatoire pour éliminer les risques d'étincelles électrostatiques. L'atelier doit être ventilé en permanence pendant le cycle. Même un appareil décrit comme "circuit fermé" génère des vapeurs lors du chargement et du dépotage des résidus. Les concentrations en COV peuvent dépasser les VME si la ventilation est insuffisante. Les points de vigilance à respecter impérativement :

• Ne jamais dépasser la charge utile recommandée (environ 70 % du volume de la cuve).
• Maintenir le condenseur propre et fonctionnel avant chaque cycle.
• Ne jamais obstruer le circuit vapeur ni le laisser partiellement bouché.
• Porter les EPI adaptés (gants résistants aux solvants, lunettes, tablier) lors du chargement et de l'évacuation des résidus.
• Attendre le refroidissement complet de la cuve avant d'ouvrir le couvercle et d'évacuer les résidus.
• Ne pas mélanger des solvants de familles chimiques différentes dans une même cuve (risque de réaction, de point d'ébullition imprévisible, d'azéotrope).

Les résidus de distillation sont des déchets dangereux (code déchet 07 07 08 ou similaire selon la nature du solvant). Leur évacuation requiert un bordereau de suivi de déchets (BSD) et une filière agréée.

Le contrôle du solvant recyclé permet de vérifier sa compatibilité avec l’usage prévu. Le volume récupéré ne garantit pas la pureté du distillat. Les résultats doivent être comparés au solvant neuf et aux critères définis par le procédé industriel.

Le contrôle visuel permet de repérer :

• une coloration inhabituelle ;
• un aspect trouble ;
• des particules ;
• un dépôt ;
• une séparation en plusieurs phases ;
• une émulsion.

Un distillat trouble peut signaler la présence d’eau, de contaminants ou une séparation incomplète. Un changement de couleur peut indiquer la présence de pigments, d’encres ou de résines. Un liquide limpide ne garantit pas l’absence de contaminants.

La densité peut être mesurée avec un densimètre ou un aréomètre compatible avec le solvant. La mesure doit être réalisée à une température définie, puis comparée à la valeur du produit neuf. Selon l’usage, le contrôle peut aussi porter sur :

• la teneur en eau ;
• la conductivité électrique ;
• la composition du distillat ;
• les valeurs de référence du procédé.

Ces contrôles concernent notamment les secteurs de l’électronique, du traitement de surface, de la peinture et de l’imprimerie.

Un test d’utilisation permet de vérifier le comportement du solvant recyclé dans l’atelier. Il peut porter sur :

• le rinçage d’un pistolet de peinture ;
• le nettoyage d’une pièce ;
• le lavage d’un rouleau d’impression ;
• l’élimination d’une résine ;
• l’absence de traces après évaporation.

Le résultat doit être comparé à celui obtenu avec le solvant neuf.

Un distillat non conforme ne doit pas être réutilisé directement. Plusieurs points doivent être contrôlés :

• le remplissage de la cuve ;
• la température du cycle ;
• la durée du cycle ;
• l’état du condenseur ;
• la présence d’eau ;
• le mélange de plusieurs solvants ;
• la nature des contaminants.

Le lot peut faire l’objet d’une nouvelle distillation. Une analyse complémentaire peut être nécessaire lorsque sa composition reste inconnue. La capacité, le niveau d’automatisation, la configuration ATEX et la présence d’un générateur de vide influencent le prix d’un recycleur de solvant.