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',Appareil pour le traitement de substances solides par des liquides"
La présente invention concerne un .appareil pour le traitement de substances solides par des liquides, par lixivia- tion, lavage, stérilisation, etc., et a pour but de faire fonctionner un tel ,appareil de manière continue par des moyens simples de telle sorte qu'il convienne par exemple pour être employé comme appareil à fonctionnement continu pour la diffusion de matières contenant du sucre pour le raffinage du sucre, pour l'extraction de matières contenant de l'huile ou de la graisse et pour des opérations .analogues.
On connaît déjà un .appareil à fonctionnement continu
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pour cette application qui consiste en une cuv à une extrémité de laquelle la matière solide fralche est amenée et le liquide consommé est évacué, tandis qu'à l'aut e extrémité la matière traitée est évacuée et le liquide frai: est amené.
Dans cet appareil connu, la cuve est divisée par des cloisons transversales fixes en compartiments et la mâture solide est déplacée dans la cuve au moyen de bras placés @r un axe tournant. En outre, à l'extrémité de chaque comprtiment se trouve un bras de projection qui rejette la ma @ère par-dessu la cloison dans le compartiment suivant. Un mc vement régulie. et uniforme de la matière à traiter dans la cu @ est par conséquent impossible*
L'appareil suivant la présente invention est conçu de telle manière qu'un mouvement uniforme de lematière à travers la cuve soit possible- et que ce mouvement soit provoqué par l'écoulement du liquide ou favorisé par celui-ci.
Suivant l'invention, on dispose à cet effet dans la cuve un ,axe tournant.avec des disques disposés sur lui verticalement ou à peu près verticalement, lesquels disques divisent la cuve en compartiments et sont conformés et décal@s de telle fa- çon l'un par rapport à l'autre qu'ils obstruent le passage libre à travers la cuve alternativement au moins à moitié tandis que dans la cuve des organes pour 1-'amenée et l'éva- cuation du liquide ont une disposition telle que le liquide soit amené dans chaque compartiment suivant près du disque correspondant en venant du compartiment précédant et se meuve dans le compartiment en circulant dans le même sens que la matière à traiter.
Les disques tournants peuvent avoir la forme de secteurs qui s'étendent sur un angle de plus de 180 Ils rendent possible un mouvement uniforme de la matière soli
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de à traiter à travers la cuve. Ce mouvement de la matière est produit principalement par le liquide, vu que celui-ci entraîne la matière dans chaque compartiment dans le sens convenable. Toutefois l'avantage du principe du contre-courant est conservé car si l'on considère les choses dans l'ensemble de la cuve, le liquide et la matière à traiter se meuvent en contre-courant.
En vue d'obtenir une répartition uniforme du liqui- de lors de l'écoulement de celui-ci dans chaque compartiment., les disques sont, suivant la présente invention, faits creux et ont au moins une de leurs faces latérales formée par une surface de tamisage, tandis que l'axe tourant est également creux et est raccordé à l'amenée du liquide, et les cavités des disques sont en communication avec l'axe tournant creux.
Les deux côtés des disques sont avantageusement formés par une surface de tamisage et chaque disque est divisé par une cloison radiale en deux chambres dont l'une reçoit le liquide amené de l'axe de rotation creux et l'autre est soumises à une aspiration de sorte que le liquide est aspiré de celle-ci dans l'axe creux.
Dans une forme de réalisation,appropriée de l'inven- tion on place dans l'axe creux un dispositif de pompage qui, pour chaque compartiment formé entre deux disques voisins de la cuve, aspire le liquide par l'intermédiaire d'une chambre du disque hors du compartiment considéré et conduit le liquide vers une des chambres du disque qui se trouve à deux rangs en arrière du disque cité en premier lieu, si l'on considère les choses dans le sens du mouvement de la matière à traiter.
L'invention sera expliquée avec plus de détails ci- dessous à l'aide du dessin annexé montrant un exemple de réa- A
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lisation.
