La présente invention a pour objet un procédé perfectionné pour la séparation, par centrifugation, de liquides provenant de pâtes de substances solides, épaisses ou liquides.
La présente invention a, en outre, pour objet un dispositif pour la réalisation du procédé ci-dessus.
Dans la description qui va suivre on se référera, à titre d'exemple,
à l'extraction de l'huile de la pâte d'olives; mais il est bien entendu que le procédé et le dispositif suivant l'invention sont applicables dans tous les autres cas où il est possible de faire jouer l'état physique différent des deux corps comme, par exemple : -déshydratation de substances solides ou denses, comme de solutions saturées (industriellement connues sous l'expression "slurry") contenant des cristaux de sel relativement petits, traitement de sucs de sucre ou analogues ou autres préparations relatives à la production du sucre ou analogue, -en général quelconque application au moyen de laquelle on sépare des composants solides qui sont en suspension ou qui sont contenus-dans un liquide ou analogue.
Le procédé suivant la présente invention est, en premier lieu, caractérisé par le fait que, dans un même dispositif, la séparation par centrifugation du liquide de la pâte de substances solides, épaisses ou du mélange de liquides qui le' contienne, est effectué en plusieurs phases successives, la pâte ou le mélange
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tion plus efficace que .dans la phase précédente.
Dans le cas où le liquide à obtenir doit être séparé d'une pâte soli� de, le procédé susindiqué est, de plus, caractérisé par le fait que, chaque fois que la pâte, qui a subi une action de centrifugation dans une phase, est passée
à la centrifugation dans la phase successive, la pâte restée de la centrifugation dans la phase précédente est brisée et écrasée de manière à supprimer totalement la constitution feutrée qu'elle a prise.
Le procédé est, en outre, caractérisé par le fait qu'il a lieu avec continuité, la pâte étant continuellement amenée à la phase dans laquelle elle subit l'action la moins active de centrifugation, tandis qu'à la fin du procédé on obtient avec continuité la masse épuisée et le liquide séparé par centrifugation
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machine centrifuge est caractérisé par la présence d'un organe tournant pourvu
de plusieurs tamis tournant à la même vitesse angulaire, mais ayant des diamètres graduellement croissants d'une extrémité, ou se trouve la bouche de chargement,
à l'autre extrémité ou se trouvent les bouches de décharge du liquide centrifugé et de la masse épuisée.
L'appareillage est ensuite caractérisé par la présence de moyens aptes à faire passer d'un tamis à celui de plus grand diamètre la partie de la masse qui est devenue épaisse dans la phase qui s'est déroulée dans le tamis
de plus petit diamètre, et obtenir simultanément le concassage de ladite masse épaisse au moment du passage d'un tamis au suivant.
Dansas réalisation, l'appareillage est caractérisé par le fait que les tamis sont sensiblement cylindriques et par le fait que les moyens pour faire procéder la masse sous centrifugation d'un tamis au suivant, de plus grand diamètre, sont commandés par l'opérateur et sont substantiellement constitués par des éléments raclants convenables.
Dans une autre réalisation, l'appareillage est caractérisé par le fait que les tamis sont sensiblement tronconiques avec leur base plus petite tournée vers la bouche d'arrivée de la matière tandis que la base la plus grande a un diamètre plus petit que celui de la base la plus petite du tamis suivant, de manière qu'une composante de la force centrifuge, est utilisée pour le déplacement en avant de la masse dans la direction allant des bouches d'alimentation vers la bouche de décharge.
L'appareillage est, dans une de ses réalisations préférées, caractérisé par le fait que son axe de rotation est disposé verticalement.
Dans cette dernière réalisation, l'appareillage est caractérisé par la présence de moyens qui coopèrent avec les tamis de manière à engendrer une résistance réglable au mouvement de la masse dans la direction allant de la bouche d'alimentation vers les bouches de décharge de manière à influencer, constraster et aussi s'opposer à ce mouvement.
Dans cette dernière réalisation l'appareillage est caractérisé par le fait que lesdits moyens qui produisent une résistance réglable au mouvement de
la masse sont disposés élastiquement sur l'arbre du dispositif et sont faits en matière élastique, de manière à réduire leur résistance en cas d'accumulation irrégulière de masses et, donc, lorsque l'action dynamique de la masse sur les organes générateurs de résistance dépasse une valeur déterminée.
