Procédé et installation pour Fegtr action des matières grasses industrielles à basse température. On sait que l'extraction des matières grasses contenues dans les corps d'origine végétale et animale, tels que graines oléa gineuses, peaux, déchets de tannerie, os, laines, se fait généralement au moyen d'un solvant quelconque dans des appareils ap propriés, à la pression atmosphérique ou à une pression supérieure à celle-ci.
Cette opération doit se faire à une température assez élevée et présente les divers incon vénients suivants: 10 Perte_ élevée de solvant, pouvant atteindre de 0,8 à 1,2 0% du solvant mis en oeuvre pendant la durée du traitement d'une charge de l'appareil en matières grasses;
20 Risques d'incendie et d'explosion résul tant de la température élevée à laquelle est portée la matière à extraire et qui provoque souvent une auto-inflammation; 30 Détérioration de certaines matières animales .telles que la peau, les os et les laines par suite de la haute température à laquelle se fait l'extraction;- 40 Perte de rendement par suite de la réduction en poudre de ces matières résul tant de cette haute température ; 50 Consommation élevée de vapeur; 60 Entretien coûteux des appareils néces sitant des arrêts plus ou moins longs.
On a proposé pour éviter certains de ces inconvénients d'effectuer l'extraction sous un vide partiel, ce qui permet d'abaisser la température nécessaire à l'opération. Mais les dispositifs qui ont été envisagés à cet effet ont conduit à des installations extrême ment complexes et coûteuses; de plus les résultats obtenus ont été peu satisfaisants, l'extraction se faisant incomplètement et la perte de solvant étant environ trois fois plus forte que celle qui résulte du procédé d'extraction ordinaire, à la pression atmos phérique. La présente invention se rapporte à un procédé d'extraction de graisses à basse pression et par suite à basse température, et à une installation pour l'exécuter.
Ce procédé est caractérisé par le fait que les matières à traiter sont traversées par un courant de vapeur d'un solvant dont la masse liquide, non en contact avec ces matières; est mise en ébullition à pression et température relativement basses par l'ac tion du vide maintenu par un condenseur, les vapeurs de solvant au contact des ma tières se condensant partiellement en se chargeant de graisses et le liquide ainsi formé étant recueilli pour en extraire les graisses.
L'application pratique de ce procédé peut se faire par exemple comme suit Pour éviter qu'au début de l'opération, lorsque l'espace où se trouvent les matières à traiter est plein d'air, les vapeurs de sol vant ne se mélangent à cet air et ne soient entrafnées avec lui, ce qui obligerait à les en extraire par condensation, on pratique au début de l'opération, dans l'espace contenant les matières à traiter et dans lequel doit être introduit (sans contact avec ces ma tières) le solvant liquide, un vide préalable. Puis, comme il vient d'être indiqué, le vide est maintenu uniquement par un condenseur.
Pour obtenir une bonne vaporisation du sol vant liquide, ce solvant est, pendant le trai tement des matières, chauffé à la tempéra ture d'ébullition correspondant au, vide du condenseur et il est réchauffé à cette tem pérature avant d'être envoyé dans l'espace où il s'évapore.
Le solvant condensé dans le condenseur est repris par une pompe et envoyé dans un réservoir où il est sans contact avec l'air et d'où il se dirige à nouveau vers la partie de l'installation où il est évaporé dans les conditions indiquées ci-dessus. On obtient ainsi un circuit fermé de solvant ne nécessitant qu'une masse relativement petite.
Le solvant liquide chargé de graisses s'écoulant des matières traitées est recueilli et envoyé dans un évaporateur où il est soumis à la distillation par passage à l'in térieur de la masse d'un courant de vapeur à basse pression. Lorsque tout le solvant est évaporé, il est facile d'extraire de l'éva porateur la graisse restante.
Pour épuiser complètement une masse donnée de matières, on envoie en général successivement dans l'évaporateur trois solu tions concentrées provenant de la condensa tion des vapeurs de solvant par la matière traitée et préalablement concentrées dans l'espace où le solvant est soumis à l'évapo ration du condenseur.
Le procédé indiqué ci-dessus peut être réalisé par exemple dans une installation com prenant: un extracteur pourvu à une certaine hauteur au-dessus du fond d'un faux-fond per foré pour supporter la matière à traiter et dont le fond est formé par un faisceau de tubes verticaux autour desquels existe une chambre pour le passage de la vapeur de chauffage du solvant liquide, cette chambre étant reliée à deux purgeurs fonctionnant par le vide; un condenseur à circulation d'eau relié à la partie supérieure dudit extracteur, et à une pompe à air;
un éva porateur de solvant chargé de graisses relié à la partie inférieure dudit extracteur et à sa partie supérieure au condenseur et com portant lui-même à sa partie inférieure un faisceau de tubes entourés par une chambre reliée à une canalisation de vapeur et à une canalisation d'eau froide; un circuit fermé pour le solvant liquide comportant encore, outre l'extracteur et le condenseur, une pompe aspirant dans le bas du condenseur, un réservoir de solvant fermé par un piston d'eau alimenté par un vase à niveau cons tant, de façon à ne pas mettre le solvant en contact avec l'air et un réchauffeur ' de solvant.
