<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION procédé de récupération de la glycérine ou des autres liquides dissous, de leurs solutions.
La glycérine fabriquée actuellement industrielle- ment est un produit dérivé principalement de la saponi- fication de graisses et d'huiles. Le résidu qui reste après enlèvement de la matière saponifiée,est une solu- tion aqueuse de glycérine ne contenant que peu d'impure- tés et qui convient ainsi très bien pour récupérer par distillation son contenu de glycérine* Ce procédé est d'ailleurs employé, en pratique, pour la récupération de la glycérine.
Il est connu qu'on peut obtenir la glycérine par fermentation de mélasses4 de sucres ou de; matières ami- données,mais ce procédé est à présent abandonné à cause de la difficulté qu'on éprouve à séparer la glycérine des résidus de fermentation.
<Desc/Clms Page number 2>
on ne peut pas employer certains procèdes de fabri-
EMI2.1
cation a=at. t )o¯:.- objet final la récupération de la g1y- cérine, qui pnraitraient, ù priori, appiicsbies au trai- tement de ces résidus, et, ei,- particulier, de ceux pro- vrnant des ;Glas.3côi;; de carme.
Il y a, par exemple, de tel-es impuretés djiib ces résidus que tous les essais faits pour les enlever par précipitation sont restés in-
EMI2.2
fl"'1lctijeUX On ne peut pas non plus traiter ces résidus par Qltil:8tion, en grande partie bzz cause de leur vis- cosité et du fait qu'ils contiennent en solution de gran- des quantités de substances autres que la glycérine.. Ces substances comprennent des impuretés organiques introdui- tes avec la ratière première, en particulier avec les mé- lasses de canne. Elles comprennent aussi des produits de
EMI2.3
fermentution 1>1<iésl?ables de ces impuretés et des sels tels que des cendres sodiques que l'on ajoute en vue de conduire la fermentation, afin d'obtenir la glycérine avec le meille@@ rendement possible.
En chauffant les ré-
EMI2.4
.,1dus À 5,; teiripérature de distillation ue la glycérine,, ces Üiffèrt:uts constituants l"Jvien V3Lt gênants,; en demi- nuant la production et la pureté de la glycérine.
L'Invention a pour objet un procédé de récupération de La glycérine que l'or.. peut appliquer, avec plein, suc-
EMI2.5
ces, ",1.1. traitement ded résidus de fermentation, et en par- ticulier au traitement des résidus dérivés des mélasses de cam:e.
EMI2.6
Conformément à 1 ànvalion, on extrait la glycérine d'une solution de glycérine aqueuse impur? de la façon sui- vante :
On traite la solution aqueuse avec un solvant de gly- cérine secondaire sélectif, qui ne se mélange pas de maniés
<Desc/Clms Page number 3>
re appréciable avec la solution aqueuse, et que l'on peut séparer de cette dernière, on sépare la solution aqueuse appauvrie résultante et la solution secondaire résultante, et on récupère la glycérine de cette dernière solution.
Il est spécifié ci-dessus que le solvant secondaire est sélectif, et cela signifie que, dans les conditions où l'on opère, son pouvoir dissolvant,pour la glycérine d'une part et pour les impuretés, d'autre part, doit être senài- blement différente et doit être tel que la glycérine obte- nue en dernier lieu soit pratiquement exempte de telles im- puretés, que ce résultat découle directement ou indirecte- ment de la sélection effectuée par le solvant secondaire su les résidus,
Un solvant secondaire idéal serait évidemment celui qui dissoudrait la glycérine en la séparant des résidus avec exclusion totale de toutes les impuretés; mais actuellement, on ne connait pas de solvant possédant cette propriété.
Des solvants connus sont sélectifs dans le sens qu'ils laissent la plus grande part de certaines impuretés dans les résidus tout en en dissolvant d'autres impuretés sensiblement plus facilement que la glycérine. La nature des impuretés, dont le solvant secondaire doit pouvoir faire la sélection préfé- rentielle, dépend du procédé particulier adopté pour séparer la glycérine du solvant secondaire; mais on peut se baser, pour choisir le solvant secondaire, sur le fait qu'il doit éliminer des protéines, des caramels, des sels, des sucres et des gommes provenant des résidus, tandis qu'il peut dis- soudre des phénols,des matières colorantes, des graisses et des autres esters; des cires ainsi que des aldéhydes et des alcools supérieurs.
