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P<p.f<t0tioïmea<nt au traitement the1"n1quI de UI\\iS,4.,..'
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La présente invention concerne le traitement thepaique de liquides et en particulier, rait non exclusivement, 4e Mtie" rot Boni1blls 1 la chaleur qui doivent atre stérilisées ou cuit,. avec une altération limité et ?l<e de' leur. propr14t', Pht.1- quea et chird.qulti.
L'invention est décrite principalement en se t4t4rant à des blutions contenant des protéine* corne les produits laitiers ou les sucres 4..alt, zait il va de soi que de oonsiw d4rations Identiques ou analogues sont valables dans le cas d'AU-
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très liquider.
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Le lait et les produits qui en contiennent, oûane les mélanges pour er3Me< glacées peuvent être stérilisai par ob&uffage hune température de U0j6*C entretenue pendant quelques secondes
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Toutefois à cette température l'utilisation continue d'un 41.po- sitif de chauffage indirecte par ixeuplt un 40bnnstUr de chaleur, ont difficile à cause de la formation de dépoté importants qui nécessitent de fréquentée interruptions de fonetionnenent.
On s'est donc intéressé à l'injection directe de vapeur d'eau.
Lorsqu'on recourt à une injection de vapeur on peut eomu on la malt éviter la dilution du produit par l'MU de condontion en faisant pascal le produit chauffa dans un rdoipîtnt à pression réduit pour évaporer inatantanant par ébullition une quantité d'eau égal* à celle introduit. par la eondontation de la vapeur, Le produit doit Otre poup6 de ce recipitnt dans les motion# dt ret'ro1d:LuG.: mt lq l' 1n.tallation, et.. loritque la .t'l'il1 t' @,et importante, il est essentiel d' el:'1,acher une nouvelle contamination du produit, ce qui nc'oul1te l'eï:ij)lo1 d'une pompe spécial* dont la formeture aseptique omiJ8oho l'air attlol,IJhtÍr1qu. d'entrer.
Des Installation de ce Ceiire aouprenn<nt souvent aussi un oircuit dit "circuit de d4viatïonw qui permet de renvoyer au réservoir d'alimentation le produit quittant la section de chaut.
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tage s'il se trouve à une température inférieure & la température
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de stérilisation, Pendant la J'I1.. un train de 1* installation, après la prJ... st,Jr111aa tion, et circuit sort également a recycler et à chauffer le produit sans nouvelle contamination des section# de refroidiS8e:*ent. Si on utilise une injection directe de vapeur, le circuit de déviation doit également comprendre un dvaporatour
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instantané du type décrit pour éviter la dilution du produit pen- dant le recyclage.
Une installation de ce genre comprendrait donc normalement
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deux évaporatçurs instantanés et une poupe aseptique, les évapora- tours instantanée devant être conçus pour résister a la pression parce qu'ils doivent titre stérilisés au préalable à l'aide de va- peur d'eau sous une pression d'environ 2,81 kt/ou2 L'installation permettant l'exécution d'un tel précède est donc assez complîqu4ae
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L'invention a pour but de procurer un procède qui puisse être exécute dans un appareil plus simple.
Elle a aussi pour but de procurer un appareil simplifié permettant d'exécuter le traitement thermique de liquides,
L'invention a donc pour objet un procédé de trait,. ment thermique de liquides, par exemple de stérilisation de
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mélanges pour ortmes glaces, par injection directe de vapeur d'eau, suivant lequel le liquide est sotuaïs à une ébullition instantanée pour le concentrer avant l'injection de vapeur d'eau.
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Il n'est donc pas nécessaire dû nonter un évaporateur instantané dans le circuit de déviation et le seul évaporateur instantané nécessaire ne doit résister qu'au vide parce qu'il en
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doit pas 3tré stérilise.
De plus* cornue lu liquide ne passa par . aucune pompe après avoir atteint la tentera ture de stérilisation* aucune poupe aseptique n'est nécessaire.