Un mode d'exécution d'une telle instal lation est représenté à titre .d'exemple sur la figure annexée.
L'installation représentée comporte un extracteur 1 dont la chambre de chauffe du solvant liquide est constituée par des tubes verticaux 2 sertis entre deux plaques 3 et 3'. Les tubes 2 sont chauffés extérieurement par de la vapeur vive, arrivant par la tubulure 4, l'eau condensée étant évacuée, par la tubulure 5 et la canalisation 6, dans les purgeurs 7 et 7'.
Au-dessus de la chambre de chauffe et du solvant liquide, dans l'extracteur 1, sont disposés deux fonds perforés superposés 8 et 9, le premier, en haut, recevant les matières à traiter et le second étant recouvert d'une toile et destiné à retenir les poudres et poussières qui viendraient encrasser les tubes 2. Une soupape de sûreté est repré sentée en 58.
L'extracteur comporte en outre un gueu lard de chargement 10, un gueulard de dé chargement 11, une entrée de vapeur vive 12 et une entrée d'air 13. Le solvant initialement contenu dans le récipient 14 pénètre dans l'extracteur 1 par la tubulure 15 après avoir traversé le réchauffeur tubu laire 16, son niveau restant au-dessous. du fond perforé inférieur. Pour maintenir le niveau constant dans le récipient 14 et mettre le solvant à l'abri de l'air, la partie inférieure du récipient 14 est reliée par une canalisation 17 munie d'un robinet 18 avec un bac à niveau constant 19 rempli d'eau et comportant un trop-plein 20. Le solvant pénètre dans les tubes du réchauffeur 16 qui sont chauffés extérieurement par de la vapeur vive admise en 21.
L'eau de con densation est évacuée par le robinet 22 et le purgeur automatique 23.
La partie supérieure de l'extracteur 1 est reliée par la canalisation 24 munie d'un robinet 25 avec un réfrigérant 26 formé de deux plaques 27 et 27' entre lesquelles sont sertis les tubes 28. L'eau froide arrive en 29, circule autour des tubes 28 et ressort par le trop-plein 30.
En outre la chambre de chauffe de l'ex tracteur 1 est reliée par la tubulure 31, ser vant à l'extraction de l'air, et la canalisa tion 32 avec le réfrigérant 26. Celui-ci est mis en communication par la canalisation 33 munie d'un robinet 34 avec une pompe à vide 35, refoulant l'air dans un la veur 36.
Le solvant condensé qui s'accumule à la partie inférieure du réfrigérant 26 est aspiré en 37 par la pompe à piston plongeur 38, munie d'une soupape de refoulement à res sort 39 et d'un amortisseur 40. Cette pompe refoule le solvant par le conduit 59 dans le récipient 14.
Le solvant liquide chargé des matières grasses, provenant de la condensation des vapeurs de solvant sur les matières traitées, se rend par la tubulure 41 dans le distil- leur 42 placé à un niveau inférieur à celui du sol. Ce distilleur comporte à sa partie inférieure un faisceau tubulaire 43 disposé entre deux plaques 44, 44' formant une chambre qui peut recevoir par le tube 45 de l'eau froide, laquelle peut ensuite être évacuée par le robinet 46. Le distilleur 42 reçoit en 47 de la vapeur vivé, et il est muni d'un trop-plein représenté en 48.
En outre dans ce distilleur plongent deux tuyaux 49 et 50, servant le second de bar- boteur de vapeur et le premier de tuyau d'évacuation des corps gras. Une canalisa tion 51 conduit, pendant la distillation, les vapeurs de solvant dans le refrigérant 26. Le distilleur est complété par une tubulure d'admission de vapeur vive 52 et par une tubulure de dégagement d'air 53.
Chacun des purgeurs 7 et 7' est relié par une canalisation munie d'un robinet 54 et 54' à la partie supérieure du réfrigérant; la tubulure qui relie chacun d'eux à la canalisation 6 est munie d'un robinet 55, 55'; une tubulure 56, 56' permet l'arrivée de vapeur vive, tandis que l'eau est chassée à la partie inférieure par 57, 57'.
Le fonctionnement est le suivant: la matière à traiter est introduite par le gueu lard 10 dans l'extracteur 1 sur le faux-fond supérieur. On commence par ouvrir les robinets 25 et 34 de manière à évacuer au moyen de la pompe à vide 35 l'air contenu dans le réfrigérant<B>26</B> et dans l'extracteur 1. On ouvre alors le robinet 15 et on introduit dans l'extracteur, sans qu'il atteigne le faux- fond inférieur, le solvant qui s'est convena blement chauffé en traversant les tubes de réchauffage 16. Le solvant entre en ébulli tion dans les tubes de la chambre de chauffe qui sont chauffés extérieurement par la va peur admise en 4.