L'appareillage centrifuge continel susdit est, dans une de ses réalisations préférées, caractérisé par le fait que lesdits moyens élastiques sont constitués par des disques, des anneaux ou analogues qui sont reliés à l'arbre tournant de la machine, les bords périphériques desdits moyens étant d'habitude en oontact avec la face intérieure de la couche de matériel dense ou solide qui se dépose contre la surface intérieure de la cage de filtration; et cela aussi bien au but d'influencer le mouvement vers le bas de ladite phase dense ou solide, que pour empêcher que le matériel à traiter puisse indûment écouler vers le bas le long de ladite face intérieure.
En général, l'appareillage est caractérisé par la fait qu'il présente
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gèremen+ espacés, comme il est nécessaire pour former des fentes avec largeur substantiellement constante et qui, tout en permettant le passage du liquide centrifugé, retiennent les parcelles de la masse dans laquelle il était contenu.
L'appareillage est encore caractérisé par le fait que la section
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présentant entre-elles la fente de passage du liquide centrifuge, présentent immédiatement après ladite fente, vers l'extérieur, un large passage pour le liquide qui a traversé la fente.
En général enfin;, l'appareillage est caractérisé par le fait que les éléments qui constituent les tamis sont constitués par des bagues réciproquement éloignées de manière à former les fentes de filtrage.
Sur le dessin annexé on a illustré, à seul titre d'exemple, quelques unes des réalisations préférées de l'objet de l'invention et quelques unes de leurs particularités,
les figures 1 et 2 sont des coupes axiales des appareillages la figure 3 montre à plus grande échelle une partie de la coupe III-III de la figure 1; la figure '4 monte à plus grande échelle une partie de la coupe IV-IV des figures 1 et 2; la figure 5 montre à plus grande échelle une partie de la coupe transversale faite'par le plan V-V de la figure 2; <EMI ID=5.1> coupe d'une réalisation différente; la figure 7 montre, à plus grande échelle, une particularité de l'appareillage de la figure 6; la figure 8 montres analoguement à la figure 6, une autre réalisation du dispositif.
<EMI ID=6.1>
de manière à pouvoir être mis en rotation au.moyen de la poulie _2, dans les paliers 3; le corps rotatif 1 présente une bouche 4 d'introduction de la pâte qui doit être traitée.
L'enveloppe fixe est divisée en deux parties par la paroi 6 qui forme ainsi les deux chambres 1 et _8; dans la chambre 7 s'ouvrent les bouches �
<EMI ID=7.1>
centrifugée, et la chambre 8 présente en bas la bouche de décharge 14 pour la masse épuisée.
<EMI ID=8.1>
lesdits tamis sont constitués par plusieurs éléments 19 en forme de.barre,, chacun présentant à l'extrémité 20 dirigée vers l'intérieur de l'appareil une partie élargie de manière que, entre les deux arêtes se faisant vis-à-vis et tranchantes
<EMI ID=9.1>
anneaux présentent, en correspondance de leurs suspensions sur le corps 1, des ouvertures 32 lesquelles mettent en communication l'espace existant entre une
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Le fonctionnement du dispositif est le suivants
La masse est introduite continuellement, dans la direction de la
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lindrique de masse à centrifuger laquelle, après un nombre déterminé de tours du corps 1, sera rendue compacte et épaissie (feutrée) de manière à ne pas permettre une ultérieure centrifugation et extraction de liquide, tout en contenant encore en partie de celui-ci
<EMI ID=12.1> de la matière qui était restée adhérente à l'intérieur des cages est obligée de passer, dans la direction des flèches 40,sur lesdits éléments raclants et se brise, de manière qu'elle perd la compacité qui avait réduit au maximum son
<EMI ID=13.1>
41 la matière qui se trouvait dans une des cages filtrantes, en la faisant passer dans la cage suivante, de plus grand diamètre; et dans ce passage, le mouvement de la matière, suivant les différentes flèches 42, complétera l'action de désagrégation de la masse; celle-ci, se trouvant appuyée dans une cage filtrante
de plus grand(diamètre et par conséquent, soumise à une plus énergique action
de centrifugation, perdra encore de l'huile, et ainsi de suite.
En se référant particulièrement aux figures 2 et 5,dans lesquelles, autant que possible, ont été maintenues, pour les différentes parties, les mê-
<EMI ID=14.1>
ont une forme tronconique, chacune avec sa base la plus grande de diamètre infé-
<EMI ID=15.1>
mais apte à transmettre le mouvement d'une partie de L'arbre 12 à l'autre.
Dans la réalisation suivant la figure 2, les têtes 20 des éléments
<EMI ID=16.1>
plus petite vers la base la plus grande de la cage, afin de réaliser des fentes
21 de largeur substantiellement constante.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 2 est semblable à celui
<EMI ID=17.1>
le composante pousse la matière graduellement dans la direction de la flèche 33, en obtenant ainsi automatiquement l'avancement de la masse dans le dispositif.
