BE403910A

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Description

PROCEDE ET APPAREIL POUR DEPOLYMERISER, DEXTRINER, @ SECHER ET CONSERVER DES PRODUITS ORGANIQUES.

L'objet de cette invention est un procédé et un appareil pour dépolymériser, dextriner, sécher et oonaervet des produits organiques, p.ex. de l'amidon, des produits. amidonneux, des produits alimentaires divers: flocons d'avoine,riz,semoule, poudre de pouding et de soupe., farine de pois, lait, sang, sirops, savon,poudre savonneuse etc.

L'idée fondementale de 1}invention consiste dans le fait que les produits énumérés ci-dessus sont soumis

à l'action d'un gaz ou. d'une vapeur ou. d'un mélange d'un gaz et d' d'une vapeurs neutxea portée 1 une température assez élevée, ou à l'action de l'air froid, le taitement ayant lieu à l'abri de l'air ambiant, la matière tant à l'état finement divisé, en opérant éventuellement dans une atmosphère inerte, p.ex. de l'azote ou de l'anhydride carbonique, et, si cela est nécessaire, en présence ou.

avec addition d'humidité en proportions suffi- santés . Ce traitement est suivi d'un brusque refroidissement des particules contenues dans le brouillard ou dans le mélange gazeux, et d'une importante diminution de vitesse avec précipitation à l' état très finement divisé de la matière traitée.

La réunion intime de la matière à traiter avec l'agent de traitement est obtenue de préférence en mélangeant très finement de la vapeur surchauffée à pression assez élevée ou un gaz chauffé ou froid à l'aide d'un dispositif d'injection aux produtie à dépolymériaer ou à cracker, p.ex. de l'amidon brut et sec, ce mélange étant ensuite introduit dans une chambre de réaction dans laquelle règne une température assez élevée et qui est suivie directement par un réfrigératuer. Le traitement peut être effectuée en cas de besoin, avec addition de substances convenables susceptibles d'influencer chimiquement les produits, p.ex. des acides, des lessives, de l'eau oxygénée.

L'addition des dites substances peut avoir lieu,suivant l'effet recherché, à l'endroit du chargement, a l'injeoteur, ou dans le tube de la réaction même, ou après l'organe de chauffage et de dépolymérisation, p. ex. entre celle-ci et le réfrigérateur qui lui fait suite.

Quelques formes d'exécution de l'invention sont représentées. à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint.

La figure lmontre en vue de face un appareil pour l'exécution du procédé, destiné p.ex. a la dépolymérisation de l'amidon.

La figure 2 montre schématiquement une modification en coupe*
Les figures 34,5 montrent des détails de l'appareil*
En détail, la référence 1 de la figure 1 désigne l'entonnoir de chargement, par lequel les matières, p. ex. l'amidon brut sont introduits. les matiéres arrivent dans la chambre de diffusion 3 par un tube de chute 2, lle sont préchauffée dans le tube 2 qui est pourvu de moyens de réchauffage extérieure 4. La température du préchauffage est tennue de préférence à 40-700 C. La diffusion dans la chambre 3 est effectuée p.ex. au moyen d'une buae 5, par laquelle les substances de traitement, p.ex. vapeur surchauffée ou un mélange de vapeur et de l'air chaud sont soufflée.

Le mélange S'avance à travers le tube de réaction 6', qui est enveloppé par un dispositif de chauffage 6 et dans lequel a lieu dépolymérisation proprement dite à la température plus élevée convenant 1 cette opération. Pour la déployrisatiln de l'amidon, il faut que la température, que le produit atteint à cet endroit, soit d'au moins de 70-90 , tandis qu'elle doit atteindre pour la dextrination, 120-1700 C.

