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"PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA FABRICATION D'AMIDON"
La présente invention concerne les procédés de fa- brication d'amidon ,spécialement avec des grains , confor- mément auxquels les liquides dont il est fait usage pour séparer l'amidon des autres constituants de la matière le contenant sont ramenés et employés de nouveau pour des opérations de séparation subséquentes.
Elle a pour objet certains perfectionnements , dans un procédé de ce genre , grâce auxquels on obtient une meilleure séparation en par- ticulier entre l'amidon et le gluten ,par exemple ,avec un rendement plus grand en amidon qui en est la conséquence; une installation moins importante est nécessaire pour mettre
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le procédé en pratique spécialement en ce qui concerne les bacs à décantation pour le gluten ; la durée des opérations est réduite ,ce qui fait que les matières soumises à sépara- tion sont en traitement pendant considérablement moins de temps , et le système est plus souple dans son fonctionnement ce qui facilite par cela même sa conduite en vue de satisfai- re à des conditions variables de fabrication.
En raison de ces perfectionnements , et de certains autres dont il sera question dans la description , qui va suivre , d'une forme d'exécution préférée de l'invention , celle-ci offre un système de fabrication d'amidon que l'on peut faire fonctionner beaucoup plus économiquement , plus efficacement et plus commodément que les systèmes cylindri- ques dont onafait usage jusqu'à présent.
Le dessin ci-joint est un schéma représentant un système préféré de fabrication d'amidon avec des grains , conformément aux principes de l'invention. Il va sans dire que celle-ci n'est point limitée à l'usage des appareils particuliers représentés sur le dessin non plus qu'à leur disposition exactement comme cela est représenté.
Des tamis à secousses pourraient être employés au lieu de blutoirs et on pourrait faire d'autres substitutions d'appareils équivalents sans que cela constitue une déroga- tion à l'esprit de l'invention.
Le procédé peut être considéré comme divisé en les phases ou stades suivants : (l) Trempage du grain.
Les opérations de traitement d'amidon par voie humide ,à savoir : (2) Désagrégation du grain trempé et séparation du germe d'avec les autres constituants du grain ; (3) Broyage du résidu les gruaux ,les balles ,la fibre et le gluten et séparation de la "grosse drèche" d'avec la
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matière broyée ,dans des blutoirs en cuivre ou des tamis à secousses qui enlèvent les plus grosses particules de,son, de balle et de fibre ; (4) Séparation sur soie ,de la "drèche fine" d'avec la liqueur d'amidon provenant de la séparation de la"grosse drèche" , dans le but d'éliminer les particules plus fines de son ,etc...
(5) Traitement sur tables de la liqueur d'amidon obtenue par les opérations sus-mentionnées ,dans le but de séparer le gluten de l'amidon.
(6) Filtrage et lavage de l'amidon pris aux tables à amidon pour éliminer de l'amidon les substances solubles.
On a eu longtemps l'habitude d'amener l'eau et le gluten qui s'en vont des tables à amidon dans des bacs à dé- cantation pour gluten dans lesquels les solides insolubles , le gluten avec un peu d'amidon et des particules de son se déposent graduellement. Après cette opération , qui peut prendre plusieurs heures , on siphonne l'eau des bacs à décantation et ou bien on l'a décharge à l'égout , ou bien on l'utilise de nouveau , en totalité ou en partie , dans le procédé pour tremper le grain et pour les opérations de traitement d'amidon par voie humide.
La présente invention s'écarte radicalement de cette façon de procéder. Une partie seulement du gluten et de l'eau des tables à amidon est amenée dans les bacs à dé- cantation pour gluten ;c'est-à-dire qu'on n'amène à ceux- ci que seulement assez de l'effluent des tables à amidon pour alimenter les trempoire.s en eau de gluten clarifiée par décantation. Cela peut représenter les deux cinquièmes ,de l'effluent des tables à amidon. Le reste du mélange de gluten et d'eau est ramenée sans décantation ni traitement d'aucune sorte , au procédé de traitement d'a- midon par voie humide pour être employé dans les séparations des germes ,de la grosse drèche et delaorèche fine , ou dans
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une ou deux de ces trois opérations.