L'invention a aussi !Jour objet un appareil qui 1301'118; l'exécution du procud'3 cl-deseus, et qui conprend un évaporateur instantané une poupe soutirant le liquide de l'évaporateur in stantand et des dispositifs injectant do la vapeur d'eau dans le liquide après que celui-ci ait quitta l'évaporateur instantanée .
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Pour certaines applications, la position de l'avaporateur dans le circuit présente oralement des avantages supplémentaires en désadrant le produit avant de le porter à la température maxi" mura ce qui évite l'oxydation.
Dans une tonne do réalisation préférât de l'invention, un mélange pour crâne glacée est chauffa indirectement dans un
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échangeur de chaleur jusqu'à environ 115, 68C puis so1. 1 une évaporation instantanée dans l',jvn.r>cr8.teur et sa teaporature est ramende à environ gp6pC, La vapeur dioau oncel1d.X'.5e dans l'evapo- rateur instantané peut servir à chauffer la êl.nn,a un stade antérieur du pracic3.
Le produit quittant lP4v&,poratour est tiers réchauffé à 115 ,6GO indirectement ..uis à ï.,t3a'C par injection directe de vapeur d'eau, après quoi il passe par la valve de dévia-
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tion vers les sections de refroidissement de l'appareil, L'inatal-
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lation est Munie de régulateurs automatiques qui Meurent 1'éga lité de la quantité de valeur prélevée par évaporation instanta née et de la quantité de valeur condensée au cours du chauffage direct par la vapeur, de sorte que la concentration du produit reste inchangée.
L'invention est davantage illustrée on se référant au des- sin annexé qui est un tableau de marche d'un procédé do traitement thernique et d'une installation suivant une forme de réalisation préférée de l'invention.
Dans le dessin, le produit pénètre dans l'installation
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de traitement par une valve d'admission à flotteur pour arriver dans un réservoir de compensation 1 à une température d'environ 71,1 C Lorsque le produit passe par le circuit de déviation 2. il pénètre aussi dans le réservoir de compensation 1 et la valve d'admission
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à flotteur se foriaep ce qui évite l'adt1ission de Mélange frais dans l'installation. Le produit passant par le circuit de dévia
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tion est refroidi dans un élément d'eohangour de chaleur A 1 par de l'eau de refroidissement passant dans le conduit 3 dans le sens
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des flèches.
L'eau du conduit 3 passe 6"ale.nent par un aident d' échangeur de chaleur A 3 pour refroidir le produit stérilisé sor- tant qui est encore refroidi jusqu'à la température de sortie d'environ 15,7 C par de l'eau refroidie du conduit 4 passant dans un
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élément d'dahaneur de chaleur A 2.
Du réservoir 3., le produit est amené1 par la pompe 5 a un dirent dedchancour de chaleur A 4 où il est chauffa par le pro- duit sortant k une tOlJij)ratura'd"nv11'on ï.,8 C. Le produit passe alors dans un dirent d't* changeur de chaleur indirect à vapeur As où sa tp6rBture est eortde à environ 115$600.
Le produit entre alors dans 1 évaporât our Instantané 6 où sa température cet raudnde z environ 906C par 1 cSvaparatian. Il en résulte une BU1tnto.t1on de concentration 4'.nvron 4,, en poids qi compense la dilution ultj:r1our. par la valeur du chauf- rage direct. L'évaporateur instantané dégaze aussi efficacement le produit.
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La vapeur quittant 1' évapora teur instantané 6 peut servir , à chauffer 1* alimentation avant son admission dans le-réservoir de compensation 1 ou & un autre stade D.,I;.ro.,r16 du procède, Le produit est !r.\tl1' de l'dvD.forl1tC/u%' instant, par une pompe 7 dans un 'ld.'\cnt d'échangeur do chaleur A 6 ott Il est rie' chauffé à 115/6*0 puis à un inàeotout 4 valeur 8 Ot $à temP4rat-U- re #et portât à 140,6'C par injection directe de vapeur d#iauo Apl'ijs le ohuuffaco, la na tiare ot maintenue brièvement 4 140,6wC puis passe ar la valve do déviation 9 dans les sections de refroidissement A 6 et A 4 où la température ut ramende à 73,9 C# Le produit pas alors par un ho:'\océn.all8Ul' 10# l'élément de refroidissaient par eau A 3 et l'élont de refroidissement
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poussé A 2.
