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"Procédé continu d'extraction du sucre de la canne ou de sa bagasse".
La présente invention a trait à l'extraction du sucre de la canne à sucre et concerne, plus particulièrement, un procédé et un appareil d'extraction continue du jus de canne à sucre de la canne à sucre et/ou de la bagasse de canne à sucre.
Le terme de " bagasse" est utilisé dans la présente des- cription pour désigner la canne à sucre mécaniquement dégradée, avec ou sans extraction partielle de son jus*
Le sucre est produit industriellement à partir de la canne à sucre et de la betterave sucrière. Les procédés continus
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de l'extraction du sucre de la betterave suciere par la diffus sion sont bien connus et ont été utilisés industriellement avec succès pendant de nombreuses années. Toutefois, c'est seulement ces dernières années que quelque intérêt a été accordé à un pro- cédé continu, industriellement applicable, d'extraction du sucre de la canne à sucre par la diffusion, bien qu'un procédé discon- tinu d'extraction du jus de sucre ou vesou de la canne à sucre par la diffusion soit connu.
Le procédé habituel de l'extraction du vesou de la canne à sucre comporte l'emploi de moulins où la canne est écrasée et son jus est partiellement exprimé en laissant une bagasse dont la majeure partie du jus a été extraite. Ces pro- cédés habituels ne permettent généralement pas d'extraire plus de
60 % de l'humidité contenue dans la canne à sucre.
Un des buts de la présente invention consiste à propo- ser un procédé continu d'extraction du sucre de la canne à sucre, en utilisant principalement, pour l'extraction, le principe de la diffusion.
Par conséquent, la présente invention propose un pro- cédé continu à diffusion, servant au traitement de la canne à sucre et/ou de la bagasse de canne à sucre pour la récupération du sucre y contenu. Un des buts de la présente invention consiste à proposer un diffuseur continu, bien conçu, d'échelle industriel- le, particulièrement utile pour la mise en oeuvre du procédé.
Le procédé de diffusion continu proposé pour la canne comprend les opérations consistant à faire passer successivement la canne par des dispositifs connus réglables, destinés à la préparation de la canne, par exemple, un hachoir de canne, suivi d'un moulin à canne à trois cylindres, agencé pour produire une bagasse écrasée pour le processus de diffusion, ayant une gros- seur définie, par exemple :
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<tb> Longueur <SEP> des <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 15 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> ¯ <SEP> 2 <SEP> Fines
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<tb>
<tb> morceaux, <SEP> en <SEP> cm
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<tb> Pourcentage <SEP> total <SEP> 7 <SEP> % <SEP> 21 <SEP> % <SEP> 48 <SEP> % <SEP> 18 <SEP> % <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
Ladite bagasse est introduite dans une trémie d'apport d'un transporteur sans fin horizontal, lequel entraîne lentement , . un lit uniforme de bagasse sous une épaisseur constante, de ma- , nière que ce lit se déplace sur la surface d'un tamis ou d'une tôle perforée fixe horizontale qui est attachée à des parois latérales verticales limitant les deux côtés du lit, sur toute la longueur du diffuseur.
Ce lit est acheminé dans un seul sens et est traité de manière répétée, au cours d'opérations successi- ves, par des solutions de sucre de concentrations progressivement décroissantes dans le sens du mouvement du lit, aboutissant à l'eau fraîche, lesdites solutions de sucre ayant une température et un pH définis et étant amenées au lit mobile de bagasse par le dessus, par des aspergeurs ou des distributeurs semblables, espacés sur tout le parcours de la bagasse et s'étendant au- dessus du lit sur toute la largeur de la bâche, caractérisé en ce que, sous le tamis, sont disposés c8te à côte des bacs récepteurs pour les solutions qui traversent le lit de bagasse à partir de chaque distributeur de jus et qui passent par les ouvertures circulaires du tamis,
lesdits bacs étant avantageusement agencés de manière à présenter un bac séparé pour chacune des solutions provenant des divers distributeurs, en excluant toute possibilité qu'une solution drainée se mélange avec d'autres solutions, pro- venant des distributeurs voisins et présentant des concentrations différentes.
Le parcours à contrecourant est réalisé de manière que chacune des solutions drainées soit conduite au distributeur pré- cédent ou analogue, dans le sens contraire à celui du mouvement du lit.
Lors des passages successifs à travers la bagasse, l'eau froide fraîche, apportée à la bagasse par le dessus, avant ltextré
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mité de déchargement, se charge de plus en plus de sucre et la solution relativement plus concentrée, appelée " jus de satura., tion" est alors chauffée et mise en circulation pour asperger la bagasse fraîchement chargée, où le jus drainé, à savoir le " jus de diffusion" , paut être retiré, pour être traité, hors du bac disposé sous l'extrémité de chargement.
La bagasse épuisée déchargée tombe régulièrement dans une trémie de sortie et est acheminée vers des dispositifs ré- glables connus, servant à la déshydratation de la bagasse épuisée, par exemple
Deux moulins à bagasse successifs, à 3 cylindres; la ba gasse qui en sort est partiellement séchée.
L'eau sucrée provenant de la bagasse épuisée est filtrée chauffée, chimiquement traitée et clarifiée, après quoi, environ 95% de l'eau sucrée totale extraite est conduite par-dessus le lit mobile de bagasse, sous une température et un pH définis, par exemple une température de 75 C et un pH 8,5 à 9,0, ladite eau sucrée clarifiée pouvait être introduite dans le lit par le haut, par un distributeur qui précède celui de l'eau fraîche dans le sens opposé au mouvement du lit.
La distance entre deux distributeurs quelconques est réglée de manière que la solution, conduite à un distributeur en un point quelconque, soit déjà drainée du lit de bagasse lors... que ce point atteint la zone du distributeur suivant dans le @ sens du mouvement du lit de bagasse.
Les solutions de sucre, provenant de la percolation de l'eau fraîche et sucrée, et qui s'écoule nt vers le bas, par les perforations du tamis fixe, et qui sont enrichies en sucre, sont alors recueillies dans un bac commun, disposé sous l'extrémité de sortie du diffuseur. De ce bac, la solution de sucre recueillie est acheminée vers un autre distributeur ou analogue, qui est agencé à une distance convenable du distributeur de l'eau sucrée
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située dans le sens opposé au mouvement du lit de bagasse.
Ce parcoure à contrecourant de la solution mélangée, qui a été recueillie par suite de la percolation de l'eau tratche et de l'eau sucrée clarifiée chaude à travers le lit mobile de bagas- se et qui devient de plus en plus riche en sucre extraite se répè- te une fois ou plusieurs fois, jusqu'à ce que la solution arrive à l'extrémité de chargement du diffuseur, ce qui donne un jus rela- tivement concentré, appelé "jus de saturation"qui est alors remis en cycle, en passant par des dispositifs de chauffage, pour asperger la bagasse fraîchement chargée, à l'aide d'un dis- tributeur convenable, ce qui donne une solution drainée, à savoir le "jus de diffusion" , qui est le jus le plus concentré et le plus pur et qui peut être retiré du bac terminal,
disposé sous l'extrémité de chargement du diffuseur.
Si on le désire, le jus de diffusion peut être recueilli dans un bac commun avec le jus de saturation et ce jus mélangé peut être remis en cycle, ou passant par des dispositifs de chauf- fage, sur la bagasse fraîchement chargée, tandis que le jus qui déborde dudit bac commun peut quitter le diffuseur en tant que jus de diffusion, ce qui donne un procédé très efficace d'extraction du sucre de la bagasse de canne. Ledit jus chaud remis en cycle, qui a normalement les mômes caractéristiques que le jus de diffu- sion, est amené à la bagasse fraîche de manière qu'une partie du jus soit utilisée à humecter la bagasse sur le toboggan de charge- ment et que la partie restante soit conduite à un distributeur disposé à une distance convenable de l'extrémité d'entrée.
Parmi les buts de la présente \ invention figure celui de proposer une particularité perfectionnée pour un diffuseur continu horizontal, particularité utile surtout pour la mise en oeuvre du procédé. Un autre but consiste à proposer un appareil qui en- traîne lentement un lit uniforme de canne préparée ou de bagasse.
Un autre but encore consiste à proposer un appareil présentant des principes perfectionnés pour un système de diffusion de canne, et
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qui soit de fonctionnement complètement continu. Un autre but consiste à proposer un appareil, dans lequel la canne est conve- nablement préparée pour former une bagasse écrasée & une grosseur définie, dans des dispositifs connus de préparation de canne, précédant l'appareil. Un autre but consiste à proposer un appareil dans lequel la bagasse déchargée épuisée est acheminée unifor- mément vers des dispositifs de séchage connus.
Un autre but encore consiste à proposer un appareil d'une forme qui comprend fonda- mentalement un tamis perforé fixe horizontal, auquel sont atta- chés des parois latérales verticales, limitant les deux côtés du lit entraîné de bagasse, et, sur la surface du tamis fixe se trouvent une ou plusieurs chaînes sans fins jumelées mobiles, pourvues de lattes horizontales métalliques d'espacement, atta- chées transversalement aux faces latérales des chaînes jumelées;
sous le tamis fixe se trouvent côte à cote des bacs récepteurs, destinés aux solutions drainées du lit mobile de bagasse, des pompes individuelles de circulation sont reliées par des tuyaux à chaque bac pour conduire la solution drainée sur le lit, par des dispositifs distributeurs agencés de manière que la solution, s'écoule dans le sens descendant, à travers le lit de bagasse, pour être recueillie indépendamment par le bac précédent dans le sens opposé au sens du mouvement du lit de bagasse.
Par exemple, l'eau fratche à la température ambiante est amenée sur le lit de bagasse par des aspergeurs ou des dis- tributeurs semblables, disposés près de l'extrémité de sortie du diffuseur, de manière que la bagasse épuisée passe par une zone de drainage suffisante où elle est complètement débarrassée de la solution percolante et quitte le diffuseur avec la teneur mi- nimum en humidité, par exemple, dans l'intervalle de 78 à 81 % au maximum. A une distance convenable, en un point qui précède le point d'amenée de l'eau fraîche dans le sens opposé au mouve- ment du lit de bagasse dans le diffuseur, l'eau sucrée clarifiée
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chaude (par exemple à 75 C et à pH 9,0), est amenée sur le lit de bagasse par un autre distributeur.
La présence de la distance entre deux distributeurs est particulièrement avantageuse lorsque le fonctionnement est tel que toute solution sucrée soit amenée en un point respectif sur .la surface de la bagasse, qui est déplacée par les chaînes sans fin jumelées, alors que le liquide est laissé à drainer complète- ment de la bagasse et à travers le tamis fixe, entre les deux points de distribution.
Les distances des distributeurs entre eux sont avanta- geusement choisies selon la vitesse de percolation moyenne de la solution à travers le lit de bagasse saturée et la vitesse liné- aire du mouvement de la bagasse dans le diffuseur, c'est-à-dire d'après le temps que la solution requiert pour son passage à tra- vers le lit de bagasse saturée, à extraire pendant son déplace- ment à travers le diffuseur, pourvu qu'il y ait une surface de tamis suffisante pour l'écoulement de la solution sucrée drainée, conduite en un point de la surface du lit de bagasse.
De cette manière, la profondeur du lit de bagasse est avantageusement telle qu'à la suite d'un ou de plusieurs passages à travers le lit, la teneur du sucre extrait, présent dans la solution, atteint un état d'équilibre, c'est-à-dire que la solu. tion qui quitte leit atteint sa teneur maximum, fonction de la teneur de la bagasse en sucre à extraire. De cette manière, on obtient un rendement d'extraction particulièrement bon.
La distance entre deux distributeurs est réglée de ma-
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Supprimé 12 motenière que la solution conduite à un distributeur en un point quel- Approuvé, conque soit déjà drainée de la bagasse lorsque ce point atteint la zone du distributeur suivant.
Les bacs récepteurs, dans lesquels la solution drainée
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du lit de bagasse est recueillie, sont agencés de manière à offrir un bac séparé à chaque solution sortant des divers distributeurs.
Cela rend impossible que la solution drainée de la bagasse dans la zone d'un distributeur dnné se mélange aux so. lutions provenant des distributeurs voisins et ayant des concen. trations différentes.
Les bacs récepteurs sont disposés côte à côte sous le tamis perforé fixe. Chacun comporte un fond fortement incliné vers le point où le bac est raccordé par tuyau à la pompe de cir. culation respective.
Chaque bac récepteur est relié directement à une pompe individuelle non calable, d'une capacité convenable et à. faible hauteur manométrique, agencée pour entraîner la solution de sucre contenant des particules fines de bagasse ; toutefois, le jus de saturation et le jus de diffusion sont conduits à des dispositifs de chauffage,après avoir été soigneusement filtrés, par une pompe centrifuge d'une capacité convenable et à forte hauteur manomé- trique
Dans le cas où une des pompes de circulation ou son moteur tombe en panne, chacun des bacs récepteurs est pourvu d'un dispositif de débordement ou de trop-plein, de manière que la solution recueillie puisse déborder à contre-courant du mouvement de la bagasse, d'un bac dans le bac suivant.