Dans le cas spécial où l'on sépare la glycérine de la solution secondaire par distillation, le
<Desc/Clms Page number 4>
solvant secondaire doit ne dissoudre préférentiellement que les produits qui ne contrarient pas le mode opératoire de distillation, et lorsque la glycérine est séparée par lava- ge en contre-courant, comme décrit ci-après,, on peut choisir le solvant secondaire de façon qu'il fasse la sélection pré- férentielle de toutes Impuretés qui ont une affinité sensi- blement plus grande pour lui que pour l'eau.
Une caractéristique que doit nécessairement présenter le solvant secondaire consiste dans le fait que, non seule- ment il ne doit pas pouvoir se mélanger pratiquement avec la solution de glycérine aqueuse primitive, consistant en rési- dus de fermentation, mais qu'on doit pouvoir le séparer fa- cilement de cette solution) et également, dans le cas du mo- de opératoire eomprenant un lavage, de la solution tertiaire de glycérine. On peut effectuer cette séparation de manière très satisfaisante par gravité ; etil en résulte qu'il est désirable que le solvant secondaire possède une densité différant sensiblement de celles de l'eau et des solutions aqueuses au contact desquelles il est placé.
Parmi les solvants secondaires présentant les diverses caractéristiques précitées, se trouvent l'alcool butylique (butanol) et l'alcool amylique* On a constaté, en particulier,, que l'alcool butylique convenait parfaitement bien. Il est, à un haut degré, non miscible à l'eau. Le coefficient de ré- partition de la glycérine par rapport à l'eau, relativement
1 au butanol,. a une valeur acceptable. Il est de 1 :- à
16. 5 la température de travail ordinaire de 25 C. et de
1
1 : --- à 920 0.
Sa chaleur latente de vaporisation est
11 modérée (141 calories par Kilogramme), de sorte que, si l' on récupère directement par distillation la glycérine du butanol, les dépenses de combustible sont acceptables. Il
<Desc/Clms Page number 5>
présente, de plus, une caractéristique importante qui rési- de dans le fait de sa sélectivité en ce qui concerne les im- puretés contenues dans les résidus de fermentation de canne.
Il ne dissout pas sensiblement les carbonates alcalins ou les produits semblables que lion emploie pour contrôler le mode opératoire de fermentation,mais il laisse pratiquement la totalité de ce constituant disponible en vue de re récu- pérer des résidUs de fermentation épuisés. son pouvoir dis- solvant n'est. pour aucune des Impuretés,, voisin de son pou- voir dissolvant pour la glycérine, Il est un faible solvant pour les protéines et les impuretés semblables qui doivent être laissées dans les résidus, comme indiqué ci-dessus.
D' autre part, il dissout les phénols et les matières coloran- tes plus facilement qu'il ne dissout la glycérine, et c'est pourquoi il les retient et empêche qu'ils ne pénètrent dans la solution tertiaire lorsqu'on utilise le procédé de lava- ge en contre-courant.
L'invention a, de plus, pour objet un traitement systématique en contre-courant, afin d'obtenir le 'pourcentage désiré de glycérine extraite par le solvant secondaire, en employant une quantité minimum de ce dernier.. Il est connu que, dans un mélange de deux solvants non miscibles, dans lequel un produit dissous ne change pas son poids moléculai- re, un tel produit dissous se répartit lui-même, conformément au coéfficient de répartition du produit par rapport à ces solvants ; et il est connu, en particulier, que, lorsque les volumes des solvants sont égaux, le nombre d'unités en poids de produit dissous dans chaque solvant est en accord avec le coéfficient de répartition.
C'est ainsi que, si le coéfficient de répartition de la glycérine par rapport à l'eau et au solvant secondaire est représenté par 1 :f, un poids donné de glycérine se répartit de lui-même entre des volumes égaux
<Desc/Clms Page number 6>
d'eau et de solvant secondaire dans la proportion de 1 dans l'eau à f dans le solvant secondaire. On voit que, si les volumes de l'eau et du solvant secondaire, au lieu d'être dans la proportion de 1:1, sont dans la proportion de 1:- (f:l),. on aura 50%, en poids, de glycérine dans l'eau, et 50% dans le solvant.
