CH339910A - Procédé et installation pour concentrer par congélation un liquide formé d'un dissolvant et de substances solides en solution dans ce dissolvant - Google Patents

Description

  Procédé et installation pour concentrer par congélation  un liquide formé d'un dissolvant et de substances solides  en solution dans ce dissolvant    La présente invention a pour objets un procédé  et une installation pour concentrer par congélation  un liquide formé d'un dissolvant et de substances  solides en solution dans ce dissolvant.  



  Le procédé et l'installation peuvent être utilisés,  notamment, pour concentrer les jus d'origine végé  tale, par exemple les jus de fruits et les décoctions  de café, le lait, des solutions de substances chimi  ques, par exemple de résines sensibles<B>à</B> la chaleur,       etc.     



  Dans le brevet<B>USA</B>     M,   <B>2559205</B> sont décrits  des procédés et installations- pour la concentration  de substances telles que celles mentionnées ci-dessus<B>;</B>  dans ces procédés, la séparation du dissolvant con  gelé, par exemple de l'eau, du jus traité, est réalisée  par centrifugation. Or, l'essoreuse centrifuge consti  tue un appareillage relativement     coÛteux,    travaillant  <B>à</B> grande vitesse et qu'il est souhaitable de remplacer  par un appareillage aussi efficace mais moins coû  teux,  La présente invention permet de séparer effica  cement et économiquement les cristaux de dissolvant  congelé<B>du</B> milieu liquide qui les contient, en évitant  les grandes vitesses nécessaires<B>à</B> la centrifugation.

    Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce  qu'on communique au mélange de liquide et de     cnîs-          taux    un mouvement ascendant le long d'un tamis  tout en exerçant sur lui une pression mécanique ainsi  qu'une aspiration pour obliger le liquide<B>à</B> se séparer  des cristaux en traversant le tamis.  



  Pour mettre en     #uvre    ce procédé, on peut utili  ser une installation semblable<B>à</B> celle qui est décrite  dans le brevet cité plus haut et comprenant une    chambre collectrice dans laquelle la glace et la masse  fluide se déposent de façon pratiquement continue  sur une vis sans fin légèrement inclinée sur l'horizon  tale. Cette vis sans fin est placée sur un tamis per  foré que l'on soumet<B>à</B> une aspiration destinée<B>à</B>  faire passer le liquide<B>à</B> travers. La glace dont on a  retiré le jus circule<B>de</B> bas en haut sur la vis sans fin  <B>à</B> travers un canal allant en se rétrécissant, le rétré  cissement servant<B>à</B> empêcher la formation de trous  dans la matière en circulation et, par conséquent,<B>à</B>  maintenir une bonne aspiration.

   Sur son parcours, la  glace peut passer<B>à</B> travers un léger jet d'eau destiné  <B>à</B> enlever le jus qui pourrait adhérer aux particules  de glace, et la glace est ensuite déchargée de la  chambre collectrice. Le jus concentré peut être re  cueilli dans une seconde chambre et renvoyé<B>à</B>  volonté dans le cycle des opérations pour une con  centration ultérieure.    L'invention est décrite ci-après en se référant au  dessin annexé, dans lequel:  La     fig.   <B>1</B> est une vue schématique d'ensemble  d'une installation de déshydratation continue et gra  duelle.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe<B>à</B> échelle agrandie  des moyens de séparation.  



  La     fig.   <B>3</B> est une vue du dispositif de commande  automatique électrique de l'installation.  



  La     fig.    4 est une vue de détail d'une vanne des  réservoirs de congélation, et      la     fig.   <B>5</B> est une vue en élévation de l'extrémité  de la chambre collectrice.  



  Si l'on se réfère<B>à</B> la fi-.<B>1,</B> on voit qu'un réser  voir d'alimentation<B>1</B> de jus brut, refroidi par un  liquide réfrigérant passant d'une conduite<B>3 à</B> travers  une chemise 2 et en sortant par une conduite 4, est  muni<B>à</B> son extrémité inférieure d'un tuyau d'éva  cuation<B>17</B> muni d'une vanne<B>18</B> commandée élec  triquement.