La fig. 1 représente schématiquement une coupe loi gitudinale verticale-de l'appareil.
La fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'un disque.
La fig. 4 montre à plus grande échelle une coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
Dans l'auge 1 peut tourner un axe en forme de manchon qui porte les disques creux 3 en forme de secteurs.
L'axe creux 2 prend appui dans un palier 4 sur la paroi de droite 5,et dans une boite à bourrage 6 sur la paroi gauche 7. Les disques creux 3 ont des parois latérales 8 perforées et sont divisés chacun par une cloison 9 en deux chambres 10 et 11. Ils s'étendent sur un angle d'environ 3000 (voir fig. et les disques successifs sont alternativement contrariés l' par rapport à l'autre et sont montés verticalement sur l'axe 2. Dans l'axe creux est logé un dispositif de pompage qui da l'exemple de réalisation donné est établi sous la forme d'un pompe à vis et consiste en un axe 12 qui porto une vis 13, divisée par des cloisons 14 en sections de façon que chaque compartiment de l'auge possède sa propre pompe.
La chambre de pompage dans l'axe creux 2 est en communication, par dos trous 15 ménagés dans la paroi de l'axe, avec les chambres 1 des disques 5..Les chambres 10 de ces disques sont raccordée par des tronçons de tuyau 16 au côté refoulement des pompes conjuguées. L'axe 12 prend appui à son extrémité de droite dans le couvercle 17 et à son extrémité de gauche dans un tampon 18 qui obture 1'.axe creux 2. L'axe 12 est mis en rotation par un mécanisme de commande non représenté.
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La matière solide à traiter est amenée en 19 dans l'auge, se déplace lentement à travers l'auge pour être évacuée par le trop-plein 20. L'évacuation de la matière traitée est opérée par une pelle 21 qui est fixée sur l'axe creux 2.
Le transport de la matière à travers l'auge est effectué principalement par le liquide qui, comme on l'a déjà mentionné, se déplace dans chaque compartiment de l'auge dans le même sens que la matière. Si l'on considère l'ensemble de l'auge, l'appareil fonctionne toutefois suivant le principe du contre- courant.
Le liquide est amené à cet effet p.ar le tuyau 22 dans l'arbre creux 2 et s'écoule par le tuyau de raccordement 16 dans la chambre de droite 10. du second disque 3", compté à partir de la droi te. De la chambre 10, le liquide passe comme l'indique la flèche dans la chambre 11 de gauche du dernier disque 3' et est aspiré par les ouvertures 15 à l'intérieur de l'arbre creux. Par suite de La rotation de la vis 13 par rapport à l'arbre creux 2, le liquide est refoulé par le tuyau 16 dans la chambre 10 du disque suivant 3'" pour passer ensuite de nouveau, dans le sens indiqué par la flèche, à travers la paroi perforée de cette chambre, dans l'auge.
Le liquide est alors aspiré par la section de vis suivante, en passant par la chambre 11 du disque 3", dans l'axe creux et est refoulé de nouveau dans la chambre 10 du disque suivant 3"". De cette manière le liquide parcourt chaque compartiment de l'auge de gauche à droite c'est-à-dire dans la même direction que la matière à traiter, pour être évacué finalement par les canaux 23 dans le tampon 18 et par le robinet de l'obturateur 24.
Une partie du liquide de la chambre 10 du disque
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3" ne s'écoule pas dans la chambre 11 du disque 3" voisin mais bien, comme l'indique la flèche, par l'ouverture en forme de secteur vers la chambre 11 du disque suivant 3'. De même une partie du liquide de la chambre 10 du disque 3"" s'écoule suçant le sens des flèches vers la chambre 11 du disque 3".
Cette partie du liquide vient donc plus d'une fois en contact avec la même partie de la matière à traiter, ce qui peut être désiré dans certains cas aussi bien pour le traitement de la matière que pour le réglage de l'installation de pompage dans l'axe creux.