La quantité maximum du liquide qui peut être apportée à un lit de bagasse fraîche est réglée de manière que la bagasse soit acheminée dans le diffuseur, sur la surface du tamis fixe, sans être immergée dans le liquide pendant le passage dans le diffuseur. On peut obtenir cela simplement en amenant de manière uniforme, par-dessus un lit de bagasse fraîche, une quantité de liquide telle qu'une petite partie du liquide commence tout juste à s'écouler sur la surface supérieure du tamis perforé fixe, pourvu que le liquide ne s'éooule pas sur la surface supérieure
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du lit, que les perforations du tamis fixe, ayent la forme d'ou- vertures circulaires d'un diamètre de 8 mm à l'extrémité de char- gement et d'un diamètre de 12 mm à l'extrémité de déchargement,
et que la section libre des perforations du tamis vaille environ 25% de la surface totale du tamis.
Cette quantité de liquide, particulièrement-trouvée de cette manière, est normalement égale à la quantité voulue de jus qui peut saturer le lit mobile de bagasse, plus la quantité maximum qui peut percoler à travers ce lit et passer par la surface ouverte du tamis/perforé, pourvu que la bagasse ne soit pas immergée dans le liquide,
La quantité du liquide, nécessaire pour saturer un lit de bagasse fraîche, peut être obtenue de la même manière en in- troduisant de manière lente et uniforme la quantité nécessaire de liquide pour qu'une petite partie de celui-ci commence à s'écouler du tamis perforé, pourvu que l'opération de la satu- ration soit uniformément effectuée sur toute la section verticale du lit et que le liquide ne s'écoule pas sur la surface du lit.
Dans les conditions ci-dessus, et pourvu qu'environ 55 kg de vesou soient extraits de 100 kg de canne dans les appareils de préparation de canne, on trouve que la quantité de solution de sucre d'un poids spécifique d'environ 1,02, nécessaire pour saturer la canne préparée ou la bagasse, va de 600 à 650 kg par tonne de canne traitée, et que la vitesse de percolation maximum de la solution de sucre du même poids spécifique à travers un lit de bagasse saturée d'une profondeur de 170 cm va de 1500 à 1600 litres/minute/mètre carré de la surface du tamis, si la surface perforée du tamis est de 100 %.
Généralement, étant données les perforations utilisées, allant de 8 mm à 12 mm, le débit effectif de percolation peut être pris, de manière satisfaisante, à la va- leur de 900 litres/min./m2 de la surface de tamis, en supposant que le coefficient combiné d'imbibition et d'absorption soit de 40 %.
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L'eau fraîche amenée sur la bagasse avant son déchar- gement du diffuseur consiste normalement en eau fraîche froide.
Le chauffage est prévu seulement pour deux étapes de l'opération effectuée dans le diffuseur ; lapremière étape est celle du traitement de l'eau sucrée trouble quittant la bagasse épuisée dans les dispositifs de déshydratation et qui est chauffée à une température réglée de manière à satisfaire seulement aux exigences du processus de clarification ;
la seconde étape est celle du jus de saturation ou du jus de diffusion, conduits pour asperger la bagasse fraîche chargée, où la température est réglée de manière que la chaleur serve seulement à compenser les pertes par radiation et à maintenir la température de la bagasse lors de son passage dans le diffuseur à une température non inférieure à 65 C et située entre 65 C et 75*Ce température maximum, pourvu que la durée de séjour de la bagasse dans le diffuseur soit d' environ 25 minutes.
Les conditions optimum d'extraction sont obtenues lors- que la température de la bagasse, lors de son passage dans le diffuseur, est maintenue à unevaleur qui rend ses tissus perméa- bles, de manière que la solution de sucre y enfermée, obéisse aux .lois générales de la diffusion et de la dissolution, ce qui rend ' l'extraction du sucre possible en exposant les tissus aux solu- tions du sucre de concentrations décroissantes, aboutissant à l'eau fraîche.
Il a été trouvé que la température de la bagasse doit être de préférence maintenue à 65 C ou plus et, pour la plupart des applications, dans l'intervalle de 65 C à 75 C, ladite tem- pérature convenant avantageusement à la stérilisation des solu- tions de sucre et de la bagasse.
La bagasse fraîche, chargée dans le diffuseur, est avantageusement convenablement humectée sur le toboggan de char- gement, par le jus de saturation chaud, par exemple à une tempé- rature comprise entre 90 et 95*0, créée dans le bac récepteur
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terminait disposé sous l'extrémité de chargement. Cela présente l'avantage que, lors du chargement de la bagasse, le bouchage du tamis fixe par les morceaux de bagasse à soumettre à l'extraction se trouve empoché, et qu'on obtient ainsi un meilleur écoulement de la solution drainée.
La bagasse épuisée déchargée du diffuseur, avantageuse- ment après passage par une zone de drainage suffisante, quitte le diffuseur pour être introduite dans un appareil de déshydratation connu, comprenant généralement deux moulins à bagasse successifs, à trois cylindres, dans lesquels la bagasse est partiellement séchée et dont elle sort avec la teneur en humidité la plus basse possible et avec la perte de sucre la plus faible possible, pour être traitée encore d'une manière connue, ou pour être utilisée.
Le jus de saturation ou le jus de diffusion, qui est recueilli dans le bac récepteur terminal, sous-jacent au disposi- tif de chargement, est déjà fortement enrichi en sucre, mais il peut être débarrassé de particules solides d'une manière connue.
Le jus provenant du filtre peut, par exemple, être pompé par des dispositifs de chauffage pour élever sa température, et conduit à la bagasse fratchement chargée et, lorsqu'il est pompé de ma- nière répétée, il vient aussi en contact avec la bagasse fraîche introduite, et la solution drainée est de nouveau recueillie dans le même bac ; toutefois, l'excès de la solution, à savoir de jus de diffusion, est retiré de ce bac par un dispositif/de trop-plein qui le fait passer directement par un dispositif de filtrage connu, pour filtrage fin, et le jus filtré est pompé pour être soumis à un autre traitement, de manière connue.
Une densité et une pureté particulièrement élevées de la solution de sucre la plus concentrée, qui est connue sous le nom de jus de diffusion, peut être obtenue lorsque les solutions de sucre drainées, amenées à la bagasse, ont un pH compris entre
7,8 à l'extrémité de déchargement, à 6,0 à l'extrémité de charge- ment du diffuseur.
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On peut réaliser cela en réglant, le pH de $'eau sucrée clarifiée introduite dans le diffuseur dans l'intervalle de 8,5 à 9,0 du pH. Toutefois, comme il est indiqué plus haut, la pureté du jus de diffusion dépend aussi de la durée du séjour de la bagasse dans le diffuseur et, de préférence, pour obtenir le rendement maximum de l'extraction et une pureté élevée, l'on a trouvé qu'il convient de maintenir de préférence cette durée dans l'intervalle de 20 à 25 minutes. Cela signifie que le parcours maximum de la bagasse dans le diffuseur, peut être, par exemple, de 25 mètres, pourvu que la vitesse linéaire soit réglable dans l'intervalle de 1,0 à 1,3 m/min.
Le rendement de l'extraction et la mise au point d'un processus économique dépendent aussi de la grosseur des morceaux de bagasse et du volume spécifique de la bagasse introduite dans le diffuseur; ces deux paramètres dépendent du rendement des dis- positifs connus de préparation de la canne, agencés pour produire une bagasse d'une qualité convenant au processus de la diffusion.'
Par exemple, lorsqu'on fait passer la canne par un hachoir de canne, suivi d'un moulin à canne à trois cylindres, la grosseur de la bagasse produite, introduite dans le diffuseur,
est caractérisée par la répartition suivante
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<tb> Longueur <SEP> des <SEP> mor- <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 15 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> ¯2 <SEP> fines
<tb>
<tb> ceaux <SEP> en <SEP> cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pourcentage <SEP> total <SEP> 7 <SEP> % <SEP> 21 <SEP> % <SEP> 48 <SEP> % <SEP> 18% <SEP> 6%
<tb>
Le volume spécifique de la bagasse introduite dans le diffuseur dépend dans une grande mesure du pourcentage de vesou déjà extrait dans les appareils de préparation de canne qui pré- cèdent le diffuseur.
Comme il a été décrit plus haut, la vitesse moyenne de la percolation de la solution de sucre à travers un lit de ba- gasse saturée présentant la grosseur indiquée et ayant une épaisseur de 170 cm, est avantageusement de 8,4 cm/sec.
Si la bagasse est acheminée suivant un parcours fixe à
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vitesse constante et que les diffuseurs de différentes capacités ont différentes largeurs, on trouve que la section verticale du lit mobile de bagasse saturée se situe avantageusement à environ ¯ 2 m2/Tonne de canne traitée par heure, la canne subissant le processus de la diffusion avec un débit d'un certain nombre de tonnes par heure.
Si, par exemple, le tonnage de la canne traitée est de 200 T/h. de canne convenablement préparée pour alimenter un dif- fuseur continu de 240 cm. de largeur, la profondeur du lit de bagasse saturée est avantageusement d'environ 170cm sur tout le parcours du lit dans le diffuseur.
Si l'on conduit l'opération de cette manière, le par- cours du lit de bagasse dans le diffuseur peut être avantageuse- ment égal à la distance parcourue par les chaînes sans fin jumelées entre l'extrémité de chargement et l'extrémité de dé- chargement du diffuseur.
Un procédé de calcul de la relation entre les dimensions de l'appareil et sa capacité est illustré par ce qui suit, où l'on utilise les données suivantes (pour une capacité d'extrac- tion, actuellement en usage pratique, de 200 T de canne par heure) : Capacité du diffuseur en tommes - C tonnes canne/heure (par de canne par heure exemple 200).
Poids de la bagasse introduite - B tonnes de bagasse/tonne de dans le diffuseur canne (P.ex.environ 0,400).
Longueur du transporteur - Distance axiale entre les roues Galle avant et arrière - L mètres (par exemple environ 25,000 m.)
Largeur du transporteur - W mètres (par exemple envi- ron 2,400 m).
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Hauteur du lit de la bagasse =H mètre (par exemple, environ saturée 1,700 m).
Vitesse linéaire du trans- - S m/min. (par exemple environ porteur en m/min. 1,2 m/min).
Densité de la bagasse fraîche, - D tonne/.3(par exemple envi- introduite dans le diffuseur ron 0,220 tonne/m3, avec
56% de teneur en humidité).
Débit effectif de la percolation - R m3/min/m2 de la surface de à travers l'épaisseur "H"du lit filtrage active (par exemple, de bagasse saturée, par unité de environ 0,900 m3/min/m2). (x) temps et par unité de la surface de filtrage active du tamis fixe Surface de filtrage active totale F m2 (par exemple environ du tamis fixe prévue pour chaque 7,2 m2, y compris la surface circulation occupée par les supports attachés des chaînes sans fin). (x)
Durée du séjour de la bagasse -N min. (par exemple environ dans le diffuseur 21 minutes).
Quantité d'eau fraîche utilisée A m3/tonne de canne (par exemple, environ 400 litres par tonne de canne, sur la base du débit total de l'usi- ne, d'environ 100 litres,cal- culés pour 100 kg canne trai- tée).
Quantité d'eau sucrée clarifiée - E m3/tonne canne (par exem- extraite de la bagasse épuisée et ple, environ 750 litres/ apportée au diffuseur par le dis- tonne de canne). tributeur respectif
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Si la surface libre totale des perforations n'est pas inférieure à 25% de la surface totale du tamis, et si les per- forationa sont des ouvertures circulaires d'un diamètre compris entre 8 mm et 12 mm, la quantité de la solution sucrée nécessaire pour saturer la ba- gasse fraîche introduite dans le diffuseur -Q m /tonne de canne (par exemple environ 650 litres/to ne de canne). si la vitesse moyenne de la percolation du liquide à tra- vers le lit de bagasse saturée d'une épaisseur de 170 cm est de 8,5 cm/sec.
Si l'on tient compte du fait qu'une quantité donnée de solution de sucre, déversée sur le lit de bagasse saturée en un point donné, percole complètement en laissant à la bagasse son degré de saturation initial, et si les solutions drainées, résultant de l'eau fraîche et de l'eau sucrée, sont mis en cir- culation ensemble sur le lit en un point précédent dans le sens contraire au mouvement du lit;
et si l'on suppose que le nombre de passages ou de cir- culations, y compris la circu- lation de saturation - Y circulations (par-exemple
5 circulations), dans ce cas la quantité de bagasse introduite par heure dans le diffuseur CB tonnes de bagasse/heure
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la quantité de solution de sucre déversée sur le lit de la bagasse saturée par chaque passage Quantité de la solution de sucre drainée du même lit de bagasse saturée, provenant de la circulation voisine dans le sens du mouvement du lit -C (A + E) m/heure =C (A + E)/60 m/min.
