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PROCEDE POUR EXTRAIRE ET/OU ELIMINER DIVERSES MATIERES DE LIQUIDES, ET
PRODUIT OBTENU PAR CE PROCEDE.
La présente invention est relative à des perfectionnements au procédé pour extraire et/ou éliminer la cire, les gommes, les fibres, les colloïdes et d'autres impuretés de liquides, en particulier de jus de canne à sucre, ainsi qu'au produit obtenu par ce procédé.
L'invention concerne spécifiquement la purification de liquides contenant de la cire, des gommes, des fibres, des colloïdes et d'autres impuretés et a pour objet principal un procédé,' qui en même temps qu'il réalise, de manière très efficace, la clarification de liquides contenant lesdites impuretés, effectue aussi l'extraction et l'élimination de ces im- puretés sous forme d'un sous-produit, qui, en raison de,sa teneur en cire et autres composants et de la facilité avec laquelle la séparation subséquen- te de ces autres composants peut être effectuée, possède une 'grande valeur commerciale
La présente invention convient particulièrement au traitement de liquides en général et plus particulièrement encore au traitement de jus ¯de sucre,
qui ont été soumis préalablement à une clarification partielle en .vue d'en éliminer les substances ou impuretés, dont le poids spécifique est tel qu'elles tendent à se sédimenter pendant la clarification. Ceci revient à dire que, bien que ce ne soit en aucune manière indispensable, les résul- tats optima sont obtenus avec le présent procédé, lorsqu'il est appliqué à des liquides comportant comme impuretés, des matières tellement légères que, lorsque le liquide, les contenant, est traité suivant la présente invention, lesdites impuretés montent à la surface du liquide, où elles forment un banc d'écume, qui flotte à la surface du liquidée
Le présent procédé comporte 'l'injection ou l'inclusion d'air, d'un ou plusieurs gaz ou de mélanges de ceux-ci dans le liquide' à traiter ;
la quantité d'air ou de gaz injecté étant telle- que; lorsque, plus tard, le liquide est chauffé dans un récipient ou réservoir approprié ; cet air, ce gaz
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ces gaz ou le mélange de ceux-ci entraînes dans le liquide s'élèvent dans celui-ci sous la forme de petites bulles, qui entraînent avec elles les im- puretés susmentionnées. En atteignant la surface du 'liquide, ces impuretés s'agglomèrent de manière à former un véritable banc d'écume, qui flotte à la surface du liquide.
Une particularité très essentielle de la présente invention, qui peut être considérée comme la particularité la plus importante de celle-ci, à savoir celle qui permet d'appliquer le procédé de manière continue, sans que les impuretés contenues dans le liquide soient admises à se déposer au fond de réservoir de traitement ou de chauffage, réside dans le fait que la température du liquide traversant le réservoir de manière continue croît de manière graduelle et continue de l'endroit où il pénètre dans le réservoir jusqu'à l'endroit où il quitte le réservoir, en sorte qu'on obtient un gra- dient de température, dont le point maximum se situe exactement à l'endroit où le liquide est prêt à quitter le réservoir. Cette particularité est entiè- rement nouvelle.
Jusqu'à présent, le chauffage du liquide s'effectuait sans aucune considération pour l'établissement d'un gradient de température. Dans le procédé suivant la présente invention, ce gradient de température est ca- pital. L'agitation du liquide à l'endroit et au voisinage de l'endroit où il entre dans le réservoir de chauffage empêche la matière en suspension de se déposer.
Toutefois, à mesure que le liquide pénètre plus avant dans le réservoir, en d'autres mots à mesure que le liquide approche de la sortie, cette agitation diminue graduellement, en sorte que la matière en suspension la plus lourde a tendance à se déposer au fond du réservoir, mais; en même temps, il se produit un accroissement graduel de la température du liquide, en sorte que l'air, le gaz ou les gaz entraînés dans le liquide s'élèvent plus rapidement vers la surface, à tel point que toutes les matières en sus- pension, qu'elles soient légères ou lourdes, sont entraînées à la surface du liquide où elles s'agglomèrent avec l'écume.
