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PROCEDE ET INSTALLATION POUR EXTRACTION CONTINUE DE MATIERES SOLIDES
A L'AIDE DE SOLVANTS, EN EXTRACTEURS A GODETS.
L'invention concerne un procédé et une installation pour extraction continue de matières solides à l'aide de solvants, en extracteurs à godets.
Dans les procédés connus jusqu'ici pour extraction continue de ma- tières solides à l'aide de solvants en extracteurs à godets, double courant descendent (les godets et les fluides descendent) et contre-courant-(les godets montent et les fluides descendent), les opérations se succèdent dans l'ordre suivant 1. Remplissage, avec le produit à traiter;. d'un godet du système; arrosage simultané et humidification dû produit avec un mélange ou une solution déjà enrichie).
2. Extraction à double courant descendant à la partie descendante du système alors que, en même temps, il se produit sur tout le parcours un auto-filtrage du mélange par le produit à traiter lui-même.
3. Passage, au cours duquel rien ne se produit, de la partie doubler courant descendant à la partie contre-courant du système; ce passage se situe à la partie inférieure de l'extracteur.
4. Extraction à contre-courant.
5, Egouttage du solvant encore adhérent.
6. Viadange des godets d'extraction.
Pour ces procédés d'extraction connus où l'on distingue, en ordre essentiel, une branche descendante à double courant descendant et une branche ascendante à contre-dourant, on emploie des systèmes à godets à deux poulies on entend par là des extracteurs où les godets suspendus en une chaîne sans fin tournent autour d'une poulie inférieure et autour d'une poulie supérieure
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c'est-à-dire donc que, sur les deux côtés du système, il y a un nombre égal de godets, les uns descendant verticalement, les autres montant de même.
Ces procédés d'extraction connus ainsi que les extracteurs qu'ils emploient présentent l'inconvénient qu'on ne dispose, pour la déshûilation efficace des graines dans la partie à contre-courant du système, que de 35% environ des godets installés. 20 % encore des godets installés servent aux opérations de remplissage, de passage d'une branche à l'autre, d'égouttage et de vidange du système.
Il s'ensuit donc que le degré d'efficacité des procédés connus @ d'extraction continue, appliqués avec les extracteurs à godets décrits, dou- ble courant descendant et,contre-courant, ne donnent pas entière satisfaction.
Pour arriver à une extraction à contre-courant aussi parfaite que possible, on a utilisé-déjà des extracteurs où la translation des godets est horizontale :on y a enregistré toutefois une série d'autres inconvénients.
Ces inconvénients consistent en particulier en ce que chaque phase d'extrac- tion respectivement chaque godet nécessite une pompe quand la différence de' concentration en huile, entre le produit à traiter et la solution, doit être aussi forte ou presque aussi forte que dans le cas d'extracteurs verticaux à branche ascendante et sans pompes. En pratique, on essaie de résoudre le problème en réunissant en groupes de même concentration plusieurs godets suc- cessifs, formant ainsi 6 à 8 groupes avec autant de pompes. Au point de vue technique, cette disposition a l'inconvénient que chacun, des groupes ne per- met la déshuilation que jusqu'à ce que soit atteinte la courbe d'équilibre entre la teneur en huile du produit.à traiter et de la solution.
Il s'en- suit entre autres que la possibilité qui existe de ramener plusieurs fois dans un groupe des mélanges de concentration déterminée n'a qu'une importance minime étant donné que l'équilibre de concentration, lors du traitement de graines oléagineuses par exemple, se réalise en quelques minutes. ,On sait aussi que la possibilité de mettre plusieurs fois en circuit des quantités quelconques de mélanges est limitée en outre par le fait que le produit à traiter doit être convenablement préparé en une unuté de temps donnée pour obtenir un bon rendement d'extraction et une bonne débenzinification après extraction et, selon l'expérience, ne doit laisser passer qu'environ les quantités de solvant correspondant au poids de la partie de produit qui se trouve, en une couche de hauteur déterminée, dans la phase de travail inté- ressée.
