pour l'invention intitulée:
Les évaporateurs se composent en général d'un
souvent
dispositif de chauffage composé/de tuyaux, d'un
espace servant à la précipitation des gouttelettes, des
bulles entraînées par les buées et auquel on peut ad-
joindre un séparateur spécial, en outre des dispositifs pour l'alimentation et la vidange des solutions. On emploie le plus souvent des évaporateurs à tuyaux perpendiculaires ou inclinés, dans lesquels la solution à évaporer circule régulièrement avant d'atteindre le degré d'évaporation voulu.
Cette manière d'évaporation expose la solution comparativement assez longtemps à l'effet de la chaleur,
ce qui altère souvent les matières ainsi traitées. La durée moyenne pendant laquelle la solution est soumise au chauffage dans l'évaporateur est de fait d'autant plus petite que le
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capacité de l'évaporation, On obtient une valeur minimale, lorsque la solution ne forme que de minces couches sur les palais' de l'appareil.
Pour arriver à cette valeur minimale, on a construit d'une part des évaporateurs à couches minces dans lesquels la solution tombe sur une plaque de distribution rotative qui lance la solution contre des parois chauffées ayant forme d'entonnoir; d'autre part on connait des évaporateurs par ruissellement dans lesquels le liquide ruisselle en cascade sur des parois chauffées. Différents dispositifs sont connus pour l'obtention de minces couches liquides. Dans un appareil courant, le liquide tombe par exemple du haut de l'appareil
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la surface interne ondulée de l'appareil. Dans une autre construction, la mince couche liquide coule dans l'espace vide forme par deux tubes emboîtés l'un dans l'autre.A la place de la plaque de distribution, on emploie aussi un anneau de distribution qui, muni de trous à sa partie inférieure, partage le liquide en minces couches sur
la paroi intérieure de l'évaporateur. On peut aussi se servir d'une plaque oblique montée sur deux axes qui répartit le liquide également sur toute la surface intérieure de l'appareil: un tel dispositif ne peut
être employé que pour la distillation et non pour l'évaporation, parce que les minces couches du liquide sont partagées sur toute la surface des parois et aussi dans leur partie inférieure, ce qui rend alors le temps d'évaporation insuffisant.
Les évaporateurs par ruissellement ne se prêtent qu'à l'évaporation de solutions fournissant des cristaux bien constitués comme par exemple le sel de cuisine, ou aussi pour la distillation de liquide qui ne laisse pas
de résidu solide. Si le produit d'évaporation est pâteax, ils sont alors inutilisables, car la surface de chauffe se recouvre d'une croûte ou couche solide: celle-ci empêche d'une part la transmission de chaleur et provoque d'autre par des altérations nuisibles à la solution à évaporer ou à la pâte obtenue.
La présente invention permet justement d'employer l'évaporateur par ruissellement pour évaporer les liquides qui fournissent habituellement une croûte isolante sur les par cas de chauffe.
Un tube perpendiculaire a (Fig.l), chauffé extérieurement d'une façon quelconque, a une surface
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tourne autour de l'axe longitudinal du tuyau et a une arète dont toute la longueur a la forme de la surface intérieure du tube. La solution est introduite en c dans le haut du tube, est entraînée par les palettes de l'agitateur et est projetée sur les parois internes du tube qui servent de parois de chauffe. la solution coule le long des parois sous l'influence de la pesanteur; elle est continuellement dispersée à nouveau sur les parois par l'agitateur à palettes et sort,pour
finir, du tube en d après évaporation. Les buées sortent
du haut du tube en e et sont condensées de la manière habituelle.
La formation de n'importe quelle couche ou croûte
est rendue impossible par ce simple dispositif qui peut suivant les cas être construit facilement avec des matériaux appropriés. Comme avantage supplémentaire, il faut noter
la suppression de l'écume, de sorte que même des solutions écumant fortement peuvent y être .évaporées. Le mouvement
de la palette détruit continuellement la couche-limite
qui se forme sur la surface de chauffe, ce qui augmente considérablement la transmission de chaleur et la capacité d'évaporation de l'appareil.
Le chauffage du tube peut se faire à la vapeur, par
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chauffage permet de fixer à volonté le degré d'évaporation de la solution.
L'évaporation peut aussi se faire dans le vide,
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vidange approprié, de préférence par exemple avec une
pompe à engrenage d' (fig.l).
Le nettoyage de l'installation peut se faire simple-
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en maintenant le chauffage.
Le tube d'évaporation a' peut aussi avoir une surface ondulée: dans ce cas l'arête de l'agitateur b' doit posséder un relief qui épouse la forme ondulée du tube
(fig.4) .
L'agitateur a deux ou plusieurs palettes composées
soit d'une surface plane entière ou perforée, soit de treillis. Les palettes peuvent être également réglables et fixées à
cet effet sur des bras spéciaux. Elles peuvent être munies de charnières ce qui permet à l'arête de s'appliquer sur la surface intérieure du tube sous l'influence de la force centrifuge. L'agitateur peut enfin se composer d'un cadre épousant exactement la forme intérieure du tuyau. La solution introduite dans l'appareil est projetée aux parois par une plaque circulaire f qui tourne avec l'agitateur. Une autre plaque fixe g retient les gouttelettes du liquide lors de leur entraînement par
les buées.
