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"Perfectionnements aux procédés et appareils de diffnsion de matières sucrése oa antres- Sons 'les bénéfices de la Convention Internationale de 1883 eu égard à la demande de Brevet déposée en France le 2 Juin 1930 , @
La présente invention a pour objet daux perfea.. tionnements aux procédés de diffusion déjà usités: 1'un consiste à'ohauffer préalablement dtane façon convenable les matières qui doivent entrer en diffusion$ de façon à coaguler certaines, substances étrangères an sacra avant que l'action de dissolution paisse- s'exercer sur ces substances afin d'obtenir des jus de diffusion plus pars;
l'autre consiste en des dispositifs mécaniques, ré- alisant trèa simplement les conditions nécessaires- à une bonne "diffusion continue en mouvement", c'est-à-dire
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une circulation méthodique et un contact intime des soli- des à diffuser et des liquides diffusants grâce à Un brassage mécanique approprié, ce qai est particulière- ment nécessaire lorsque l'on a traité préalablement les matières par la chaleur; cest en effet dans ce cas que l'on a le plus à craindre, dans les diffusions ordinaires, le "collage" des matières et la circulation irréguliè- re de jus à travers la masse de matières, plus ou. moins "collée".
L'ensemble de ces perfectionnements constituera donc un procédé de "diffusion continue'* très homogène et très logique qui vawêtre décrit ci-après :
Il est évident toutefois qu'on peut scinder le procédé en deux et n'en employer que la première ou la seconda partie séparément ; mais on ne réaliserait de cet- te façon, évidemment aussi, qu'une partie des avantages que donne le procédé intégral. Voici donc la description de l'ensemble du procédé,
La première opération à effectuer est la coagu- lation par la chaleur de matières albuminoïdes, pectiques, gommeuses, etc., avant qu'elle puissent entrer en dissolution dans les bains successifsude la diffusion.
Il est bon de rappeler ici qu'un but tout-à-fait semblable était poursuivi par certains procédés antérieurs qui préconisaient la "dessication" complète préalable des matières sacrées à travailler ; maisces procédés poursuivaient aussi et surtout le but de pouvoir rendre "inaltérables" par cette dessication les matières premiè- res des sucreries, de façon que celles-.ci puissent les travailler toute l'année.
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Mais aassi en contrepartie de cas avantages
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recherchées par elle, ane telle "dessiccation' exige ane dépense très grande de chaleur.
Le procédé suivant la présente invention préco-
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nise simplement de chauffere sans viser dn tout à les sécher, les matières, telles que fragments de betteraves, cannes à sacra, on antres, à traiter il consiste à por-
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tzar ces matières à la température optima (soit. par exam ple eatre80tet 100R centigrades pour la betterave) pour obtenir que lë matières albaminoldes, pectiques$ etc..., qui y accompagnent le sacre soient "coagttlees" avant dtentrer dans les bains de dissolution successifs de la "diffasion.
La dépense de chaleur nécessaire à cette opéra- tion n'est qae de quelques dizaines de calories par kilog
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de matière à traiter, tandis que le Oséchagem en réclame plus de cinq cents.
D'ailleurs ces calories à fournir avant l'entrée en diffusion ne doivent même pas être considérées,comme une dépende supplémentaire de chaleur car elles se re- trouvent dans la matière pendant la diffusion, opération
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pendant laquelle on chauffe habituellement oelle-ol1 dhu part pour y maintenir la température favorable à l'épais
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ment du sucre, et dtaatre part pour en sortir le jas chaud paisqa'il doit aller ensuite à l'évaporation.
Ainsio quoique ne demandant que peu ou point de chaleur supplémentaire, le procédé suivant la présente invention procure l'avantage considérable de la plus
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grande pureté des jus de diffusion recherché dans le "se-! chageH complets Les expériences préalables au dépôt de ce brevet ont prouvé qae la simple élévation de tempera-.
