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"Procédé et dispositif pour le traitement par diffusion des bette- raves,des cannes a sucre et autresplantes à réservesalimentaires en vue de l'extraotion du sucre saccharose et autres hydrates de oarbone solubles"
Le sucre est,dans lesucreries.actuellement extrait desbettera- ves par le procédé appelé"diffusion".
Ce procède et ses diverses formes de réalisation sont suffi- samment connus pour que l'on se passe de les décrire en détail.
11 est utile toutefois d'en caractériser le principe fonda- mental: traiter des cossettes de richesse décroissante par des jus également de richesse décroissante.Les résultats obtenus seront d'autant meilleurs que les dispositifs employés à cet effet en as- sureront une application plus stricte.
Or, tous les dispositifs de diffusion connus jusqu'à l'heure actuelle ne permettent qu'une application imparfaite du principe précité car avec aucun, de ceux-ci il n'est possible d'éviter l'in- conénient du "mélange" plus ou moins prononcé de jus de densités différentes lorsqu'on déplace la colonne continue de liquide et du mélange plus ou moins prononcé de cossettesarrivéesà des stades d'épuisment différents lorsqu'on déplace celles-ci.
Il en résulte qu'alors que le jus sucré contenu dans la bette- rave atteint p.exenviron 87/88 litres ou 95 kilos par 100 kilos de betteravesla"diffusion" telle qu'elle est pratiquée actuelle- ,,:ment produit habituellement 110 à 130 litres de jus:, avec des per- tes à l'extraction de l'ordre de 0,30 à 0,50% kilos de betteraves.
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De plus, la vidange des diffuseurs mécessite une quantité d'eau égale à celle employée pour l'extraction du jus proprement dite ,d'où emploi d'une quantité d'eau énorme % de betteraves.
Quel que soit le soin apporté au déooupage de la betterave et à la diffusion proprement dite ,il n'est guère possible d'arriver à un résultat meilleur, c'est-à-dire de réduire la dilution du jus produit et de diminuer le s pertes de sucre à l'extraction.
Si l'on cherche à atténuer les inconvénients précités,on est amené logiquement à augmenter le nombre de diffuseurs en batterie , mais on se heurte alors à un obstaole d'ordre pratique ; c'est celui-ci: la solidarité des diffuseurs,le fait dono que la pres- sien d'eau intervenant en queue de la batterie de diffusion doit faire cheminer une colonne oontinue de jus, de diffuseur en diffu- seur , pour réaliser le meiohage ou le soutirage du dernier diffu- seur,s'oppose à l'allongement indéfini de la batterie, on peut dire que dans la pratique le nombre optimum de diffuseurs osoil- lemt entre 10 et 16 et ne peut guère dépasser 16 ;
en effet,la' résistance opposée par la colonne totale de cossettes(oolonne to- tale qui se calcule en additionnant les hauteurs utiles des diffu- seurs en série) est telle que si l'on voulait se servir d'une bat- terie comptant plus de 16 diffuseurs, on devrait, pour assurer la circulation intérieure requise, porter la pression d'eau au delà de la limite admissible ; cette limite admissible est fonction d'une part, de la nécessité de maintenir étanches les grandes portes d'entrée en de vidange des diffuseurs, et d'autre part surtout, du danger que le jus ne orée des courts de moindre résistanoe et ne se renouvelle plus dans les parties des diffuseurs où la cos- sette est le plus tassée . Une pression trop élevée peut même pro. voquer un tassement des cossettes de nature à entraver la circulation du jus.
Ceci explique ce- fait d'expérlence courte en suore- rie que, pour que la diffusion donne de bons résultats, la hauteur totale de la colonne de cossettes dont question plus haut ne de it pas dépasser 36 mètres.
Le but de la présente invention est de porter remède aux in convénients ci-dessus signalés,c'est-à-dire d'arriver , une dilution
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finale du jus moindrede réduire les perte s à, l'extraction,et d'épuiser régulièrement ce qui implique une consommation d'eau plus faible que d'habitude.-
Elle oonsiste à scinder la colonne de jus.ce qui permet de diminuer ipso-faoto la pression de ciroulation,d'augmenter indéfiniment le nombre de diffuseurs,et,en évitant ainsi le mé- lange de jus de densités différentes:, de diluer moins fortement les jus et,par suite, de réduire notablement la quantité d'eau de diffusion.
Les dessins ci-joints montrent à titre d'exemples des, modalitésde réalisation de l'invention.
Les Fig.12,3 et 4 montrent sohématiquement le fonction-' nement d'une batterie de diffusion conforme à l'invention.