Pour augmenter l'action de l'évaporation, il est
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même du dispositif suivant figure 2. L'agitateur se compose d'un cadre h qui tourne autour du condensateur. L'eau de réfrigération est introduite par l'axe de l'agitateur en i et circule à travers une série de cascades k. Les buées formées sur les parois de l'évaporateur ne sont pas condensées
en dehors de l'appareil, mais n'ont qu'à parcourir le court chemin entre la paroi et l'axe de l'agitateur, où. elles sont immédiatement condensées et éliminées avec l'eau réfrigérante.
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est possible de travailler dans le vide. Dans ce cas, les valeurs non condensées sont éliminées en m. Au lieu de colonne barométrique on peut aussi employer une pompe à vide par voie humide ou une pompe à anneaux liquides pour maintenir le vide.
Enfin , suivant figure 3, le réfrigérant peut aussi être construit dans un système indépendant, dans lequel un liquide Quelconque peut être employé pour refroidir. Le liquide réfrigérant passe du tuyau n dans le premier plateau réfrigérant o, passe ensuite dans le deuxième plateau réfrigérant p et ainsi de suite à travers les autres plateaux et sort de
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plateaux et le liquide condensé coule séparément par les tubes r dans les récipients correspondants s, dans lesque� les différentes fractions sont rassemblées. Les gaz non
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Inefficacité de la distillation fractionée en variant le degré de chauffage à différents endroits de l'évaporateur.
Il est en outre possible d'arranger ces dispositifs de telle façon qu' au lieu d'un seul évaporateur plusieurs tubes
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dans l'espace donné une bien plus grande surface de chauffe et partant une plus grande capacité.
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seulement à l'évaporation et à la distillation fractionnée, mais aussi à l'exécution de réactions chimiques.Dans ce but le haut de l'appareil possède plusieurs tubes d'introduction pour les liquides à faire réagir. Une évaporation peut être combiné à la réaction chimique elle-même. Comme ce dispositif détruit l'écume déjà au début, il est possible d'effectuer en un temps très court des réactions qui sans cela exigent un temps très long. En outre l'appareil permet une exécution continue de réactions, qui sans cela doivent être faites
à charges successives.
Exemples:
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concentré liquide.
L'essai est effectué avec un évaporateur dont le
tube mesure 60 cm de long et 7 cm de diamètre, ce qui fait une surface de chauffe de 0,13 m . L'arête des palettes de l'agitateur se trouve à 0,5 - 1,0 mm de la surface intérieure du tube. Cet agitateur fait environ 500 tours à la minute.
Le moût de poires employé a un poids spécifique de 1,0427 et contient Il,0 % de matière sèche. En 48 minutes,
12,7 kg de moût furent réduits à 2,9 kg de concentré de poids spécifique 1,2670 avec 56,2�o matière sèche. La température
de la vapeur dans le manteau de chauffe est 1020 C, le con-
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à une colonne d'eau de 8,5 m.
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2,9 kg de concentré donne une quantité d'eau distillée de 9,8 kg. En tenant compte de la teneur en eau avant et après l'évaporation, l'eau évaporée est de 10,02 kg. La moyenne de 9,9 kg. eau évaporée en 48 minutes correspond à une
�1 évaporation de 96 kg d'eau à l'heure pour une surface de
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Exemple 2: Évaporation du concentré jusqu'à la consistance
pâteuse.
Le même appareil que celui employé dans l'exemple 1
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Ce deuxième essai donne une évaporation à l'heure
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valeur presque égale à celle du premier essai. Cela est d'autant plus remarquable, que les autres évaporateurs fournissent une capacité d'évaporation qui baisse visiblement avec l'augmentation de la viscosité de la solution à évaporer.
exemple 3: Évaporation de l'arôme jusqu'à consistance pâteuse.
Dans le même évaporateur que pour l'essai 1, on
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matière sèche. la température de la vapeur dans le manteau est de 95[deg.] C, celle de la pâte au sortir de l'appareil de
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La capacité de l'évaporation est de 81 kg d'eau par
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concentré.
Même appareil que pour les essais précédents.Par contre l'agitateur tourne à 1300 tours à la minute et la température de la vapeur du manteau est portée à 120[deg.] 0.
Le vide de l'appareil comporte environ 8 m de colonne d'eau.
25 kg. de jus de pommes sont concentres à 9,2 kg
en 30 minutes, le réfrigérant condensant 15,1 litres d'eau.
L'évaporation moyenne comporte 15,5 litres en 30 minutes, ce qui correspond à une évaporation de 238 litres
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Exemple 5: Evaporation de l'arome jusqu'à consistance
pâteuse.
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de hauteur et 14 cm de diamètre, ce qui donne une surface de
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la pression dans 1'évaporateur correspond à. 64 mm colonne de 'mercure.
Après que l'appareil eût marché un certain temps, l'arôme fut évaporé et on obtient un condensât de 98 litres d'eau à l'heure, ce qui correspond à un rendement de 196 litres d'eau à l'heure par m de surface de chauffe. Exemple 6: Détermination de la capacité d'évaporation de
l'eau.
Le même appareil que celui de l'exemple 5 évapore
210 litres d'eau à l'heure lorsqu'on travaille sous les mêmes conditions et qu'on introduit de l'eau dans l'appareil au lieu de tout autres liquide à évaporer.La capacité de
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face de chauffe.
Revendications :
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1. Dispositif pour évaporer, concentrer et distiller dés solutions, de même que pour exécuter des réactions
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ou oblique muni d'un agitateur à palettes, qui disperse immédiatement sur les parois intérieures du tube les liquides introduit dans le haut de l'appareil, et dont les arètes épousent la forme du tube tout en empêchant la formation de croûtes sur les parois.
2. Dispositif pour évaporer, concentrer et distiller des solutions, de même que pour exécuter des réactions