Oe dernier fait constitue l'un de ceux sur lesquels est basé le traitement en contre-courant sui- vant l' invention*
On comprend plus facilement le procédé d'extraction. en contre-courant d'un liquide par rapport à un autre li- quide en l'exposant étape par étape (ou chambre par chambre) qu'en l'exposant sous forme continue.- En conséquence,, on supposera qu'il existe une série d'étapes en contre-courant, dans lesquelles une solution aqueuse de glycérine s'écoule vers le bas et le solvant secondaire s'écoule vers le haut,, de sorte que, dans la première étape ou chambre, on intro- duit une solution aqueuse riche en glycérine et que, de la dernière étape ou chambre, on enlève une solution aqueuse appauvrie en glycérine, tandis que, dans la dernière étape ou chambre,
.on introduit un solvant secondaire pur, et-qu' on l'enlève de la première étape ou'chambre à l'état de so- lution secondaire enrichie. périodiquement, dans toutes les étapes, les deux liquides sont d'abord complètement mélangés, puis on les laisse se séparera. Ensuite, chaque fois qu'on les a agités et séparés, on fait descendre d'une étape le constituant de la totalité de la solution aqueuse de chaque chambre (en ajoutant une solution aqueuse fraîche,.fiche en glycérine, à la première chambre) et l'on fait remonter d' une étape la totalité de la solution secondaire de chaque chambre (en ajoutant du solvant secondaire pur, frais, à la dernière chambre).
On réalise ainsi un procédé de contre.:.
<Desc/Clms Page number 7>
courant dans lequel on appauvrit progressivement une solu- tion aqueuse de glycérine lorsqu'elle descende et l'on en- richit progressivement le solvant secondaire lorsqu'il monte.
si le volume du solvant secondaire introduit dans la
1 dernière étape du procédé est - fois le volume de la solu- f tion aqueuse de glycérine introduite dans le première étape,, et qu'en conséquence le volume de la solution secondaire dans
1 chaque étape, est - fois le volume d'une solution aqueuse de glycérine dans chaque étape, il en résulte,,comme cela est évident d'après ce qui a été dit ci-dessus relativement à la répartition d'un produit dissous, que la totalité de la glycérine présente dans chaque étape,, se répartit elle- même après agitation, à raison de 50% dans l'eau et de 50% dans le solvant secondaire.
On peut, de plus, démontrer que,, tout à fait indépendamment du nombre d'étapes, la quantité de glycérine transférée de l'eau au solvant secondaire est la marne dans chaque étape, c'est-à-dire que l'extraction s' effectue suivant une loi linéaire; et il en résulte, d'après ce qui est indiqué graphiquement sur le dessin décrit ci- après, que l'efficacité-de l'extraction est maximum, avec une dépense de solvant minimum.
La condition se rapportant au fait que la glycérine se répartit: elle-même également entre les solvants dans cha- que étape, et que la quantité de glycérine transférée est la même dans chaque étape, est remplie automatiquement en appli- quant le procédé décrit ci-dessus,,en approvisionnant les deux liquides originaux dans la proportion de 1:f; et cette condition reste satisfaite aussi longtemps qu'on continue à opérer comme ci-dessus indiqua n Inefficacité'd'extraction est représentée par -----, n + 1 où ± représente le nombre d'étapes. Il en résulte que plus
<Desc/Clms Page number 8>
le nombre des étapes est grand., plus est élevé le pourcentage n d'extraction. La valeur de- tend vers l'unité, lorsque n + 1 n augmente indéfiniment.
On se rapproche de cette condition en utilisant un appareil d'extraction du type à colonne que l'on peut considérer comme un appareil comportant un nombre infini de chambres d'extraction infiniment petites..