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ture peut, presque aussi bien que la "séchage*, complet, coaguler les matiétes, albnminoides, pectiques et autres, avant la diffusion,
Bn outre, le chauffage des matières sucrées à
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la température de coagulation peut âtre obtenue par trans- mission de chaleur dans un bain liquide* diane façon beaucoup plus facile et avec une installation moins
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cofttenseg que le Inséchagows qui exige d'immenses appareilfl pour l'exposition des matières à l'action d'air ou gaz chauds, car les coefficients de transmission de chaleur par l'intermédiaire de ceux-ci sont très faibles, tandis qu'ils sont beaucoup plus élevés par l'intermédiaire de liquides;
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On petit d'ailleurs également réaliser le chaaf- fage suivant le présent procédé, dans des appareils tout- à-fait semblables aux séchoirs, en empêchant simplement
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l'air (on les gaz) d'y cireulere der façon à chauffer la matière en vase clos, (tandis quai lorsqu'ils fonction- nent se véritables séchoirsp on y fait circuler abondam- ment air, ou gaz pour évaporer 1'qaô) :
16, déjà, de cette façon on bénéficierait de davantage d'une installation
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de matériel environ 7 fois moindre pour le simple "chaud-
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fageo que pour le "séchSge" (le "chauffage" réclamant seulement 70 calories environ par kilog de matière* et
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le Rodehagêu bzz,
Mais on arrive à réduire et simplifier encore bien davantage l'installation de matériel pour le
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OchauffageO si l'on peut emprunter la voie liquide pour transmettre la chaleur à la matière ("Cossetteu de botta- rave, par exemple) en plongeant celle-ci dans un bain de chauffage., pour la porter à la température voulue;
(alors que ce moyen est radicalement impossible à employer,
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lorsqu'il s'agit de "séchage"), la seule précaution à prendre pour coaguler les matières étrangères aa sacre et non les dissoudre étant de constituer un bain de chauffage impropre à dissoudre celles-ci, par exemple en le saturant dans la mêmeproportion de tontes les matiè- res solubles que contient la matière qa'on y mettra chauf- fer, Cette conditionnera réalisée d'une façon simple et tout-à-fait automatique en laissant toujours le même bain fonctionner en cycle fermé : les matières successives qui y seront baignées et qui en seront ensuite sorties et égouttées, le satureront de toas les produits solubles qu'elles contiennent.
Il est à remarquer en outra que la réalisation matérielle de ce bain d'échaudage de la matière peut être faite avec an élément presque identique à ceux qui sui- vront pour effectuer la diffusion, ce qui donne à l'en- semble du matériel du. procédécomplst un caractère de très grande homogénéité
Le dessin annexé représente à titre d'exemple un mode de réalisation d'une installation suivant la présen- te invention.
Les fig. l-la en sont uneé élévation Lesfig* 2-2a en sont un plan.
La fig. 3 représente schématiquement encoape verticale, une variante de ce mode de réalisation-.
L'élément d'échaudage préalable (on "échaudoir") et les éléments successifs assurant la diffusion conti- nue sont identiques, sauf en ce qui concerne la circula- tion en cycle fermé da jus saturé dans le premier, Cette circulation fait l'objet d'Une description ci-.après,
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Un élément comporte un bac de diffusion 1, un élévateur-séparateur 2 et les conduits de raccordement ramenant les matières et jus séparés.. aux endroits voulus, comme il va être dit.
Les bacs 1 peuvent être d'un type quelconque; on a représenté à titre d'exemple des bacs cylindriques verticaux comportant des bras agitateurs horizontaux 4 rotatifs autour d'axes verticaux 5.
L'élévateur-séparateur 2 a pour organe essen- tiel une hélice 7 verticale à mouvement ascendant, lotira nant dans une enveloppeentôle perforée 8, au contact même de laquelle ses spires passent en assurant ainsi le raclage de la surface filtrante pour maintenir libre le passage du jus dans ses trous.
L'admission des matières se fait à la partie intérieure par un tuyau 9 et un orifice 10, et l'évacus- tion se fait à la partie supérieure 'au moyen de raclettes 11, et à travers un orifice 12 et une canalisation 13.