Antérieurement,la séparation de l'écume du liquide clair, sur lequel elle flotte, se faisait par des ouvertures de débordement ménagées à la partie supérieure du réservoir de chauffage, en sorte que le courant induit dans le liquide, à l'intérieur du réservoir, par l'entrée continuelle de liquide, amenait la masse de liquide à circuler de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie et, lorsque l'écume flottant sur ledit liquide atteignait les:
diverses ouvertures de débordement, elle était chassée hors du réservoir par l'écume.formée derrière elle, l'écume sortant par lesdites ouvertures tombant dans,une auge ou sur un transporteur, par lequel elle est amenée à l'endroit voulue ,Logiquement, avec cet agencement, il est presque impossible d'empêcher une partie dû liquide clair de déborder avec l'écume. Avec cer- tains-liquides, ce détail est sans importance, mais dans le cas des jus de canne à sucre, ce détail est extrêmement important, car il implique la perte d'une quantité considérable de sucre, à moins que l'écume soit subséquemmént traitée, en vue de récupérer ce sucre et, évidemment, ceci accroît le coût de l'application du procédé.
En outre, le jus, ainsi entraîné dans l'écume; augmentera les difficultés rencontrées, lors de l'obtention des sous-produits.
- Ce qui a été exposé dans les paragraphes précédents a obligé le demandeur à modifier le procédé et à le perfectionner de façon que la sépa- ration de l'écume se fasse avec une perte minimum (pratiquement négligeable) de sucre, l'écume présentant une teneur très faible en humidité.
Au lieu d'effectuer le chauffage du liquide dans des réservoirs dé chauffage fermés équipés à leur partie supérieure de trop-pleins, comme antérieurement, par'lesquels l'écume déborde automatiquement, on emploie., dans le présent procédé, des réservoirs ouverts équipés de moyens mécaniques pour séparer l'écume du liquide clair et décharger cette écume dans des col- lecteurs appropriés. Dans une des formes d'exécution préférées de l'inven- tion, on fait usage d'un réservoir de chauffage long rectangulaire, équipé de raclettes ou de séparateurs pour l'écume,- qui balayent continuellement l'écume vers la paroi,d'extrémité du réservoir, dans laquelle l'ouverture de sortie des jus clairs est ménagée à un niveau moins élevé.
Lorsqu'elle atteint cette paroi d'extrémité, l'écume est chassée par dessus cette paroi
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par lesdites raclettes et tombe dans un collecteur approprié, qui l'amène à l'endroit où elle est soumise à un séchage, si on le désire. Ce sous-pro- duit peut être séché dans une mesure suffisante pour permettre de la stocker en vue d'une utilisation future. On peut aussi éliminer seulement une quan- tité prédéterminée d'humidité dudit sous-produit, de manière à réduire'le coût du transport, lorsque le sous-produit doit être traité à un endroit dis- tant de celui où il a été obtenu. Le sous-produit peut aussi être soumis immédiatement à un traitement approprié pour récupérer la cire et d'autres constituants de valeur.
Il ressort de ce qui précède que, bien que l'objet principal de l'invention est la clarification de liquides en général et, en particulier celle de jus de canne à sucre, l'invention a également pour objet un procédé, grâce auquel un sous-produit de valeur, consistant en un mélange de cire, de gommes, de fibres, etc..... est obtenu dans des conditions telles que le traitement subséquent, en vue de l'obtention desdits composants séparément peut être exécuté plus facilement et économiquement.
Les dessins ci-annexés sont donnés à titre purement illustratif et comme moyens pour rendre le procédé suivant l'invention plus clair et ces dessins ne doivent par conséquent, pas être considérés comme limitant l'in- vention.
Dans ces dessins : - la figure 1 montre schématiquement l'agencement de l'appareil employé, dans certains cas, pour la mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 2 illustre schématiquement un agencement similaire à celui de la figure 1, si ce n'est que le réservoir employé est cylindrique et non rectangulaire, tandis que le séparateur mécanique d'écume, au lieu ,,,d'être du type à chaîne sans fin, consiste en un bras rotatif horizontal monté à l'extrémité supérieure d'un arbre s'étendant vers la haut au centre du réservoir.
A la figure 1, le liquide ou jus est amené d'une source appropriée (non représentée), de préférence sous pression, à travers un tube 1, qui le décharge dans la partie supérieure d'un récipient 2. Il est préférable que l'extrémité inférieure dudit tube 1 soit fermée et que la partie adjacente présente une multiplicité de petites ouvertures, par lesquelles le liquide sous pression sort sous forme de petits jets, qui frappent la paroi du réci- pient 2, de manière à produire d'innombrables gouttelettes, qui, en tombant et en entrant dans le tube 3, entraînent avec elles une bonne quantité d'air ou de gaz.
