BE471585A - - Google Patents

Description

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  "Procédé et installation de fabrication du sucre". 



   La présente invention due aux études de   .monsieur   Jean Louis Fiedler concerne l'extraction du sucre partir du jus de canne ou de betterave. 



   On sait que l'extraction du sucre des juts bruts de canne ou de betterave consiste en une suite d'opérations qui a essentiellement pour but de réaliser deux transformations principales:   la''purification   des jus et la concentration des jus   purifies,   jusqu'à cristallisation du sucre. 



   La purification des jus est indispensable tant pour obtenir un sucre relativement pur, que pour permettre sa cris- tallisation avec un bon rendement, les impuretés s'opposant généralement à la cristallisation d'une partie du sucre. 



   Dans la plupart des procédés actuels, la purification des jus n'est cependant pas poussée au maximum et le sucre' solide produit, doit pour la majeure partie être raffiné ultérieurement. 

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   .afin d'éviter un raffinage ultérieur, on peut effectuer une purification, .plus complète des jus, par exemple au moyen des.échangeurs   d'ions;   mais dans la conduite de ce procédé le pH des jus s'abaisse généralement au-dessous de 7, et il devient alors très difficile de les concentrer sans consentir une perte de saccharose, par inversion partielle de ce dernier (au glucose et lévulose),'sous l'influence de la température, du pH et du facteur temps, cette perte étant en effet d'autant plus importante que la durée des opérations de concentration et de cuite est plus longue. 



   La présente   inventinn  pour objet un procéda de fabrication du sucre permettant d'éviter ces inconvénients. 



  Ce procédé présente en effet le double avantage d'éviter pra- tiquement toute   inversion   du saccharose durant le traitement et de fournir en même temps un sucre d'une grande pureté sans faire appel aux opérations habituelles de concentration, de cuite et   -de   turbinage. 



   Ce procédé est remarquable notamment en ce qu'il con- siste, après les opérations courantes de purification par chaulage, carbonatation, ou autre, à effectuer une 'purification   complémentaire   sensiblement totale des jus au moyen d'échangeurs   d'ions,   et de soumettre lesdits jus épurés   immédiatement   après leur passage dans les échangeurs d'ions à une évaporation ins- tantanée, par atomisation, chauffage à haute fréquence ou autres procédés connus. 



   L'invention a également pour objet une Installation destinée à mettre en oeuvre le procédé sus-indiqué, remarquable notamment en ce qu'elle comporte en combinaison une série   d'appareils   échangeurs d'ions (cations et anions) à travers   lesquels   sont conduits les jus partiellement épurés, et un appa- re.il à évaporation instantanée tel qu'un atomiseur, appareils 

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 à haute fréquence, ou autres appareils connus, directement relié aux   échangeurs'   d'ion et dans lequel le jus complètement épuré subit une séparation de la matière solide c'est-à-dire le sucre, et de son support (soit l'eau) et des matières volatiles. 



   La demanderesse a trouvé que dans ces condit ions, le sucre solide ainsi obtenu   étit   doué d'une très grande pureté zt que l'inversion du sucre au cours de son passage à l'état Solide était pratiquement évitée. 



   Ce résultat peut s'expliquer de la façon suivante: 
On sait que l'inversion du saccharose est d'autant plus rapide que le  pH   des jus est plus bas   autrement   dit que les jus sont plus acides et que leur temperature est plus élevée: mais il existe pourtant pour chaque pH des jus et pour chaque température, un temps déterminé pendant lequel la vitesse d'inversion est pratiquement négligeable. 



   L'utilisation, suivant l'invention, d'un appareil à évaporation instantanée immédiatement après la purification complète du jus permet justement d'abréger considérablement la durée de transformation du jus sucré en sucre solide et d'u- tiliser au   maximum   le temps nécessaire pour faire passer le   sucre'     à l'état   solide sans   risquer   pratiquement l'invention. 



   Dans la conduite du procédé suivant l'invention, on pourra comme connu soitdécolorer et clarifier préalablement le jus de diffusion en milieu acide, au contact d'un adjuvant de   filtratinn   (bentonite,   kieselguhr,   charbon activé, gel de silice, ou tous autres corps analogues), soit clarifier le jus de diffusion par floculation en   milieu   alcalin, par préchoulage, chaulage, carbonatation et filtrat'!-on, soit par tous autres moyens, le jus étant maintenu pendant ces opéra- tions à la température correspondant au procédé choisi. 