Pour assurer un drainage complet et efficace de la so- lution sucrée, conduite à un distributeur disposé à l'endroit d'un passage quelconque
RF m3/min doit être égal ou supérieur à C (A + E)/60 m3/min., ce qui signifie que F doit être égal ou supérieur à
C (A + E)/60 R m3
En supposant que : la vitesse moyenne de la percolation de la solution de sucre à travers le lit de bagasse saturée d'une épaisseur de H mètre (par exemple de 1,7 m) - P m/min, (par exemple 8,5 cm/sec).. la vitesse de déplacement du lit - vitesse du transporteur sans fin , = 5 m/min (par exemple 1,2) la largeur du lit= largeur du diffuseur - W mètres (par exemple 2,4);
Dans ce cas
La distance (x) entre la position de deux distributeurs eue" cessifs, servant à deux circulations voisines, vaut théorique- ment
C (A + E)/60 RW + H + S/P mètres
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En pratique, il est plus avantageux que la distance (x) soit comprise dans l'intervalle de 1, 3 à 1,5 de la grandeur théorique (qui est, par exemple, d'environ 3 mètres).
Pour assurer que toute l'eau sucrée et l'eau fraîche déversées indépendamment sur le lit en leurs positions respecti- ves, du coté de déchargement du diffuseur, soient suffisamment drainées avant que la bagasse ne quitte le diffuseur, on adopte une distance quelque peu plus grande que la distance pratique (x) pour chacune des deux stations d'addition susdites (par exemple d'environ 4 à 5 mètres).
Vu que (A + E) m3/tonne de canne représente la quantité de solu- tion de sucre mise en circula- tion sur la bagasse fraîche chargée à l'extrémité de charge- ment du diffuseur (par exemple environ 1150 litres/tonne de canne), et que Q .3/tonne de canne est la quantité de solution su- crée nécessaire pour saturer la bagasse fraîche chargée dans le diffuseur (par exemple environ
650 litres/tonne de canne), la quantité de solution de sucre, extraite du diffuseur en vue du traitement subséquent (jus de diffusion) - (A + E - Q) m/tonne de canne - 0 (A + E - Q) m3/heure.
Puisque (0) est une constante, désignant la capacité du diffuseur, et que (E) est une constante, si la teneur en humi- dité de la bagasse épuisée, déchargée du diffuseur, est constante, (Q) est constant si la qualité de la bagasse chargée dans le diffuseur est constante et qu'est donc constant son degré
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de saturation, et la quantité de la solution de sucre, extraite du diffuseur sous tome de jus de diffusion, est directement proportionnelle à la quantité d'eau fraîche introduite à la sor- tie du diffuseur.
Bacs destinés à recueillir le jus
Nombre de bacs =Y + 1 bac
En supposant que la durée du séjour dans les bacs de 5 minutes et étant donné que la quantité de solution de sucre recueillie, dans chaque bac = C (A + E) m3/heure et si lton donne à tous les bacs la même capacité, la capacité utile de chaque bac - ' C (A + E) x 5/60 m3 =C (A + E)/12 m3 et la capacité totale de chaque bac . 1,20 la capacité utile.
Le procédé continu de diffusion, exposé ci-dessus, satisfait à de nombreuses exigences, nécessaires pour un fonc- tionnement satisfaisant, telles qu'un taux de diffusion élevé, assuré par une surface maximum de la canne préparée ou de la bagasse; un contact relativement continu de la surface de la canne préparée ou de la bagasse avec le jus ou la solution sur une sur- face de contact la plus grande possible ; une diffusion efficace, assurée par des teneurs différentes possibles en saccharose du et jus/de la bagasse ; une grosseur et un volume spécifique de la bagasse uniformes, dus à un appareillage de préparation de la canne, moins coûteux, comprenant un hachoir de canne, suivi d'un moulin à canne à trois cylindres; un avancement absolument conti- nu, à contre-courant, de la bagasse et du jus, sans retour et sans mélanges des jus ;
une aptitude à modifier et à régler conve- nablement la température le long de tout le processus de diffusion
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à une valeur suffisante, non inférieure à 65 C, pour la plupart des applications, comprise dans un intervalle de 65 C à 75 C, qui est la température appropriée pour donner aux parois des cellules de la canne préparée ou de la bagasse un état physique qui permet la diffusion du sucre; une consommation faible d'eau d'environ
100 litres par 100 kg de canne utilisée; une faible consommation de la chaleur ; grande densité et une grande pureté du jus brut, correspondantes à la canne traitée ; unépuisement uniforme et maximum de la bagasse, pourvu que la bagasse fournie par le diffuseur ait subi une extraction uniforme jusqu'à la teneur minimum possible en humidité;
l'aptitude à utiliser dans le dif- fuseur environ 95% de la quantité totale de l'eau sucrée extrai- te dans l'appareil de déshydratation où 5 % sont éliminés par les purges et les sédimentations pendant le traitement ; perte de sucre uniforme et minimum, dans la bagasse épuisée, correspon- dant à moins de 0,4 %, sur la base du poids de la canne ; quantité uniforme et minimum d'eau imbibée, correspondant à 40 % d'une consommation de 100 litres par 100 kg de canne utilisée; une puissance mécanique minimum pour l'installation de diffusion (maximum 1 kwh par tonne de canne et par heure en marche normale);
un temps de séjour minimum du jus et de la canne préparée ou de la bagasse pendant le processus de la diffusion, correspondant à environ 25 minutes au maximum pour la bagasse ; uneséparation systématique du jus et de la bagasse ; uneasepticité totale de toute l'installation de diffusion, pourvu que la température soit réglée, le long de l'installation, à une valeur comprise entre
65 C et 75 C, ce qui constitue la température de stérilisation la plus appropriée pour les solutions du sucre et pour la ba- gasse; la possibilité d'alimenter le diffuseur par la canne ayant subi la préparation classique qui s'effectue dans un moulin à canne quelconque comprenant un hachoir de canne, suivi d'un mou- lin à canne à trois cylindres);
l'aptitude du processus de diffu- sion de s'adapter de lui-même aux variations de la teneur en
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fibres de différentes qualités de cannes et aux variations de la préparation des cannes ; unemmagasinage systématique du jus, de concentration dégressive, d'après l'avancement du lit de bagasse; une vitesse élevée de percolation du jus à travers le lit de bagasse, correspondant à environ 8,4 cm/min. dans un lit saturé de 170 cm de profondeur ; débit de percolation effectif élevé d'environ 900 litres/min/mètre carré de la surface de tamis, pourvu que la solution qui percole passe par des perforations circulaires d'un diamètre allant de 8 mm à 12 mm; un.auto- nettoyage continu parfait du tamis fixe, disposé sous le lit mobile de bagasse ;
nettoyage continu parfait de la chaîne sans fin mobile, immédiatement après le déchargement de la bagasse; une courbp d'extraction idéale sur toute la section verticale du lit de bagasse ; de l'installation de diffusion à d'adapter aux variations de la vitesse de production de l'usine, permettant des écarta allant jusqu'à plus de 30 % de sa capacité théorique, et permettant de travailler dans ce cas dans des con- ditions économiques, pourvu que les diffuseurs de différentes capacités aient des largeurs différentes pour la même longueur.
En outre, l'utilisation du présent procédé permet de traiter un volume relativement grand de canne préparée ou de bagasse dans une zone d'encombrement superficiel relativement petite et par conséquent pour un effet oxydant minimum ou pour le minimum d'au- tres réactions chimiques nocives qui tendent à se produire et, finalement, une extraction relativement élevée qui correspond à une récupération d'environ 98 % du sucre qui se trouve initia- lement dans les cannes traitées.
D'autres buts de la présente invention, de même que des particularités perfectionnées de celle-ci, apparaîtront à la lec- ture de la description qui suit et des dessins annexés.
La figure 1 est une élévation latérale d'un appareil destiné à extraire le vesou de la canne à sucre ou de la bagasse de canne à sucre.
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La figure 2 est une élévation terminale de l'appareil représenté figure 1.
La figure 3 est un plan de l'appareil représenté figures 1 et 2 .
Il est maintenant fait référence aux dessins; la canne préparée ou la bagasse, qui soit être soumise à l'extraction, est acheminée, par des dispositifs connus, dans une trémie de chargement, d'où elle est continûment déchargée dans une balance à courroie de pesée intégrante, telle, par exemple, que la cour- roie transporteuse de pesée 15, pourvue d'un dispositif électri- que spécial, qui règle la quantité d'eau fraîche froide qui s'é- coule, à l'aide du débit-mètre 18, eau qui est amenée sur le lit de bagasse en un point qui précède son déchargement du diffuseur.
Ledit transporteur à courroie de pesée 15 est relié par le dis- positif électrique au tableau de commande central 19 de l'appa- reil.
Le transporteur à courroie de pesée 15 introduit la bagasse dans un classificateur de bagasse 14, qui sert à classer la bagasse en ce qui concerne sa grosseur, de manière que la bagasse qui a la grosseur la plus forte repose sur la surface du tamis fixe 9 pour éviter l'obturation des perforations du tamis.
La bagasse classée est introduite continûment dans le diffuseur où un toboggan de chargement, fait de plaques spécia- lement façonnées, assure une répartition homogène de la bagasse classée sur toute la largeur du diffuseur. La bagasse classée fraîche%dans le diffuseur est avantageusement et convenablement aspergée, sur le toboggan de chargement, d'un jus relativement
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concentré, appelé" jus de saturation" , après avoir été chauffée ajouté 1 mot.
Approuvée) à une température qui peut rendre les tissus de la bagasse per- méables, Le jus de saturation peut être pris au bac récepteur 5e, convenablement filtré, pompé par la pompe de circulation 5 vers les dispositifs de chauffage du jus de saturation, 20, et .conduit ensuite au distributeur e où la solution drainée dans ,
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cette zone est la solution de sucre le plus fortement concentrée, à savoir le "jus de diffusion", qui est recueilli dans le bac récepteur 6f et pompé par la pompe 6 pour être traité d'une manière connue.
Les pompes respectives 5 et 6 à jus de saturation et de diffusion sont des pompes centrifuges pourvues de pots de tami- sage fixés à leurs côtés d'aspiration et de décimètres pour ré- gler leur débit à l'@ide du tableau de commande central 19 de l'appareil de diffusion. Ces pompes ont une capacité suffisante pour refouler leurs solutions de sucre respectives et une hauteur manométrique suffisante pour vaincre les pertes par frottements à leur côté refoulement.
La bâche et les pièces mobiles des pompes sont faites d'une matière capable de résister aux effets des acides et à la corrosion.
Si on le désire, le jus de diffusion drainé peut être recueilli dans un bac commun avec le jus de saturation drainé et le jus mélangé est alors remis en cycle, en passant par des dispositifs de chauffage, sur la bagasse chargée fraîche, après quoi le jus qui déborde dudit bac commun quitte le diffuseur sous forme de jus de diffusion produit. Le jus chaud, remis en cycle, qui a les mêmes caractéristiques que le jus de diffusion, , est introduit dans la bagasse fraîche de manière qu'une partie de ce jus soit utilisée à humecter la bagasse sur le toboggan de chargement du diffuseur, et la partie restante est conduite à un autre distributeur, disposé à une distance convenable de l'extrémité de chargement.
Comme le montrent les dessins qui représentent l'appa- reil, dans le diffuseur se trouvent deux chaînes sans fin jume- lées, qui forment un transporteur sans fin 7 qui se dispose sur la surface supérieure d'un tamis horizontal fixe 9 et qui se déplacent cote à cote avec la même vitesse linéaire, sur ledit
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tamis. Le tamis horizontal fixe 9 est fait de,tôles métalliques perforées. Des parois latérales verticales 10 faites de tôles d'acier soudées, sont attachées aux eûtes longitudinaux qui se font face, du tamis. Le tamis et les parois latérales sont montés ensemble dans un châssis d'acier qui forme la bâche du diffuseur.
Les quatre chatnes sans fin 7 sont supportées et guidées simultanément suivant leur parcours sur le tamis par quatre sec- tions en cornière métallique standard, fixées à la surface du tamis.
Chaque chaîne sans fin jumelée est pourvue de lames métalliques horizontales d'espacement, attachées transversalement aux côtés latéraux, qui se font face, des chatnes.
Les quatre chaînes sans fin mobiles, qui forment les deux chatnes sans fin jumelées, sont supportés, aux bouts extré- mes, par des roues Galle 8 à 12, qui sont montées sur un arbre commun. A l'extrémité menée, un moteur à vitesse constante ac- ' tionne cet arbre au moyen d'un réducteur à vitesse réglable, qui permet d'acheminer le lit de bagasse dans le diffuseur, sur la surface du tamis fixe, à une vitesse qui peut être réglée de
1,0 à 1,5 mètres/minute. Des tambours cylindriques d'espacement, qui tournent librement sur des arbres indépendants, sont agencés pour porter les chaînes sur leurs brins de retour, sous les bacs récepteurs (la, 2b, 3c, 4d, 5e et 6f).
Les brins de retour des chaînes sont complètement expo- sés sous la bâche du diffuseur, où il est pourvu à un nettoyage parfait continu des brins de retour et des lattes d'espacement, après le déchargement de la bagasse, de manière que la solution de nettoyage soit renvoyée dans le circuit.