Par cette nouvelle façon de procéder , une portion considérable du mélange de gluten et d'eau subit à nouveau une séparation ,avec ce résultat qu'elle cède une certaine quantité de l'amidon qu'elle contient et qui ,autrement , s'en irait du système avec le gluten. La séparation entre l'amidon et le gluten , par exemple , est par conséquent plus complète et le rendement net en amidon se trouve aug- menté. De plus il est possible de supprimer un grand nom- bre des bacs à décantation pour gluten dont on faisait u- sage jusqu'ici et qui occupent une grande surface de plancher. Comme plus.de la moitié du mélange de gluten et d'eau ne, subit pas,de sédimentation, mais est ramené direc- tement au procédé,le temps moyen pendant lequel la matière est en traitement est considérablement diminué et la durée du procédé est réduite dans la même mesure.
Voici maintenant comment est réalisée/pratiquement l'invention telle qu'elle est représentée sur le dessin ci-joint.
(l) Trempage.- Le système de trempage ne fait pas en lui-même partie de l'invention ; mais on le décrira pour permettre de comprendre le système dans son ensemble. On peut employer n'importe quel appareil de trempage conve- nable. Sur le dessin , on a représenté un système de trem- page à contre-courant consistant en douze trempoires , dési- gnées par A-1 à A-12 inclusivement ,qui sont reliées de façon que l'eau de trempe passe de l'une à l'autre successi- vement. Au stade du procédé qui est représenté sur le dessin le trempage du grain dans la trempoire A-1 est terminé et le grain est en cours d'alimentation au moulin B-l. La trempoire A-12 est en cours de remplissage ,par le tuyau 1, avec du grain neuf.
Le grain qui se trouve dans la trempoire A-2 est celui qui est en traitement depuis le
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plus de temps et il est en cours de lavage avec de l'eau de trop-plein de gluten pour enlever les matières solubles et réduire la teneur en anhydride sulfureux. Le grain le plus ancien suivant est celui qui se trouve dans la trempoire A-3 ,et ainsi de suite le grain le plus nou- veau en cours de traitement étant celui qui se trouve dans la trempoire A-11. L'eau de trop-plein provenant des bacs à décantation pour gluten (ci-après décrits) pénètre dans la trempoire A-2 , contenant le grain presque traité ,par le tuyau , en passant d'abord à'travers un réchauffeur L-1 dans lequel elle est chauffée à la température de trempage habituelle de 52 à 55 C.
Ce liquide lave le grain dans A-2 et s'en va à la trempoire A-3 en passant d'abord à travers la tour à soufre C-1 qui fournit du soufre se combinant à l'eau pour former de l'anhydride sulfureux. Après avoir passé , d'une façon continue ,à travers les trempoires A-2 à A-11 et leurs réchauffeurs individuels 1 , l'eau de trempe , contenant maintenant une quantité considérable de matière soluble et ayant une densité de 3,5 à 5 Baumé, est déchargée par le tuyau a de la trempoire A-11 aux éva- porateurs où elle est concentrée à une densité convenable pour être mélangée avec le déchet des opérations de trai- tement d'amidon par voie humide , déchet qui est vendu comme aliment pour le bétail. L'opération de trempage est une opération progressive graduelle.
Au stade suivant , la trempoire A-2, contenant le grain complètement trempé , sera mise horâ du circuit et son contenu sera envoyé au moulin ; la trempoire A-1 sera remplie de grain neuf et la trempoire A-2 sera reliée à la queue du système et l'eau de trempe en sera retirée et envoyée aux évaporateurs .
Opérations de traitement d'amidon par voie humide.