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   On éliminera ensuite des jus verts ainsi clarifiés et, dans le premier cas, décolorés, les impuretés minérales et organiques en traitant ces jus par des   combinaisions   d'échan- geurs de cations et d'anions. 



   Les premiers, c'est-à-dire les échangeurs de cations, pourront fonctionner comme échangeurs d'ions N et les seconds ou échangeurs d'anions comme échangeursd'ions OH ou encore par exemple les premiers comme échangeurs d'ions NH4 et les seconds comme échangeurs d'ions OH. 



   Ces opérations pourront être effectuées en présence ou non d'acide carbonique sous pression, le jus sucré étant maintenu à. une température convenable au-dessous de 30 C lorsqu, les ±changeurs de.cations sont régénérés au moyen d'un acide, 1'acidité dans tous les cas n'étant plus gênante du faitde la rapidité de l'opération suivante. Ce   stade   de purification n'est d'ailleurs paslimité aux échanges définis ci-dessus mais peut comporter la mise en oeuvre d'autres échangeurs d'une nature quelconque, organiques ou inorganiques. 



     L,es   jus ainsi purifiés sont alors envoyés, sans   :.iodi-     fication   de leur   pH,   dans un appareil à évaporation instan- tanée, par exemple dans un sécheur atomiseur de forme   connue.   



  Dans cet appareil, le sucre passe instantanément à l'état solide;   l'instantanéité   du changement d'état dn sucre rend impossible l'inversion et le sucre recueilli à l'état solide est doué d'une pureté égale ou supérieure à celle du jus à la sortie du dispositif de purification. Cette évaporation instantanée peut être également obtenue en faisant passer le jus sortant des échangeurs dans un appareil de   séchage   à haute fréquence. 



   Il se produit en effet à cette phase de l'opération une élimination des impuretés volatiles et notamment de celles qui ont pu être introduites au cours du traitement dans les échangeurs. 

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  L'invention sera udeux comprise en se référant au 
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 dessin annexé, sur lequel on a représente schhi>ia.t14ue>nent une installation de fabrication du sucre suivant le procédé de 1'invention. 



   Par la conduite d'arrivée de jus 1, on dirige le jus provenant directement de la diffusion, ou encore le jus provenant 
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 de la première ou de la deuxième carbonatation et refroidi au- dessous de 30 C dans le cas où'les échangeurs de cations sont 
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 régénères à l'acide.,Das le premier cas, un diaaositif sc:!é.r.atise les appareils de coagulation, de décoloration et de filtration du jus de diffusion avant son passage sur les échangeurs prévus par l'invention. Dans les deuxième et troisième, cas, le dispositif 2 schématise un ensemble d'appareils desti'nés 
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 seulement a. retenir les matières en suspension et les :1;st14re? colloïdales contenues dans le jus provenant de la carbonataticn. 



  Le jus de diffusion ainsi   clarifia   est alors dirigé 
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 S la batt8rie d'échangeurs d'ions 5 et 6. Ce jus est débarrassé de ses cations sur l'échangeur 5 et des anions sur l'échangeur 6. 



  Lorsque los   -.chan,-.ours  5 et 6 sont saturas, le jus est dirigé 
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 sur des échangeurs identiques 5' et 6', pendant la période de régénération des éohangeurs 5 et o. 



  Cette régénération se fait en faisant passer sur l'é- ci#anieur 5 un réactif approprié (par exemple HC1), contenu dans un bac 7 et :sur l'échangeur 6 un réactif approprié (par exe"ple C0zlI:ag) contenu dans un bac 8. 



  Âfi,i d'-viter que le jus contenu dans les éonangeurs ;;. et ne soit perdu au moment de la réénµration celai-ci est l'Gc;.:eiL1i dans un pot b. vide 11 1)1,iis en a;:;ont de   l'installation.   
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  Le rinçage des échangeurs 6 et j, apéi régénération, sert effectué avec de l'eau préalablement adoucie sur un échangeur d'ions contenu dans un appareil non représenté. L'eau de rinçage est chassée à l'air comprimé au moyen du circuit 3 hors des 

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 echangeurs 5 et. afin d'éviter la dilution des jus. 



  Les échangeurs 5 et < rênrs so:lt ensuite renis en coumunioation avec les jus bruts en utilisant le vida pour chasser l'air. Lorsque les échanceur? a et: sont satures, ces derniers échangeurs sont alors réiénérôs con,..e il vient d'être dit pour les premiers. 
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 Le jus sortant en 9 des échangeurs est co#np1 4te,n=nt décolora et présente sensiblement les caraote-'istiques suivantes! 
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 Bri¯ ............... 14 Pttrete apparente 98 pti ..................