Il n'est aucun besoin de nettoyer le tamis, car celui-ci est auto-nettoyant du fait du lit mobile de bagasse qui se dé- place là-dessus.
La bagasse chargée par le toboggan de chargement dans le diffuseur est déposée sur la surface du tamis fixe 9, sur la-
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quelle elle est acheminée lentement, sous la forme d'un lit uni- forme de bagasse, par les chaînes sans fin mobiles 7, et est' déchargée continûment du diffuseur, devant les roues Galle 8, montées à l'extrémité actionnée. La bagasse épuisée déchargée est',' acheminée par un appareil de déshydratation réglable qui peut comporter, par exemple, deux moulins successifs à trois cylin- dres.
Le dispositif de limitation de la hauteur de la bagasse, 13, a la forme d'un tambour rotatif ayant une longueur égale à la largeur du transporteur et est disposé horizontalement pour tourner dans le sens opposé au transporteur, à une vitesse appro- priée à la vitesse linéaire du transporteur. Ce dispositif peut être monté ou descendu, selon la capacité du transporteur, et il est actionné par un moteur à botte à vitesses réglable. ¯ '
Un dispositif de déchargement de bagasse 11 a une cons- truction semblable à celui du dispositif de limitation de hauteur 13, avec cette différence qu'il tourne dans le même sens que le transporteur et qu'il est disposé en un point tel, de la bâche 10, qu'il est apte à régler le déchargement de la bagasse.
Sous le tamis fixe et montés sur le même châssis de support d'acier que la bâche fondamentale du diffuseur, se trou- vent rangés'cote à côte les bacs récepteurs la, 2b, 3c, 4d, 5e ¯/ et 6f, destinés aux solutions de sucre drainées, réparties par les distributeurs a, b, c, d, e, f et g, disposés aux endroits respectifs, sur la surface du lit mobile de bagasse. Chacun des- dits bacs récepteurs est avantageusement pourvu d'un fond forte- ment incliné dans le sens du point de raccordement à une tuyau- terie qui conduit la solution à la pompe de circulation respective.
Le jus recueilli dans chacun des bacs susdits est en- voyé séparément, par des pompes de circulation individuelles 1,
2, 3, 4 et 5, vers des dispositifs de distribution de jus res- pectifs a, b, c, d et e. La capacité de ces pompes est suffisante pour refouler le jus recueilli dans le bac correspondant et elles
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sont aptes à fournir la solution de sucre aux dispositifs de distribution. La bâche et les pièces mobiles des pompes sont faites d'une matière résistant aux acides et à la corrosion en général. Les pompes sont aptes à refouler un mélange de jus et de bagasse. Chaque pompe est pourvue d'un débit-mètre indicateur 21, 22, 23, 24, qui règle le débit de refoulement des pompes par l'intermédiaire d'un tableau de commande central 19 de l'appareil.
Les dispositifs de distribution de jus a, b, c, d, e, t et g, sont installés à une certaine distance au-dessus du trans- porteur, ce. qui permet une répartition homogène de la solution de sucre sur toute la largeur du lit de bagasse. Ces dispositifs sont conçus de manière appropriée à la nature de la solution qu'ils doivent distribuer.
La quantité d'eau fraîche, à savoir l'eau d'imbibition, fournie au diffuseur par le distributeur f, est automatiquement réglée par un débit-mètre réglable 18 qui constitue un dispositif automatique monté sur le transmetteur du transporteur à courroie de pesée 15, de manière qu'une quantité prédéterminée d'eau fraîche, établie d'après le poids de la bagasse introduite dans le diffuseur, soit déversée dans le diffuseur.
L'eau sucrée clarifiée chaude, fournie au diffuseur par le distributeur g est avantageusement contrôlée par un débit- mètre indicateur 17, qui fournit une lecture permanente des quantités apportées.
De la même manière que l'eau sucrée, la quantité de jus de diffusion fournie est indiquée de manière permanente par le débit-mètre indicateur 16.
Le tableau de commande central 19 comprend un appareil- lage de mesure et de réglage des quantités de bagasse, d'eau et des différentes solutions de sucre qui pénètrent dans le diffu- seur et qui en sont extraites, et aussi des moyens destinés à régler la densité du jus de diffusion extrait du diffuseur et fourni aux appareilqde traitement industriel suivants. Le tableau
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comprend aussi un appareillage de mesure et de réglage de la température et du pH des solutions de sucre, en différentes par- ties du diffuseur.
L'appareil décrit plus haut peut être utilisé comme il est décrit plus bas.
Les bacs récepteurs de jus, à l'exception du bac 6f qui contient le jus de diffusion et qui reste isolé, sont remplis d'eau et sont reliés entre eux. Le transporteur 7, le classeur de bagasse 14, le dispositif de pesée 15 et les dispositifs de limitation de hauteur et de déchargement de la basasse, 13 et 11, sont mis en marche. Le transporteur est alimenté en bagasse par le dispositif de pesée 15 ; pompe 5 est mise en marche et reçoit l'eau du bac 5e pour la refouler, en passant par les dispositifs de chauffage 20, qui élèvent la température de l'eau au niveau approprié, vers le dispositif de distribution e situé à l'entrée du transporteur, pour saturer la bagasse entrante.
Le jus recueilli dans le bac 6f, connu sous le nom de " jus de diffusion", est fourni par la pompe 6 aux appareils sui- j vants de traitement industriel.
La pompe 4 est mise en fonctionnement lorsque la bagasse atteint le distributeur d et, en ce point, l'extraction commence*
Ensuite, les pompes 3, 2 et 1 sont successivement mises en marche lorsque la bagasse atteint respectivement les distributeurs c, b et a. Le distributeur d'eau sucrée g reste inactif jusqu'à ce (-,que l'eau sucrée, extraite de la bagasse épuisée, arrive au diffu- seur. Le distributeur d'eau fraîche e est mis en fonctionnement pour couvrir les besoins du diffuseur jusqu'à l'arrivée de l'eau sucrée au distributeur g. Lorsque l'eau sucrée arrive à son distri- buteur, tous les bacs sont isolés entre eux et la quantité d'eau fraîche ajoutée est réglée poun compenser la quantité de jus de diffusion extrait du bac 6f.
Une fois que les bacs sont isolés entre eux, le fonc- tionnement du diffuseur a lieu comme suit. La solution de sucre,
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provenant de la percolation de l'eau sucrée et de l'eau fraîche à travers la bagasse, est recueillie dans le bac la. La solu- tion de sucre, recueillie par ce bac la, est fournie par la pompe 1 au distributeur a. La solution de sucre recueillie par le bac 2b est fournie par la pompe 2 au distributeur b. La solution de sucre, recueillie par le bac 3c est fournie par la pompe 3 au dis- tributeur c. La solution de sucre recueillie par le bac 4d est fournie par la pompe 4 au distributeur d. Le jus de saturation, recueilli par le bac 5e est fourni par la pompe 5, par l'inter- médiaire des dispositifs de chauffage 20, au distributeur e.
Le jus de diffusion recueilli par le bac 6f est fourni par la pompe 6 aux appareils suivants de traitement industriel.
REVENDICATIONS
1. Procédé de diffusion continu, à contre-courant, d' extraction du sucre de la canne à sucre ou de sa bagasse, procédé qui comprend les opérations consistant à utiliser un moyen trans- porteur horizontal continu, qui entraîne lentement un lit unifor- me de canne convenablement préparée ou de bagasse à travers une zone d'extraction confinée ayant une succession d'étapes de trai- tement séparées, disposées à contre-courant par rapport au mou- vement dudit lit, à préparer les cannes dans des dispositifs con- nus, comprenant généralement un hachoir de canne, suivi d'un moulin à canne à trois cylindres, introduisant la canne préparée ou la bagasse dans une extrémité de ladite zone d'extraction,
où sa température est élevée jusqu'à un point non inférieur à 65 C afin de rendre perméables les tissus de ladite bagasse, à ache- miner ladite bagasse en un lit uniforme, non immergé dans un li- quide, sur la surface d'un tamis perforé fixe horizontal, pourvu de parois latérales attachées, limitant les deux cotés du lits sur toute son avance continue dans ladite zone d'extraction, à alimenter le lit en mouvement, par le dessus, de solutions de sucre de concentrations progressivement décroissantes dans le sene
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du mouvement du lit, aboutissant à l'eau fraîche froide, à re- ' .
cueillir sous le tamis fixe la solution séparément drainée, qui percole vers le bas à travers le lit et qui provient de chaque étape de traitement, de manière qu'il n'y ait aucune possibilité qu'une solution drainée quelconque se mélange à d'autres solu- tions, provenant d'étapes de traitement voisines et ayant des concentrations différentes, à établir un écoulement à contre- courant de manière que chacune desdites solutions drainées soit conduite indépendamment à l'étape de traitement précédente par un distributeur ou analogue, disposé dans le sens contraire à celui du mouvement du lit, à deshydrater et à sécher partiellement la bagasse épuisée qui quitte l'extrémité opposée de la zone d'ex- traction, dans un appareil réglable connu de deshydratation, convenant à la bagasse, comprenant généralement deux moulins à bagasse successifs,
à trois cylindres, à partir duquel appareil, µ l'eau sucrée produite est clarifiée davantage de maniëre connue et est ramenée à la zone d'extraction par un distributeur ou ana- logue, sur le lit, dans une étape de traitement respective, pré- cédant celle à l'eau fraîche, dans le sens contraire à celui du mouvement du lit;
à laisser l'eau fraîche et l'eau sucrée percoler,' séparément à travers ledit lit en mouvement et à recueillir les deux solutions de sucre drainées sous le tamis fixe, les solutions mélangées étant conduites sur ledit lit, par le haut, à travers un autre distributeur ou analogue, disposé dans une étape de traitement précédente, à une distance convenable de l'étape de traitement à l'eau sucrée, mesurée dans le sens de l'extrémité de chargement de la zone dextraction;
à laisser lesdites solutions mélangées percoler de nouveau à travers le lit, la solution da sucre drainée recueillie étant passée une ou plusieurs fois en- core, de la même amnière, à contre-courant à travers le lit en mouvement, tout en s'enrichissant en sucre, de manière que la so- lution de sucre la plus concentrée, qui est recueillie après drai-
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nage sous le tamis à l'extrémité de chargement . de la zone d'extraction, puisse être retirée;
à introduire une eau sucrée clarifiée chaude à l'étape de traitement de la zone d'extraction, qui précède celle de l'eau fraîche, et à faire circuler le jus produit, par des dispositifs de chauffage, pour asperger la bagasse chargée fraîche, à une température qui suffit seulement à compenser les pertes par radiation dans la zone d'extraction et à maintenir la température de la bagasse pendant son passage à travers la zone d'extraction à une valeur égale ou supérieure à
65 C, température qui est trouvée être la température la plus appropriée qui puisse rendre les tissus de la canne perméables garder l'ensemble du processus dans des conditions aseptiques.
2, Procédé de diffusion selon la revendication 1, dans lequel la température d'au moins la solution de sucre la plus concentrée, fournie à la surface dudit lit de bagasse, est de
65 C ou plus.
3. Procédé de diffusion selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la température de ladite bagasse est gardée à 65 C ou plus et, pour la plupart des applications, dans un intervalle compris entre 65 0 et 75 C.
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans le- quel le pH de la solution de sucre apportée à la surface de la bagasse au cours des étapes de traitement successives diminue progressivement vers l'extrémité de chargement de la zone d'ex- traction, pourvu que l'eau sucrée clarifiée soit introduite à un pH d'environ 9,0 et que le jus produit soit retiré à un pH non inférieur à 6,0.
5. Procédé de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée du séjour de la bagasse dans la zone d'extraction n'est pas inférieure à 20 minu- tes et se situe dans l'intervalle de 20 à 25 minutes au maximum.
6. Procédé de diffusion selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, dans lequel la quantité de solution
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de sucre, fournie par un quelconque des dispositifs de distri- bution au lit de bagasse est réglée de manière qu'aucune solution ne s'écoule par-dessus la surface supérieure du tamis perforé fixe horizontal, pourvu que la solution de sucre apportée percole sous un débit continu sur toute la largeur de la section verticale[ du lit et qu'aucune partie de ladite solution ne s'écoule sur la surface supérieure du lit.
7. Procédé de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la canne préparée ou la bagasse,lors de son chargement dans la zone d'extraction, est complètement saturée de la solution de sucre produite, qui a déjà été enrichie de la majeure partie du sucre initialement con- tenu dans la bagasse chargée, de manière que toute solution de sucre drainée destinée à être mise en circulation par le pompage, vienne, lorsqu'elle est pompée de manière répétée, en contact répété avec la matière broyée de manière grossière, destinée à subir l'extraction, ladite solution de sucre produlte étant préalablement acheminée par des dispositifs de chauffage pour en élever la température de manière à compenser seulement les pertes par radiation et à maintenir la bagasse chargée,
pendant son passage dans la zone d'extraction, à une température qui ne soit pas inférieure à 65 C.