(2) Séparation des germes.- Le grain trempé provenant de la trempoire A-1 passe par, le tuyau 5 au moulin B-l qui désagrège
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le grain suffisamment pour libérer le germe. La matière désagrégée passe par le tuyau 4 dans le séparateur D-1 qui contient une liqueur d'amidon d'une densité telle que le germe flottera tandis que les autres constituants du grain désagrégé se déposeront au fond du séparateur. Les germes passent du séparateur , par le tuyau 5 à un blutoir à germes E-1 et , de celui-ci , à travers des blutoirs E-2 et E-3 , à une presse ou machine à exprimer F-1, Les germes , pressés pour en extraire le plus d'eau possible ,sont déchargés du système en b.
L'eau provenant de la machine à exprimer passe par le tuyau 6 au blutoir E-3; le liquide sortant de E-3 passe partie tuyau 7 au blutoir E-2 et le liquide sortant des blutoirs E-2 et E-1 est ramené par le tuyau 8 au sépa- rateur D-1.
Les gruaux et les balles se déposant au fond du séparateur D-1 passent par le tuyau 9 à un blutoir d'égout- tage E-4, puis à un second moulin B-2. Le liquide sortant du blutoir d'égouttage et la matière désagrégée dans le moulin B-2 passent par des tuyaux 10 et 11 à un second séparateur D-2 d'où les germes sont ramenés ,par un tuyau 12 au séparateur D-l. La balle et les gruaux vont du sépa- rateur D-2 , par le tuyau 13 , à un blutoir d'égouttage en cuivre , E-5 et , de là, à un blutoir en soie E-6. Les résidus des blutoirs E-5, E-6 passent par des tuyaux 14 et 15 à un moulin Buhr B-3 où la matière est finalement broyée pour les séparations par blutage grossier et blutage fin.
(3) Grosse drèche.- La matière broyée dans le moulin Buhr B-3 passe successivement à travers les blu- toirs à grosse drèche G-1, G-2, G-3 et G-4 et le blutoir- laveur G-5 ,puis à la presse ou machine à exprimer F-2.
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L'eau sortant de cette dernière passe par le tuyau 16 au blutoir G-5. Le liquide sortant du blutoir G-4 passe'par 17 au blutoir G-3 ; leliquide sortant de G-3 passe par 18 au blutoir G-2 et le liquidé sortant de G-2 passe par 19 au blutoir G-1. Laijmatière qui se trouve dans le blu- toir G-5 est lavée par le liquide provenant de la machine à exprimer , comme il a été dit et aussi'par un mélange de gluten et d'eau provenant des tables et pénétrant dans ce blutoir par le tuyau 20. Le rebut ou issue de la grosse drèche est déchargé du système en c.
(4) Brèche fine.- Le liquide sortant du blutoir à grosse drèche G-1 passe par le tuyau 21 à un blutoir en soie H-1 puis à des blutoirs semblables H-2 , H-3 et H-4 et à la presse F-3. L'eau sortant de cette dernière revient, par le tuyau 22,au blutoir H-4'; Le liquide sortant du blutoir H-3.va dans un réservoir.23 d'où il est distribué, par le tuyau 24 , au blutoir G-4 et , par le tuyau 25, au blutoir H-2. Le liquide sortant de ce dernier passe, par le tuyau 26 ,au séparateur D-1. Pour élever la tempé- rature dans les séparateurs D-1 , D-2 , à la température habituelle de 35 à 38 C, un réchauffeur L-4 peut être placé dans le tuyau 26 ,ou dans le tuyau 8 , ou dans les deux .
Les liquides provenant des blutoirs E-6 et H-1 passent par des tuyaux@@@@@@@ 27 et 28 aux tables à amidon. Le déchet ou rébut de la drèohe fine est déchargé de la presse F-3 en d. Le liquide sortant du blutoir H-4 passe par le tuyau 29 au blutoir laveur à germes E-3 et ,par le tuyau 30, au blutoir à drèche fine H-3. Du liquide supplémentaire est fourni au blutoir laveur en fin H-4 par les filtres à amidon, ci-après décrits , au moyen du tuyau 31, une partie de ce liquide passant-de préférence à travers un réchauffeur L-2 et une tour à soufre 0-2.