<EMI ID=18.1>
résistance que la masse rencontre dans son mouvement en direction de la flèche 33, dans le dispositif.
Aussi bien dans la réalisation de la figure 1, que dans celle de la figure 2, aussitôt que les petites gouttes de liquide sont passées à travers des <EMI ID=19.1>
l'action dynamique de la pâte sur les organes freinants 44 surpasse une valeur admissible donnée, les éléments 25, 43 et 44 se réfléchissant élastiquement.
<EMI ID=20.1>
faits en matière souple, en évitant ainsi tout arrêt dans l'appareil.
Sur les figures 6 et 7, on voit que le dispositif suivant l'invention est, dans une de ses réalisations, agencé avec son axe de rotation disposé verticalement pour utiliser, aux fins du fonctionnement, aussi le poids de la matière en traitement.
Sur ces figures, on voit les mêmes particularités que sur les figures précédentes. On y voit-néanmoins qu'une cage de filtration est constituée par <EMI ID=21.1>
l'autre de la cage. La section transversale des anneaux est la même que celle illustrée par la figure 2o Les anneaux sont réciproquement éloignés (pour donner
<EMI ID=22.1>
Avec particulière référenpe à la réalisation illustrée dans la figure 8 dans laquelle^ au possible, on a maintenu pour les parties correspondantes à celles des figures précédentes^ les même^numéros de référence., on a qu'un des
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en cause d'incomplet équilibrage des parties constituant la machine centrifuge, soit pour des inévitables irrégulières dispositions du matériel sur la surface intérieure de l'élément filtrant. Correspondamment la bouche supérieure 4
<EMI ID=24.1>
manière quelconque, comme par exemple au moyen de filetage et parmi l'un et l'autre d'eux sont insérés des anneaux 44 en matériel élastique lesquels avec leur bord extérieur résultent au voisinage ou tout à fait aussi en contact de la sur-
<EMI ID=25.1>
intérieure du séparateur.
-Le fonctionnement du dispositif dont à la figure 8 correspond en géné.ral au fonctionnement du dispositif dont à la figure 19 avec les <EMI ID=26.1>
beaucoup plus grandes� étant donné que$ avec ces particularités, on a tenu compte des inévitables vibrations du dispositif; le rendement du dispositif résulte augmenté; l'utilisation réglable de la pompe _61 ou d'autre dispositif analogue apte à varier la pression par laquelle le matériel est alimenté dans la direction
<EMI ID=27.1>
le bas tient compte de l'effort graduellement croissant développé sur lesdits éléments élastiques par ce matériel qui descend (pendant le fonctionnement, lesdits éléments élastiques se déformeront comme indiqué avec ligne en traits en
<EMI ID=28.1>
face intérieure de l'épaisseur du matériel dense ou solide lequel se posera sur la surface intérieure de la cage filtrante; d'une telle manière on obtient d! arrêter le mouvement-d'avancement de la phase solide ou dense et aussi de s'opposer au passage éventuel vers le bas de la phase liquide qui tendrait à écouler
<EMI ID=29.1>
aussi possible d'une manière connues après une certaine période de fonction-nement du séparateur, d'injecter au dedans de l'appareil des liquides, comme des solvants, lesquels concourent à l'obtention d'un résultat meilleur.
Bien que pour des raisons descriptives la présente invention ait été basée sur ce que l'on a précédemment décrit et illustrée plusieurs additions et variations peuvent être apportées dans la réalisation de l'invention, comme
par exemple en utilisant, pour une des réalisations illustrées, des particularités montrées par l'autre réalisation, celles-ci et d'autres variations étant à considérer comprises dans les conceptions fondamentales de l'invention, comme
The present invention relates to an improved process for the separation, by centrifugation, of liquids originating from pastes from solid, thick or liquid substances.
The present invention further relates to a device for carrying out the above method.
In the description which will follow, reference will be made, by way of example, to
extracting oil from olive paste; but it is understood that the method and the device according to the invention are applicable in all other cases where it is possible to bring into play the different physical state of the two bodies, such as, for example: dehydration of solid or dense substances, such as saturated solutions (industrially known as "slurry") containing relatively small salt crystals, processing of sugar juices or the like or other preparations relating to the production of sugar or the like, -in general any application by means of which separates out solid components which are in suspension or which are contained in a liquid or the like.