La vitesse de l'écoulement du liquide dans l'auge peut être réglée en modifiant la puissance de l'installation de pompage, ce qui dans L'exemple donné d'une pompe à vis, peut se faire en variant la vitesse de rotation.
Vu que le liquide se déplace dans chaque compartiment de l'auge dans le sens allant de l'arrière 19,vers le trop-plein 20 pour la matière solide, il entraîne cette dernière dans le sens de mouvement désiré. Ce mouvement peut encore être favorisé par des lames 25 en forme de pelles qui sont fixées au bord de l'évidement en forme de secteur des disques 3. Si on le désire, la pelle 25 peut également être dirigée de telle façoh qu'elle s'oppose à ce mouvement de la matière.
Le dispositif décrit rend possible de prendre à volonté le rapport de la quantité de liquide dans l'auge, dans laquelle se trouve la matière à traiter, à la quantité de matière elle-même plus grand ou plus petit que le rapport de la quantité de liquide évacué à la quantité de lamatière nouvellement amenée. Sur la Fig. 1, le niveau du liquide dan l'auge est indiqué par une ligne en traits de chaînette.
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', Apparatus for the treatment of solid substances with liquids "
The present invention relates to an apparatus for the treatment of solid substances by liquids, by leaching, washing, sterilization, etc., and aims to operate such apparatus continuously by such simple means. that it is suitable, for example, for use as a continuously operating apparatus for the diffusion of sugar-containing materials for the refining of sugar, for the extraction of materials containing oil or fat and for analogous operations.
We already know an apparatus with continuous operation
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for this application which consists of a tank at one end of which the fresh solid material is brought and the consumed liquid is discharged, while at the other end the treated material is discharged and the fresh liquid: is brought.
In this known apparatus, the tank is divided by fixed transverse partitions into compartments and the solid mast is moved in the tank by means of arms placed @r a rotating axis. In addition, at the end of each compress there is a projection arm which throws the material over the partition into the next compartment. A regulated drive. and uniformity of the material to be treated in the cu @ is therefore impossible *
The apparatus according to the present invention is designed in such a way that uniform movement of the material through the vessel is possible and that such movement is caused by or promoted by the flow of the liquid.
According to the invention, for this purpose there is placed in the tank a rotating axis with discs arranged on it vertically or approximately vertically, which discs divide the tank into compartments and are shaped and offset in such a way. with respect to each other that they obstruct the free passage through the tank alternately at least halfway while in the tank organs for the supply and evacuation of the liquid have an arrangement such that the liquid is brought into each subsequent compartment near the corresponding disc from the preceding compartment and moves in the compartment circulating in the same direction as the material to be treated.
The rotating discs may be in the form of sectors which extend over an angle of more than 180 They make possible a uniform movement of the solid material.
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from to be processed through the tank. This movement of matter is produced mainly by the liquid, as the latter drives the material into each compartment in the correct direction. However, the advantage of the counter-current principle is retained because if we consider the things in the whole of the tank, the liquid and the material to be treated move in counter-current.
In order to obtain a uniform distribution of the liquid as it flows into each compartment., According to the present invention, the discs are made hollow and have at least one of their side faces formed by a surface. screen, while the rotating axis is also hollow and is connected to the liquid inlet, and the cavities of the discs are in communication with the hollow rotating axis.
The two sides of the discs are advantageously formed by a screening surface and each disc is divided by a radial partition into two chambers, one of which receives the liquid supplied from the hollow axis of rotation and the other is subjected to a suction of so that the liquid is sucked from it in the hollow axis.
In a suitable embodiment of the invention, a pumping device is placed in the hollow axis which, for each compartment formed between two adjacent disks of the tank, sucks the liquid through a chamber of the tank. disc out of the compartment in question and leads the liquid towards one of the disc chambers which is located two rows behind the disc mentioned in the first place, if we consider things in the direction of the movement of the material to be treated.
The invention will be explained in more detail below with the aid of the accompanying drawing showing an exemplary embodiment.
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lization.