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(5) Traitement sur tables.- La liqueur d'amidon provenant des opérations de traitement d'amidon par voie humide à une densité de ,par exemple , 6 à 8 Baumé , passe aux tables à amidon par le tuyau 28 , comme décrit.
Sur le dessin , on a représenté deux tables : l'une , désignée par J-1,sur laquelle l'amidon est en cours de dépôt et l'autre , désignée par J-2 , d'où l'amidon est en cours d'enlèvement par chasse d'eau. Dans la pratique réelle, ces opérations s'effectueront simultanément , comme cela est indiqué sur le'dessin , l'amidon étant déposé sur certaines tables pendant que,il est en cours d'enlèvement d'autres tables. La liqueur d'amidon provenant des opérations de traitement' par voie humide contient une quantité considé- rable de gluten et ,lorsque la liqueur coule sur la table J-l, l'amidon se déposé sur celle-ci tandis que l'eau et le gluten s'en vont au réservoir 32 .
De celui-ci , une par- tie du mélange d'eau et de gluten est ramenée, comme décrit, par le tuyau 20 au procédé de traitement par voie humide.
Le restant du mélange de gluten et d'eau va par le tuyau 33 au bac à décantation pour gluten K-1. Un second bac à décantation pour gluten , indiqué en K-2 , a déjà été rempli de liquide provenant du réservoir 32. Après que le gluten s'est déposé dans K-2, l'eau est siphonnée et passe , comme décrit , par le tuyau 2 ,au système de trempage. Le glu- ten est passé au filtre-presse F-4 d'où l'eau est ramenée par le tuyau 34 au bac à décantation K-1 qui est rempli par le mélange liquide provenant des tables.
(6). Lavage de l'amidon.- L'amidon qui se trouve sur la table J-2 en est de préférence enlevé par chasse- d'eau ,ou en est retiré à la pelle ou autrement ; il est dilué par de l'eau dérivée du filtrage de l'amidon , décrit ci-après. Cette eau passe à la table à amidon J-2 par le
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tuyau 35 , une partie passant de préférence à travers un réchauffeur L-3 et une tour à soufre 0-3. Le liquide est mis en circulation d'une façon répétée sur la table par le tuyau 36 et , lorsque la densité convenable est atttein- te ,est déchargé par un tuyau 37 dans un réservoir 38. De là , il est envoyé au premier d'une paire de filtres M-1,
M-2 qui agissent pour essorer l'amidon puis pour arroser celui-ci d'eau fraîche. Il est de préférence fait usage de filtres américains ; mais' on pourrait employer d'autres types.
L'essorage de l'amidon le laisse en une couche mince à travers laquelle de l'eau fraîche est aspirée par un vide produit dans le filtre. L'amidon enlevé du filtre M-1 passe par un tuyau .39; dans ùn bassin ou réservoir de dilution 40. Ce qui filtre à travers le filtre M-1, y compris l'eau de lavage passe par un tuyau 41 à un filtre-presse N ,de préférence du type Sweetland , une partie du courant étant de préférence dérivée à travers une tour 1 soufre C-4 et ramenée au Sweetland par un tuyau 42. Un tuyau 43 , partant de la tour à soufre , conduit le liquide sulfuré au bassin de dilution 40. Ce qui filtre du filtre-presse N passe , comme décrit , par le tuyau 31 au procédé de traitement d'amidon par voie humide.
