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Appareil pour la cristallisation, en fonctionnement continu, de solutions par évaporation ou refroidissement.
La présente invention concerne un appareil pour la cristallisation de solutions par évaporation ou refroidis- sement, et en particulier pour le refroidissement de masse cuite et la concentration de jus sucrés et de sirops de sucre.
En vue de pouvoir exécuter cette cristallisation de façon continue on emploie à cet effet une cuve ou une sé- rie de cuves montées l'une derrière l'autre, qui sont pour- vues d'un arbre rotatif portant des plateaux creux placés per- pendiculairement ou à peu près perpendiculairement sur l'arbre et formant les éléments de refroidissement ou de chauffage.
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La solution à cristalliser peut alors être amenée de façon continue à l'une des extrémités de l'appareil pour être conduite le long des éléments de refroidissement ou de,chauffa- ge et être évacuée de façon continue à l'autre extrémité de l'appareil en vue d'un traitement ultérieur.
Ces appareils connus de cristallisation ont été jusqu'à présent réalisés de telle façon que la masse à traiter est soumise, pendant son trajet à travers l'appareil, à un refroidissement (ou un chauffage) uniforme, de sorte qu'en cas d'application d'élé- ments de refroidissement ou de chauffage montés perpendiculai- rement sur l'arbre longitudinal de la cuve, ces éléments ont d'habitude une surface égale et sont placés à des distances relatives égales, chaque élément cédant à la solution ou enle- vant à celle-ci une quantité à peu près égale de chaleur.
Cet- te disposition des éléments de refroidissement a toutefois l'inconvénient que la sursaturation des eaux-mères de la masse en cristallisation augmente vers l'extrémité d'évacuation de l'appareil, ce qui doit être attribué à cette circonstance que dans la dernière partie de l'appareil, où la masse a déjà acquis une température notablement plus basse et une viscosité plus élevée, une plus grande quantité de chaleur est enlevée que ce qui correspond à la vitesse de cristallisa- tion moindre, de sorte que d'une part il y a danger de forma- tion d'un faux grain et que d'autre part la masse près des plateaux devient tellement visqueuse qu'elle entrave la trans- mission de chaleur aux éléments de refroidissement, en suite de quoi l'effet de refroidissement finit par cesser complète- ment.
Le même phénomène se présente dans le cas d'une bassine de cuisson à fonctionnement continu. Dans ce cas, l'amenée de chaleur à l'extrémité de sortie est tellement grande qu'on évapore plus d'eau que ce qui correspond à la vitesse de cris- @ tallisation décroissante de la masse déjà épaissie, de sorte @
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qu'ici également la sursaturation des eaux-mères s'élève et qu'il se forme un faux grain.
La présente invention vise à éviter cet inconvé- nient et à cet effet les éléments de refroidissement ou de chauffage sont disposés de telle façon que la surface de chauffage ou de refroidissement existant par unité de volume de la cuve de cristallisation diminue vers l'extrémité de sortie de l'appareil. Dans une forme de réalisation simple de l'appareil de cristallisation, dans laquelle les éléments de refroidissement ou de chauffage sont formés par des pla- teaux creux montés perpendiculairement sur un arbre rotatif, ces plateaux sont placés de telle façon que leur distance rela- tive augmente vers l'extrémité de sortie de la cuve et est donc la plus petite à l'extrémité d'amenée.
En conséquence on extrait une plus grande quantité de chaleur, dans un appareil de refroidissement, à l'extrémité d'amenée où la solution à cristalliser est encore chaude et possède une vis- cosité moindre et par conséquent une plus grande vitesse de cristallisation que plus près de l'extrémité de sortie, ce qui peut être permis, si l'on tient compte de la plus grande vitesse de cristallisation, sans danger de production d'une sursaturation trop élevée. A l'extrémité de sortie de l'appareil, au contraire, où la masse est fortement épaissie et où la vitesse de cristallisation est minime, une quanti- té de chaleur beaucoup plus faible est extraite de sorte qu'une sursaturation trop élevée des eaux-mères et la naissan- ce d'un faux grain sont évitées.
Vers l'extrémité de sortie de l'appareil on peut même obtenir une diminution de la sur- saturation de sorte que la teneur en saccharose des eaux- mères se rapproche de celle d'une mélasse complètement épui- sée. Par suite du refroidissement plus intense ou du chauf-
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fage plus intense à l'extrémité d'entrée de l'appareil, où la vitesse de cristallisation est la plus grande, la cris- tallisation s'effectuera aussi rapidement que possible de sorte que la masse peut être transportée avec une plus grande vitesse le long des éléments de refroidissement ou de chauffa- ge que dans les appareils connus, ce qui signifie une augmen- tation de capacité.
L'invention va être expliquée ci-dessous à l'aide du dessin, au moyen d'un exemple de réalisation dans lequel l'appareil est établi comme cuve de refroidissement.
La Fig. 1 est une coupe longitudinale et la Fig.2 une coupe transversale de la cuve.
Dans la cuve 1 se trouve un arbre creux 2 qui est fermé à ses deux extrémités par des bouchons 3, 4, for- mant des tourillons au moyen desquels l'arbre prend appui dans les parois d'extrémité de la cuve. Les deux tourillons passent à travers les boites à bourrage 5, 6 vers l'extérieur et sur le tourillon de gauche se trouve fixé un organe de commande, non représenté au dessin, par exemple une roue à vis sans fin ou une poulie à courroie. L'arbre 2 porte une série de plateaux creux en forme de secteurs 7 qui sont al- ternativement opposés et sont montés verticalement sur l'axe.
Les plateaux s'étendent sur un angle central d'environ 2000 (voir Fig. 2). Dans le tourillon de droite 4 passe vers l'in- térieur un tuyau d'amenée 8 pour l'eau de refroidissement, qui est raccordé au premier plateau 7. L'eau de refroidisse- ment parcourt l'un après l'autre les plateaux successifs qui sont reliés les uns aux autres par les tuyaux 9 placés dans l'arbre creux. Du plateau de gauche 7, l'eau de refroi- dissement est évacuée à l'extérieur par le tuyau 10. La masse cuite est amenée par la-conduite 11 et s'écoule à l'autre
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extrémité de la cuve par le trop-plein 12 pour être conduite par le tuyau 13 vers la suite du traitement.
Comme on le voit au dessin, la distance horizon- tale entre les plateaux 7 est la plus petite à l'extrémité d'entrée de la cuve pour augmenter progressivement vers l'extrémité de sortie, de telle façon que l'écartement des plateaux soit le plus grand à cet endroit. Dans les pla- teaux sont disposées des cloisons 14 qui obligent l'eau de refroidissement à circuler en zigzag dans les plateaux.
La cuve est en outre pourvue d'un\ruban 15 en hélice qui est fixé sur l'arbre creux 2 par des bras non représentés au dessin. Ce ruban hélicoïdal favorise le trans- port de la masse à travers la cuve, mais ce transport pour- rait également être produit entièrement par la différence de niveau même de la masse de l'entrée à la sortie de la cuve.
En vue de pouvoir vider complètement la cuve une purge 16 est prévue près du fond.
Au lieu de recourir à un écartement croissant des plateaux de refroidissement, on peut obtenir également une plus petite surface de refroidissement à l'extrémité de sortie de la cuve en faisant les plateaux de grandeur décroissante et en les plaçant alors au même écartement qu'au commencement de la cuve.
L'appareil peut également être construit fermé et être utilisé alors comme cuve à vide pour la cuisson de jus sucrés épais et de sirops de sucre.
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