Cette condition est remplie d'office dans l'extracteur à godets, sans intercalation de pompes Outre l'emploi d'un grand nombre de pompes, ces extracteurs ont l'inconvénient que le produit à traiter est introduit à la partie haute de l'appareil et quitte ce dernier à sa partie basse de sorte que l'extracteur, très lourd, doit être placé sur une assise solide ou être relié par un élévateur étanche à la benzipe ou autre transporteur vertical à l'installation de distillation de la benzine.
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients décrits ci- dessus des procédés connus d'extraction et de l'appareillage qu'ils utilisent, et de mettre au point un procédé pour extraction continue de matières soli- des à l'aide de solvants en extracteurs à godets, procédé qui assure un ren- dement beaucoup meilleur que les procédés d'extraction connus du type décrit.
Pour résoudre le problème, on utilise, selon l'invention, tout le côté ascendant du système pour l'extraction à contre-courant, sans utili- sation de pompes, et toutes les autres opérations telles que égouttage du solvant après extraction, vidange des godets, le cas échéant nettoyage des cribles, remplissage des godets et imprégnation du produit à traiter, période d'amollissement avec auto-filtrage des mélanges se font dans les godets ver- ticaux ou la série de godets verticaux tandis que, dans la série des godets horizontaux ou descendant en oblique, il y a amplification-de l'extraction à contre-courant par retrait direct répété et déversement de solvant ou de mélanges dans des godets individuels.
L'invention prévoit que la branche descendante sera composée, en partie de godets superposés verticalement et, en partie, de godets situés
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en oblique ou en horizontale et que la.branche ascendante ne comportera que des godets superposés verticalement tandis qu'à la phase de l'égouttage, les godets se suivront sur une ligne de préférence horizontale, presque horizon- tale ou oblique descendante.
Une autre caractéristique-de l'invention réside dans le fait que la chaîne sans fin des godets tourne sur plus de deux poulies.
De plus, il est prévu sous les godets du système en'phase del'é- gouttage, une cuve collectrice pour le mélange ou la solution qui tombe par gouttes, avec raccordement aux godets suivants. Cette partie horizontale du système peut servir aussi pour l'extraction à contre-courant, par'exemple en amenant le solvant frais à cet endroit; en le captant avec le solvant-qui tombe par gouttes dans la cuve sousjacente et en le ramenant, à l'aide de pompes par exemple, à la même partie ou au godet le plus élevé de la rangée ascendante de godets.
En outre, on peut prévoir entre l'endroit où. les résidus d'extrac- tion sont éliminés des godets alors que ceux-ci tournent sur leur axe et l'en- dorit où les godets sont remplis de matière à traiter, un espace intermédiaire correspondant par exemple à l'encombrement d'un godet en vue d'évacuer des cribles qui se trouvent au fond des godets et par lesquels est retiré le mé- lange, les parties encore adhérentes de matière à traiter, cette évacuation se faisant par arrosage à l'aide de mélange ou de solvant pur ou par dispo- sitif mécanique ou analogue et, de préférence, en faisant tourner encore une fois les godets sur leur axe.
Sous cette pattie, il convient de prévoir aussi un collecteur, par exemple en forme d'entonnoir, pour ramener dans le proces- sus d'extraction, en d'autres parties de l'appareil, par exemple sous le dis- positif d'alimentation, la quantité de liquide de minçage qui s'écoule ainsi que les impuretéso
Enfin, les godets de la branche oblique descendante du système peuvent être disposés en gradins, l'orifice d'écoulement pratiqué au fond d'un godet donnant en dehors du godet immédiatement inférieur et il peut être prévu sous les godets, pour recueillir la solution ou le mélange qui s'écoule, un nombre,approprié de chambres, une à trois chambres par exemple, qui sont reliées entre elles par des trop-pleins délivran,t dans le sens où augmente'la concentration de la solution.
L'invention est caractérisée en outre par des pompes et conduites à mélange qui permettent de modifier à l'envi le circuit des mélanges dans la branche à contre-courant du système.