Cet air ou ce gaz, ainsi entraîné dans le liquide, est déchargé avec ce dernier, près du fond du réservoir 4 et, en venant en contact avec l'élément chauffant, est graduellement chauffé par ce dernier, en sorte que l'air ou le gaz entraîné dans le liquide s'élève sous la forme de petites bulles, qui emportent avec elles les fibres, la cire, les gommes, les colloi- des et les autres impuretés, et les amènent à la surface, où elles s'agglo- mèrent de manière à former un revêtement plus ou moins dense d'écume.
Etant donné que l'élévation des bulles d'air ou de gaz est causée par la chaleur communiquée au liquide par l'élément chauffant et que le liquide reçoit de plus en plus de chaleur, lorsqu'il circule de l'entrée à la sortie du réser- voir de chauffage, il est évident que, lorsque le liquide se rapproche de la sortie le nombre de bulles et la vitesse de ces dernières augmentent, ce qui élimine la tendance des impuretés à se déposer au fond du réservoir, près de l'orifice ou ouverture de sortie de ce dernier.
Pendant la circula- tion du liquide, le dispositif de balayage mécanique, consistant en une série d'éléments plats 11 attachés à une chaîne sans'fin 10, montée sur deux rouleaux ou tambours 8, qui sont, à leur tour, montés sur des arbres horizon- taux 9, agit de façon que les éléments 11, se déplaçant dans la direction indiquée par la flèche, viennent en contact avec l'écume et la poussent vers l'extrémité postérieure du réservoir, où ces éléments font passer l'écume au-dessus de la paroi d'extrémité et la font tomber dans le collecteur 7, d'où elle est amenée à un sécheur (non représenté).
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Avec l'agencement illustré à la figure 2, on exécute exactement les mêmes opérations, les seuls modifications étant celles déjà signalées, à savoir l'emploi d'un réservoir cylindrique au lieu d'un réservoir rectargu- laire et l'emploi d'un bras tournant horizontalement comme raclette, ce bras poussant l'écume au-dessus de la paroi du réservoir dans un collecteur 7.
Il est superflu de donner d'autres détails concernant'la construc- tion de l'appareil, étant donné que, comme il a déjà été signalé, l'invention ne concerne pas un type particulier d'appareil ou de mécanisme, mais porte exclusivement sur le procédé décrit et sur le produit obtenu par l'exécution de ce procédé, la seule limitation, en ce qui concerne l'appareil employé, étant que le réservoir de chauffage doit présenter des dimensions telles que le liquide qui y circule doit parcourir une distance suffisante pour permet- tre l'établissement du gradient de chauffage ou de température déjà expliqué.
Il ressort de ce qui précède que la présente invention couvre les stades suivants :
1 Injection d'air, d'un ou plusieurs gaz ou de mélanges de ceux- ci dans le liquide à traiter, soit par l'emploi de plaques de diffusion dans le réservoir, soit par l'emploi d'air provenant d'une source extérieure au réservoir.
2 Chauffage graduel du liquide avec l'air, le ou les gaz injec- tés pendant une durée et dans une mesure telle que l'air, le ou les gaz in- jectés soient amenés à s'élever dans le liquide sous forme de petite bulles, qui entraînent avec elles jusqu'à la surface du liquide en traitement, la cire, les gommes, les fibres, les colloïdes et autres impuretés contenues dans le liquide, de façon que ces impuretés s'agglomèrent et forment un véri- table banc d'écume flottant sur le liquide clair.
3 Séparation de l'écume flottante du liquide clair par des moyens mécaniques qui déversent ou font tomber l'écume dans un collecteur approprié.
4 Admission du liquide clarifié à s'écouler dans un récipient ou réservoir approprié, d'où il est soutiré en vue d'un traitement subséquent, si on le désire.
5 Séchage de l'écume ainsi obtenue jusqu'à ce qu'elle présente la teneur en humidité désirée, pour son traitement subséquent.,
Le demandeur a constaté que ni le moment, ni l'endroit où l'air, le gaz ou le mélange gazeux est injecté ou entraîné dans le liquide à clari- fiér n'affecte fondâmentalement le résultat final pourvu que cette injection ou cet entraînement soit effectué avant ou au moment où la clarification est exécutée.
Le demandeur a également constaté que la manière dont est effec- tué l'entraînement ou l'injection n'affecte pas fondamentalement le résultat 'final, à condition que l'air, le gaz ou le mélange gazeux soit suffisamment diffusé dans le liquide.
Bien que le procédé suivant l'invention n'exige pas l'utilisation de substances généralement employées comne produits déféquantss ou agents de clarification, il n'exclut néanmoins pas 1-'utilisation de ces substances, lorsqu'elles tendent à favoriser la formation du banc susmentionnée d'écume.
REVENDICATIONS.
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