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Procédé de'défibrage de paille, roseaux.et autres matières végétales sèches.
On connaît des procédés de défibrage de paille, de roseaux, d'épis de maïs et d'autres matières végétales sèches, qui consistent à traiter à la vapeur, sous une pression de 5 à 6 atmosphères effectives, la matière brute en vrac, en bottes, découpée ou pressée, au besoin préalablement humidifiée.
Actuellement, on réalise les procédés de ce genre, en humidifiant avec de l'eau la matière sèche brute placée dans des chariots que l'on introduit ensuite, avec leur charge humide, dans une étuve où l'on traite la charge, pendant 2 à 4 heures, avec de la vapeur saturée de 5 à 6 atmosphères de pression effective, après quoi la matière ainsi étuvée est défibrée, sans addition d'eau, dans un broyeur ou un pétrin; la vapeur
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non utilisée pour le chauffage de l'étuve fraîchement chargée et l'eau de condensation s'écoulant continuellement de l'étuve peuvent être utilisées pour l'humidification.
L'invention a pour but de procurer un mode particulier de préparation de la matière brute, d'étuvage et de traitement de la matière étuvée, en vue d'assurer une plus grande uniformité et un meilleur rendement du défibrage, ainsi qu'une utilisation aussi complète que possible des substances contenues dans la matière brute. A cet effet, l'invention consiste essentiellement à saturer d'eau préchauffée la matière brute dans une chambre close à pression réduite, à soumettre la matière ainsi humidifiée, dans une étuve ou un autoclave à l'action de vapeur saturée à 150-160 C, et à recueillir l'eau de condensation, pendant l'étuvage, dans un réservoir d'eau disposé dans l'étuve.
Même quand on traite de la matière brute sous forme de ballots comprimés de dimensions usuelles et d'un degré de compression quelconque, l'humidification dans le vide, dans une chambre close, assure un tel degré de saturation de la totalité de la matière,(sans perte notable de substances utiles), que la quantité d'humidité nécessaire, au cours de l'étuvage ultérieur, pour empêcher la calcination nuisible des substances fibreuses ou nutritives, surtout des matières d'extraction, est toujours présente, de sorte que la vapeur chaude peut assurer le défibrage sans aucun effet destructeur.
On évite ainsi la diminution de la digestibilité, le racornissement ou la destruction des fibres cellulosiques, ainsi que la tendance de la lignine à devenir difficilement soluble. En retenant l'eau de condensation dans le réservoir d'eau prévu dans l'étuve, on assure la saturation permanente de la vapeur pendant l'étuvage, en même temps qu'on évite le séchage et la calcination des couches extérieures de la charge. Après l'achè-
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vement de l'étuvage on laisse l'eau de condensation s'écouler séparément et on ne l'utilise pas,'comme jusqu'à présent, pour l'humidification d'une nouvelle charge de matière brute.
Cette eau constitue une solution relativement concentrée de diverses substances utilisables pour la fabrication de certains produits pharmaceutiques alors que, employée comme addition à l'eau d'humidification, cette solution serait nuisible et abaisserait la valeur nutritive.
Après l'achèvement de l'étuvage, la vapeur contenant de l'acide est également évacuée séparément et n'est plus employée, comme précédemment, pour le préchauffage de l'eau d'humidification. Une telle façon de procéder a pour effet que déjà l'eau d'humidification est acidulée et qu'avec le nombre d'étuvages successifs, la teneur de la vapeur en acide augmente, ce qui rend plus difficile le contrôle du défibrage; par contre, l'évacuation séparée de la vapeur déjà employée présente l'avantage que le pourcentage d'acide dans la vapeur reste invariable, puisque l'acide provient de la charge et non d'une addition d'eau acidulée.
Après l'évacuation de la vapeur et de l'eau de condensation, on asperge la charge d'eau froide, avant de la retirer de l'étuve,de façon à provoquer la précipitation de la vapeur contenant de l'acide.
La matière étuvée est avantageusement hachée à l'état mouillé, et divisée en particules fines ou grosses, suivant la destination. La masse ainsi obtenue peut, le cas échéant, être pressée, et le jus exprimé peut être traité séparément en vue de la production¯ de matières colorantes ou d'autres produits.
Le procédé peut se réaliser de la façon suivante:
La matière brute, par exemple de la paille de cé- réales, en forme de ballots fortement comprimés, est chargée
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sur des chariots, la charge étant déterminée-'.de-façon à rem- plir¯l'autoclave aussi complètement que possible.