Le schéma annexé représente, en coupe et à titre d'exemple, pour illustrer mieux encore l'invention, un extracteur avec chaîne sans fin de godets.
Le chiffre 31 représente l'enveloppe d'un extracteur pourvu d'un dispositif d'alimentation 32 pour la matière à déshuiler, d'une conduite d'amenée 33 pour solvant frais et d'une conduite d'amenée 34 par laquelle on peut amener, au choix, du mélange de différentes concentrations.
Dans l'enveloppe 31 est disposée une chaîne sans fin de godets d'extraction 1 à 30, chaîne qui tourne continuellement dans le sens indiqué par les flèches de sorte que les godets descendent sur le côté droit et remontent sur le côté opposé.
Le type et l'exécution des godets 1 à 30 sont connus; ces godets ont, en leur fond, un orifice d'écoulement par lequel peut goutter le solvant ou le mélange, telle que la chose est représentée en 35, à titre d'exemple, dans la branche descendan'te du système.
Contrairement aux extracteurs à godets connus jusqu'ici et qui fonc- tionnent de façon continue selon le principe double courant descendant et contre-courant, l'extracteur qui fait l'objet de l'invention utilise tous les godets de la branche ascendante pour l'extraction à contre-courant et une partie des godets de la branche descendante - dans l'exemple en présence,
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à peu près la moitié inférieure de cette branche - est déviée sur lé côté- et dirigée horizontalement ou obliquement; ainsi, le mélangé ou la solution est évacué (e) de chacun de ces godets sans passer par le godet suivant de sorte que le mélange ou la solution peut, par réintroduction répétée dans le système, être enrichi(e) encore en sens contraire à celui de l'extraction.
Comme il ressort du schéma, cette déviation latérale des godets se fait dans la branche descendante du système immédiatement après le godet 8, la partie verticale allant du godet 1 au godet 8 inclus; dans la partie oblique descendante qui suit, laquelle s'étend, dans l'exemple décrit, du godet 9 au godet 14, les godets sont disposés en gradins de telle façon que l'orifice d'écoulement de l'un ne donne pas dans le godet immédiatement in-. férieur, le mélange qui s'écoule pouvant atteindre librement le bas de l'ins- tallation
La branche ascendante du système se compose, par exemple, des go- dets 15 à 26, puis devient une zone d'égouttage qui s'étend, par exemple, du godet 27 au godet 29 où les godets avancent sur une ligne horizontale ou presque horizontale.
Enfin, les godets, comme le montrent le godet 30 et les flèches, se vident, de la façon connue, dans un silo intérieur 360
D'après l'invention, le système d'extraction par godets peut donc être divisé en :
1. Un côté à-double courant descendant, avec alimentation en matiè- re à traiter et solvant ou mélange où-la solution traverse la matière à-trai- ter pour la ramollir et où la solution finale est filtrée à plusieurs repri- ses par la matière à traiter elle-même
2. Une partie inclinée-vers le bas ou horizontale où peut circuler, au choix, du solvant ou du mélange
3. Une partie ascendante verticale pour extraction à contre-courant.
4. Une partie horizontale ou, parexemple, inclinée vers le bas pour l'égouttage du solvant, cette partie permettant aussi le libre écoulement de la solution et du mélange.
5. Une partie vidange à laquelle peuvent être ajoutés un ou plusieurs dispositifs de nettoyage des cribles des godets.
Pour réaliser tout cela, la chaîne sans fin des godets d'extraction passe, selon l'invention et contrairement aux procédés connus jusqu'ici ,et aux extracteurs connus habituellement utilisés et où il y a deux roues motri- ces ou poulies, par quatre poulies ou roues motrices 50, 51, 52,53, la roue motrice et la poulie supérieure 50, 51, étant disposées et agencées de telle façon que les godets 27 à 29 par exemple se meuvent horizontalement ou pres- que horizontalement alors que les poulies inférieures 52 et 53 sont, selon l'invention, disposées de façon qu'une bonne partie de la branche descendante à double courant descendant, comme décrit et représenté ci-avant, ait les godets placés en gradins et descendant en oblique.