8. Procédé de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la solution de sucre drainée est recueillie à chaque étape de traitement, est conduite continûment, par une pompe ou un dispositif transporteur analogue. à l'étape précédente de traitement, par un distributeur ou ana- logue, dans le sens contraire au sens du mouvement du lit, pourvu .-que la solution drainée du lit de bagasse en mouvement dans la zone d'une étape de traitement ne puisse se mélanger aux solu- tions drainées des étapes adjacentes de traitement et ayant des concentrations différentes.
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9. Procédé de diffusion selon la revendication 1, dans lequel la canne épuisée est acheminée successivement à travers une installation de préparation de canne, agencée pour fournir à la zone d'extraction une canne préparée ou une bagasse présentant une répartition des grosseurs granulométriques, définie,en particulier, comme suit :
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<tb> Longueur <SEP> des <SEP> morceaux <SEP> en <SEP> cm <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 25 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> ¯ <SEP> 2 <SEP> Fines
<tb>
<tb> Pourcentage <SEP> du <SEP> total <SEP> 7% <SEP> 21% <SEP> 48% <SEP> 18% <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
10.
Procédé de diffusion selon la revendication 1, dans lequel l'eau fraîche froide, apportée à la surface de la bagasse dans l'étape finale du traitement, est complètement drainée de la bagasse de manière que la bagasse épuisée quitte la zone d'ex- traction dans un état de saturation tel que la teneur en humidité ne soit pas supérieure à 81 % et soit comprise dans l'intervalle de 78 à 81 %.
11. Procédé de diffusion selon la revendication 10, dans lequel la bagasse épuisée qui quitte la zone d'extraction est acheminée continûment par des dispositifs de déshydratation ré- glables, dans lesquels la bagasse est débarrassée dans toute la mesure possible de l'humidité y contenue, en produisant ce qu'on appelle l'"eau sucrée" dans une proportion qui n'est pas in- férieure à 75 litres par 100 kg de canne traitée.
12. Procédé de diffusion selon les revendications 1 et
11, dans lequel environ 95 % de la quantité totale de ladite eau sucrée est ramenée dans la zone d'extraction, à l'étape respecti- ve de traitement, pourvu qu'elle ait été chimiquement traitée, d'une manière connue, 5 % de sa quantité totale étant éliminés par des purges et des sédimentations au cours de ce dernier trai- tement.
13. Procédé de diffusion continu d'extraction du sucre de la canne à sucre ou de sa bagasse, sensiblement comme il est décrit plus haut en se référant aux dessins annexés.
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14. Appareil/convenant à la mise en oeuvre du procédé de diffusion selon les revendications 1 à 13, qui comprend une sorte d'auge horizontale de forme allongée, dépourvue de ses parois avant et arrière, mais ayant des parois latérales longitudinales verti- cales, aux bords inférieurs desquelles est attaché un fond perfo- ré horizontal fixe ou un tamis perforé fixe, un moyen destiné à apporter la canne préparée ou la bagasse à l'extrémité de charge- 1 ment de l'auge, un moyen destiné à acheminer ladite bagasse, moyen actionné de manière à entraîner lentement un lit horizontal uniforme de bagasse sur toute la surface du tamis perforé fixe ou du fond perforé, des dispositifs d'apport ou distributeurs espa- ces, disposés au-dessus du lit à certaines distances d'espacement entre lesdits distributeurs,
ces derniers apportant les solutions de sucre sur le lit en mouvement, caractérisé en ce que, sous le tamis perforé, se trouvent disposés côte à côte des bacs récep- teurs, destinés aux solutions drainées du lit de bagasse, lesdits bacs reliés par des tuyaux, de manière indépendante, à des pompes de circulation, qui conduisent chacune des solutions de sucre drainées au distributeur respectif.
15. Appareil selon la revendication 14, dans lequel lesdites parois latérales longitudinales et ledit tamis perforé horizontal forment une sorte d'auge fixe, horizontale, de forme allongée, ayant un fond perforé et dépourvue de parois avant et arrière, ladite auge étant portée par une structure de support d'acier fixe.
16. Appareil selon la revendication 14 ou 15, dans le- ' quel la canne préparée ou la bagasse fratche chargée est acheminée au moyen d'une ou de plusieurs chaînes sans fin jumelées, qui se déplacent horizontalement côte à côte à la même vitesse sur la surface du tamis perforé fixe horizontal, et qui entraînent lentement un lit uniforme de bagasse, pourvu que chacune desdites chaînes jumelées comprenne des lattes métalliques d'espacement,
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attachées aux faces latérales des chaînes et disposées transver- salement à leur parcours.
17. Appareil selon la revendication 16, dans lequel le parcours horizontal des chaînes sans fin jumelées est quasi égal au parcours de la bagasse dans l'appareil, pourvu que les chaînes sans fin jumelées soient supportées aux extrémités par des roues Galle qui sont montées sur un arbre commun, agencé de manière que les brins de retour des chaînes se déplacent sous le tamis perforJ, lesdits brins de retour étant portés par des tam- bours cylindriques d'espacement qui tournent librement sur des arbres séparés.
18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans lequel les bacs récepteurs, destinés aux solutions drainées, sont disposés côte à cote sous le tamis perforé, à savoir entre le fond perforé de ladite auge et les brins de retour des chaînes.
19. Appareil selon la revendication 18, dans lequel cha- cun des bacs récepteurs comprend un fond fortement incliné vers le bas, vers le point d'où la solution recueillie est évacuée.
20. Appareil selon les revendications 18 à 19,dans lequel chacun des bacs récepteurs est relié directement par tuyau à une pompe convenable qui assure l'apport de la solution de au- cre drainée au dispositif respectif de distribution du jus, agencé pour apporter par le haut la solution de sucre respective au lit en mouvement, lesdites pompes ayant une construction convenable pour manutentionner un mélange de jus et de particules fines ,de bagasse.
21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, dans lequel les dispositifs de distribution de jus sont disposés à des distances telles entre eux, au-dessus du lit en mouvement, qu'ils permettent une répartition homogène de la so- lution de sucre sur toute la largeur du lit en mouvement.
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22. Appareil selon la revendication 21, dans lequel la distance qui sépare deux distributeurs est réglée de manière que la solution de sucre apportée à un distributeur située en un point quelconque du lit en mouvement soit déjà complètement drai- ' née dudit lit avant que ce point n'atteigne la zone du dis tribu- teur suivant dans le sens du mouvement du lit.
23. Appareil selon les revendications 21 à 22, dans lequel la distance comprise entre deux distributeurs est agencée en vue d'une vitesse moyenne de percolation descendante du jus à travers le lit, non inférieure à 85 mm/seconde et en vue d'un débit de perdolation efficace moyen d'au moins 900 litres/minute/ mètre carré de la surface du fond perforé ou de la surface du tamis, pourvu que les perforations aient une forme circulaire d' un diamètre compris dans l'intervalle de 8 mm à 12 mm et que la . surface totale des perforations ne soit pas inférieure à 25% de la surface totale du fond perforé ou de la surface du tamis, la vitesse du mouvement du lit étant d'au moins 1,0 mètre par minute.
24. Appareil selon les revendications 22 et 23, dans lequel les distances qui séparent des dispositifs de distributions' entre eux sont approximativement égales, ou, pour la plupart des applications, plus grandes que le parcours des chaînes sans fin jumelées, effectué pendant le temps que la solution de sucre apportée requiert pour percoler continûment de la surface de base du lit de bagasse, pourvu que la solution ne puisse s'écouler sur la surface du lit.
25. Appareil selon les revendications 22 à 24, dans le- quel la bagasse épuisée passe, avant son déchargement, par une zone de drainage suffisante, où elle est complètement débarrassée de la solution en percolation, de manière que la bagasse quitte le diffuseur avec la teneur en humidité la plus basse possible, comprise dans l'intervalle de 78 à 81% au maximum, la bagasse
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déchargée étant subséquemment traitée de la manière décrite
26. Appareil selon la revendication 14, dans lequel ledit moyen d'apport de canne comprend un tobaggan fait d'une tôle d'acier façonnée d'une manière spéciale, apportant la canne préparée fraîche ou la bagasse fraîche à l'entrée de chargement du diffuseur en assurant une répartition homogène de la bagasse sur toute la largeur du diffuseur.
27. Appareil selon les revendications 14 à 25, dans le- quel la bagasse épuisée est déchargée en un point situé au-delà des roues Galle terminales de renvoi, disposées à l'extrémité actionnée des chaînes sans fin jumelées, point où la bagasse tombe sur un toboggan de déchargement à partir duquel la bagasse épuisée déchargée est acheminée pour être traitée subséquemment de la manière décrite.
28. Appareil selon les revendications 14 à 27, dans le- quel un moyen est prévu pour chauffer le jus produit, que l'on fait circuler pour en asperger la bagasse chargée fraîche, de manière qu'une partie dudit jus chauffé soit utilisée à humecter la bagasse fraîche sur le toboggan de chargement et que la partie restante dudit jus soit conduite à un autre distributeur ou ana- logue, disposé à une distance convenable de l'extrémité de chargement, de manière que la bagasse fraîche soit complètement saturée et que la solution excédentaire en soit drainée et recueil' lie dans le bac récepteur terminal où ladite solution excédentai- re se mélange à la solution drainée, provenant de l'étape de trai- tement adjacente dans le sens du mouvement de la bagasse,
ladite solution mélangée constituant le jus produit et ayant les mêmes caractéristiques que le jus de diffusion que l'on fait circuler de manière répétée, en passant par des dispositifs de chauffage, pour en asperger la bagasse fraîche chargée.
29. Appareil selon la revendication 28, dans lequel le bac récepteur terminal, disposé à l'extrémité de chargement, est
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pourvu d'un dispositif de trop-plein par lequel l'excès du jus produit, à savoir le " jus de diffusion" , est retiré pour être --: soumis à des traitements subséquents de manière connue.
30. Appareil convenant à ltextration du sucre de la canne à sucre ou de sa bagasse, sensiblement comme il est décrit plus haut en se référant aux dessins annexés et comme ces derniers le représentent.
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"Continuous process of extracting sugar from cane or its bagasse".
The present invention relates to the extraction of sugar from sugar cane and more particularly relates to a method and apparatus for continuously extracting sugar cane juice from sugar cane and / or cane bagasse. sugar.
The term "bagasse" is used in the present description to denote mechanically degraded sugar cane, with or without partial extraction of its juice *
Sugar is produced industrially from sugar cane and sugar beet. Continuous processes
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of the extraction of sugar from sugar beet by diffusion are well known and have been used successfully industrially for many years. However, it is only in recent years that some interest has been shown in a continuous, industrially applicable method of extracting sugar from cane sugar by diffusion, albeit a discontinuous process of extraction. of the juice of sugar or vesou of the sugar cane by the diffusion is known.
The usual process of extracting vesou from sugar cane involves the use of mills where the cane is crushed and its juice is partially expressed leaving a bagasse from which most of the juice has been extracted. These usual procedures generally do not allow the extraction of more than
60% of the moisture contained in sugar cane.
One of the objects of the present invention is to provide a continuous process for extracting sugar from sugar cane, using mainly, for the extraction, the principle of diffusion.
Accordingly, the present invention provides a continuous diffusion process for processing sugar cane and / or cane bagasse for the recovery of the sugar contained therein. One of the aims of the present invention consists in providing a continuous diffuser, well designed, of industrial scale, particularly useful for carrying out the process.
The continuous diffusion process proposed for the cane comprises the operations of successively passing the cane through known adjustable devices, intended for the preparation of the cane, for example, a cane chopper, followed by a three-way cane mill. cylinders, arranged to produce a crushed bagasse for the diffusion process, having a defined size, for example:
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<tb> Length <SEP> of <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 15 <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> to <SEP> 5 <SEP> ¯ <SEP > 2 <SEP> Fine
<tb>
<tb>
<tb> pieces, <SEP> in <SEP> cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Percentage <SEP> total <SEP> 7 <SEP>% <SEP> 21 <SEP>% <SEP> 48 <SEP>% <SEP> 18 <SEP>% <SEP> 6 <SEP>%
<tb>
Said bagasse is introduced into a feed hopper of a horizontal endless conveyor, which slowly drives,. a uniform bed of bagasse under a constant thickness, so that this bed moves over the surface of a horizontal fixed sieve or perforated sheet which is attached to vertical side walls bounding the two sides of the bed, along the entire length of the diffuser.
This bed is conveyed in only one direction and is treated repeatedly, during successive operations, with sugar solutions of gradually decreasing concentrations in the direction of the movement of the bed, resulting in fresh water, said solutions. of sugar having a defined temperature and pH and being supplied to the moving bagasse bed from above, by sprinklers or similar distributors, spaced all the way through the bagasse and extending over the bed across the entire width of the tarpaulin, characterized in that, under the sieve, are arranged side by side receiving trays for the solutions which pass through the bagasse bed from each juice dispenser and which pass through the circular openings of the sieve,
said tanks being advantageously arranged so as to present a separate tank for each of the solutions coming from the various distributors, excluding any possibility that a drained solution mixes with other solutions, coming from neighboring distributors and having different concentrations.
The countercurrent travel is carried out so that each of the drained solutions is led to the previous distributor or the like, in the opposite direction to that of the movement of the bed.
