Procède de concentration de liquides et dispositif pour sa mise eu oeuvre.
Les procèdes connus jusqu'à ce jour pour la concentration au moyen d'évaporation, de
Iicjuides dont les propriétés physiques sont modifiées, ou la saveur affectée par un chauffage Ó la tempÚrature d'Úbullition de ]'eau. consistent généralement dans l'évapo- @ation partielle dans le vide Ó des tempÚra- tures relativement basses à t'aide d'appareils coûteux ; ces procèdes sont très onéreux à cause des déperditions de chaleur qu'ils entraînent.
Le but : de la présente invention est de remédier à ces inconvénients : elle comprend un procède de concentration de liquides et un dispositif pour mettre en oeuvre'ce pro- cédé. Suivant ce dernier, de minces couches de liquide sont chauffées momentanément par contact avec une surface chaude, de manière que ni les propriétés physiques ni le goût du liquide ne soient sensiblement affectés, la surface chaude ayant une température supérieure à celle de l'ébullition de @eau et se trouvant, immergée dans la masse du liquicle, à travers laquelle de l'air est refoulé pour empêcher une trop grande élévation de sa température.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit comporte un récipient destine à con tenir le liquide, dans lequel tourne un cy- lin ; :' chauffé au-dessus de la température d'ébunition de l'eau et des ràcloirs disposés contre la surface extérieure de ce cylindre et destinés à enlever la mince couche de li quide en contact avec la surface chaude, des inoymvs f ! ant prévus pottr refouler de l'air @ travers ta masse du liquide.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif.
La a fig. 1 en est une vue en perspective ;
La fig. 2 est une coupe horizontale à plus pelite Úchelle suivant 2-2 de la fig. 3;
La. fig. 3 est une coupe verticale suivant 3-3 de la fig. 2 ;
La fig. 4 est un plan à plus grande échelle des cylindres chauffants et. des racloirs pour ces cylindres ;
La fig. 5 est une coupe verticale transver- sale du dispositif ;
La fig. 6 est une vue en bout d'un eylindre chauffant ;
La fi,,.'7 est ! une coupe longitudinale d'un
cylindre a. plus grande échelle ;
La fig. 8 représente un jeu de racloirs.
I est. un récipient servant à contenir le liquide à concentrer par évaporation par tielle ; il est exécuté en bois et présente un revftement intérieur 2 en cuivre et une en veloppe extérieure 3 en tôle d'acier (fig. i et 5'. Il est surmonté au milieu d'une hotte 44 qui le fait communiquer avec une cheminée, servant à l'évacuation de l'air et de la vapeur.
Des portes 4 donnent accès à l'intérieur du récipient, elles sont pourvues de fenêtres 5 {fig 1). 6 est un tuyau servant à l'amenée du liquide à traiter, dont le robinet 7 règle le débit. 9 est un robinet faisant communiquer le tuyau de soutirage 8 avec la partie inférieure de l'intérieur du récipient. La forme d'exécution décrite comporte deux cylindres de chauffage creux, disposés horizontalement à l'intérieur du récipient 1, parall¯lement l'un Ó l'autre, supportÚs Ó leurs extrémités par des tourillons creux 15 qui tournent dans les extrémités de la. cuve.
Chaque cylindre comporte une chemise 10, exécutée de préférence en acier dur, poli, dans les extrémités de laquelle sont ajustés les fonds plats l.-l et 19 (fig. 7) présenta. nt. chacun dans la face extérieure, une chambre centrale 33, recouverte partiellement par la bride de raccord du tourillon creux 15 qui communique avec cette chambre. La bride, dont le diamètre est. plus grand que celui de la chambre, est vissée au fond du cylindre.
Des passages 13 et. 14 prévus respectivement dans les fonds 11 et 12 relient l'espace annu- laire 30 situe a. l'intérieur du cylindre, aux chambres 33 fig. 6 et 7). Les tourillons 15 situés à l'une des extrémités de l'appareil sont munis chacun d'une roue dentée (fig. 2) engrenant avec la roue 17 portée par l'arbre moteur 1S sur lequel sont montées les poulies fixe et folle 19 et 20 (fig. 1) et qui est entraîné par la courroie 21'actionnée par une source de force extérieure.
Les tourillons creux 15 communiquent à leurs extrémités avec des tuyaux de branchement 25 et 26 relies respectivement à la conduite principale ale d'arrivÚe de vapeur 23 et à un purgeur 28, servant l'évacuation de la vapeur condensée. Un robinet 21 commande l'arrivée de vapeur de la conduite 23.
Les tuyaux 26 sont chacun pourvu d'un robinet ff, et les tuyaux 25 chacun d'un robinet de purge 29.