Alors que, dans les procédés d'extraction connus du même genre, il y avait à peu près le même nombre de godets dans la branche descendante et dans la branche ascendante, l'invention apporte à cette répartition une modification profonde en ce sens que, dans la branche à double courant des- cendant, il n'y a, par rapport au nombre de godets ascendants de' la branche à contre-courant du système, que 50% environ de godets descendant verticale- ment, ces derniers servant à l'auto-filtrage du mélange ainsi qu'au ramolis- sement de la matière à traiter,les godets déviés de la verticale dans la branche descendante et disposés par gradins en oblique servant de nouveau à l'extraction selon le principe contre-courant. Ci-dessous, à titre d'exem- ple, des explications complémentaires.
A la partie inférieure de l'enveloppe de l'extracteur sont prévues des chambres 38 à 41. Les chambres 38 à 40 reçoivent la solution qui goutte des godets descendant en oblique à la branche descendante du système. Elles
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sont reliées entre elles par des trop-pleins 42 par exemple tandis que la chambre 41 regoit le mélange qui coule des godets descendant verticalement dans la branche à double courant descendant. Les chiffres 43 à 45 représen- tent des pompes qui pompent le mélange hors des chambres auxquelles elles sont raccordées, dans les godets descendants 9 à 14 comme l'indiquent les traits pointillés.
Il est possible aussi d'adapter une où plusieurs autres pompes et de prévoir, en conséquence, une subdivision-plus poussée du'fond de l'extracteur en un plus grand nombre de chambres pour, de cette façon, intercaler dans-l'appareil une ou plusieurs phases d'extraction encore car, comme il a été constaté, le rendement spécifique de l'extracteur peut encore être ainsi augmenté ou bien on peut arriver à une concentration finale plus élevée du mélange; la pompe 46, par contre, pompe le mélange de la chambre 41, par une conduit 47 représentée en pointillés et le conduit au choix, dans une installation de distillation non représentée au schéma mais indiquée par la flèche 48 ou, partiellement et par la conduite d'amenée 34, dans la bran- che à double courant descendant du système.
Il est prévu aussi que, au choix, la pompe 45 conduit, de la chambre 40, du mélange dans les godets 9,10 des- cendant en oblique ou le réintroduit, par 34, au haut de la branche à double courant descendant.
Le chiffre 49 représente un régulateur par lequel le mélange qui coule du godet 9 peut aussi être ramené dans la chambre 41.
Sous les godets 27 à 29 à translation horizontale de la zone d'é- gouttage du système, il y a une cuve 37 qui ramène dans la branche à contre- courant du système lé mélange qui s'écoule des godets à la zone d'égouttage, comme indiqué pour le godet 25.
Le fonctionnement du procédé nouveau et de l'extracteur correspon- dant décrit plus haut, à titre d'exemple, est'le suivant :
En 32, le godet descendant 1 est rempli de graines oléagineuses, ce godet recevant en outre, par la conduite 34, du mélange pompé au choix des chambres 40 et/ou 41. L'excédent de mélange qui s'écoule par le fond passe dans les godets 2 à 8 situés plus bas jusqu'à ce qu'enfin le mélange coule; épuré, du godet 8 dans la chambre 41. par suite d'auto-filtrage, en tout ou en partie suivant la position du régulateur 49, la matière à traiter étant ramollie dans' cette partie de l'installation.
Les godets 9 à 14 placés en oblique après le godet 8 reçoivent du mélange pompé des chambres 38 à 40 situées sous eux; comme l'indique le schéma, ceci se fait toujours par grou- pe de deux godets c'est-à-dire que les godets 9 et 10 sont desservis par la chambre 40, les godets 11 et'.'12 par la chambre 39 et les godets 13 et 14 par la chambre 38. La matière à traiter qui se trouve dans les godets 9 à 14 est donc soumises à extraction, par paliers, selon le principe contre-courant.