L'amidon dilué dans le bassin 40 est essoré puis lavé dans le second filtre M-2 , la connexion entre le bassin et le filtre étant représenté en 44. L'amidon fini, d'où les matières solubles ont été éliminées par le filtra- ge , est déchargé du système en iL* Ce qui filtre %,travers le second filtre M-2 et l'eau de lavage provenant de celui- ci ,qui contient une quantité relativement faible de ma- tières solubles sont utilisés pour enlever par chasse d'eau l'amidon des tables , la connexion étant indiquée en -3-5 comme cela a été exposé ci-dessus. De l'eau fraîche pénè-
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tre dans le système en 45 et est employée exclusivement pour atroser l'amidon lavé dans les filtres M-1, M-2, les connexions étant indiquées en 46 , 47.
Il va sans dire qu'une certaine quantité de liquide est déchargée du système en a, b , c, d et f , tous les solides entraînant un peu de liquide avec eux. Le système est réglé de telle façon que l'eau admise en 45 est égale à la quantité retirée aux points que l'on vient de mention- ner et est , en même temps , suffisante pour enlever par lavage les solides d'une façon à peu près complète.
Il va sans dire que les divers appareils repré- sentés sous la forme de simples unités sur le dessin sché- matique ci-joint seront habituellement employés en batte- ries. Dans la description , on a fait usage du mot "tuyaux" pour désigner les connexions par lesquelles les substances fluides sont amenées\d'un des éléments de l'installation à un autre ; mais on pourrait employer des auges , rigoles ou autres moyens de conduite. Ces tuyaux ,ou leurs équi- valents , sont munis de valves ou vannes de contrôle. De l'anhydride sulfureux est fourni aux matières ,au cours du traitement , par les tours à soufre C-1 à C-4, de pré- férence situées comme c'est indiqué , ou situées en d'autres points dans le système ,partout où il semble bon d'appli- quer de l'anhydride sulfureux aux matières.
On fait passer assez du liquide à travers les tours à soufre pour main- tenir la teneur en anhydride sulfureux du système aux pourcentages usuels , ou à tous pourcentages désirés. La position des réchauffeurs L-1 , L-2 , L-3 , L-4 dans le système peut également être modifiée. Ces réchauffeurs ont pour but de maintenir les matières en traitement à des températures supérieures aux températures ordinaires des salles où l'on opère ,comme cela se fait d'habitude , afin de réduire la viscosité des liquides et de faciliter la séparation , les uns d'avec les autres , des différents
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constituants du grain. On remarquera que l'anhydride sulfureux,joue les rôles usuels pour lesquels on a fait usage de cette substance dans la fabrication d'amidon avec du grain.
Il a ,apparemment un effet dissolvant sur cer- tains constituants du grain et tend à empêcher la fermenta- tion.
L'un des avantages du système décrit ci-dessus est sa souplesse. Dans des conditions de fabrication ,les différentes opérations du procédé ne s'effectuent pas tou- jours à la même vitesse. Par exemple ,l'enlèvement de l'amidon des tables peut se faire plus ou moins rapidement que le broyage ou mouture et cela nécessite une distri- bution du liquide pour maintenir un bon équilibre d'eau.
Une certaine quantité d'eau fraîche ,environ 120 litres par hectolitre de grain , est nécessaire , dans le système de lavage particulier décrit ,pour éliminer de l'amidon ]sa matière solubles. Le flux d'eau par unité de temps dépendra par conséquent de la vitesse à laquelle l'amidon @ est lavé dans les filtres. Donc , tout changement dans la vitesse à laquelledel'eau fraîche arrive rend désirable de faire varier la distribution des liquides danslesautres parties du système. Un réglage de l'arrivée de liquides entre les séparations de grosse drèche et de drèche fine , par exemple , peut être obtenu, en faisant varier l'écou- lement à travers les tuyaux24 et 25.
On établit la dis- tribution entre la séparation des germes et les séparations des drèches par exemple , en réglant les valves existant dans les tuyaux - 29 et 30. Cette caractéristique de l'invention peut être employée avec avantage peu importe que le gluten soit enlevé de l'effluent des tables à amidon, ou ne le soit pas , avant que cet effluent soit utilisé dans les appareils séparateurs d'amidon.