Puisque, toutefois, dans une colonne de ce type,,le mo- de opératoire à contre-courant étape par étape,décrit en premier lieu, est transformé en un mode opératoire à contre- courant continu, au cours duquel le changement du degré de concentration de la glycérine entre les volumes infiniment petits du concentré et du solvant placés les uns près des autres tend positivement vers zéro, l'extraction de 100% que l'on devrait théoriquement pouvoir obtenir est limité d'une manière correspondante à la différence de surface que présente la surface exposée par rapport à la surface maximum possible.
Etant donné l'exposé du procédé d'extraction à contre- courant qui précède, il est évident que, si on inverse le sens d'écoulement des courants, de façon que l'on introduise un solvant secondaire enrichi à une des extrémités de l'ap- Pareil, et un liquide aqueux ne contenant pas de glycérine à l'autre extrémité de l'appareil, leurs volumes étant dans la proportion de - :
1. le transfert de la glycérine est également inversé, et les produits finaux sont semblables aux matières de départ du premier procédé d'extraction décrit, c'est-à-dire qu'ils sont constitués par de l'eau enrichie avec de la glycérine et un solvant secondaire appauvri en gly- cérine, De plus, puisque les deux sortes de liquides agissent sélectivement à l'égard des Impuretés comme décrit précédem- ment, le produit d'une extraction combinée de cette sorte et
<Desc/Clms Page number 9>
du mode opératoire de lavage se trouve considérablement pu-
1 rifle. En prévoyant une valeur appropriée de -, la solution tertiaire est plus concentrée et moins volumineuse que la solution secondaire,
et elle constitue un meilleur produit pour l'extraction finale de la glycérine. L'invention com- prend un mode de réalisation de lavage de ce type,,
On va maintenant décrire un exemple pratique de l'in- vention appliquée au traitement des résidus de fermentation de canne par le butanol en se référant à la figure I du dessin joint, qui représente le schéma du procédé.
Les figu- res II, III, IV et V, sont des schémas explicatifs. sur la figure I, on voit en 20 une, source de résidus de fermentation bruts consistant, par exemple,. en un produit contenant 88% environ, en poids, d'eau et 12% environ en poids de matière autre que de l'eau* Oette dernière matière contient 3% de glycérine, 5% de cendres sodiques ou de ma- tières analogues et le reste d'impuretés tant dissoutes que non dissoutes.-
Les résidus concentrés renferment à saturation du car- bonate de soude (ou un sel analogue), non seulement parce que c'est une condition nécessaire pour la fermentation gly- cérique que les résidus bruts contiennent une grande propor- tion d'un tel sel, mais encore parce qu'une quantité supplé- mentaire de ce sel existait dans la matière brute et a passé dans les résidus,
cette proportion ayant encore été augmentée par suite de la concentration*
On filtre les résidus bruts dans l'étape 21, et on les concentre dans l'étape 22, où l'on récupère habituellement des sous-produits) tels que de l'alcool éthylique et de l' acetaldéhyde. On peut obtenir un degré de concentration tel que le contenu total en matière autre que de l'eau soit de 40% à 60% par exemple, le contenu en glycérine étant de 10%
<Desc/Clms Page number 10>
à 15%. Les résidus de cette concentration sont nettement vis- queux, et l'on ne peut pratiquement pas les distiller, pour des raisons déjà indiquées.
Les concentrés vont de l'appareil 22 vers l'appareil d' extraction à contre-courant désigné dans son ensemble par 23.
On peut construire cet appareil de différentes façons, par exemple, comme une tour d'extraction à contre-courant d'un liquide par rapport à un autre liquide. Comme représenté, c' est un appareil à contre-courant, fonctionnant étape par éta- pe, qui comprend une série de dix chambres par exemple A1, A2 ......A10. On envoie les concentrés à la première chambre Al par la valve 24, destinée à arrêter ou à faire circuler le courant. On envoie, dans la dernière chambre A10,par une valve semblable 26, du butanol provenant du réservoir 25.
Entre chaque paire de chambres, on a prévu des dispositifs 27, 28, au moyen desquels on peut faire passer,, périodique- ment, une solution aqueuse de glycérine,, séparée dans chaque chambre, d'une chambre à la suivante, en se dirigeant de la chambre Avers la chambre A10, et au moyen desquels également on peut faire passer une solution de butanol et de glycérine. égaleiaent séparée d'une chambre à l'autre, en se dirigeant de la chambre A10 vers la chambre A1. La chambre A1 comporte une sortie 29 pour le butanol enrichi de glycérine et la chambre A10 comporte une sortie 30 pour la solution aqueuse appauvrie en glycérine,
On supposera que l'on effectue l'opération à la tempé- rature de 92 C. environ.