   
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<tb> Glucose <SEP> traces
<tb> 
 
Le jus   ainsi   purifié est collectédans un bac 10 de   régulation,   d'où il s'écoule avec un débit aprroprié réglable et 
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 aussi rapide que possible surilan atomiseur 1& Cet atomiseur      peut être d'un type connu quelconque, et a pour effet de séparer instantanément le sucre solide de son solvant,' tout en permettant 1'élimination de toutes les impuretés volatiles. 



  A la sortie de l'atomiseur, on recueille un sucre solide de structure finement granulée   de'   pureté 99. 



   Le sucre obtenu suivant l'invention la structure du sucre   glace, il   peut être livré directement à la   consens-   tion. 



   Si l'on veut obtenir une autre forme de sucre, par exemple sous forme cristallisée, ou autre, on peut refondre le sucre obtenu et l'on.obtient alors un produit d'une qualité équivalente à la clairce ou sirop pur raffiné que l'on traite par le procédé habituel de raffinage. 



   On voit donc que le procédé suivant l'invention permet de réaliser un progrès considérable, puisque l'on évite, dans la fabrication du sucre tous les stades intermédiaires situés dans les procédés habituels entre la purification du jus et l'obtention de la clairce après raffinage' 

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Les principales opérations éliminées sont la concentra- tion, la cuite; le malaxage, et l'essorage, puis le raffinage, avec ses traitements au moyen du noir animal, et autres subs- tances adsorbantes. 



   Naturellement l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représente et décrit qui n'a eté choisi qu'à titre d'exemple. 



   Il est bien entendu, en particulier que le procédé peut être conduit en faisant applications de tous les échangeurs d'ions propres à cet effet, et de tous dispositifs de sépara- tion ou d'évaporation instantanée. 
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  P.lVE'D I CbT T 0. S. 



   1.- Un procédé de fabrication -du sucre à partir des jus partiellement épurés provenant soit de la betterave soit de la canne aprss les premières phaàes du traitement habituel de produits bruts par chaulage, carbonatation ou autre, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer une purification complémentaire, sensiblement totale des jus par- tiellement épurés au moyen d'échangeurs d'ions et de soumettre 
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 lesdits jus, innBadiatement après leur passv.# sur les échangeurs d'ions, à une évaporation instantanée.

Claims (1)

1. 2.- Un procédé de fabrication du sucre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les jus traités et mis à, la température appropriée à leur pH et à la durée du trai- tement sont soumis successivement à l'action d'échangeurs de cations et d'échangeurs d'anions.

   .:). - Un procédé de fabrication du sucre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les échangeurs d'ions utilisés sont des échangeurs d'ions organiques ou inor- ganiques. <Desc/Clms Page number 8>

   4.- Un procède de fabrication du sucre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'avant d'être évaporés dans les appareils à évaporation instantanée, les jus complètement épurés sont collectas dans un récipient de régulation, d'oÙ--,ils sont dirigés sur l'appareil d'évapora- tion à une vitesse convenable réglable.

   5.- Un procédé de fabrication du sucre en substance comme décrit.

   5.- Une installation pour la mise en oeuvre du procède de fabrication du sucre suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, ladite installation étant caractérisée en ce qu' elle comporte en combinaison, outre les appareils connus uti- lisés pour l'obtention d'un jus partiellement épure par les procédés habituels de chaulage, carbonatation ou autre, une ou plusieurs batteries d'échangeurs d'ions (cations et anions) en série ou en parallèle., à travers lesquels on fait passer les jus et un appareil d'évaporation ou de séparation instantanée, directement relié à la batterie des échangeurs d'ipns, et dans lequel le jus complètement épure sortant de ces échangeurs subit une séparation instantanée de la matière solide ;sucre et de son solvant(@eau) et des matières volatiles.

   7. - Une installation de fabrication du sucre suivant la revendication 6, caractérisée on ce que l'appareil d'éva- poration instantanée est un sécheur atomiseur, ou un appareil de séchage utilisant les courants à haute fréquence.

   S.- Une installation de fabrication du sucre suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la batterie d'échan- geurs est doublée d'une batterie complémentaire, de manière à permettre le fonctionnement continu de l'installation pendant la régénération des échangeurs épuises.

   9. - Une installation de fabrication du sucre en subs- tance comme décrit et représente au dessin.