La dépolymérisation est suivie par une voie de réfrigération 7, aur laquelle les matériaux se rafraîchissent, p.ex. au moyen d'air froid ou d'eau froide, qui sont introduits dans l'espace extérieur 8. Deccette manière on obtient en même temps une diminution considérable de la vitesse, de sorte que les particules poussiéreuses, poudreuses ou floconneuses, provenant du mélange qui s'écoule du tube 9, dans le collectaur élargi 10, se précipitent tandis que les vapeurs s'échappent par la cheminée 11. Les matières dépolymérisées peuvent être emportées, p.ex. par une via sans fin 12.

Afin de pouvoir introduire diverses substances d'addition dans l'une quelconque des diverses phases du traitement, p. ex. des acides, en particulier des acides inorganiques pour la dextrihation, il convient deeprévoir aux divers endroits de l'appareil, des dispositifs convenables.

Dans la figure 2 cette possibilité est représentée en détail en rapport avec le chargement des matières. La référence 1 représente l'entonnoir de chargement. Au-dessous de cet entonnoir se trouve un dispositif agissant comme une écluse, p.ex. une roue cellulaire 13 qui apporte par sa rotation periellement les matériaux dans la chambre dtali- mentation située au-dessous. D'ici les matériaux sont dirigés au moyen d'une organe distributeur, p.ex. une roue distributrice 15 dans le tube de chute 2 à l'état de fine division. Au-dessous de la roue 15 se trouve un anneau creux 16, entourant la chambrs 14, qui reçoit les substances d'addition, p.ex. les acides etc.

De l'espace creux de cet anneau les substances d'addition pénètrent, entraversant des buses 17, dans la chambre d'alimentation 14, pour s'avancer mélangées aux ma- tières finement divisées dans le tube 2.

Les substances d'addition peuvent²également être incorporées à l'agent de traitement principal,p.ex/. à la vapeur surchauffée ou à l'air chaut. L'organe d'alimentation pour l'agent de traitement principal sera oonvenablement formé selon la figure 4 de la façon suivante:
L'agent de traitement introduit par le tube 18, p.ex. la vapeur surchauffée, entre une fois dans sa direction principale dans la chambre de réaction 6' par le tube 19 rétréci sous forme de buse et bridé sur le tube 18, le jet f de vapeurs sortant exerçant alors une action à la manière d'un injecteur sur l'espace enveloppant 20.

Pour obtenir

immédiatement avant l'entrée des matériaux dans la chambre de réaction 6' une distribution particulièrement uniforme, on peut prévoir en oombination avec la buse 19 encore des organes de distribution spéciaux. Bans ce but, on peut prévoir p.ex. une vis sans fin 21 tournant autour du tube de buse 19, et mise en rotation par des jets de vapeur dérivés qui passent latéraux par les orifices 22 et 23 (Fig.4)/situés dans la bride arrière du tube 19.

Une quantité supplémentaire de l'agent de traitement eu encore de l'air frais etc. peut, en outre,/être introduite par un organe formé approximativement suivant la figure 5 entre les chambres de réaction et la voie de réfrigération 7. Ici. le tube de raccordement 24 situé entre les voies 6 et 7, est entouré d'une enveloppe 25, dont la paroi postérieure 26 comporte des orifices 27. Devant la paroi postérieure se trouve un disque 28 rotatif, muni d'crifees 29 correspondants.

La rotation du disque 28 peut s'opérer, p.ex. à l'aide d'une roue dentée 30, manoeuvrée par un pignon à main 31. Dans le tube 24, on a prévu des orifices 32, de sorte que le courant de vapeur ou de gaz paissant à travers le tube 24 reçoit de l'air frais par les orifices 32, l'air frais entrant par les orifices 27 et 29 dans l'intérieure de lenveloppe 25. De la même façon on pourrait faire aspirer aussi une substance de traitement liquide ou solide.

Une autre forme d'exécution pour le chargement de la substance de traitement liquide est représentée dans le même dessin sous forme d'une conduite 33 enveloppant sous forme d'un anneau la conduite 24, communiquant aves cette dernière par des buses 34, 35 isolées s'embranchant vers l'intérieur et agissant à la manière d'un injecteur.