Deux barres 32, exécutées de préférence en bronze et présentant une section en biseau, sont disposées longitudinalement audessus de chaque cylindre, de manière à frotter sur sa périphérie (fig. 2, 3 et 4).
Les paires de barres 32 sont reliées par des pièces 34. Des traverses 35 servent à relier entre elles les paires de barres de cha- que cylindre. Les deux dernières traverses de chaque extrémité du système sont. reliées par une tige 36.
Ces tiges 36 (fig. 4) présentent chacune une extrémité en. forme de fourche qui entoure une conduite d'air verticale fixe 37, tandis que l'autre extrémité s'appuie sur la conduite d'air suivante, de manière à maintenir le système de barres 32 en l'empêchant de glisser sur. ou de tourner avee les eylindres.
Deux séries de quatre conduites d'air 37 font communiquer chacune l'intérieur du récipient 1 par l'intermédiaire des raccords 43 avec un distributeur extérieur 38 disposé horizontalement au-dessus du récipient dans le sens de la longueur (fig. 1 et 3).
Les conduites 37 se terminent vers le bas par des buses. 40 situées juste au-dessous des cylindres. Des tuyaux 41 et 42 servent à amener de l'air comprimé d'une source extérieure quelconque aux distributeurs 38.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante :
Le liquide à traiter est amené à l'inté- rieur du récipient. 1 à travers le tuyau 6 et le robinet 7 ; les cylindres chauffants doivent être constamment submergés.
Ces cylindres sont alimentés par de la vapeur provenant du tuyau 23 qui porte leur surface extérieure à une température de 143 à 149 degrés centigrades, et. animés d'un mouvement. de rotation assez rapide pour que l'eau qui s'y condense forme une couche uniforme à l'intérieur de la chemise 10 grâce à la force centrifuge, cette eau étant. entraînée par le jet de vapeur entrant par les passages 13, qui l'oblige à passer par les passages 14 d'où elle est évacuée au purgeur 28 et peut être ramenée à la chaudière.
La couche d'eau condensée qui tapisse l'intérieur de chaque cylindre est bien plus épaisse vers l'extrémité de décharge du ey- lindre, où l'espace annulaire 30, dont l'épaisseur radiale est inférieure à un centimètre, sert à la recueillir sous l'effet du jet de va- peurvivequila refoule par les passages 1
Le liquide cuit rapidement sur la surface extérieure des cylindres chauds, mais la couche mince la plus chaude est const, amment enlevée par les barres 32 qui raclent la surface, et elle se mélange immédiatement au liquide environnant auquel elle transmet sa chaleur. La vitesse de rotation des cylincires doit être telle que les particules de liquide ne soient que momentanément en contact avec eux avant d'être enlevées par les barres 32.
En même temps que l'on admet la vapeur, on fait arriver de l'air sous pression par le tuyau 42, les distribu- teurs 38, les conduits 37 et les buses 40 dans la masse du liquide ; le passage violent de grandes quantités cl'air empêche le liquide d'adhérer au cylindre, réduit sa température et assure un rapide enlèvement de l'eau qu'il contient, qui s'éva- pore et est entraînée à travers la hotte 44 et la cheminée. La pression à l'intérieur du récipient est sensiblement égale à la pression atmosphérique et la température de la masse du liquide peut aisément être maintenue à 76 degrés centigrades.
Lorsque l'évaporation a été poussée assez loin, ou que le degré de concentration vou- lu a été atteint, on peut soutirer le produit obtenu à travers le tuyau 8 et le robinet 9.
La température élevée des cylindres tour nants submergés, assure un chauffage rapide du liquide contenu dans le récipient et le passage violent de l'air une réduction rapide de température et un enlèvement rapide d'eau ; on obtient donc ainsi un évaporateur de grande capacité bien que la tempé- rature du liquide traité soit maintenue audessous du point auquel ses propriétés physiques ou son goût seraient, affectés.
Les tuyaux 6 et 7 pourraient être reliés à des extrémités opposées du récipient. L'ap- pareil pourrait aussi ne posséder qu'un seul cylindre chauffant, ou en avoir plus de deux.
On peut aussi l'établir de façon à chauffer les cylindres soit au moyen de liquides chauds dont les points d'ébullition sont su périeurs à celui de l'eau, soit de g'az chauds. soit au moyen de dispositifs de chauffage électriques convenables.
REVENDICATIONS :
I Procédé de concentration de liquides, ca-
ractérisé par le fait que de minces
couches de liquide sont chauffées mo
mentanément par contact avec une sur
face chaude, de manière que ni les pro
priétés physiques ni le goût du liquide
ne soient sensiblement affectés, la surface
chaude ayant une température supérieure
à celle cle l'ébullition cle l'eau et se trou
vant immergée dans la masse du liquide,
à travers laquelle de i'air est refoulé pour
empêcher une trop grande élévation de
sa température.