L'enveloppe en tole perforée 8 est montée dans une enveloppe extérieure pleine constituant un bac en communication par le conduit de raccordement 10 avec le bac 1 : l'espace annulaire entre ces enveloppes (exté- rieure pleine et intérieure perforée 8) est fermé en haut et en bas, de sorte que le jus qui a été filtré par la tôle 8 ne communique plas avec le mélange de matières et de jus du bac 1, passant par le conduit 10 et montant en s'essorant entre les spires de l'hélice.
Le fonctionnement d'un élément de diffusion est la suivant :
La matière à traiter arrive dans la cuve de
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diffusion où elle est arrosée par des jas provenant de l'élément suivant, arrivant par ane canalisation 14.
Elle y descend tout en étan brassée par les bras hori- zontaux rotatifs 4 et passe à la partie ibférieurs dans le tuyau 9 jusqu'à la base du prelier élévateur-sépara- tear 2.
La matière est alors reprise par l'hélice tour nante qui l'élève et l'essore par pression contre la tô- le perforée 8 ; la atière ainsi essorée sort par l'orifi- ce 12 et descend dans l'auge inclinée 13 jusque dans la cave de diffusion suivante. un volet de sortie mani d'un contrepoids réglable 3, et monté sur l'ange 13 per- met de régler la pression d'essorage.
La jas séparé s'écoule entre la taie perforée 8 et la paroi extérieure da séparateur 2 d'ou il va à l'élément précédant (ou., pour le premier élément, à la fabrication) par le tuyau 14.
Les matières à diffuser qui arrivent ainsi dans les bacs successifs sont arrosées par des jas demoins en moins concentrés. Dans la dernière cave elles sont arrosées avec de l'esu arrivant par une canalisation 17, mélangée éventuellement avec les jus faibles venant des presses.
Les matières sont alors évacuées dans une tré- mie 18, généralement après avoir été passées par des presses non représentées.
Pour l'échaudoir qui précède la diffusion, il pourra de préférence être constitué par un appareil tout semblable à l'élément de diffusion ci-dessus dé- crit ; la seule différence résidera, ainsi qu'il a été
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dit, dans la circulation du. jus, qui dans ce cas ne sera pas un jus provenant d'un élément suivant et allant à un élément précédent, mais au contraire sera an jus cons- tamment le même, circulant en cycle fermé dans son seul élément et revenant indéfiniment de. séparateur à la cave dudit élément.
Un calorisateur 19 (préférablement un appareil à chauffage tabulaire, comme ceux généralement adjoints
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aux diffaseura ordinaires) sera adjoint à sa cave pour y réchauffer le jus à la température qu'on vendra y main-.
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tenir : par ce ealorisate!1r passera le jas qui, arrivant du séparateur par un conduit 16, s'y réchauffera et re-
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tournera à la cuve par un conduit z la eirciiation des matières dans la cave et la séparateur étant la. même que dans les éléments de diffusion; si c'est nécessaire pour la quantité de chaleur à transmettre,, une autre quantité de jus prélevée dans la auve et filtrée par an
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tamis 21 Pourra venir par un eond.ait 22* s'ajouter au jus amené par le conduit 16.
Il est fait eici remarquer que l'opération
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dfichaadagè ainsi Pr4coUiséee soit par voie sèche (nté- tait sa complication et son C0' d ,Il$tallatiat soit par voie de trempage dans an bain ne pouvant emporter aucune matière soinble' (par exemple en en interdisant tonte sor- tie en la faisant toujours revenir rigoureusement sur
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la.i-.mdma se distingue nettement des diverses tentatives déjà faites ponr chauffer la cossatte à son entrée en diffusion soit par de la vapeur, soit par je jas de dif- fusion, lili-même préalablement chauffé : dans le caa de 1a4 vapenr. il y avait dilution nniâibiJ. dn j ns de diffusion;
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et, dans les deux cas, des dissolutions nuisibles de matières avant leur coagulation pouvaient encore se faire soit dans l'eau pare résultant de la condensation de la vapeur, soit dans le jus de diffusion employé lequel$ précisément si on prétend ainsi l'obtenir pins pnr, se troave d'autant pins apte à dissoudre encore de ces ma- tières qu'on voudrait lui faire coaguler sans qu'il en dissolve.