A cette température.- le coefficient: de répartition de la glycérine par rapport à l'eau saturatée de carbonate de soude et à l'alcool butylique est, comme in- diqué, de Il:1. Puisque le butanol n'est pas complètement immiscible avec les concentrés, mais qu'en présence de ces derniers, il dissout 6% environ en poids d'eau à la tempéra-
<Desc/Clms Page number 11>
ture indiquée, cette addition aux concentrés à l'état pur peut diminuer suffisamment le contenu en eau des concentrés dans la première étape) pour qu'on ne puisse plus les trai- ter. En conséquence, on dilue, d'un bout à l'autre de l'opé- ration' le butanol avec ce pourcentage d'eau fraiche.
On alimente$ avec ce butanol dilué, l'appareil d'extrac- tion 23, le volume de cet alcool étant égal à il fois le vo- lume des concentrés qui y sont envoyés.. On supposera que l' appareil d'extraction a été utilisé suffisamment longtemps pour qu'un équilibre ait été atteint, en ce sens que chaque cycle d'opérations dans chaque chambre est identique à celui qui a été accompli avant et après lui dans la même chambre.,
Chaque cycle du procédé dans chaque chambre comprend la série suivante d'opérations : opération 1 - on envoie dans la chambre la charge de solution aqueuse de glycérine provenant de la chambre située au-dessus (cette charge étant;, dans la chambre A1, une char- ge de concentrés irais),;
et l'on envoie simultanément dans la chambre une charge de solution butanol-glycérine provenant de la chambre située au-dessous (cette charge consistant;dans la chambre ±10) en une charge de butanol pur frais diluée '.Opération II - On agite la totalité du contenu de la chambre, comprenant les deux charges mentionnées dans l'opé- ration I. Dans cette opération, de la glycérine passe du concentré au butanol.
. Opération III - On sépare par gravité le concentré ain- si appauvri et le butanol ainsi enrichi. On termine l'opéra- tion lorsqu'il y a équilibre en ce qui concerne la répartition du produit dissous.
<Desc/Clms Page number 12>
Opération!?' - On extrait ces produits séparés, de sorte que cette quatrième opération constitue l'opération I d'un cycle nouveau. Dans cette opération, on extrait de la chambre aA le butanol enrichi au maximum, et l'on extrait de la cham- bre A10 de l'eau contenant quelques impuretés, mais appauvrie au maximum en glycérine
En supposant que les concentrés contiennent, par unit% de volume, une quantit- de glycérine de 11 unités en poids, la situation dans les différentes chambres après achèvement de l'opération III, lorsque l'équilibre est établi, est la suivante :
TABLEAU 1
EMI12.1
<tb> : <SEP> : <SEP> teneur <SEP> du <SEP> : <SEP> teneur <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> chambre <SEP> concentré <SEP> en <SEP> :l'alcool <SEP> butylique <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> -=----. <SEP> :
<SEP> glycérine <SEP> : <SEP> en <SEP> glycérine <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A1 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> : <SEP> ' <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A2 <SEP> 9
<tb>
EMI12.2
.3 10 :.A ... 4" ? AS 8 u 6 7 :.A. :3 A 7.D
Pendant l'exécution du procédé, cette condition d'équi- libre et de non-activité est rompue en manoeuvrant les diffé- rentes valves pour procéder à l'opération IV.
Toutes les char- @es de concentrés descendent alors d'une étape, toutes les charges de butanol remontent d'une étape, les concentrés frai...
<Desc/Clms Page number 13>
à 11 unités arrivent dans la chambre A1, et les concentrés appauvris, contenant 1 unité, sortent de la chambre A10 et de l'appareil; du butanol enrichi, contenant 10 unités,sort de la chambre A1 de l'appareil et du butanol pur frais arri- ve dans la chambre A10.
