BE447407A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil pour la concentration des liquides, particuliè- rement de matières alimentaires. 



   La présente invention est relative à la concentration des solutions et suspensions par évaporation, et elle concerne particulièrement la concentration de matières telles que les jus, le lait et d'autres produits alinientaires qui ne supportent qu'une élévation de température modérée. 



   Afin d'abaisser la température d'évaporation il est connu de chauffer les liquides dans un vide plus ou moins poussé. Les appareils qui fonctionnent suivant ce principe, comme les colonnes à plateaux, ont un rendement peu élevé et leur nettoyage présente de grandes difficultés. 



   Suivant l'invention on écarte ces difficultés en faisant couler le liquide à concentrer en couche mince sur une surface inclinée, en chauffant cette surface et en entraînant une dépres- 

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 sion au dessus de la surface du liquide. De préférence, tandis que le liquide est ainsi chauffé par contact, sa surface est en outre soumise à un chauffage par rayonnement. D'autre part l'inclinaison de la surface de support du liquide est avantageusement augmentée à mesure qu'augmente la concentration et que diminue la fluidité du liquide, de façon à préserver la continuité de l'écoulement. 



   Par ces dispositions on remplit les conditions suivantes qui ont été reconnues comme nécessaires à l'obtention de bons ré- sultats : 1) une grande surface d'évaporation; 2) des surfaces de chauffe utiles au moins aussi grandes; 3) un mouvement continu du liquide à évaporer; 4) une faible hauteur de la couche de liquide traitée; 5) une admission de chaleur pendant toute la durée de l'évaporation. 



   Un appareil convenant à l'exécution du procédé suivant l'invention comporte, dans une colonne reliée à une pompe à vide, une surface d'écoulement en forme de rigole hélicoïdale à fond plat ou sensiblement plat muni d'un moyen de chauffage   communi-   quant directement la chaleur au liquide s'écoulant sur ce fond. 



  Le pas de l'hélice est assez serré pour qu'une partie de la cha- leur qui est rayonnée vers le bas, serve à chauffer le liquide porté par la spire sous-jacente. Lorsque la concentration augmen- te au point d'influer sur le degré de viscosité du liquide, par exemple dans la partie inférieure de l'appareil, le pas de l'hé- lice est progressivement augmenté pour accroître la déclivité de la rigole de façon à maintenir autant que possible la constance de la vitesse d'écoulement du liquide. 



   Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention. 



   Fig. 1 est une vue d'ensemble de l'appareil en coupe ver- ticale. 



   Fig. 2 montre un détail à plus grande échelle. 



     @   L'appareil représenté se compose d'un cylindre porteur 1 

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 auquel est fixéeune enveloppe extérieure 2 de manière à délimiter entre eux une chambre d'évaporation 3 hermétiquement close. Dans cette chambre se trouve une rigole en hélice 4 qui s'étend du haut en bas de l'appareil autour du cylindre 1 et est portée par lui. Cette rigole est munie d'un double fond et l'espace 5 compris dans ce double fond reçoit par exemple un liquide chauffant amené par la conduite 6 et évacué par la conduite 7.

   Avantageusement, Lorsqu'on veut entretenir une température uniforme sur toute la hauteur de l'appareil, l'espace hélicoidal 5 est subdivisé par des cloisons radiales en une série de compartiments comprenant chacun deux ou trois spires par exemple et communiquant chacun avec les conduites 6 et 7 par des tubulures 8 et 9. 



   A l'extrémité supérieure de la rigole se trouve une tuyè- re de distribution 10 du liquide à concentrer, qui est alimentée par un réservoir 11 et répartit le liquide en une nappe mince 'sur toute la largeur de la rigole 4. Le fond de celle-ci est plat ou légèrement ondulé de façon à présenter une grande surface de contact avec le liquide. Comme indiqué sur le dessin le pas de l'hélice augmente à mesure que le liquide descend, afin de con- server une vitesse constante malgré le léger accroissement de viscosité que subit le liquide par l'effet de la concentration. 



  La partie inférieure de l'enveloppe forme un réservoir 12 dans lequel débouche la rigole 4, et qui peut d'autre part être raccor- dé à des récipients de soutirage 13. 



   L'enveloppe 2 est avantageusement formée de plusieurs tronçons et est fermée au-dessus par un couvercle percé de deux tubulures, l'une 14 raccordée à une pompe à vide et l'autre 15 servant au passage du tuyau 16 d'alimentation du liquide à concen- trer. 



   Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: 
Un vide approprié étant fait dans l'enveloppe   2,   on ou- vre la soupape de réglage 17 et le liquide à concentrer, contenu 

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 dans le réservoir d'alimentation 11 est aspiré par le tuyau 16, traverse le compteur 18 et est déversé par la tuyère 10 en une mince couche sur toute la largeur de la rigole 4 dont le fond est chauffé par le fluide chauffant amené par la conduite 6. Au cours de sa descente dans la rigole, le liquide est chauffé d'une part par le contact du fond qui le supporte et d'autre part par le rayonnement du double fond de la spire susjacente.

   La surface de chauffe utile est ainsi environ le double de la surface d'évapo- ration, et comme la hauteur du liquide dans la rigole est très faible (quelques millimètres) et que toute stratification du li- quide est empêchée par le mouvement continu de celui-ci, l'échauf-   fernent   se fait rapidement, d'une façon uniforme et complète. La concentration du liquide augmente graduellement à mesure qu'il descend à une vitesse constante comme expliqué ci-dessus, et le chauffage cesse au moment où le liquide parvient dans le réservoir 
12. Lorsque celui-ci est rempli, on ouvre la communication avec le récipient 13 préalablement aussi mis sous dépression.

   En vue d'un fonctionnement continu plusieurs récipients 13 peuvent être raccordés tour à tour au réservoir 12, pour être successivement remplis, puis déconnectés, aérés, vidés et remis sous dépression. 



   Grâce à la grande surface de chauffe utile, à la faible hauteur du liquide et à la continuité de son mouvement, on peut obtenir une concentration très efficace à l'aide de températures très basses, de l'ordre de 30 à   45 Cpar   exemple, qui dans des appareils connus sont insuffisantes pour réaliser la concentra- tion de liquide sur une échelle industrielle. Le procédé et l'ap- pareil suivant l'invention conviennent donc particulièrement au traitement de liquides facilement altérables tels que les jus de fruits et le lait, en assurant la conservation de toute leur sa- veur, leurs propriétés nutritives et leurs vitamines. 



   Il est bien entendu que l'invention est également appli- cable à d'autres liquides et qu'elle assure également des avanta- ges, au point de vue de la rapidité et de l'uniformité de la con- centration, lorsqu'on opère à des températures plus élevées. Il   @   

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 est également possible de soumettre le liquide à un chauffage préa- lable avant de l'introduire dans l'appareil concentrateur. 



   Des modifications de construction peuvent être appor- tées à l'appareil décrit sans sortir du cadre de l'invention. 



  Ainsi, par exemple, au lieu d'être chauffé par un fluide chauf- fant, le fond de la rigole peut être chauffé par une résistance électrique. 



   REVENDICATIONS. 



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1.- Procédé pour la concentration de liquides, parti- culièrement de matières alimentaires, caractérisé en ce qu'on étale le liquide sur une surface inclinée et qu'on le fait cou- ler en une mince couche le long de cette surface pendant qu'on chauffe celle-ci sur toute son étendue, tandis que la surface du liquide est soumise à une dépression.

Claims (1)

1. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant que le liquide est chauffé par son contact avec la surface qui le supporte, la surface du liquide est soumise à un chauffage par rayonnement.

   3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse d'écoulement du liquide est maintenue sensible- ment constante en augmentant la déclivité de la surface de sup- port à mesure que la concentration augmente.

   4. - Appareil pour l'exécution du procédé suivant la re- vendication 1, caractérisé par la disposition, dans une colonne reliée à une pompe à vide, d'une rigole hélicoïdale dont le fond plat ou sensiblement plat est muni d'un moyen de chauffage commu- niquant directement la. chaleur à la. couche de liquide s'écoulant sur ce fond. <Desc/Clms Page number 6>

   5. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le pas de l'hélice formée par la rigole est assez serré pour qu'une partie de la chaleur rayonnée vers le bas, serve à chauffer la couche de liquide portée par la spire sous-jacente.

   6. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la rigole hélicoidale est munie d'un double fond desservi à plusieurs niveaux par des tubulures d'arrivée et de départ d'un fluide chauffant.

   7.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'espace compris dans le double fond est divisé par des cloisons radiales en compartiments branchés en parallèle sur la conduite d'alimentation et la conduite d'évacuation du fluide chauffant.

   8. - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le bas de la colonne forme un réservoir non chauffé d'où le liquide concentré peut être déversé dans des récipients de soutirage.

   9. - Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le pas de l'hélice formée par la rigole augmente de haut en bas de la colonne.

   10. - Procédé et appareil pour la concentration de liqui- des, particulièrement de matières alimentaires, en-substance com- me ci-dessus décrit avec référence au dessin annexé.