La Fig.5 montre en coupe longitudinale et transversale un dispositif de diffusion continue conforme à l'invention.
Soit (Fig.1) une partie de batterie de diffuseurs en marche représentée par six vases d1.d2,d3, d4 des d6. ces vases étant remplis de cossettes et de jus. Le jus de dl doit passer dans d1' celui de d2 dans d etc..,
Pour ce faire sans opérer de mélanges:, on munit respective- ment p.ex chaque diffuseur d'un réservoir r1 r2 r3'r4' r5' r6 Si l'on vide lesjus des diffuseurs successifsdanss les réservoirs oorrespondants,les oossettes cessent de baigner dans le jus.
(exception faite de celui qui y adhère et de celui qui y est encore contenu).
L'opération suivante oonsiste à faire l'inverse, c'est-à- dire à vider les réservoirs dans les diffuseursmais .en faisant passer le jus de rl dans d :, celui de r2 dans d etc., (Fig.2)de sorte qu'à la fin de cette'opérations, les jus des divers réservoirs ont progressé d'un diffuseur sans qu' il y ait eu mélange des jus, etsans qu'il y ait eu addition despressions.
On peut remplacer les réservoirss dont question ci-dessus par une série (B) de diffuseurs formant avec la série(A) une seule batterie(Fig.3).les diffuseurs de la série A étant remplis de jus et de oossetteset ceux de la série B de oossettes seulement ,
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La première opération consiste à vider les jus de A dans B , c'est-à-dire d1 dans d2,d3 dans d4.... d9 dans d10 d11 dans d12
La seconde opération consiste à faire passer les jus de B dans
A, c'est-à-dire d2 dans d3' d4 dans d5 etc....
On voit donc que les opérations dont identiques à, oelles du cas préoédent et que le passage des jus des diffuseurs d'une série vers ceux de l'autre se fait; dans le cas présent .également sans le moindre mélange et sans addition des pressions.
On se rend compte tout de suite des conséquences de cette mét thode de diffusion.'.
Le jus n'est 'plus poussée travers tous-les diffuseurs.il baigne .successivement le fossettes de chaque diffuseur en s'enrichissant consternent . La pression d'eau ne jouant plus aucun rôle .on peut augmenter le nombre de diffuseurs pour ainsi dire indéfiniment, et l'on peut réduire à volonté et la dilution du jus extrait et les per- des de sucre dans les pulpes résiduaires. Les petites eaux qui- con- stituent un quart à un tiers de s pertes totales sont supprimées.
La circulation forcée étant remplacée par un simple baignage des cossettes,les points d'épuisement mauvais des cossettes (ce qu'on a appelé les nide) disparaissent, d'où suppression des pertes inde= terminées. La disparition des petites eaux résiduaires diminue d'autant la quotité d'eau nécessaire à la diffusion,
Avec le nouveau procédé il devient possible , du fait que les pulpes folles ne constituent plus une entrave à la cirpi ;atopm. de rentrer sans inconvénient dans la diffusion les ,eaux de pression des pulpes, ce qui dimpinue de moitié la perte de sucre dans celles- oi.
Enfin, dernier avantage, la possibilié de parer immédiatement à toute notion de fermentation qui serait provoquée ,par exemple , Par l'introduction dans le travail de betteraves malsaines,ou mal lavées ou d'eau infeotée étant donné que la batterie peut être inspectée à tout moment sans aucune difficulté.
L'inventeur a constat, au surplus que 'la méthode de travail ci-dessus neprésente aucun Incendient au point de vue de la qualité du jus de diffusion et que les mousses sont inexistates,
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.1 -- - - , q.>, V 11 a été constaté également que le temps pendant lequel les oossettes ne sont pas baignées par le jus n'est pas perdu pour 1 diffusion; en effet le jus sucre des cellules intérieures contin pendant ce temps à diffuser vers le film de jus qui adhère encor extérieurement aux oossettes et ,à l'intérieur de la oossette elle même la diffusion continue ,de la partie centrale la moins épuisé vers la parti(- périphérique la plus épuisée.
L'invention peut être réalisée dan s la pratique de diverses, manières .