A ce moment, et avant que la diffusion de la glycérine entre les solvants dans les chambres se produise, la situa- tion dans les chambres est la suivante
TABLEAU II ----------
EMI13.1
<tb> teneur <SEP> du <SEP> : <SEP> teneur <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> chambre <SEP> : <SEP> concentré <SEP> en <SEP> glycé- <SEP> :l'alcool <SEP> butylique
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> :
<SEP> rine <SEP> .¯¯¯¯¯¯en <SEP> glycérine
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A1 <SEP> 11 <SEP> grammes <SEP> grammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A2 <SEP> 10 <SEP> grammes <SEP> 8 <SEP> grammes <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> engrammesgrammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9' <SEP> grammes <SEP> grammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A4 <SEP> 8 <SEP> grammes <SEP> 6 <SEP> grammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A5 <SEP> : <SEP> 7 <SEP> rammes <SEP> : <SEP> 5 <SEP> grammes <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A6 <SEP> grammes <SEP> 4 <SEP> grammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A7 <SEP> 6 <SEP> grammes <SEP> : <SEP> 3 <SEP> grammes <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A9 <SEP> grammes <SEP> : <SEP> grammes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A9 <SEP> :
<SEP> 3 <SEP> grammes <SEP> : <SEP> 1 <SEP> gramme <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A10 <SEP> grammes <SEP> : <SEP> gramme
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> grammes <SEP> gramme
<tb>
Une fois l'opération II terminée, la situation repré- sentée par le tableau I est rétablie.
Le schéma de la figure II représente l'écoulement des concentres et du butanol à travers les chambres de l'extrac- teur et le transfert de la glycérine des premiers au dernier.
Le concentré passant en contre-courant est représenté comme consistant en constituant eau 31 et en constituant glycérine 32, dont le poids originel est de 11 unités.
<Desc/Clms Page number 14>
La solution de butanol est représentée comme consistant en butanol dilué 33 et en glycérine 34. Le schéma représente l'état d'équilibre qui ressort du tableau I. Les nombres af- fetés aux différentes étapes indiquent les teneurs en glycé- rine
En comparant le tableau I et le tableau II, et en exami- nant la figure II, on voit que la perte en glycérine subie par le concentré (et, de Manière semblable, le gain en glycé- rine du butanol) est la même dans chaque chambre, de sorte les lignes c, d, indiquant la perte et le gain de chambre à chambre d'un bout à l'autre des séries sont enveloppées par les lignes droites , et elles deviennent des lignes droites lorsque le traitement en contre-courant est effectué de ma- nière continue.
C'est la condition qui permet d'obtenir une efficacité maximum (en utilisant le plus petit volume de bu- tanol qui peut dissoudre toute la glycérine, c'est-à-dire le volume de concentré multiplié par l'inverse du coefficient de
1 répartition -) dont on peut estimer la valeur en comparant la f figure II aux figures IV et V.
Ces derniers schémas sont ana- logues à celui de la figure II, mais ils représentent seule- ment la teneur en glycérine du concentré et du butanol res- pectivement, dans chaque chambre, après que l'équilibre est atteint. figure IV se rapporte au cas où le volume du bu- tanol est moindre que le volume du concentré multiplié par f, c'est-à-dire sept fois le volume du concentré, et bien qu'il soit évident, même sans le schéma, qu'une complète extraction est impossible dans ces conditions, le schéma montre claire- ment que le butanol est à peu près saturé avec de la glycéri- ne dans les quelques premières chambres à partir du bas (bien qu'il se produise indéfinitivement très lenoement une absorp. tion ultérieure) et qu'en conséquence une quantité de glycé-
<Desc/Clms Page number 15>
rine,
représentée par ±, est perdue. D'autre part, la figure V se rapporte au cas où l'on emploie du butanol en excès; dans le cas considéré,,; deux fois la quantité nécessaire. On voit que la glycérine est à peu près complètement absorbée par le butanoi dans les quelque premières étapes d'extraction à par- tir du haut; et, bien qu'après, l'extraction se poursuive à un taux négligeable, le butanol en excès est virtuellement inutile et l'opération est réduite à l'une des cinq étapes utilisées pratiquement.