During the successive passes through the bagasse, cool cold water, brought to the bagasse from above, before the text
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mity of unloading, is loaded with more and more sugar and the relatively more concentrated solution, called "saturated juice., tion" is then heated and circulated to sprinkle the freshly loaded bagasse, where the juice drained, namely the "diffusion juice", can be withdrawn, to be treated, out of the container placed under the loading end.
The discharged spent bagasse regularly falls into an outlet hopper and is conveyed to known adjustable devices, serving for the dehydration of the spent bagasse, for example.
Two successive bagasse mills, 3 cylinders; the ba gasse which comes out is partially dried.
The sugar water from the spent bagasse is filtered heated, chemically treated and clarified, after which about 95% of the total sugar water extracted is carried over the moving bagasse bed, under a defined temperature and pH, for example a temperature of 75 C and a pH 8.5 to 9.0, said clarified sugar water could be introduced into the bed from the top, by a distributor which precedes that of the fresh water in the direction opposite to the movement of the bed.
The distance between any two distributors is adjusted so that the solution, led to a distributor at any point, is already drained from the bagasse bed when ... this point reaches the zone of the next distributor in the direction of movement of the bagasse bed.
The sugar solutions, resulting from the percolation of fresh and sugared water, and which flows downwards through the perforations of the fixed sieve, and which are enriched in sugar, are then collected in a common container, placed under the outlet end of the diffuser. From this tank, the collected sugar solution is conveyed to another distributor or the like, which is arranged at a suitable distance from the sugar water distributor.
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located in the opposite direction to the movement of the bagasse bed.
This runs countercurrently to the mixed solution, which has been collected as a result of percolating the tratche water and hot clarified sugar water through the moving bagging bed and which becomes richer in sugar. extracted is repeated once or more times, until the solution reaches the loading end of the diffuser, resulting in a relatively concentrated juice, called "saturation juice" which is then cycled again , passing through heaters, to sprinkle the freshly loaded bagasse, using a suitable distributor, which gives a drained solution, namely the "diffusion juice", which is the most liquid. concentrated and purest and which can be removed from the terminal tank,
arranged under the loading end of the diffuser.
If desired, the diffusion juice can be collected in a common container with the saturation juice and this mixed juice can be cycled, or passing through heaters, on the freshly loaded bagasse, while the juice which overflows from said common bin can leave the diffuser as a diffusion juice, resulting in a very efficient process of extracting sugar from cane bagasse. Said re-cycled hot juice, which normally has the same characteristics as the diffusing juice, is fed to the fresh bagasse so that part of the juice is used to moisten the bagasse on the loading slide and that the remaining part is led to a distributor arranged at a suitable distance from the inlet end.
Among the aims of the present invention is that of providing an improved feature for a horizontal continuous diffuser, a feature that is especially useful for carrying out the process. Another object is to provide an apparatus which slowly drives a uniform bed of prepared cane or bagasse.
Yet another object is to provide an apparatus exhibiting improved principles for a cane delivery system, and
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which is completely continuous in operation. Another object is to provide an apparatus, in which the cane is suitably prepared to form a crushed bagasse of a defined size, in known cane preparation devices, preceding the apparatus. Another object is to provide an apparatus in which the spent discharged bagasse is uniformly conveyed to known drying devices.
Still another object is to provide an apparatus of a form which basically comprises a horizontal fixed perforated screen, to which are attached vertical sidewalls, bounding both sides of the entrained bed of bagasse, and, on the surface of the bagasse. fixed screen are one or more movable twin endless chains, provided with horizontal metal spacer slats, attached transversely to the side faces of the twin chains;
under the fixed screen are located side by side the receiving tanks, intended for the solutions drained from the mobile bagasse bed, individual circulation pumps are connected by pipes to each tank to drive the solution drained onto the bed, by distributing devices arranged so that the solution flows in the downward direction, through the bagasse bed, to be collected independently by the preceding tank in the direction opposite to the direction of movement of the bagasse bed.
For example, cold water at room temperature is brought to the bagasse bed by sprinklers or similar distributors, arranged near the outlet end of the diffuser, so that the spent bagasse passes through a zone of. sufficient drainage where it is completely freed of the percolating solution and leaves the diffuser with the minimum moisture content, for example, in the range of 78 to 81% at most. At a suitable distance, at a point preceding the point of supply of the fresh water in the direction opposite to the movement of the bagasse bed in the diffuser, the clarified sugar water
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hot (for example at 75 ° C. and at pH 9.0), is brought to the bagasse bed by another distributor.
The presence of the distance between two distributors is particularly advantageous when the operation is such that any sugar solution is brought to a respective point on the surface of the bagasse, which is moved by the twin endless chains, while the liquid is left. to completely drain bagasse and through the fixed screen, between the two distribution points.
The distances of the distributors between them are advantageously chosen according to the average percolation speed of the solution through the bed of saturated bagasse and the linear speed of the movement of the bagasse in the diffuser, that is to say d 'after the time required for the solution to pass through the saturated bagasse bed, to be extracted as it moves through the diffuser, provided that there is sufficient sieve area for the flow of the sugar solution drained, conducted at a point on the surface of the bagasse bed.
In this way, the depth of the bagasse bed is advantageously such that following one or more passages through the bed, the content of the extracted sugar, present in the solution, reaches a state of equilibrium, that is, that is, the solu. tion which leaves leit reaches its maximum content, depending on the sugar content of the bagasse to be extracted. In this way, a particularly good extraction yield is obtained.
The distance between two distributors is adjusted
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Deleted 12 so that the solution led to a dispenser at any point, however approved, is already drained from the bagasse when that point reaches the area of the next dispenser.
Receptacles, in which the drained solution
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bagasse bed is collected, are arranged so as to provide a separate container for each solution leaving the various distributors.
This makes it impossible for the solution drained from the bagasse in the area of a denne dispenser to mix with the soil. lutions from neighboring distributors and having concen. different trations.
The receiving trays are placed side by side under the fixed perforated screen. Each has a bottom that slopes steeply to the point where the tank is piped to the cir pump. respective culation.
Each drip tray is connected directly to an individual non-stalled pump of suitable capacity and to. low head, arranged to entrain the sugar solution containing fine particles of bagasse; however, the saturation juice and the diffusion juice are taken to heating devices, after having been carefully filtered, by a centrifugal pump of suitable capacity and at a high pressure head
In the event that one of the circulation pumps or its motor fails, each of the receiving tanks is provided with an overflow or overflow device, so that the collected solution can overflow against the flow of the movement of the pump. bagasse, from one bin to the next bin.
The maximum amount of liquid that can be supplied to a bed of fresh bagasse is set so that the bagasse is fed into the diffuser, on the surface of the stationary screen, without being submerged in the liquid while passing through the diffuser. This can be achieved simply by supplying evenly, over a bed of fresh bagasse, an amount of liquid such that a small part of the liquid just begins to flow over the upper surface of the fixed perforated screen, provided that the liquid does not flow onto the upper surface
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of the bed, that the perforations of the fixed screen have the shape of circular openings with a diameter of 8 mm at the loading end and a diameter of 12 mm at the unloading end,
and that the free section of the perforations of the sieve is worth about 25% of the total surface of the sieve.
This quantity of liquid, particularly found in this manner, is normally equal to the desired quantity of juice which can saturate the moving bed with bagasse, plus the maximum quantity which can percolate through this bed and pass through the open surface of the sieve. perforated, provided that the bagasse is not immersed in the liquid,
The amount of liquid needed to saturate a bed of fresh bagasse can be obtained in the same way by slowly and uniformly introducing the necessary amount of liquid so that a small part of it begins to flow. of the perforated screen, provided that the saturation operation is carried out uniformly over the entire vertical section of the bed and that the liquid does not flow over the surface of the bed.
Under the above conditions, and provided that about 55 kg of vesou are extracted from 100 kg of cane in the cane preparation apparatus, it is found that the amount of sugar solution with a specific weight of about 1, 02, required to saturate prepared cane or bagasse, ranges from 600 to 650 kg per tonne of processed cane, and that the maximum percolation rate of the sugar solution of the same specific gravity through a bed of saturated bagasse with a depth of 170 cm ranges from 1500 to 1600 liters / minute / square meter of the sieve surface, if the perforated surface of the sieve is 100%.
Generally, given the perforations used, ranging from 8 mm to 12 mm, the effective percolation rate can be taken, satisfactorily, at the value of 900 liters / min. / M2 of the screen surface, assuming that the combined coefficient of imbibition and absorption be 40%.
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The fresh water supplied to the bagasse before it is discharged from the diffuser normally consists of cold fresh water.
Heating is only provided for two stages of the operation carried out in the diffuser; the first step is that of treating the cloudy sugar water leaving the spent bagasse in the dehydration devices and which is heated to a temperature controlled so as to satisfy only the requirements of the clarification process;
the second stage is that of saturation juice or diffusion juice, ducted to sprinkle the loaded fresh bagasse, where the temperature is regulated so that the heat serves only to compensate for the losses by radiation and to maintain the temperature of the bagasse during of its passage through the diffuser at a temperature not lower than 65 C and between 65 C and 75 * This maximum temperature, provided that the bagasse residence time in the diffuser is approximately 25 minutes.
The optimum extraction conditions are obtained when the temperature of the bagasse, during its passage through the diffuser, is maintained at a value which makes its tissues permeable, so that the sugar solution enclosed therein obeys. general laws of diffusion and dissolution, which make sugar extraction possible by exposing the tissues to sugar solutions of decreasing concentrations, resulting in cool water.
It has been found that the temperature of the bagasse should preferably be maintained at 65 ° C or more and, for most applications, in the range of 65 ° C to 75 ° C, said temperature being advantageously suitable for sterilizing the solutions. - tions of sugar and bagasse.
The fresh bagasse, loaded in the diffuser, is advantageously suitably moistened on the loading slide, by the hot saturation juice, for example at a temperature between 90 and 95 * 0, created in the receiving tank.
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finished arranged under the loading end. This has the advantage that, during the loading of the bagasse, the plugging of the fixed sieve by the pieces of bagasse to be subjected to the extraction is pocketed, and that a better flow of the drained solution is thus obtained.
The spent bagasse discharged from the diffuser, advantageously after passing through a sufficient drainage zone, leaves the diffuser to be introduced into a known dehydration apparatus, generally comprising two successive bagasse mills, with three cylinders, in which the bagasse is partially. dried and from which it comes out with the lowest possible moisture content and with the lowest possible sugar loss, to be further processed in a known manner, or to be used.
The saturation juice or the diffusion juice, which is collected in the terminal receiving tank, underlying the loading device, is already highly enriched in sugar, but it can be freed from solid particles in a known manner.
The juice from the filter can, for example, be pumped by heaters to raise its temperature, and lead to the fratch charged bagasse and, when pumped repeatedly, it also comes into contact with the bagasse. fresh introduced, and the drained solution is again collected in the same tank; however, the excess of the solution, i.e. diffusion juice, is removed from this tank by an overflow device which passes it directly through a known filtering device, for fine filtering, and the filtered juice is pumped to be subjected to further treatment, in known manner.
Particularly high density and purity of the most concentrated sugar solution, which is known as diffusion juice, can be obtained when the drained sugar solutions, brought to bagasse, have a pH between
7.8 at the unloading end, to 6.0 at the loading end of the diffuser.
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This can be accomplished by adjusting the pH of the clarified sugar water introduced into the diffuser to the range of 8.5 to 9.0 pH. However, as indicated above, the purity of the diffusion juice also depends on the length of time the bagasse has been in the diffuser and, preferably, to obtain the maximum extraction yield and high purity, one. has found that this time should preferably be kept in the range of 20 to 25 minutes. This means that the maximum travel of the bagasse in the diffuser, can be, for example, 25 meters, provided that the linear speed is adjustable in the range of 1.0 to 1.3 m / min.
The yield of the extraction and the development of an economical process also depend on the size of the pieces of bagasse and the specific volume of the bagasse introduced into the diffuser; both of these parameters depend on the performance of known cane preparation devices arranged to produce bagasse of a quality suitable for the diffusion process.
For example, when the cane is passed through a cane chopper, followed by a three-cylinder cane mill, the size of the bagasse produced, introduced into the diffuser,
is characterized by the following distribution
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<tb> Length <SEP> of <SEP> mor- <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 15 <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> to <SEP> 5 < SEP> ¯2 <SEP> fine
<tb>
<tb> <SEP> hoops in <SEP> cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Percentage <SEP> total <SEP> 7 <SEP>% <SEP> 21 <SEP>% <SEP> 48 <SEP>% <SEP> 18% <SEP> 6%
<tb>
The specific volume of bagasse introduced into the diffuser depends to a large extent on the percentage of vesou already extracted in the cane preparation apparatuses which precede the diffuser.
As described above, the average rate of percolation of the sugar solution through a bed of saturated fat having the size indicated and having a thickness of 170 cm is preferably 8.4 cm / sec.
If the bagasse is transported along a fixed route at
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constant speed and diffusers of different capacities have different widths, we find that the vertical section of the saturated bagasse moving bed is advantageously about ¯ 2 m2 / ton of cane treated per hour, the cane undergoing the process of diffusion with a flow rate of a certain number of tonnes per hour.