L'appareil décrit peut être modifié à volonté dans

les limites de l'invention selon le but envisagé et le genre des matières traitées. En traitant des entières liquides, telles que lait eto., on peut renoncer, le cas échéant, à l'arran. gement d'un tube 2 spécial et au. préchauffage ayant lieu dans ce tube, en introduisant immédiatement le liquide à traiter dans la chambre de réaction 6 au moyen d'un organe de diffu- sion approprié.

Si l'on désire dépolymériser p.ex. de l'amidon avec cet appareil on fait ruisseler l'amidon sec et non- dépolymérisé à travers les organes de chargement 13,14,15 dans lec tube 2, où il sera préchauffe à environ 40-500 C.

A travers le tube de buse 5 on fait entrer alors de la vapeur surchauffée à pression de plusieures atmosphères, où l'amidon se trouvant déjà dans l'état de dispersion vient être arraché à une température d'environ 120-1600 et amené à travers le tube/de réactionI6. L'amidon sera alors chauffé jusqu'à la température où il forme un empois, température variable suivant les variétés d'amidon, p.ex. pour la farine de pommes de terre, ou farine de riz, à environ 60-90 C,k mais qui, enntout cas, peut-être facilement ajustée en réglant la température de la vapeur amenée.

L'eau contenue dans l'ami- don des le début, ensemble avec la teneur d'eau de la vapeur, empache le séchage @ de l'amidon et provoque le gonflement et la transformation de l'amidon en un amidon aolubel dans l'eau froide. Cette réaction a lieu d'une façon extraordinaire- ment rapide si on règle convenablement la quantité et la température de la vapeur surchauffée, de aorte qu'on peut recueillir l'amidon dépolymériaé, après avoirs quitté la voie de réfrigération, sous forme d/une poudre légère et @ sèche.

Il n'est, cependant, pas indispensable de partir d'un amidon ou de produits d'amidon secs commerciaux et de

traiter ceux-ci auec de la vapeur surchauffée. Au contraire, on obtient une réaction oonvenable en partant d'un amidon mouillé et en le mélangeant intimement avec de l'air chaud en dispersant l'amidon mouillé aveo l'air comprime chaud arrivant par la buse 5. La quantité d'eau nécessaire pour la dépolymérisation est alors obtenue par la vaporisation de l'eau contenue dans l'amidon mouillé. Le procédé ainsi modifié a son importance p.ex. quand on part de l'amidon humide, tel qu'il est produit dans les fabriques mêmes d'amidon de pommes de terre selon le procédé de lavage connu avec environ 50% d'eau.

Un tel amidon peut être immédiatement dépoly- mérisé avec l'appareil décrit, ce qui fait faire en même temps l'économie d'une installation de séchage spéciale*
Il est cependant possible de dépolymériser l'amidon sec avec de l'air chaud en amenant l'amidon sec à l'état de dispersion très fine et en y ajoutait les quantités d'eau nécessaires, par exemple avec introduction de l'eau sous forme d'un brouillard finement dispersé dans la chambre de réaction avec de l'air chaud.

Au lieu de la vapeur surchauffée, on peut, le cas échéant, opérer aussi avec de la vapeur saturée en introduisant l'amidon, etc.., uniformément mélangé avec de l'air dans un courant de vapeur saturée d'une température assez élevée, par exemple 120-160 C.

Dans tous les cas, on peut également employer des températures de vapeur plus élevées que celles indiqués plus haut. Les températures de vapeur sont limitées vers le bas par la condition que des produits aussi secs que possible doivent être obtenue et que le collage des perticules entre

elles doit être évité, tandis que la température est limitée vers le haut par le fait que, dans tout les oas, des quantités d'eau suffisantes doivent être dispoaible ou se former pendant le traitement pour effectuer le gonflement des particules nécessaire pour la dépolymérisation.

