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Dans les fabriques de sucre de betterave utilisant les procédés habituels connus, le sucre est obtenu sous la forme de sucre brut que l'on transforme en sucre blanc dans une raffinerie (sucre de centrifugation,etc.).On a cependant déjà proposé de produire directement en sucrerie le sucre de betterave sous forme de sucre blanc.
'L'invention concerne un procédé perfectionné par rap- port aux procédés proposés jusqu'ici pour la production directe en sucrerie de sucre blanc de betterave.
Parmi les propositions ptésentées et appliquées prati- quement jusqu'à présent pour produire directement en sucre- rie le sucre de betterave sous forme de sucre blanc,on peut mentionner un procédé qui, à cause de son origine,peut être appelé procédé continental,et une variante de ce procédé qui, à cause de son origine, est appelée procédé danois.
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Pour expliquer ce qu'il y a de nouveau dans le procédé selon l'invention, celui-ci va être décrit ci-après par com- paraison avec le procédé continental et le procédé danois en regard des schémas annexés.
La fig.l est un schéma du procédé continental.
La fig.2 est un schéma du procédé danois.
La fig.S est un schéma du procédé selon l'invention.
Dans les sucreries,on obtient par lixiviation des bet- teraves un jus brut que l'on soumet à une purification et que l'on concentre par évaporation pour obtenir un jus plus épais. Le degré de pureté P du jus évaporé se monte généra- lement à 93,ce qui signifie que 93% de la matière sèche est du sucre et que le reste n'en est pas. Pour extraire le su- cre du jus évaporé par cristallisation,on soumet ce jus à la cuite et l'on obtient ainsi un mélange de cristaux de sucre et de sirop.Ce mélange appelé masse cuite est turbiné pour séparer le sirop des cristaux'de sucre. Pendant le turbinage,on lave les cristaux de sucre en introduisant un liquide de lavage dans la turbine. Ce lavage appelé clair- çage est-représenté sur les figures par la lettre c.Le degré auquel le sucre du jus épais peut cristalliser a une limite.
Pour pousser la cristallisation jusqu'à cette limite et obtenir en même temps du sucre blanc,la cuite doit être divisée en plusieurs phases, généralement trois, la première cuite,la deuxième cuite et la troisième cuite.Le turbinage de la masse cuite provenant de la première cuite sera ap- pelé ici turbinage A et les deux produits de ce turbinage sucre A et sirop A (ou sucre et sirop de premier jet).Le turbinage de la masse cuite provenant de la deuxième cuite sera appelé turbinage B et les deux produits de ce turbinage 'sucre B et sirop B (ou sucre et sirop de deuxième jet).
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Le turbinage de la masse cuite provenant de la troisième cuite sera appelé turbinage C et les deux produits de ce turbinage sucre C (ou sucre de troisième jet) et mélasse, celle-ci étant un produit final qui contient il est vrai du sucre mais avec tellement d'impuretés que celles-ci donnent la limite mentionnée plus haut à la possibilité de cristal- lisation. Les désignations A,B et C doivent être entendues comme des indications de qualité,A désignant la meilleure,
B la suivante et C la plus mauvaise. La qualité d'un sucre est appréciée d'après sa teneur en cendres,sa coloration et son degré de trouble.
Pour un sucre normal de centrifuga- tion, la teneur en cendres doit être intérieure à 0,025%, la coloration inférieure à 0,03 et le degré de trourl inférieur à 0,06,la coloration étant exprimée par le coefficient d'extinction décimal par centimètre d'épaisseur, mesuré dans le photomètre de Pulfrich, d'une solution filtrée préparée avec le sucre et ayant une teneur en matière sèche de 1 g/cm3 et un pH égal à 7, tandis que le degré de trouble est la différence entre les valeurs obtenues en mesurant le coefficient d'extinction avant et après le filtrage de la solution.