If, for example, the tonnage of the treated cane is 200 T / h. of cane suitably prepared to supply a 240 cm continuous diffuser. in width, the depth of the saturated bagasse bed is advantageously about 170cm over the entire path of the bed in the diffuser.
If the operation is carried out in this way, the path of the bagasse bed in the diffuser can advantageously be equal to the distance traveled by the endless chains paired between the loading end and the end of the tube. unloading the diffuser.
A method of calculating the relation between the dimensions of the apparatus and its capacity is illustrated by the following, where the following data is used (for an extraction capacity, currently in practical use, of 200 T of cane per hour): Diffuser capacity in tommes - C tonnes of cane / hour (per cane per hour for example 200).
Weight of bagasse introduced - B tonnes of bagasse / tonne of in the rod diffuser (e.g. approx. 0.400).
Conveyor length - Axial distance between front and rear Galle wheels - L meters (e.g. approx. 25,000 m.)
Conveyor width - W meters (eg approx. 2,400 m).
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Bagasse bed height = H meter (for example, approximately saturated 1,700 m).
Linear speed of trans- - S m / min. (eg approximately carrier in m / min. 1.2 m / min).
Density of fresh bagasse, - D tonne / .3 (for example, introduced into the diffuser ron 0.220 tonne / m3, with
56% moisture content).
Effective percolation flow rate - R m3 / min / m2 from the surface through the thickness "H" of the active filter bed (eg, of saturated bagasse, per unit of about 0.900 m3 / min / m2). (x) time and per unit of the active filtering surface of the fixed screen Total active filtering surface F m2 (e.g. approximately of the fixed screen planned for each 7.2 m2, including the circulation surface occupied by the attached supports of the chains unending). (x)
Duration of the bagasse stay -N min. (for example approximately in the diffuser 21 minutes).
Amount of fresh water used A m3 / tonne of cane (for example, about 400 liters per tonne of cane, based on the total throughput of the plant, about 100 liters, calculated per 100 kg cane treated).
Quantity of clarified sugar water - E m3 / tonne cane (eg extracted from spent and full bagasse, approximately 750 liters / brought to the diffuser by the tonne of cane). respective tributor
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If the total free area of the perforations is not less than 25% of the total area of the sieve, and if the perforationsa are circular openings with a diameter between 8 mm and 12 mm, the amount of the sugar solution necessary to saturate the fresh bass introduced into the diffuser -Q m / ton of cane (for example about 650 liters / ton of cane). if the average rate of percolation of the liquid through the saturated bagasse bed with a thickness of 170 cm is 8.5 cm / sec.
If we take into account the fact that a given quantity of sugar solution, poured onto the bed of saturated bagasse at a given point, completely percolates leaving the bagasse to its initial degree of saturation, and if the solutions drained, resulting fresh water and sugar water, are circulated together on the bed at a previous point in the opposite direction to the movement of the bed;
and if we assume that the number of passages or circulations, including the saturation circulation - Y circulations (for example
5 circulations), in this case the quantity of bagasse introduced per hour into the diffuser CB tonnes of bagasse / hour
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the quantity of sugar solution poured onto the bed of the saturated bagasse by each passage Quantity of the sugar solution drained from the same bed of saturated bagasse, coming from the neighboring circulation in the direction of movement of the bed -C (A + E) m / hour = C (A + E) / 60 m / min.
To ensure complete and effective drainage of the sugar solution, lead to a distributor placed at the place of any passage
RF m3 / min must be equal to or greater than C (A + E) / 60 m3 / min., Which means that F must be equal or greater than
C (A + E) / 60 R m3
Assuming that: the average rate of percolation of the sugar solution through the saturated bagasse bed with a thickness of H meter (e.g. 1.7 m) - P m / min, (e.g. 8.5 cm / sec) .. bed displacement speed - endless conveyor speed, = 5 m / min (eg 1.2) bed width = diffuser width - W meters (eg 2.4);
In that case
The distance (x) between the position of two separate distributors, serving two neighboring circulations, is theoretically worth
C (A + E) / 60 RW + H + S / P meters
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In practice, it is more advantageous for the distance (x) to be within the range of 1.3 to 1.5 of the theoretical magnitude (which is, for example, about 3 meters).
To ensure that all the sugar water and the fresh water discharged independently on the bed in their respective positions, on the unloading side of the diffuser, are sufficiently drained before the bagasse leaves the diffuser, a somewhat distance is adopted. greater than the practical distance (x) for each of the aforesaid two addition stations (eg about 4 to 5 meters).
Since (A + E) m3 / tonne of cane represents the quantity of sugar solution circulated on the fresh bagasse loaded at the loading end of the diffuser (for example about 1150 liters / tonne of cane), and that Q .3 / ton of cane is the quantity of sugar solution necessary to saturate the fresh bagasse loaded in the diffuser (for example approximately
650 liters / tonne of cane), the amount of sugar solution, extracted from the diffuser for subsequent treatment (diffusion juice) - (A + E - Q) m / tonne of cane - 0 (A + E - Q) m3 / hour.
Since (0) is a constant, denoting the capacity of the diffuser, and (E) is a constant, if the moisture content of the spent bagasse, discharged from the diffuser, is constant, (Q) is constant if the quality of the bagasse loaded in the diffuser is constant and its degree is therefore constant
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of saturation, and the quantity of the sugar solution, extracted from the diffuser in volume of diffusion juice, is directly proportional to the quantity of fresh water introduced at the outlet of the diffuser.
Bins intended to collect the juice
Number of trays = Y + 1 tray
Assuming that the duration of the stay in the tanks of 5 minutes and given that the quantity of sugar solution collected, in each tank = C (A + E) m3 / hour and if this gives all the tanks the same capacity, the useful capacity of each tank - 'C (A + E) x 5/60 m3 = C (A + E) / 12 m3 and the total capacity of each tank. 1.20 useful capacity.
The continuous diffusion process, set out above, satisfies many requirements necessary for satisfactory operation, such as a high diffusion rate ensured by a maximum surface area of the prepared cane or of the bagasse; relatively continuous contact of the surface of the prepared cane or bagasse with the juice or solution over as large a contact surface as possible; efficient diffusion, ensured by possible different sucrose contents of and juice / bagasse; uniform bagasse size and specific volume due to less expensive cane preparation equipment comprising a cane chopper followed by a three-cylinder cane mill; an absolutely continuous advancement, against the current, of bagasse and juice, without return and without mixing of the juices;
an ability to modify and regulate the temperature appropriately throughout the diffusion process
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to a sufficient value, not less than 65 C, for most applications, in the range of 65 C to 75 C, which is the temperature suitable to give the cell walls of the prepared cane or bagasse a physical state which allows the diffusion of sugar; low water consumption of about
100 liters per 100 kg of cane used; low heat consumption; high density and high purity of the raw juice, corresponding to the processed cane; uniform and maximum depletion of the bagasse, provided that the bagasse supplied by the diffuser has undergone uniform extraction to the minimum possible moisture content;
the ability to use in the diffuser about 95% of the total amount of sugar water extracted in the dewatering apparatus where 5% is removed by purges and sediments during processing; uniform and minimum sugar loss, in spent bagasse, corresponding to less than 0.4%, based on cane weight; uniform and minimum quantity of soaked water, corresponding to 40% of a consumption of 100 liters per 100 kg of cane used; a minimum mechanical power for the diffusion installation (maximum 1 kwh per tonne of rod and per hour in normal operation);
a minimum retention time of the juice and the prepared cane or bagasse during the diffusion process, corresponding to approximately 25 minutes maximum for bagasse; systematic separation of juice and bagasse; total ease of use of the entire diffusion installation, provided that the temperature is regulated, along the installation, to a value between
65 C and 75 C, which is the most suitable sterilization temperature for sugar solutions and for bass; the possibility of supplying the diffuser with the cane having undergone the conventional preparation which is carried out in any cane mill comprising a cane chopper, followed by a cane mill with three cylinders);
the ability of the diffusion process to adapt itself to variations in the content of
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fibers of different cane qualities and variations in cane preparation; systematic storage of the juice, of decreasing concentration, according to the progress of the bagasse bed; a high rate of percolation of the juice through the bagasse bed, corresponding to about 8.4 cm / min. in a saturated bed 170 cm deep; high effective percolation rate of about 900 liters / min / square meter of the screen surface, provided that the percolating solution passes through circular perforations with a diameter ranging from 8 mm to 12 mm; a perfect continuous self-cleaning of the fixed screen, placed under the mobile bagasse bed;
continuous perfect cleaning of the moving endless chain, immediately after unloading the bagasse; an ideal extraction curve over the entire vertical section of the bagasse bed; of the diffusion installation to be adapted to variations in the production speed of the plant, allowing deviations of up to more than 30% of its theoretical capacity, and allowing to work in this case under conditions economical, provided the diffusers of different capacities have different widths for the same length.
Further, the use of the present process enables a relatively large volume of prepared cane or bagasse to be processed in an area of relatively small surface encumbrance and therefore for minimum oxidizing effect or for minimum other chemical reactions. harmful effects which tend to occur and, ultimately, a relatively high extraction which corresponds to a recovery of about 98% of the sugar which is initially found in the treated canes.
Other objects of the present invention, as well as improved features thereof, will become apparent on reading the following description and the accompanying drawings.
Fig. 1 is a side elevation of an apparatus for extracting vesou from sugar cane or cane bagasse.
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Figure 2 is an end elevation of the apparatus shown in Figure 1.
Figure 3 is a plan of the apparatus shown in Figures 1 and 2.
Reference is now made to the drawings; the prepared cane or bagasse, which is to be subjected to the extraction, is conveyed, by known devices, into a loading hopper, from where it is continuously unloaded into an integral weighing belt scale, such, for example , that the weighing conveyor belt 15, provided with a special electric device, which regulates the quantity of fresh cold water which flows, using the flow meter 18, water which is brought onto the bagasse bed at a point preceding its unloading from the diffuser.
Said weighing belt conveyor 15 is connected by the electrical device to the central control board 19 of the apparatus.
The weighing belt conveyor 15 feeds the bagasse into a bagasse classifier 14, which is used to classify the bagasse with respect to its size, so that the bagasse with the largest size rests on the surface of the stationary sieve 9 to avoid blocking the perforations of the sieve.
The classified bagasse is fed continuously into the diffuser where a loading slide, made of specially shaped plates, ensures a homogeneous distribution of the classified bagasse over the entire width of the diffuser. The bagasse classified fresh% in the diffuser is advantageously and suitably sprayed on the loading slide with a relatively
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concentrate, called "saturation juice", after being heated added 1 word.
Approved) at a temperature which can make the bagasse tissues permeable, Saturation juice can be taken from drip tray 5e, suitably filtered, pumped by circulation pump 5 to the saturation juice heaters, 20 , and then leads to the distributor e where the solution drained into,
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this zone is the most highly concentrated sugar solution, namely the "diffusion juice", which is collected in the drip tray 6f and pumped by the pump 6 to be processed in a known manner.
The respective saturation and diffusion juice pumps 5 and 6 are centrifugal pumps provided with sieving pots attached to their suction sides and decimeters to regulate their flow rate using the central control panel. 19 of the broadcast device. These pumps have sufficient capacity to deliver their respective sugar solutions and sufficient manometric head to overcome the friction losses at their delivery side.
The pump cover and moving parts are made of a material capable of resisting the effects of acids and corrosion.
If desired, the drained diffusion juice can be collected in a common bin with the drained saturation juice and the mixed juice is then cycled, through heaters, onto the fresh loaded bagasse, after which the juice which overflows from said common container leaves the diffuser in the form of diffusion juice produced. The hot juice, put back into the cycle, which has the same characteristics as the diffusion juice, is introduced into the fresh bagasse so that part of this juice is used to moisten the bagasse on the loading slide of the diffuser, and the remaining part is taken to another distributor, placed at a suitable distance from the loading end.
As shown in the drawings which represent the apparatus, in the diffuser there are two twin endless chains, which form an endless conveyor 7 which is arranged on the upper surface of a fixed horizontal screen 9 and which is move side by side with the same linear speed, on said
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sieve. The fixed horizontal screen 9 is made of perforated metal sheets. Vertical side walls 10 made of welded steel sheets are attached to the facing longitudinal ribs of the screen. The screen and side walls are mounted together in a steel frame which forms the diffuser cover.
The four endless casings 7 are supported and guided simultaneously along their path on the screen by four sections of standard metal angle, fixed to the surface of the screen.
Each twin endless chain is provided with horizontal metal spacer blades, attached transversely to the side, facing sides, chatnes.
The four movable endless chains, which form the two twin endless chains, are supported, at the end ends, by Galle wheels 8 to 12, which are mounted on a common shaft. At the driven end, a constant speed motor drives this shaft by means of an adjustable speed reducer, which allows the bagasse bed to be conveyed into the diffuser, on the surface of the fixed screen, at a speed which can be set from
1.0 to 1.5 meters / minute. Cylindrical spacer drums, which rotate freely on independent shafts, are arranged to carry the chains on their return strands, under the receiving trays (1a, 2b, 3c, 4d, 5e and 6f).