D'une facon analogue, à l'amidon, pour les substances alimentaires, telles que la poudure de pouding, le procédé peut être employé avec ses modifications pour d'autres produits$ par exemple des flocons d'avoine, de la semoule, du riz, de la poudee de potage, de la farine de pois et de fèves, etc..

Les matières traitées selon le nouveau, procédé contiennent les produits d'amidon sous forme dépolymérisée de sorte qu'elles n'ont plus besoin dêtre cuites, mais peuvent être préparées prêtes à être mangées en les mélangeant simplement avec de l'eau froide ou chaude et en les shauffant à la température désirée pour être absorbées.

D'autres possibilités d'emploi sont fournis par la transformation en matières collantes, par exemple en colle sèche pour les papiers peints, en colle industrielle, en substances d'apprêtage et par la fabrication de dextrine, etc..

Un avantage particulier du traitement consiste dana le fait que les matières traitées peuvent être conservées non seulement dans une forme dépolymérisée, mais qu'elles peuvent être conservée avec l'humidité reçue dans l'appareil.

L'appareil peut être modifié pour le séchage des matières visqueuses de façon que ces matières soient introduites chaudes et qu'elles soient finement dispersées et séchées par l'air comprimé froid introduit au moyen d'un injecteur. On peut supprimer alors le chauffage exté- rieur du tube de Exaction 6'.

Le cas échéant, le procédé de dépolymérisation ou de séchage peut être exécuté aussi d'une matière telle que le produit à sécher reçoive une humidité finale déterminée appro- priée, par exemple pour la conservation en magasin ou pour d'autres buts. A cet effet, on peut utiliser par exemple une condensation partielle de la vapeur de traitement, ou bien on peut faire arriver après la chambre de traitement du liquide en quantité nécessaire sous une autre forme, par exemple sous forme d'un brouillard. r
On peut, en outre, influencer considérablement la grande. de la surface du produit pendant le procédé, par exemple de façon à assurer le collage des particules l'une à l'autre pour l'action convenable de l'air frais et de la Aéfrigération.

Pour la fabrication de dextrine, il est à noter paretricu- lièrement qu'il sera utile de chauffer l'amidon de préférence à 120-170 C au moyen de vapeur surchauffée et d'un chauffage inten- sif par l'extérieur du tube de réaction, de manière que la vapeur surchauffée ne puisse se condenser. Lleau contenue dans l'amidon (env. 20%) doit alors au contraire être transformée en vapeur surchauffée. On empêche de cette manière la présence d'eau nui- sible au dextrinage - à cause de la formation de sucre et de la solubilité facile - la vapeur surchauffée se comportant comme du gaz sec et inerte. Au lieu de la sapeur, on peut également opérer avec de l'air chaud comprimé, mais par suite du danger d'explo- sion, le premier procédé est le plus sur. Au lieu de l'air, on peut amployer un gaz inerte, comme par exemple l'azote, etc..

Pour le séchage ou l'épaississement des solutions organiques, il est avantageux de travailler avec de l'air chaud comprimé ou un gaz inerte chaud, tel que l'azote, l'acide oarboni- que, etc.. L'avantage pour épaissir ou sécher des liquides organi-

ques, tels que du lait, consiste en ce que l'opération de séchage a lieu d'une manière extraordinairement rapide et que la substance organique à sécher est chauffée par un excédent d'air correspondant à une température suffisamment réduite pour ne pas nuire aux produits sensibles, par exemple aux vitamines. En outre, par
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suie d'à. ref roiddissemgr qui commence tant de suite après, la substance nest exposées que très peu de temps à une température élevée, de sorte que l'on évite la coagulation dans le traitement du blanc d'oeuf par exemple.

Claims

REVENDICATIONS.