Fig. 1 schematically represents a vertical gitudinal law section of the device.
Fig. 2 is a cross section taken along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a view of a disc.
Fig. 4 shows on a larger scale a partial section along the line IV-IV of FIG. 3.
In the trough 1 can turn a sleeve-shaped axis which carries the hollow discs 3 in the form of sectors.
The hollow axis 2 is supported in a bearing 4 on the right wall 5, and in a stuffing box 6 on the left wall 7. The hollow discs 3 have perforated side walls 8 and are each divided by a partition 9 into two chambers 10 and 11. They extend over an angle of approximately 3000 (see fig. and the successive disks are alternately opposed to each other and are mounted vertically on axis 2. In the axis hollow is housed a pumping device which in the given embodiment is established in the form of a screw pump and consists of an axis 12 which carries a screw 13, divided by partitions 14 into sections so that each compartment of the trough has its own pump.
The pumping chamber in the hollow shaft 2 is in communication, by back holes 15 formed in the wall of the shaft, with the chambers 1 of the discs 5. The chambers 10 of these discs are connected by pipe sections 16. on the discharge side of the conjugate pumps. The axis 12 bears at its right end in the cover 17 and at its left end in a buffer 18 which closes 1'.axe hollow 2. The axis 12 is rotated by a control mechanism, not shown.
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The solid material to be treated is brought at 19 into the trough, moves slowly through the trough to be discharged by the overflow 20. The removal of the treated material is operated by a shovel 21 which is fixed on the 'hollow shaft 2.
The transport of the material through the trough is effected mainly by the liquid which, as already mentioned, moves in each compartment of the trough in the same direction as the material. Considering the entire trough, however, the device operates on the counter-current principle.
The liquid is supplied for this purpose through the pipe 22 in the hollow shaft 2 and flows through the connecting pipe 16 into the right chamber 10. of the second disc 3 ", counted from the right. From chamber 10, the liquid passes as indicated by the arrow into chamber 11 on the left of the last disc 3 'and is sucked through the openings 15 inside the hollow shaft. As a result of the rotation of the screw 13 relative to the hollow shaft 2, the liquid is pumped through the pipe 16 into the chamber 10 of the following disc 3 '"to then pass again, in the direction indicated by the arrow, through the perforated wall of this chamber , in the trough.
The liquid is then sucked through the next screw section, passing through the chamber 11 of the disc 3 ", in the hollow axis and is discharged again into the chamber 10 of the next disc 3" ". In this way the liquid travels through each compartment of the trough from left to right, that is to say in the same direction as the material to be treated, to be finally discharged through the channels 23 in the buffer 18 and through the shutter valve 24.
Part of the fluid in the disc chamber 10
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3 "does not flow into the chamber 11 of the neighboring disc 3" but rather, as the arrow indicates, through the sector-shaped opening towards the chamber 11 of the next disc 3 '. Similarly, part of the liquid from chamber 10 of disc 3 "" flows sucking in the direction of the arrows towards chamber 11 of disc 3 ".
This part of the liquid therefore comes into contact more than once with the same part of the material to be treated, which may be desired in certain cases both for the treatment of the material and for the adjustment of the pumping installation in the hollow axis.
The speed of the liquid flow in the trough can be regulated by modifying the power of the pumping installation, which in the example given of a screw pump, can be done by varying the speed of rotation.
Since the liquid moves in each compartment of the trough in the direction going from the rear 19, towards the overflow 20 for the solid material, it drives the latter in the desired direction of movement. This movement can be further aided by shovel-shaped blades 25 which are attached to the edge of the sector-shaped recess of the discs 3. If desired, the shovel 25 can also be steered in such a way that it s. 'opposes this movement of matter.
The device described makes it possible to take at will the ratio of the quantity of liquid in the trough, in which the material to be treated is located, to the quantity of material itself greater or less than the ratio of the quantity of liquid discharged to the amount of the newly supplied material. In Fig. 1, the liquid level in the trough is indicated by a chain line.