Le dessin annexé donne, à titre d'exemple, un schéma de l'installation et de la réalisation du procédé.
La charge entière, composée d'un certain nombre de chariots chargés de ballots comprimés, est introduite dans la chambre I qui est ensuite fermée hermétiquement. De l'eau préchauffée, venant du réservoir II, est amenée sur la charge par le tuyau perforé a. En même temps, on actionne une pompe à vide qui est connectée à la chambre I par le conduit c et raréfie l'atmosphère dans la chambre et extrait l'air des ballots comprimés, ce qui facilite la saturation de ceux-ci par l'eau. La charge est entièrement recouverte d'eau et reste ainsi pendant 11/2 à 21/2 heures, suivant la nature de la matière brute et le degré de compression des ballots. Ensuite on ramène dans le réservoir II, par pompage, l'eau refusée par la charge, cette eau pouvant servir à mouiller la charge suivante.
Le reste d'eau est évacué de la chambre I vers la fosse à eau b où l'on recueille les boues qui peuvent, plus tard, servir d'engrais.
On ouvre la chambre I et la charge est transportée, sur les rails g d'un transbordeur roulant h, vers l'étuve (autoclave) III que l'on ferme aussitôt et met sous pression, en amenant de la vapeur par le conduit m.
Le réservoir d ouvert en haut reçoit la première partie de l'eau d'écoulement et de condensation qui contient peu de substances provenant de la paille, et cette eau peut être amenée dans le réservoir II, en passant par un condenseur. Quand une température de 151 C est atteinte dans l'autoclave III, il ne faut plus évacuer de l'eau de condensation, si ce n'est pas absolument indispensable. L'étuvage ne dépend
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pas de la pression, mais de la température. Il commence utilement à 151 C, et la température d'étuvage ne doit pas dépasser 158 C..
Après l'achèvement de 1¯'étuvage, on conduit la vapeur, par le conduit n, à travers l'échangeur de chaleur e, et cette vapeur en sort en o sous forme d'une solution acide,, sa chaleur ayant servi à préchauffer l'eau allant vers le réser- voir II. Quand la pression dans l'autoclave III tombe à 0,5 ou 0,6 d'atmosphère effective, on cesse de soutirer la vapeur et l'on refroidit la charge en l'arrosant d'eau froide à l'aide du tuyau perforé f, afin de précipiter, avant l'ouverture de l'autoclave, la vapeur contenant de l'acide. Quand l'autoclave n'est plus sous pression, on l'ouvre,et on en retire la charge que l'on conduit, sur les rails g du transbordeur h, et sur les rails r, vers la machine à hacher IV.
La charge mouillée se trouvant dans la chambre I est ensuite transportée, sur les rails g du transbordeur h, dans l'autocla III que l'on ferme aussitôt pour commencer l'étuvage. La matière étuvée est hachée, puis déchiquetée et soumise à un nouveau traitement dans un tambour, moulin, broyeur, ou dans une autre machine appropriée suivant la destination de la matière.
Après le pressage de la matière ainsi préparée, on peut employer le jus exprimé pour la fabrication de matières colorantes ou d'autres produits.
Le procédé suivant l'invention assure non seulement, avec certitude, un défibrage régulier, mais aussi une économie de temps, de chaleur et d'énergie en même temps que la meilleure utilisation de la matière brute, notamment la prié- servtion des matières fibreuses, l'accroissement.de la diges- tibilité des substances fibreuses, et la production de sousproduits de valeur provenant de la vapeur utilisée, de l'eau de condensation et du jus exprimé de la matière étuvée.
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La matière étuvée peut servir à la fabrication de carton, de fourrage, de matière de remplissage pour bakélite, de plaques en matière fibreuse etc.
La modification des conditions d'humidification, de la température et de la durée de l'étuvage permettent d'atteindre une forte saccharification des matières brutes.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Procédé de défibrage de paille, roseaux et autres matières végétales sèches sous forme de ballots comprimés, par traitement à la vapeur saturée après humidification préalable à l'aide d'eau préchauffée, caractérisé en ce que les ballots comprimés sont saturés d'eau préchauffée dans une chambre fermée à pression réduite, que les ballots trempés d'eau sont soumis dans une étuve (autoclave) à l'action de vapeur saturée à 150-160 C, et que pendant l'étuvage la vapeur de condensation est recueillie dans un réservoir d'eau situé dans l'étuve.