The process according to the present invention is, in the first place, characterized in that, in the same device, the separation by centrifugation of the liquid from the paste of solid, thick substances or of the mixture of liquids which contains it, is carried out by several successive phases, the dough or the mixture
<EMI ID = 1.1>
tion more efficient than .in the previous phase.
In the event that the liquid to be obtained has to be separated from a solid paste, de, the above-mentioned process is further characterized by the fact that each time the dough, which has undergone a centrifugation action in one phase, is passed
on centrifugation in the successive phase, the dough left over from centrifugation in the previous phase is broken up and crushed so as to completely remove the felted constitution which it has taken.
The process is further characterized by the fact that it takes place with continuity, the dough being continuously brought to the phase in which it undergoes the least active action of centrifugation, while at the end of the process one obtains with continuity the exhausted mass and the liquid separated by centrifugation
<EMI ID = 2.1>
centrifugal machine is characterized by the presence of a rotating member provided
several screens rotating at the same angular speed, but having gradually increasing diameters at one end, where the loading mouth is located,
at the other end where there are the outlets for the discharge of the centrifuged liquid and the spent mass.
The apparatus is then characterized by the presence of means capable of passing from a sieve to that of the largest diameter the part of the mass which has become thick in the phase which has taken place in the sieve.
of smaller diameter, and simultaneously obtain the crushing of said thick mass when passing from one sieve to the next.
In this embodiment, the apparatus is characterized by the fact that the sieves are substantially cylindrical and by the fact that the means for causing the mass to proceed under centrifugation from one sieve to the next, of larger diameter, are controlled by the operator and consist substantially of suitable scraping elements.
In another embodiment, the apparatus is characterized by the fact that the sieves are substantially frustoconical with their smaller base turned towards the inlet of the material while the larger base has a smaller diameter than that of the the smaller base of the next sieve so that a component of the centrifugal force is used for the forward displacement of the mass in the direction from the supply mouths to the discharge mouth.
The apparatus is, in one of its preferred embodiments, characterized by the fact that its axis of rotation is arranged vertically.
In this latter embodiment, the apparatus is characterized by the presence of means which cooperate with the screens so as to generate an adjustable resistance to the movement of the mass in the direction going from the supply mouth to the discharge mouths so as to influence, contrast and also oppose this movement.
In this latter embodiment, the apparatus is characterized by the fact that said means which produce an adjustable resistance to the movement of
mass are disposed elastically on the shaft of the device and are made of elastic material, so as to reduce their resistance in the event of irregular accumulation of masses and, therefore, when the dynamic action of the mass on the resistance generating members exceeds a specified value.
The aforesaid continuous centrifugal apparatus is, in one of its preferred embodiments, characterized in that said elastic means are constituted by discs, rings or the like which are connected to the rotating shaft of the machine, the peripheral edges of said means usually being in contact with the inner face of the layer of dense or solid material which deposits against the inner surface of the filter cage; and this both for the purpose of influencing the downward movement of said dense or solid phase, and for preventing the material to be treated from being able to flow unduly downward along said inner face.
In general, the apparatus is characterized by the fact that it presents
<EMI ID = 3.1>
gèremen + spaced, as necessary to form slits with substantially constant width and which, while allowing the passage of the centrifuged liquid, retain the particles of the mass in which it was contained.
The apparatus is further characterized by the fact that the section
<EMI ID = 4.1>
presenting between them the slot for the passage of the centrifugal liquid, immediately after said slot, to the outside, a wide passage for the liquid which has passed through the slot.
In general, finally ;, the apparatus is characterized by the fact that the elements which constitute the screens are constituted by rings reciprocally distant so as to form the filtering slots.
In the accompanying drawing there is illustrated, by way of example only, some of the preferred embodiments of the subject of the invention and some of their particularities,
Figures 1 and 2 are axial sections of the apparatus; Figure 3 shows on a larger scale part of section III-III of Figure 1; Figure 4 shows on a larger scale part of section IV-IV of Figures 1 and 2; Figure 5 shows on a larger scale a part of the cross section made by the V-V plane of Figure 2; <EMI ID = 5.1> section of a different realization; FIG. 7 shows, on a larger scale, a particular feature of the apparatus of FIG. 6; FIG. 8 shows, similarly to FIG. 6, another embodiment of the device.
<EMI ID = 6.1>
so as to be able to be rotated au.moyen of the pulley _2, in the bearings 3; the rotary body 1 has a mouth 4 for introducing the dough which is to be processed.
The fixed envelope is divided into two parts by the wall 6 which thus forms the two chambers 1 and _8; in room 7 open the mouths �
<EMI ID = 7.1>
centrifuged, and the chamber 8 has at the bottom the discharge mouth 14 for the spent mass.