Selon le procédé continental représenté sur la fig.l le sucre A provenant de la première cuite est obtenu sous forme de sucre blanc,et cela en ramenant après filtrage à la première cuite le sucre B provenant de la deuxième cuite après l'avoir fait fondre (on entend par "fonte" en sucrerie la redissolution du sucre) et le sucre C provenant de la troi- sième cuite après affinage et fonte, sous la forme d'un jus de fonte dont le degré de pureté P est sensiblement plus élevé que celui du jus évaporé, en vue d'un nouveau trai- tement avec une nouvelle charge de jus. Ce procédé continental
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donne un sucre A excellent,dont le prix cependant est élevé par suite de la dépense de chaleur nécessaire pour la cuite répétée du jus de fonte.
Dans les sucreries utilisant le procédé continental, la consommation de charbon se monte en moyenne à 6% environ du poids des betteraves.
Avec le procédé danois (fig.2),on abaisse la consomma- tion de charbon du fait que le sucre B est obtenu dans un état tel qu'on peut le mélanger avec le sucre A et livrer ce mélange à la consommation lorsque les conditions imposées à la qualité du sucre sont modérées.Cela est obtenu en rem- pant le clairçage habituel à l'eau seule dans les turbines par un olairçage en trois phases, une première phase avec du sirop dilué, une deuxième phase avec du jus de fonte cttenu en faisant Coudre le sucre C après l'avoir affiné, et une dernière phase avec de l'eau.Ce procédé a été aussi expéri- menté en Suède, et plus précisément dans la sucrerie de Linköping en 1950 et dans la sucrerie de Mörbylânga en 1951.
On a réussi à maintenir la consommation de charbon aux environs de 5% du poids des betteraves. Ce procédé présente cependant certains inconvénients techniques, l'opération de clairçage étant si compliquée qu'elle nécessite pour régler son fractionnement ainsi que la concentration des diverses solutions de clairçage un dispositif de réglage automatique compliqué.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir les avan- tages suivants par rapport aux précédents:
1 ) Une nouvelle économie importante de charbon.
2 ) Suppression du filtrage du jus évaporé et du jus de fonte des procédés continental et danois. se) Suppression d'une installation coûteuse de séchage pour le sucre fini.
4 ) Degré de trouble plus faible du sucre fini.
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5 ) Perte de sucre plus faible.
6 ) Simplicité de la mise en oeuvre et de l'appareillage nécessaire pour celle-ci.
Comme on le voit sur la fig.3,la différence entre le procédé selon l'invention et les procédés continental et danois réside en premier lieu dans le fait que le sucre B est ramené à la première cuite sans fonte préalable et en mélange avec le jus évaporé ou éventuellement une autre so- lution de sucre.Le mélange du sucre B et du jus évaporé a lieu dans un malaxeur.Le jus évaporé,qui est introduit oaud et est alors sous-saturé,dissout les pellicules de sirop éventuellement restées sur les cristaux du sucre B et diss complètement les plus petits cristaux (cristaux fins).Dans le mélange,qui rappelle une masse cuite,
il reste des cristaux purs et réguliers.On fait passer cette masse du malaxeur dans la ohaudière de première cuite. Cette cuite commence avec une addition de jus évaporé et continue avec une addi- tion de sirop A,et pendant cette cuite les cristaux de sucre B introduits croissent en donnant de gros cristaux ré- guliers.Grâce à la forme régulière que prennent les cris- taux,le turbinage A qui suit est facile à exécuter et le su- cre turbiné contient une plus faible proportion d'eau que dans le cas de c-istaux plus petits et plus irréguliers, et en outre les cristaux obtenus ne contiennent plus de sirop qu'à un faible degré et ont un aspect blanc'brillant.
Le clairçage pendant le turbinage A a lieu avantageu- sement avec de l'eau seule, et le mieux est d'amener cette eau à la turbine par une conduite sous pression dans la- quelle l'eau est à une température supérieure à 100 C par exemple 110 C Cela contribue au séchage du sucre pendant .