Il est fait remarquer aussi que l'emploi d'une hélice verticale ascendante pour élever an mélange de matières solides et liquides et séparer en même temps les parties liquides à travers une t6le perforée qai l'entoure, tandis que les parties solides continuent à être poussées et pressées vers le haut, est aussi très nettement une nouveauté par rapport aux procédés exis- tants comportant des hélices descendantes, horizentales, on faiblement inclinées:
ici ce n'est pas, comme dans le cas de libellée inclinée, sur l'avancement "statique" de la matière Incluse dans chaque spire que 1'on compte pour la faire avancer, mais on se base sar "1' inertie" de la matière ainsi que sur son freinage par frottement avec l'enveloppe immobile qui l'entoure, pour obtenir le mouvement ascendant de la matière par ane certaine vitesse de l'hélice, vitesse telle qae la matière n'ait pas le temps de reprendre sotie Inaction de la pesanteur "la même vitesse en sens ihverse en descendant dans les spires de l'hélice, avant d'avoir été déjà entraînée et élevée.
Il va de soi que l'on peut apporter des modi- fications au procédé et aux appareils de diffusion qui
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ent été décrits ef représentés à titre purement in- dicatif et nullement limitatif sans que l'on s'écarte pour cela du domaine de la présenta Invention. C'est ainsi que par exemple l'installation qui comporte 3 cu- ves au dessin pourrait suivant les circonstances'en comporter plus ou moins : généralement beaucoup plus, la dissolution recherchée du sucre (au d'autre matière ex- fonction/ tractible) étantÚdu nombre de bains successifs..
Suivant une variante dans la réalisation du séparateur hélicoïdale on pourrait encore séparer en deux phases le mouvement des matières dans cet appareil : , dans une première phase, une hélice à glus grande vitesse donnerait l'impulsion nécessaire pour son élévation au mélange de liquides et de solides. dans la seconde phase$ une hélice à moins gran- de vitesse essorerait et presserait vers la sortie du haut les matières solides, lesquelles précisément ne ré-. clament pas pour cela, comme les liquides, une vitesse limite da fonctionnement.
Une variante (voir fig. 3) du dispositif ci- dessus de diffusion continue au moyen de bacs successifs et d'hélices faisant passer les matières: et jas des fins dans les autres, ne comporte que deux bacs conjugués 23, 24 suffisamment grands pour que leur capacité totale soit égale à celle de tonte la batterie du premier mode de réalisation, Des hélices à axe vertical 8a, 8b assu- rent encore la circulation des cossettes, mais cette fois dans les bacs eux-mêmes, liane suivant un mouvement descendant l'antre suivant un mouvement ascendant :dans ce cas, c'est la surface même des spires des hélices qui doit être perforée pour laisser passer le jus en sens
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inverse du mouvement imprimé aax cassettes par les hé- lices.
Des sorties et rentrées de jas sont ménagées en des points convenables sur les bacs, et un réchauffear de jus 25 pent être nis en communication avec le bac 23.
Les deux bacs conjugués formant vases communi- eants la pression de l'eaa (on de la vinasse dans le cas de distillerie) envoyée en 26 dans le second assurent la circulation du liqaide du second bac vers le pre- mier c'est-à-dire en sens inverse du sens de circulation des cossettes,
Dans le cas de la sucrerie le chauffage préalable spécial préconisé pour les cossettes dans du jas saturé pourra encore être aisément réalisé avec ce dernier dispositif :
Il suffira d'affecter an chauffage le premier bac, où la cossette descend, et à l'épuisement de la diffusion proprement dite le second bac, où la cossette remonte et où le jus descende ce qui assure dans de bonnes conditions la bonne circulation du jus, lequel, en s'enrichissant devient plus dense. Dans ce cas, le second bac doit être plus gaand, puisqu'il doit, à lui secuol, avoir la capacité de tonte une batterie ordinaire,