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Un rÓ6ulntijur d'équilibre thermique B 1 permet de chauffer le mélange quittant l'élégant A 5 à la 3e tompdrature que celui quittant l'Jlú:.1.nt A 6.
Un autre régulateur d'qul11bro thermique B 2 agissant en sens inverse pontet de maintenir la chute do température dans l*4va,.orateur instantané et l'élévation de température dans l'ia" lecteur h vapeur restant toujours dans un certain rapport, ce
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qui .!vite la dilution ou la concentrât'.on du produit*
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0n régulateur de teiâ,,4rature B 3 fixe la température max1- ' mum à laquelle Io produit est chauffa Bien que divers modes et détails d' exécution aient ité dé-
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crits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre.
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P <p.f <t0tioïmea <nt to the1 "n1quI treatment of UI \\ iS, 4., .. '
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The present invention relates to the thepaical treatment of liquids and in particular, not exclusively, to heat which are to be sterilized or cooked, with limited deterioration and to the effect of their properties. .1- quea and chird.qulti.
The invention is described mainly with regard to blutions containing proteins * such as dairy products or 4..alt sugars, it goes without saying that identical or analogous d4rations are valid in the case of AU-
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very liquidate.
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Milk and products which contain it, or in ice cream mixes can be sterilized by obeying a temperature of U0j6 * C maintained for a few seconds.
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At this temperature, however, the continued use of an indirect heating device by means of an indirect heating device is difficult because of the formation of large deposits which necessitate frequent interruptions in operation.
We are therefore interested in the direct injection of steam.
When we resort to an injection of steam we can eomu it malt avoid the dilution of the product by the condontion MU by making pascal the product heated in a rdoipîtnt at reduced pressure to evaporate inatantanant by boiling an equal quantity of water * to that introduced. by the flooding of the steam, The product must be dolled from this container in the motion # dt ret'ro1d: LuG .: mt lq l '1n.tallation, and .. when. and importantly, it is essential to el: '1, acher a new contamination of the product, which necessitates the eï: ij) lo1 of a special pump * whose aseptic formation omiJ8oho the air attlol, IJhtÍr1qu. to enter.
Installations of this unit often also a “d4viatïonw circuit” which allows the product leaving the heating section to be returned to the feed tank.
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floor if it is at a lower temperature & the temperature
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of sterilization, During the J'I1 .. a train of 1 * installation, after the prJ ... st, Jr111aaation, and circuit also comes out to recycle and heat the product without new contamination of the cooling section #: * ent . If direct steam injection is used, the bypass circuit must also include a dvaporatour
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snapshot of the type described to avoid product dilution during recycling.
An installation of this kind would therefore normally include
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two instant evaporators and an aseptic stern, instant evaporators must be designed to withstand pressure because they must be sterilized beforehand with the aid of steam under a pressure of about 2.81 kt / ou2 The installation allowing the execution of such a preceding is thus rather complicated
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The object of the invention is to provide a process which can be carried out in a simpler apparatus.
It also aims to provide a simplified apparatus for carrying out the heat treatment of liquids,
The subject of the invention is therefore a line process. thermal treatment of liquids, e.g. sterilization of
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mixtures for ice cream, by direct injection of water vapor, in which the liquid is sotuaïs to instant boiling to concentrate it before the injection of water vapor.
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It is therefore not necessary to have an instantaneous evaporator in the bypass circuit and the only instantaneous evaporator necessary must only withstand a vacuum because it does so.
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must not be sterilized.
Moreover * retort the liquid did not pass by. no pump after reaching the sterilization tent * no aseptic stern required.