Dans chacun des cas,, représentés par las figures IV et V, le transfert de la glycérine est loin d' être égal dans chaque cas, et les enveloppes h, i, sont net- tement différentes de lignes droites, le rendement de l'ex- traction étant diminué de manière correspondante. Comme on peut en conclure de la comparaison des figures II, IV et V, on ne peut effectuer une extraction sensiblement plus effica- ce en augmentant le nombre des chambres, quand on procède en contre-courant étape par étape, quen suivant une loi liné- aire.
On voit en examinant la figure II que, des 11 grammes de glycérine introduits dans les chambres, 10 sont récupérés et 1 est perdu* Le nombre des chambres étant de 10, l'expres- n sion -----,mentionnée précédemment) et représentant l'effi- n + 1 10 cacité de l'extraction, devient qui correspond aux sché-
11 mas de récupération et de perte.-
De l'appareil d'extraction, on fait passer les concentrés appauvris à l'étape 35 pour récupérer leur contenu en sel, et l'on peut les traiter également pour utiliser les impuretés laissées dans le concentré, parce que ces impuretés sont in- solubles dans le butanol.
On traite le butanol enrichi, véhiculant toujours quel- ques impuretés telles que des composés phénoliques et des ma-
<Desc/Clms Page number 16>
tières colorantes, pour séparer son contenu en glycérine.
Un procédé approprié de traitement de cet alcool consiste à remettre la glycérine en solution aqueuse. Cela présente l'avantage que le volume de la solution tertiaire ainsi pro- duite est petit relativement à celui du butanol et, évidem- ment, sensiblement égal au volume du concentré originel, un autre avantage résidant dans le fait que les impuretés phé- noiiques et colorantes restent préférentiellement dans le butanol, en augmentant ainsi la facilité qu'a la solution tertiaire à distiller oe transfert à nouveau est, par suite, effectué en la- vant en contre-courant le butanol enrichi., et, en vue d'ob- tenir une efficacité de lavage maximum, en procédant comme pour la première extraction.
Dans ce but, on a installé un second appareil se per- mettant d'opérer en contre-courant, dont la construction est identique à celle de l'appareil 23 et qui comprend les cham- bresB1 à B10.
On envoie du butanol enrichi, provenant de l"appareil 23, dans la dernière chambre B10 et l'on envoie de l'eau provenant du réservoir 37 dans la première chambre B1. Afin de réduire au minimum la miscibilité des courants de butanol et d'eau, on sature l'eau d'un sel, du chlorure de sodium par exempta, qui n'est que légèrement soluble dans la glycérine.
La quantité de @% d'eau retenue dans le butanol empêche le sel de se précipiter de l'eau salée
Lorsque l'appareil 36 fonctionne, la glycérine passe, chambre par chambre, du butanol, qui s'écoule en remontant, à l'eau salée, qui s'écoule en descendant, de sorte que du butanol appauvri s'écoule en 38 de la chambre B1 et que de
<Desc/Clms Page number 17>
l'eau salée,, enrichie en glycérine, s'écoule en 39 de la chambre B10. Le transfert de la glycérine est représenté par la figure III. On envoie le butanol appauvri dans le réservoir 25.
On dérive une certaine quantité de cet al- cool en 40, et on le traite en 41,. par exemple par dis- tillation, de fagon à éviter d'accumuler-,.. dans le circuit du butanol, les impuretés retenues par le butanol pendant l'opération de lavage.,
On distille la solution eau-butanol aussi souvent qu'il est nécessaire dans l'opération 42 pour produire de la glycérine commerciale*
Dans le cas où l'on emploie de l'alcool amylique com- me solvant secondaire, on peut employer le mode opératoire ci-dessus décrit-, modifié en tenant compte du fait qu'à
92 C environ, le coéfficient de répartition est de 1 :1.
30 Les chiffres donnés pour le volume du solvant secon. daire relativement à celui des solutions aqueuses sont ba- sés sur la supposition que les liquides sont en parfait contact les uns avec les autres ; et l'on augmente un peu, en pratique, le volume du butanol pour tenir compte du con- tact moins parfait que l'on obtient en réalité, et pour être certain d'avoir un excédent suffisant, afin d'éviter d'avoir une perte de glycérine plus grande que celle qui est théori- quement inévitable.