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10) on peut oonstituer tous les diffuseurS' par des vases à oou.,, verole muni d'une admission d'air comprimé et d'une mise à l'air libre. Le passage du jus des diffuseurs de la série A vers ceux de la serie B se fait en mettant la pression d'air sur les premier et en laissant, les seoonds en communication aveo l'air libre,
Toutes les opérations se faisant toujours par série, de la
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rie A ver s la série B et vice-versagon peut oombiner l'ouverture la fermeture simultanées des robinets d'air et des soupapes à jus de chaque série,
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Quant aux opération s de mei dlege et de soutirage ,
elles se forit de façon très simple et n'exigent auoune explication spéciale
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On voit que le présent dispositif peut, être apfliqué sans au0un( difficulté et sans grand travail de modification à une batter1e,:' diffus ion ordinaire de s uorerie pour transformer oelle-ai en bâ rie 00 nfo rme à l'invention, 21') Une autre façon de réaliser pratiquement 1 inventionsoaes clo:, mobile les deux séries de diffuseurs pendant la première r., phase de l'opération, la série A surplombe p.ex. la série B pour laisser couler le jus des premiers diffuseurs dans les seconds; dans la phase suivante on amène la série B au dessus de la série
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et ainsi de suite. Cette méthode requiert le déplacement des diffu- seurs mais évite l'emploi de l'air comprimé.
) On peut aussi opérer les déplacements de jus dont qtb.estion à,':, l'aide de Pompes,sentrifuges ou autres, 4') Enfin, on peut arrive r exactement au m ré sulta tsen 181 sSE>li;b le jus dans les diffuseurs et en déplaçant les oossettes de d,..,..
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diffuseur en diffuseur;!'opération consiste à enlever les oossettes simultanément ou non de tous les diffuseurs sans.enlever les jus et à retremper ensuite ces oossettes dans des jus moins oonoentrés,en décalant d'un diffuseur toute la série dans le sens normal de l'extraction.
A titre d'exemple ,on peut supposer que les oossettes se trouvent dans des vases perforés susceptibles de plonger dans les diffuseurs
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en épousant le plus exactement que possible la forme de #ux-ci(Ji!/g.4)' La première phase de l'opération consiste à retirer les vases perforés l' ,2' ,j ' ,etc, des diffuseurs 1,2,,eta, La seconde phase consiste à replonger les oossettes dans ie jusma:Ls le vase l' sera alors introduit dans le diffuseur 2 ; 2' ,dans le diffuseur 3 etc...
Les deux méthodes précitées,de'diffusion -déplacement du jus
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et déplacement de s ao ssette s -donnent les mêmes résultat s,soit comme déjà dit plus haut,un épuisement notablement meilleur que dans la diffusion ordinaire, une dilution moindre du jus extra iti ;el lES assu2?et la suppression des pertes indéterminées de diffusion et une forte diminution de la quantité d'eau nécessaire à cette dernière,sans compter la suppression des eaux de vidange.
L'inventeur sait que l'on a déjà proposé le transvasement suo- cessif des jus de betteraves en vue de l'extraction du suore contenu dans cette dernière ;que l'on a envisagé également ,pour le même objec-
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tif ,le déplacement des nagments de betteraves de vase d'extraatt6on en vase d'extra cion,t,Ia.s l'un et l'autre procédé n'ont pas été ap- pliques à la diffusion,
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Le procédé aonf'orme à l'invention peut aussi être rendu continu et même à peu près automatique,
On sait que ,danslesdernières années,on a inventé Plusieurs appareils de diffusion continue.
Tous ces appareils présentent l'inconvénient exposé ci-dessus du mélange des jus ou des oossettes ou du mélange oossettes et jus qui
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a pour conséquence des épuiseI#nts insuffisants et des soutirages de jus trop prononcés.
Aucun de ces procédés ne réalise donc l'idée de l'invention qui.
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il est utile de le rappeler, se aaraotérise pax 1a séparation complète
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complète des jus des différents diffuseurs sans aucun mélange pos- sible.
Une façon de réaliser la diffusion continue conformément aux principes de la présente invention est traduite par la Fig.5 qui représente l'appareil en coupe longitudinale et en coupe trans- versale.
Le diffuseur continu est constitué par une enveloppe oylin- drique A munie intérieurement d'une dois en continue B B B en forme, d'hélicoïde. C'est,en fait ,une vis d'Archimède placée horizontale- ment.
On peut se représenter ce cylindre rempli d'eau jusqu'au ni- veau C, c'est-à-dire de manière que ce niveau n'atteigne pas le bord libre de la cloison hélicoïdale.Dans ce cas, chacun des pas de la cloison, hélicoïdale délimitera autant de compartimenta D,D', D isolés les uns des autres.
Si tout le tambour est soumis à une rotation lente9 par exemple dans le sens de la flèche a de la Fig.5, le niveau de cha- que trache de liquide compris entre 1 s deux spires successives , de la cloison hélicoïdale restera horizontal et le liquide sera transporté dans le sens de l'axe du oylindre comme oelà se fait dans les vis d'Archimède employées pour l'élévation des eaux.