The invention also has! Day an apparatus which 1301'118; the execution of procud'3 cl-deseus, and which includes an instantaneous evaporator a stern withdrawing the liquid from the in stantand evaporator and devices injecting water vapor into the liquid after it has left the instant evaporator.
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For certain applications, the position of the evaporator in the circuit presents additional advantages orally by removing the framing from the product before bringing it to the maximum temperature "mura, which prevents oxidation.
In one preferred embodiment of the invention, an ice-cold skull mix is indirectly heated in a
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heat exchanger up to about 115, 68C then so1. 1 instantaneous evaporation in the, jvn.r> cr8.tor and its teaporature is reduced to about gp6pC, The vapor dioau oncel1d.X'.5e in the instant evaporator can be used to heat the el.nn, a an earlier stage of pracic3.
The product leaving lP4v &, poratour is reheated third to 115.6GO indirectly .. then to ï., T3a'C by direct injection of water vapor, after which it passes through the deviation valve.
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tion to the cooling sections of the device, the
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The system is fitted with automatic regulators which equalize the amount of value taken off by instantaneous evaporation and the amount of value condensed during direct heating by steam, so that the concentration of the product remains unchanged.
The invention is further illustrated with reference to the accompanying drawing which is a flow chart of a heat treatment process and plant according to a preferred embodiment of the invention.
In the drawing, the product enters the installation
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treatment by a float inlet valve to arrive in a compensation tank 1 at a temperature of approximately 71.1 C When the product passes through the bypass circuit 2, it also enters the compensation tank 1 and the intake valve
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float foriaep which avoids the admission of fresh mixture into the installation. The product passing through the deflection circuit
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tion is cooled in a heat exchanger element A 1 by cooling water passing through duct 3 in the direction
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arrows.
Water from line 3 passes 6 "ale. Through a heat exchanger aid A 3 to cool the outgoing sterilized product which is further cooled to the outlet temperature of about 15.7 ° C by the cooled water from line 4 passing through a
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heat enhancer element A 2.
From the tank 3, the product is fed by the pump 5 to a heat change direction A 4 where it is heated by the product leaving a tOlJij) ratura'd "nv11'on ï., 8 C. The product then passes into a term of summer indirect steam heat changer As where its tp6rBture is eorted to about $ 115,600.
The product then enters 1 instantaneous evaporate 6 where its temperature raudnde z about 906C per 1 cSvaparatian. This results in a BU1tnto.t1on of concentration 4'.nvron 4 ,, by weight which compensates for the ultj: r1our dilution. by the value of direct heating. The instant evaporator also effectively degasses the product.
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The steam leaving the flash evaporator 6 can be used to heat the feed before entering the compensating tank 1 or at another stage D., I; .ro., R16 of the process. The product is! R . \ tl1 'of the dvD.forl1tC / u%' instant, by a pump 7 in a heat exchanger 'ld.' \ cnt A 6 ott It is rie 'heated to 115/6 * 0 then to a inàeotout 4 value 8 Ot $ at temP4rat-U- re #and brought to 140.6'C by direct injection of steam from iauo Apl'ijs le ohuuffaco, the na tiare ot held briefly 4 140.6wC then passes through the valve do deviation 9 in the cooling sections A 6 and A 4 where the temperature ut returns to 73.9 C # The product not then by a ho: '\ océn.all8Ul' 10 # the water-cooled element A 3 and l cooling element
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pushed A 2.
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A thermal equilibrium rÓ6ulntijur B 1 allows to heat the mixture leaving the elegant A 5 at the 3rd temperature than that leaving the Jlú: .1.nt A 6.
Another thermal break regulator B 2 acting in the opposite direction is to maintain the drop in temperature in the valve, the instantaneous speaker and the rise in temperature in the steam drive always remaining in a certain ratio.
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which quickly dilutes or concentrates the product *
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0n temperature regulator, 4rature B 3 sets the maximum temperature to which the product is heated. Although various modes and details of execution have been defined.
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written to illustrate the invention, it goes without saying that the latter is susceptible of numerous variations and modifications without departing from its scope.