<EMI ID = 8.1>
said sieves are formed by several elements 19 in the form of a bar, each having at the end 20 directed towards the interior of the apparatus a widened part so that, between the two edges facing each other and sharp
<EMI ID = 9.1>
rings have, in correspondence of their suspensions on the body 1, openings 32 which put in communication the space existing between a
<EMI ID = 10.1>
The operation of the device is as follows
The mass is introduced continuously, in the direction of the
<EMI ID = 11.1>
the cylindrical mass to be centrifuged which, after a determined number of turns of the body 1, will be made compact and thickened (felted) so as not to allow a subsequent centrifugation and extraction of liquid, while still containing part of it
<EMI ID = 12.1> material which had remained adherent inside the cages is forced to pass, in the direction of the arrows 40, over said scraping elements and breaks, so that it loses the compactness which had reduced to its maximum
<EMI ID = 13.1>
41 the material which was in one of the filter cages, passing it into the next cage, of larger diameter; and in this passage, the movement of the matter, following the various arrows 42, will complete the action of disintegration of the mass; this one, being supported in a filter cage
larger (diameter and therefore subject to a more energetic
centrifugation, will lose more oil, and so on.
With particular reference to Figures 2 and 5, in which, as far as possible, have been maintained for the different parts, the same
<EMI ID = 14.1>
have a frustoconical shape, each with its largest base of lesser diameter
<EMI ID = 15.1>
but able to transmit the movement from one part of the shaft 12 to the other.
In the embodiment according to FIG. 2, the heads 20 of the elements
<EMI ID = 16.1>
smaller towards the larger base of the cage, in order to make slits
21 of substantially constant width.
The operation of the device of figure 2 is similar to that
<EMI ID = 17.1>
the component pushes the material gradually in the direction of the arrow 33, thereby automatically obtaining the advancement of the mass in the device.
<EMI ID = 18.1>
resistance that the mass encounters in its movement in the direction of arrow 33, in the device.
Both in the embodiment of Figure 1, as in that of Figure 2, as soon as the small drops of liquid have passed through <EMI ID = 19.1>
the dynamic action of the paste on the braking members 44 exceeds a given admissible value, the elements 25, 43 and 44 being elastically reflected.
<EMI ID = 20.1>
made of flexible material, thus avoiding any stoppage in the device.
In FIGS. 6 and 7, it can be seen that the device according to the invention is, in one of its embodiments, arranged with its axis of rotation arranged vertically to use, for the purposes of operation, also the weight of the material being processed.
In these figures, we see the same features as in the previous figures. However, we can see that a filtration cage is made up of <EMI ID = 21.1>
the other from the cage. The cross section of the rings is the same as that shown in figure 2o The rings are reciprocally distant (to give
<EMI ID = 22.1>
With particular reference to the embodiment illustrated in FIG. 8 in which ^ as far as possible, the parts corresponding to those of the preceding figures ^ have been kept the same ^ reference numbers., We have that one of the
<EMI ID = 23.1>
due to incomplete balancing of the parts constituting the centrifugal machine, or for inevitable irregular arrangements of the material on the inner surface of the filtering element. Corresponding upper mouth 4
<EMI ID = 24.1>
in any way, as for example by means of threading and among both of them are inserted rings 44 of elastic material which with their outer edge result in the vicinity or quite also in contact with the over-
<EMI ID = 25.1>
inside the separator.
-The operation of the device shown in figure 8 generally corresponds to the operation of the device shown in figure 19 with <EMI ID = 26.1>
much larger � given that with these features, account has been taken of the inevitable vibrations of the device; the efficiency of the device is increased; the adjustable use of the _61 pump or other similar device capable of varying the pressure by which the material is supplied in the direction
<EMI ID = 27.1>
the bottom takes into account the gradually increasing force developed on said elastic elements by this material which descends (during operation, said elastic elements will deform as indicated with the dashed line
<EMI ID = 28.1>
inner face of the thickness of the dense or solid material which will rest on the inner surface of the filter cage; in such a way we get d! to stop the movement of the solid or dense phase and also to oppose the possible downward passage of the liquid phase which would tend to flow
<EMI ID = 29.1>
also possible in a known manner after a certain period of operation of the separator, to inject into the interior of the device liquids, such as solvents, which contribute to obtaining a better result.
Although for descriptive reasons the present invention has been based on what has been previously described and illustrated several additions and variations can be made in carrying out the invention, such as
for example by using, for one of the illustrated embodiments, features shown by the other embodiment, these and other variations being to be considered included in the basic designs of the invention, such as