"Aygant ainsi décrit moninvention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires, je revendique oomme ma propriété exclusive et privative": 1. Procédé pour transformer des produits organiques, par exemple de l'amidon, des produits amidonneux, du lait, du sang, etc..

en une forme épaissie, sèche, pouvant être conservée, et soluble dans l'eau froide, caractérisé par le fait que les matières à traiter, par exemple de l'amidon non dépolymérisé sont chauffées à la température nécesaaire pour la dépolymérisation dans un état de dispersion trs fine et, au besoin, en présence des quantités d'humdité suffisantes au moyen d'un gaz ou d'une vapeur neutres chauffés, ou .d'un mélange de gaz et de vapeur, les matières étant conduites à travers une chambre de réaction et soumises ensuite à un brusque refroidissement, accompagné d'une diminution de vitesse et de la séparation entre le gaz et la vapeur, et les particules sèches qui précipitent.

2. Procédé suivant 1, caractérisé par un ou plusieurs des points suivants: a/ on utilise comme substance de traitement pour traiter les matières humides, par exemple de l'amidon humide, du lait, des gaz chauds, par exemple de l'air chaud, dans les- ' quels les produits à traiter seront introduits dans un état de dispersion très fine. b/ on opère avec de la vapeursaturée, par exemple en faisant agir un courant de vapeur saturée à température <Desc/Clms Page number 12> assez haute, par exemple 120-16000 sur un mélange intime d'air et d'amidon. c/ la matière traitée est humidifiée à noue veau après le traitement dans l'organe de séchage afin de lui donner le degré d'humidité nécessaire pour la conversation.

d/ on laisse agir, sur le produit traité, de l'air frais ou un moyen de refroidissement quelconque, après la dépolymérisation ou le séchage, pour assurer un collement des différentes particules l'une à l'autre avec agrandissement correspondant de la surface. e/ pour la fabrikation de dextrine, l'amidon servant de produit initial est porté à environ 120-170 C au moyen de vapeur surchauffée et d'un chauffage intensif à l'extérieur du tube de réaction, de sorte que, sans condensation de la vapeur chauffée, l'eau contenue dans l'amidon est, elle aussi, transformée en vapeur surchauffée. f/ pour le séchage ou l'épaissement des solutions organiques fragiles à l'aide d'air comprimé chaud ou d'un gaz inerte, tel que l'azote. 1 acide carbonoque eto...

on n'emploie qu'une température relativement faible de manière à ne pas nuire aux produits sensibles, par exemple la vitamine, et que le traitement est suivi aussitôt d'un refroidissement, les matières traitées n'ayant subi que pendant un temps très court l'influence de la chaleur. g/ l'appareil servant à l'exécution du procédé suivant 1, consiste en une chambre de réaction tubulaire avec chauffage extérieur dans laquelle le moyen de traitement, <Desc/Clms Page number 13> par exemple de la vapeur surchauffée ou de l'air chaud est injecte ensemble avec le produit à traiter au.

moyen d'une buse cu injecteur dans un état de dispersion très fine, et en une voie de réfrigération située derrière la voie de réaction, à la sortie de laquelle le mélange entre dans un espace élargi, ou. a lieu la séparation des particules de vapeur et de gaz., des particules Séchées ou épaissi... h/ avant la chambre de réaction, se trouve une voie de préchauffage, par exemple sous forme d'une chambre de chute disposée verticalement devant la chambre de réaction arrangée horizontalement, où le produit tombant ou ruisselant vient d'être préchauffé. l/ des organes d'alimentation sont prévus à un endroit approprié, par exemple proximité de l'entonnoir de chargement, à l'injecteur même ou.

entre les voies de réaction et de refroidissement pour l'introduction de substances additionnelles solides, liquides ou gazeuses. j/ l'introduction du produit dans la chambre de réaction ou dans la chambre de préchauffage a lieu en empêchant l'entrée de l'air au moyen d'un organe agissant à la manière d'écluses, par exemple un cylindre en éventail de type connu.