'le turbinage et permet d'obtenir un sucre qui déjà à sa sor- tie de la turbine a une teneur en eau aussi faible que 0,4%'
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environ et qui en outre est chaud, de sorte qu'on peut le sécher à l'air plus facilement jusqu'à dessication complète, par exemple pendant son parcours vers le silo d'emmagasinage.
Ainsi, une installation de séchage coûteuse consommant de la chaleur n'ewt pas nécessaire, mais il suffit par exemple d'un simple léchage à contre-courant,par exemple dans l'air chaud à 60 C Ce séchage peut être exécuté aussi simplement qu'en laissant tomber le sucre en zig-zag d'une hauteur de
10 mètres environ en contre-courant par rapport à l'air chaud.Le chauffage de l'air de séchage peu être effectué à , , l'eau chaude, et l'on peut utiliser pour cela la chaleur à basse température disponible dans la sucrerie en très grande quantité et qui n'a pas d'autre utilisation.
Le procédé selon l'invention permet d'abaisser la con- sommation de charbon à moins de 4% et même jusqu'à 3,7% du poids des betteraves.Le sucre cristallisé de centrifuga- tion consommable que l'on obtient est en outre de meilleure qualité que le sucre obtenu par le procédé danois.
Durant le temps que le procédé danois.a été appliqué dans les sucreries de Linlöping et de Mörbylänga,les indicés de qualité du sucre de centrifugation obtenu,se sont établis en moyenne aux valeurs suivantes:teneur en'cendres 0,022% coloration 0,027 et degré de trouble 0,071. En utilisant le procédé de l'invention,,on peut obtenir les moyennes suivantes pour la qualité du suore cristallisé de centri- fugation produit :
teneur en cendres 0,021% coloration 0,024, degré de trouble 0,043. Ces valeurs sont à comparer avec les valeurs suivantes correspondant à la qualité d'un sucre raffiné:teneur en cendres 0,008%,colorât ion 0,021 et degré de trouble 0,035.Il ressort de là que le sucre produit direc- tement sous forme de sucre blanc dans une sucrerie de bet- terave en utilisant le procédé de l'invention a une qualité
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très voisine de celle d'un sucre raffiné.La faible valeur du 'degré de trouble du sucre produit selon l'invention directe- ment sous forme de,sucre blanc dans la sucrerie de betterave s'explique par le fait que le degré de trouble d'un sucre dépend en grande partie du sirop qui est enfermé dans les conglomérats formés par la croissance des cristaux,
et que la tendance à la formation de conglomérats pendant la cristal- lisation et ainsi la tendance à l'inclusion de sirop entre .les cristaux pendant la première cuite aont fortement ré- duites par suite de la présence dès le début de cette cuite de cristaux de sucre B réguliers.
Il y a lieu de mentionner en outre que le sucre or 3tal- lisé de centrifugation obtenu par le procédé selon l' vention peut avantageusement être transformé directement en sucre en morceaux, par exemple en utilisant un procédé connu de fabrication par vibration d'objets de forme en sucre.
Comme il ressort du schéma de la fig.3.on peut,après affinât ion et fonte, ramener le sucre 0 sous forme de jus de fonte à n'importe quelle phase convenablement choisie de la purification du jus dahs la sucrerie ou l'ajouter au jus purifié avant ou après sa concentration par évaporation.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut envisager une autre utilisation ou transformation du sucre 0 et modifier le procédé dans cer- taines limites tout en conservant la caractéristique prin- oipale de ce procédé qui consiste dans le fait que la pre- mière cuite commence en présence de cristaux de sucre pro- venant d'une cuite ultérieure et mélangée préalablement avec du jus évaporé ou une autre solution de sucre et ainsi débarrassés des pellicules de sirop dont ils peuvent être recouverts et des grains fins éventuels.Ainsi, ces oristaux
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pourraient être composés entièrement ou partiellement de su- cre C au lieu de sucre B,
et la solution de sucre avec la- quelle ils sont mélangés dans le malaxeur d'oû le mélange rappelant une masse cuite est envoyé dans la chaudière de première cuite peut être constituée par exemple par du jus de fonte au lieu de jus évaporé.