La quantité de mélange de gluten et d'eau ramenée au procédé de traitement d'amidon-
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par voie humide ,proportionnellement à l'eau de trop-plein . de gluten ramenéè aux trempoires peut être facilement réglée au moyen de valves de contrôle prévues dans lea tuyaux 2 , 20 et 33. On remarquera que le mélange de gluten et d'eau , qui ,naturellement , contient un très fort pourcentage de matière solide , pour la majeure partie du gluten ,mais aussi un peu d'amidon et de particules de son , est réintroduit dans le système en un endroit où le mélange de grosse drèche est très dilué , c'est-à-dire où la grosse/subit son tamisage ou lavage final avant d'aller à la machine à exprimer.
De grands volumes de liquides sont utilisés pour cette opération et , par suite une bome occasion est offerte d'éliminer les particules d'amidon des particules de gluten , plus grosses ,qui s'en vont avec le déchet de la grosse drèche et de débarrasser l'ami- don du gluten restant 'de façon que , dans le traitement sur tables subséquent ces particules damidon soient plus susceptibles de se déposer sur les tables au lieu d'être emmenées de nouveau avec 'le gluten.
Les liquides dilués passant à travers le dernier blutoir à grosse drèche , débarrassés maintenant de la masse des solides ,sont en- voyés aux deux derniers des blutoirs à drèche fine où la drèche fine est très diluée et où une autre occasion est offerte pour la séparation complète de tout amidon qui peut être contenu dans le mélange de gluten et d'eau qui fait retour. Les liquides provenant de ces deux blutoirs sont distribués ,comme cela a été dit à travers les systèmes à grosse drèche à drèche fine et à germes,de sorte que le mélange de gluten et d'eau ramené est inti- mement,mélangé avec les liquides ,dans le procédé.
En Résumé, l'invention comprend t
1 . Un procédé de fabrication d'amidon avec du maïs ou autre matière contenant de¯l'amidon , dans lequel
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cette matière désagrégée et dans l'eau est soumise des opérations de séparation donnant .un mélange d'amidon ,de gluten et d'eau et où l'amidon est séparé de ce mélange par un traitement sur tables ou traitement équivalent procédé essentiellement caractérisé par le fait que l'effluent du traitement sur table est raméné au procédé , avec le gluten qu'il contient ,et est utilisé de nouveau pour des opérations de séparation sur de la matière contenant de l'amidon , traitée subséquemment , le dit procédé pouvant d'ailleurs être caractérisé en outre , par un ou plusieurs des points suivants :
a) la séparation du mélange d'amidon et de gluten d'avec la matière contenant de l'amidon impliquant une sépa- ration des germes et des séparations de grosse drèche et de drèche fine , l'amidon étant lavé après traitement sur table , les séparations de drèches sont effectuées principa- lement par l'utilisation de l'effluent des tables et la séparation des germes principalement par l'utilisation de l'effluent du lavage de l'amidon ; b) l'effluent des tables est raméné d'abord à la séparation de grosse drèche et passe de là, en partie , à la séparation de drèche fine , tandis que la maje ure partie de l'effluent dû lavage de l'amidon est ramenée à la séparation-des germes ;
c) du gluten est enlevé d'une portion de l'effluent des tables et le liquide résultant est utilisé pour tremper la matière contenant l'amidon , préalablement à sa désa- grégation.
2 . Une installation propre à la mise en pratique du procédé suivant 1 , caractérisée'par le fait que les systèmes de dispositifs séparateurs.!' qui effectuent les séparations des germes et des drèches sont reliés entre eux de façon qu'une partie de l'effluent du lavage de l'amidon
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puisse être ramenée aux séparations des drèches et une partie de l'effluent des tables , de préférence après avoir passé à travers les dispositifs séparateurs , être introduite dans le système séparateur de germes pour maintenir une bonne distribution dans l'installation.
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