Cette extraction à contre-courant dans la partie descendante oblique du svs- tème s'ajoute à l'extraction à contre-courant dans la branche des godets 15 à 26, lesquels montent alors que le mélange et le solvant frais introduit par 33 dans le godet 26 descendent. Le solvant qui s'écoule, relativement peu enri- chi en huile, des godets 27 à 29 est conduit, par la cuve 37, au godet 25.
Dans l'exemple décrit, on dispose donc pour l'extraction à contre- courant de 18 des 30 godets d'extraction, soit environ 60% du volume instal- lé de l'extracteur.
Comparativement aux procédés connus, et aux extracteurs correspon- dants qui utilisent normalement 35% environ des godets pour l'extraction à contre-=courant, il ya donc une augmentation de rendement, rapportée au rende- ment spécifique du volume installé des godets, de plus de 50%.
En outre, la hauteur de l'extracteur proposé est diminuée de plu- sieurs hauteurs de godets parce que la zone d'égouttage est placée sur un plan horizontal ou incliné vers le bas. De plus, grâce à l'inclinaison vers le bas de la chaîne de godets dans la zone d'égouttage, le dispositif de rem- plissage peut être adapté de façon que son point de raccordement à l'élément transporteur soit à peu près à la même hauteur que le point le plus élevé de l'extracteur. La diminution de la hauteur de l'extracteur et l'abaissement
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du niveau du dispositif de remplissage profitent naturellement à la hauteur du bâtiment dont le coût de construction peut ainsi être notablement réduit.
Grâce à ce que la zone d'égouttage est disposée horizontalement ou inclinée, on arrive à ce que le solvant qui s'écoule, dans la zone en question, de tous les godets soit ramené complètement et immédiatement à la zone d'extraction et ne soit pas, comme dans les constructions actuelles d'ex- tracteurs à chaîne à godets, conduit chaque fois à travers la matière qui se tient au centre du godet suivant. De ce fait, la teneur en solvant de la matière à traiter lixiviée est réduite encore si l'on compare au mode de travail habituellement employé jusqu'ici. Un autre avantage du dispositif nouveau réside en ce que le solvant frais peut être délivré complètement, par le haut et de façon continue, à la surface du godet le plus élevé, sans qu'il s'en écoule un peu.
On réalise ainsi une meilleure utilisation du sol- vant introduit dans l'appareil.
L'allongement de la zone d'extraction à contre-courant-confor- mément aux proportions qui viennent d'être décrites peut être réalisé aussi dans l'extracteur à deux poulies où les godets sont alimentés, par des pompes par exemple, lors de leur passage à la partie basse de l'appareil, en mélange tombant sous la branche ascendante, le mélange étant recueilli dans une cham- bre séparée après son passage dans les godets et étant, alors sêulement, four- ni à l'appareil par le dispositif de remplissage. En agrandissant les pou- lies, la zone d'égouttage peut être placée de telle sorte qu'une évacuation libre du solvant soit possible tout en augmentant le nombre de paliers sur le trajet bas des godets.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour extraction continue de matières solides en ex- tracteurs à godets, caractérisé par le fait que l'extraction se fait en une combinaison d'extracteurs à godets verticaux et horizontaux, de telle sorte que le côté ascendant de l'appareil est utilisé complètement pour l'extrac- tion à contre-courant avec introduction continue de solvant au point le plus élevé de cette partie de l'appareil à laquelle est adjointe une zone d'égout- tage autonome pour le libre écoulement du solvant hors des godets sans que ce solvant retourne au godet suivant, de telle sorte aussi que la dernière partie de la branche descendante de godets est conduite horizontalement ou obliquement jusqu'à la déviation la plus basse du côté descendant, en vue d'obtenir un écoulement libre du mélange ou de. ?.
solution hors de chaque go- det sans que ce mélange ou cette ' @ solution passe par un autre godet après quoi le mélange ou la solution est enrichi (e) pompage, dans la partie oblique ou horizontale de la branche, à contre-courant.