Cette progression des liquides des différents compartiments se fait ',. san s le moindre contact ni mélange des différents liquides? A chaque' .tour du tambour:, les liquides avancent d'un pas,c'est-à-dire d'une longueur égale à la largeur d'un compartiment. Le sens de la progres- sion des liquides est donnéxpar la flèche b du dessin.
.Tour faire tremper les oossettes successivement dans les diffé- rents liquides cheminant à l'intérieur du tambour les spires de la cloison hélicoïdale sont réunies par les grilles ou tôles perforées F E (non représentées dans la coupe longitudinale pour raison de clarté)., disposées radialement,perpendiculaires aux spires de la cloison héliooidale.
Leur présence ne change rien au mouvement des liquides qui passent librement à travers leurs perforations ou entre leurs barreaux( dans le cas des grilles). mais si chaque com- partiment est rempli du mélange de jus et de cossettes, ces dernière
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seront retirées hors du liquide par les séparations en question E @ et amenées par la rotation du tambour dans le voisinage de sa gé- nératrice supérieure ;; pendant ce trajet, les oossettes s'égoutte- ront en laissant couler leur jus dans le compartiment qu'elles viennent de quitter;
ensuite,elles retomberont vers la partie infe- rieure du tambour suivant la verticale.si l'on oonsidère les oosset- tes qui occupent à un certain moment le centre d'un compartiment contenant du liquide, par exemple D'le temps s'écoulant entre ce moment et l'instant où ces cossettes, emportées par la rotation du tambour retomberont vers le bas, correspondra à peu près à une demi révolution du tambour, pendant laquelle tous les liquides avanceront d'un demi pas. 'il en résulte que la chute des oossettes se fera de manière qu'elles tombent entre le compartiment qu'elles viennent de quitter et le suivant , De Plus, tout ce mouvement des oossettes se fait dans un même llan vertical perpendi claire à l'axe du tam- bour, sans aucune progression axiale.
Ces préliminaires font comprendre que si l'on fait supporter .l'intérieur du tambour,par un poutrellage indépendant de ce der- nier,des tôles inclinées fixes F F ou dispositifs analogues. d'une inclinaison égale à, un demi pas de la cloison hélicoidale, on' réa- lise à la fois les deux conditions suivant a) les'oossettes qui retombent glisseront sur ces tôles inolinées et retomberont, non plus à cheval sur les deux compartiments, mais bien dans le compartiment contenant le liquide conséoutif à celui d'ou elles viennent de sortir;
b) le glissement des oossettes sur les tôles incitées en réalise la progression dans la direction axiale dans le sens x occire à la progression des liquides( sens opposé à celui.de la flèche b du dessin), les deux passions étant approximativement égales.(Un demi pas pour chaque moulent dans les sens opposés, pour une demi révolution de tambour, ainsi qu'il résulte de la desoription ci-dessus) il en résulte que l'appareil décrit réalise la diffusion d'après le principe de discontinuité dans le déplaoemen t, du jus , en évitant complètement les mélanges et en présentant autant de diffuseurs consécutifs qu'il y a d e spires de la coison hélicoïdale.
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Les mélanges sont évités, d'une part .parce que les liquides des différents diffuseurs n'entrent à aucun moment en contact et d'autre part parce que toutes les oossettes parcourent l'appareil en temps rigoureusement égaux:, la possibilité pour chacune d'elles de séjourner dans un liquide plus longtemps que les autres cosset- te s étant exclue.,
La progression des liquides et des oossettes ayant lieu simultanément dans des sens opposés, le chargement des oossettes -/ et le déchargement despulpes se font aux extrémités opposée du tambour;, de même que l'admission d'eau et le départ du jus.
Le chauffage peut se fairesoit extérieurement au tambour, soit intérieurement soit enfin en adoptant les idées des systèmes! bien connus Steffen ou Naudet relativement à l'échaudage des cos- settes ou au réchauffage du jus.
La présente invention est applicable non seulement au trai- tement des betteravesmais également à celui de tous produits végétaux saccharifères extractivles tels que oanne à sucre etc.. ainsi qu'au traitement de la racine de chicorée ,de topinambour ou de dahlia et autres racines ou tuberoules,pour en extraire l'inuline.Au surplus, elle n'est pas limitée aux modalités de réalisation données dans le présent mémoire qui ne sont indiquées ; qu'à titre d'exemple et il est entendu que tout dispositif qui permet la realisation du principe ci-dessus exposé rentre dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.