   Un réservoir 20 placé au-dessous de la  sortie de la conduite<B>17</B> est muni d'une chambre de  congélation 21 isolée en 2,2 et reliée<B>à</B> un dispositif  usuel de réfrigération comprenant un réservoir<B>100</B>  contenant un liquide réfrigérant<B>101,</B> et un serpentin  réfrigérant<B>109-</B> plongeant dans le liquide<B>101.</B> Une  pompe<B>103</B> fait circuler le liquide réfrigérant<B>à</B> tra  vers une conduite 104, une vanne de commande       thermostatique   <B>105</B> et la chambre 21<B>;</B> le réfrigérant  est ramené au réservoir<B>100</B> par une conduite<B>106.</B>  D'autres réservoirs<B>39,</B> 44, 49 et 54 sont réfrigérés  sous contrôle de façon semblable.

   Chacun des réser  voirs tels que le réservoir 20 est muni d'une poulie  de transmission<B>23,</B> d'un arbre 24 et de pales d'agi  tateur verticales et horizontales<B>25, 26.</B> Un autre  agitateur<B>à</B> hélice 20a, avec pas de<B>18</B> degrés, est  commandé par un arbre passant<B>à</B> travers l'alésage  de l'arbre creux<B>20b</B> de     Pagitateur-racleur.    L'hélice  20a tourne     dextrorsum.   <B>à 600,</B> jusqu'à<B>800</B> tours par  minute, et     l'agitateur-racleur    tourne     senestrorsum   <B>à</B>  environ<B>125</B> tours par minute.  



  Le réservoir 20 se décharge par une vanne<B>29</B>  qui, avec les vannes 40, 45, 54 et<B>55,</B> est comman  dée par une minuterie pilote<B>19</B> qui comprend une  série de commutateurs de commande<B>à</B> cames<B>90</B>  dont chacun est commandé par l'une des cames<B>91</B>  d'une série. Les cames<B>91</B> sont individuellement  reliées, d'autre part, avec des vannes<B>18, 52,</B> 47, 43,  <B>37</B> et<B>57</B> et sont     entrailnées    successivement par le  moteur<B>92.</B> La succession particulière des opérations  est décrite dans le brevet américain<B>M, 2552525</B> et  n'a pas besoin par conséquent d'être<B>à</B> nouveau<B>dé-</B>  crite ici.  



  Les vannes<B>29,</B> 40, 45, 54 et<B>55</B> sont individuel  lement fermées lorsque le liquide ne doit pas les tra  verser et chacune d'entre elles est rendue pratique  ment étanche<B>à</B> l'air pour permettre de faire le vide  dans la chambre<B>30,</B> comme il sera décrit ci-après.  



  Chacun des réservoirs 20,<B>39,</B> 44, 49 et 54 com  munique avec une chambre collectrice<B>30</B> en matière  isolante par l'entremise d'une conduite isolée telle  que<B>28,</B> et la chambre<B>30</B> contient une vis sans fin  transporteuse<B>31</B> qui est entraînée en rotation conti  nue par un moteur<B>32.</B> La vis sans fin<B>31</B> s'étend  vers le haut jusqu'à l'orifice<B>61</B> d'un canal allant en  se rétrécissant 64, et elle est placée au-dessus d'un  tamis perforé<B>62.</B>  



  Le canal 64 est muni d'un bec fixé en<B>66,</B> des  tiné<B>à</B> projeter un léger jet d'eau sur la masse de       g        glace        qui        circule        de        bas        en        haut        dans        le        canal.        De       la partie inférieure de la chambre<B>30</B> part une tubu  lure<B>33</B> dont l'extrémité inférieure débouche dans  un réservoir 34.

   Ce réservoir 34 est muni<B>à</B> sa par  tie supérieure d'une tubulure<B>à</B> laquelle est reliée une  pompe<B>à</B> vide<B>60,</B> tandis que la partie inférieure  dudit réservoir est munie d'une ouverture<B>à</B> laquelle  est reliée une pompe de renvoi<B>35</B> communiquant  avec une conduite de renvoi dans le circuit telle que  représentée en<B>38.</B>  



  Le fonctionnement de l'installation est le suivant  la chambre collectrice<B>30</B> reçoit une certaine quan  tité du mélange de jus et de glace provenant de l'un  des réservoirs tels que 20 et les parois coniques de  cette chambre, telles que représentées dans la     fig.   <B>5,</B>  amènent cette boue sur la vis sans fin<B>31.</B> On appli  que le vide par le tuyau<B>33</B> au tamis<B>62</B> et<B>à</B> la masse  pâteuse transportée sur la vis sans fin<B>31.</B> Le jus est  donc aspiré de la masse vers le bas<B>à</B> travers le tuyau  <B>33</B> et passe dans le réservoir sous-jacent 34.  