Afin d'éviter dans cette chambre de chauffe les poches d'air qui peuvent diminuer la surface de chauffe des tubes, on fait communiquer cette chambre 2 avec le réfrigérant 26 par la tubulure 31 et la canalisation 32. L'air est aspiré en même temps qu'une légère quantité de vapeur et l'ébullition se produit uniformément dans tous les tubes de la chambre 2. L'eau qui se condense dans cette chambre de chauffe est évacuée par la canalisation 6 alterna tivement dans l.es purgeurs 7 et 7', chacun de ces appareils étant, dès qu'il est rempli, isolé et remplacé par l'autre par la manoeu vre des robinets 55 et 55 '.
L'eau qui rem plit le purgeur est évacuée par 57 ou 57' au moyen d'un jet de vapeur introduit par 56 ou 56'. Lorsque l'un des purgeurs est ainsi vidé d'eau, on ferme le robinet 57 ou 57' et on ouvre le robinet 54 ou 54' de manière que la vapeur restant dans le pur geur soit aspirée. Le purgeur est ainsi mis sous vide et prêt à recevoir une nouvelle charge d'eau.
Dés que la distillation du solvant est com mencée, ses vapeurs traversent la masse des ma tières à traiter'; il se produit une élévation de température qui est décelée par un thermo mètre situé à la partie supérieure de l'extrac teur. On arrête alors la pompe à vide 35 et le vide est, pendant le reste de l'opération, uniquement maintenu à l'aide du réfrigérant 26, la pompe 35 n'étant remise en marche que lorsque le vide a tendance à baisser: dans ce cas la pompe 35 refoule l'air, qui peut éventuellement être carburé, dans le laveur 36 qui retient le solvant.
Les vapeurs de solvant sont en partie condensées par la masse des matières à traiter et ce solvant liquide chargé de graisses retombe dans le fond de l'extrac teur.
Au bout de quelques heures de marche on ferme le robinet 15, on réduit dans la mesure du possible le volume du solvant chargé de graisses qui se trouve dans le bas de l'extracteur, par évaporation du solvant, et on évacue la solution concentrée par la canalisation 41, munie d'un robinet 41', dans le distilleur 42 qu'on a mis au préa lable sous vide. A cet effet on a ouvert l'admission de vapeur vive 47 ainsi que le robinet 53.
L'air est ,chassé et s'échappe par 53 ; on ferme les robinets 48 et 53 dés que la vapeur y apparait. On ouvre alors le robinet de la canalisation 45 pour laisser pénétrer l'eau froide qui refroidit extérieure ment les tubes 43 et condense rapidement la vapeur dans le distilleur 42: le vide est ainsi établi en quelques instants.
Lorsque la première solution concentrée est passée de l'extracteur 1 dans le distilleur 42, on ferme le robinet 41' et on réadmet du solvant dans l'extracteur de manière à continuer l'opération dans les mêmes conditions.
On évacue ensuite, par 46, l'eau de réfrigération du faisceau tubulaire 43 du dis- tilleur; on ouvre les deux robinets de la cana lisation 51 ainsi que l'admission de vapeur du barboteur 50. La vapeur se condense dans le réfrigérant 26, où elle se mélange avec la vapeur venant de l'extracteur 1. L'eau et le solvant sont extraits du réfrigérant par la pompe 38 et refoulés par la canalisation 59 dans le récipient 14 où leur séparation s'effectue automatiquement et le solvant. revient dans le circuit.
Les corps gras contenus dans le distil- leur sont, après leur épuisement total par barbotage, refoulés dans le tube plongeur 49 par la vapeur envoyée par le robinet 52 et la vapeur du barboteur 50. Grâce au refroi dissement du faisceau tubulaire 43 par l'eau arrivant de la tubulure 45, le distilleur 42 est de nouveau mis sous vide pour recevoir successivement la- deuxième solution con centrée, puis la troisième solution. - Lorsque la dernière solution est passée de l'extracteur 1 dans le distilleur 42, on laisse ouvert le robinet 41' et on ferme le robinet 25, séparant ainsi l'extracteur du réfrigérant.
On ouvre le robinet 12 pour envoyer directement de la vapeur dans l'ex tracteur de manière à expulser le solvant dont la matière première est imprégnée. Les vapeurs chargées de solvant passent par 41, 42 et 51 pour se condenser dans le réfri gérant 26. L'épuisement est terminé quand le niveau du solvant reste invariable dans le récipient 14. On ferme alors les robinets 12 et 41' et on ouvre le robinet 13 pour permettre la pénétration de l'air dans l'ex tracteur.
La matière traitée sèche est extraite par le gueulard inférieur 11.
On voit que deux appareils seulement, le réfrigérant et l'extracteur, sont tenus sous vide. Il en résulte que le risque de rentrées d'air est très limité.