  Entre temps, la masse de glace qui se trouve sur  la vis sans fin en mouvement est poussée vers le  haut<B>à</B> travers l'extrémité du canal hélicoïdal<B>31</B> où  elle reçoit un léger jet d'eau du bec<B>66 ;</B> ce rinçage  permet d'éliminer efficacement toute trace de jus de  la masse de glace et de faire descendre le jus ainsi  récupéré dans le réservoir 34. La glace passe ensuite  de cette chambre par l'orifice<B>61</B> et peut être utilisée  dans d'autres opérations de réfrigération de l'appa  reil. Le jus recueilli dans le réservoir 34 est renvoyé  dans le circuit aux réservoirs de réfrigération<B>39,</B> 44,  49 et 54, comme l'exige la concentration ultérieure  du jus.  



  <B>Il y</B> a lieu de noter que la masse de glace empê  che effectivement l'air de pénétrer dans la chambre  par l'orifice<B>61,</B> ce qui assure un fonctionnement  efficace de l'appareil     d%spiration.  

Claims (1)

1. REVENDICATION<B>1 :</B> Procédé pour concentrer un liquide formé d'un dissolvant et de substances solides en solution dans ce dissolvant par réfrigération du liquide et formation au sein dudit liquide d'une masse de petits cristaux de dissolvant congelé, caractérisé en ce qu'on com munique au mélange de liquide et de cristaux un mouvement ascendant le long d'un tamis tout en exerçant sur lui une pression mécanique ainsi qu'une aspiration pour obliger le liquide<B>à</B> se séparer des cristaux en traversant le tamis. SOUS-REVENDICATIONS <B>:</B> <B>1.</B> Procédé suivant la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on soumet le mélange de liquide et de cris taux<B>à</B> une pression mécanique en le faisant traver ser un espace dont la section transversale va en diminuant. 2.

   Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on recueille le liquide séparé des cristaux et on le réfrigère pour<B>y</B> provoquer une nouvelle formation de cristaux de dissolvant congelé. <B>REVENDICATION Il :</B> Installation pour la mise en #uvre du procédé suivant la revendication<B>1</B> comprenant des moyens de réfrigération pour former au sein<B>du</B> liquide une masse de petits cristaux de dissolvant congelé, carac térisée en ce qu'elle comprend une chambre collec trice destinée<B>à</B> recueillir le mélange de liquide et de cristaux résultant de la congélation, cette chambre formant un espace incliné vers le haut et allant en se rétrécissant de bas en haut, une vis sans fin dispo sée dans cet espace de façon<B>à</B> communiquer<B>à</B> ce mélange un mouvement ascendant,

   un tamis disposé au-dessous de ladite vis sans fin et<B>à</B> proximité de cette dernière, et des moyens pour soumettre<B>à</B> tra vers le tamis le mélange<B>à</B> une aspiration pour ex traire le liquide du mélange. 4. Installation suivant la revendication Il, carac térisée en ce que la section transversale du fond de l'espace incliné dans lequel est fixé le tamis est en forme de V. <B>5.</B> Installation suivant la revendication II, carac térisée en ce que la chambre collectrice est munie de moyens pour appliquer un jet de fluide aux cris taux sur leur parcours ascendant afin d'en éliminer tout le liquide qu'ils contiennent.

   <B>6.</B> Installation suivant la revendication Il, carac térisée en ce qu'elle comprend une conduite com muniquant sous le tamis avec le fond de la chambre collectrice et aboutissant<B>à</B> un réservoir destiné<B>à</B> recueillir le liquide ayant traversé le tamis, et des moyens pour appliquer une aspiration auxdits réser voir, conduite et tamis. SOUS-REVENDICATIONS <B>:</B> <B>3.</B> Installation suivant la revendication II, carac térisée en ce que la vis transporteuse est conique, son extrémité de plus petit diamètre étant disposée dans la partie la plus rétrécie dudit espace, qui forme un conduit de sortie pour les cristaux.

   <B>7.</B> Installation suivant la revendication II, carac térisée par des moyens pour ramener le liquide re cueilli dans le circuit vers les moyens de réfrigéra tion et de congélation.