The return lines of the chains are completely exposed under the cover of the diffuser, where it is provided for a continuous perfect cleaning of the return lines and the spacer slats, after the unloading of the bagasse, so that the solution of cleaning is returned to the circuit.
There is no need to clean the screen, as it is self-cleaning due to the moving bagasse bed that moves over it.
The bagasse loaded by the loading slide in the diffuser is deposited on the surface of the fixed sieve 9, on the-
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which is conveyed slowly, in the form of a uniform bed of bagasse, by the movable endless chains 7, and is continuously discharged from the diffuser, past the Galle wheels 8, mounted at the actuated end. The discharged spent bagasse is conveyed through an adjustable dewatering apparatus which may include, for example, two successive three-cylinder mills.
The bagasse height limitation device, 13, is in the form of a rotating drum having a length equal to the width of the conveyor and is arranged horizontally to rotate in the direction opposite to the conveyor, at a speed suitable for the linear speed of the conveyor. This device can be raised or lowered, depending on the capacity of the conveyor, and is operated by an adjustable speed boot motor. ¯ '
A bagasse unloading device 11 has a similar construction to that of the height limiting device 13, with the difference that it rotates in the same direction as the conveyor and that it is disposed at such a point, of the tarpaulin 10, that it is able to regulate the unloading of the bagasse.
Under the fixed screen and mounted on the same steel support frame as the basic diffuser cover, are stored side by side the receiving trays la, 2b, 3c, 4d, 5e ¯ / and 6f, intended for drained sugar solutions, distributed by distributors a, b, c, d, e, f and g, arranged at the respective places, on the surface of the mobile bagasse bed. Each of said receiving trays is advantageously provided with a bottom strongly inclined in the direction of the point of connection to a pipe which leads the solution to the respective circulation pump.
The juice collected in each of the above-mentioned tanks is sent separately, by individual circulation pumps 1,
2, 3, 4 and 5, to the respective juice distribution devices a, b, c, d and e. The capacity of these pumps is sufficient to deliver the juice collected in the corresponding tank and they
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are able to supply the sugar solution to the dispensing devices. The cover and the moving parts of the pumps are made of a material resistant to acids and corrosion in general. The pumps are able to deliver a mixture of juice and bagasse. Each pump is provided with an indicator flow meter 21, 22, 23, 24, which regulates the delivery rate of the pumps by means of a central control panel 19 of the apparatus.
The juice distribution devices a, b, c, d, e, t and g are installed at a certain distance above the conveyor, this. which allows a homogeneous distribution of the sugar solution over the entire width of the bagasse bed. These devices are designed appropriately to the nature of the solution they are to deliver.
The quantity of fresh water, namely the imbibing water, supplied to the diffuser by the distributor f, is automatically regulated by an adjustable flow meter 18 which constitutes an automatic device mounted on the transmitter of the weighing belt conveyor 15 , so that a predetermined quantity of fresh water, established according to the weight of the bagasse introduced into the diffuser, is discharged into the diffuser.
The hot clarified sugar water supplied to the diffuser by the distributor g is advantageously controlled by an indicator flowmeter 17, which provides a permanent reading of the quantities supplied.
In the same way as sugar water, the quantity of diffusion juice supplied is permanently indicated by the indicator flowmeter 16.
The central control panel 19 comprises an apparatus for measuring and regulating the quantities of bagasse, water and the various sugar solutions which enter the diffuser and which are extracted therefrom, and also means intended to regulate. the density of the diffusion juice extracted from the diffuser and supplied to the following industrial processors. Table
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also includes an apparatus for measuring and regulating the temperature and pH of sugar solutions, in different parts of the diffuser.
The apparatus described above can be used as described below.
The juice receiving trays, with the exception of tray 6f which contains the diffusion juice and which remains isolated, are filled with water and are interconnected. The conveyor 7, the bagasse sorter 14, the weighing device 15 and the height limitation and basasse unloading devices, 13 and 11, are started. The conveyor is supplied with bagasse by the weighing device 15; pump 5 is started and receives water from tank 5e to deliver it, passing through the heaters 20, which raise the water temperature to the appropriate level, to the distribution device e located at the inlet conveyor, to saturate the incoming bagasse.
The juice collected in the tank 6f, known as the "diffusion juice", is supplied by the pump 6 to the following industrial processors.
Pump 4 is put into operation when the bagasse reaches distributor d and, at this point, extraction begins *
Then, the pumps 3, 2 and 1 are successively started when the bagasse reaches respectively the distributors c, b and a. The sugar water dispenser g remains inactive until (-, the sugar water, extracted from the exhausted bagasse, reaches the diffuser. The fresh water dispenser e is put into operation to meet the needs of the diffuser until the sugar water arrives at the distributor g. When the sugar water arrives at its distributor, all the tanks are isolated from each other and the quantity of fresh water added is regulated to compensate for the quantity of diffusion juice extracted from tray 6f.
Once the trays are isolated from each other, diffuser operation takes place as follows. The sugar solution,
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from the percolation of the sugar water and the fresh water through the bagasse, is collected in the tank 1a. The sugar solution collected by this tank 1a is supplied by pump 1 to distributor a. The sugar solution collected by the tank 2b is supplied by the pump 2 to the distributor b. The sugar solution, collected by tank 3c, is supplied by pump 3 to distributor c. The sugar solution collected by the tank 4d is supplied by the pump 4 to the distributor d. The saturation juice, collected by the tank 5e, is supplied by the pump 5, through the heaters 20, to the distributor e.
The diffusion juice collected by the tank 6f is supplied by the pump 6 to the following industrial treatment devices.
CLAIMS
1. A method of continuously diffusing, countercurrently, extracting sugar from cane sugar or its bagasse, which method comprises the operations of using a continuous horizontal conveyor means, which slowly drives a uniform bed. of suitably prepared cane or bagasse through a confined extraction zone having a succession of separate processing steps, arranged countercurrent to the movement of said bed, to prepare the canes in suitable devices. - bare, generally comprising a cane chopper, followed by a three-cylinder cane mill, introducing the prepared cane or bagasse into one end of said extraction zone,
where its temperature is raised to a point not lower than 65 C in order to make permeable the tissues of said bagasse, to convey said bagasse in a uniform bed, not immersed in a liquid, on the surface of a horizontal fixed perforated sieve, provided with attached side walls, limiting the two sides of the bed over its entire continuous advance in said extraction zone, to supplying the moving bed, from above, with sugar solutions of gradually decreasing concentrations in the sene
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of the movement of the bed, resulting in cool cold water, to re- '.
picking under the fixed sieve the separately drained solution, which percolates downward through the bed and which comes from each processing step, so that there is no possibility that any drained solution will mix with any other solutions, coming from neighboring processing steps and having different concentrations, to establish a countercurrent flow so that each of said drained solutions is conducted independently to the previous processing step by a distributor or the like, arranged counterclockwise to that of bed movement, dehydrating and partially drying the spent bagasse leaving the opposite end of the extraction zone, in a known adjustable dehydration apparatus, suitable for bagasse, generally comprising two successive bagasse mills,
three-cylinder, from which apparatus, µ the produced sugar water is further clarified in a known manner and is returned to the extraction zone by a distributor or the like, on the bed, in a respective treatment step, pre - yielding that to fresh water, in the opposite direction to that of the movement of the bed;
allowing the fresh water and the sugar water to percolate, separately through said moving bed and collecting the two sugar solutions drained under the fixed screen, the mixed solutions being led onto said bed, from above, through another dispenser or the like, disposed in a previous treatment step, at a suitable distance from the sugar water treatment step, measured in the direction of the loading end of the extraction zone;
allowing said mixed solutions to percolate again through the bed, the collected drained sugar solution having passed one or more times, in the same channel, countercurrently through the moving bed, while being enriched into sugar, so that the most concentrated sugar solution, which is collected after drai-
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swims under the sieve at the loading end. from the extraction area, can be removed;
introducing hot clarified sugar water to the treatment stage of the extraction zone, which precedes that of the fresh water, and circulating the juice produced, by heating devices, to sprinkle the fresh loaded bagasse, at a temperature which is sufficient only to compensate for radiation losses in the extraction zone and to maintain the temperature of the bagasse during its passage through the extraction zone at a value equal to or greater than
65 C, which is found to be the most suitable temperature that can make the cane tissues permeable to keep the whole process aseptic.
2, A diffusion method according to claim 1, wherein the temperature of at least the most concentrated sugar solution, supplied to the surface of said bagasse bed, is
65 C or more.
3. Diffusion method according to claim 1 or 2, wherein the temperature of said bagasse is kept at 65 C or more and, for most applications, in a range between 65 0 and 75 C.
4. The method of claim 1, 2 or 3, in which the pH of the sugar solution supplied to the surface of the bagasse during the successive processing steps gradually decreases towards the loading end of the zone of. extraction, provided that the clarified sugar water is introduced at a pH of about 9.0 and the juice produced is withdrawn at a pH of not less than 6.0.
5. A diffusion method according to any one of the preceding claims, wherein the length of time the bagasse remains in the extraction zone is not less than 20 minutes and is in the range of 20 to 25. minutes at most.
6. A diffusion method according to any preceding claim, wherein the amount of solution
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of sugar, supplied by any of the bagasse-bed dispensers, is adjusted so that no solution flows over the upper surface of the horizontal fixed perforated sieve, provided that the sugar solution supplied percolates under continuous flow across the entire width of the vertical section of the bed and that no part of said solution flows over the upper surface of the bed.
7. Diffusion method according to any one of the preceding claims, wherein the prepared cane or bagasse, when loading into the extraction zone, is completely saturated with the sugar solution produced, which has already been enriched with most of the sugar initially contained in the loaded bagasse, so that any drained sugar solution intended for circulation by pumping, when pumped repeatedly, comes into repeated contact with the ground material roughly, intended to undergo extraction, said sugar solution produced being previously conveyed by heating devices to raise the temperature so as to compensate only for the losses by radiation and to keep the bagasse charged,
during its passage through the extraction zone, at a temperature not lower than 65 C.
8. Diffusion method according to any one of the preceding claims, in which the drained sugar solution is collected at each processing step, is carried out continuously, by a pump or a similar conveyor device. in the preceding treatment step, by a distributor or the like, in the direction opposite to the direction of movement of the bed, provided that the solution drained from the moving bagasse bed in the zone of a treatment step does not can mix with solutions drained from adjacent processing steps and having different concentrations.
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9. Diffusion method according to claim 1, wherein the spent cane is conveyed successively through a cane preparation installation, arranged to provide the extraction zone with a prepared cane or a bagasse having a distribution of particle sizes, defined. , in particular, as follows:
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<tb> Length <SEP> of <SEP> pieces <SEP> in <SEP> cm <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 25 <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP > to <SEP> 5 <SEP> ¯ <SEP> 2 <SEP> Fine
<tb>
<tb> Percentage <SEP> of total <SEP> <SEP> 7% <SEP> 21% <SEP> 48% <SEP> 18% <SEP> 6 <SEP>%
<tb>
10.
A diffusion method according to claim 1, wherein the cool cool water supplied to the surface of the bagasse in the final stage of treatment is completely drained from the bagasse so that the spent bagasse leaves the ex- zone. traction in a state of saturation such that the moisture content is not more than 81% and is in the range of 78-81%.
11. A diffusion method according to claim 10, wherein the spent bagasse which leaves the extraction zone is continuously conveyed by adjustable dehydration devices, in which the bagasse is freed as far as possible of moisture. contained, producing so-called "sugar water" in an amount not less than 75 liters per 100 kg of cane treated.
12. Diffusion method according to claims 1 and
11, wherein about 95% of the total amount of said sugar water is returned to the extraction zone, at the respective processing step, provided that it has been chemically treated, in a known manner, 5 % of its total quantity being removed by purges and sedimentations during the latter treatment.
13. Continuous diffusion process for extracting sugar from cane sugar or its bagasse, substantially as described above with reference to the accompanying drawings.
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14. Apparatus / suitable for carrying out the diffusion method according to claims 1 to 13, which comprises a kind of horizontal trough of elongated shape, devoid of its front and rear walls, but having vertical longitudinal side walls. , to the lower edges of which is attached a fixed horizontal perforated bottom or a fixed perforated screen, means for bringing the prepared cane or bagasse to the loading end of the trough, means for conveying said bagasse, means actuated so as to slowly entrain a uniform horizontal bed of bagasse over the entire surface of the fixed perforated sieve or the perforated bottom, of the delivery devices or spacers, arranged above the bed at certain distances d 'spacing between said distributors,
the latter bringing the sugar solutions onto the moving bed, characterized in that, under the perforated sieve, there are arranged side by side receiving trays, intended for the solutions drained from the bagasse bed, said trays connected by pipes , independently, to circulation pumps, which each supply the drained sugar solutions to the respective distributor.
15. Apparatus according to claim 14, wherein said longitudinal side walls and said horizontal perforated screen form a sort of fixed, horizontal, elongated trough, having a perforated bottom and devoid of front and rear walls, said trough being carried by a fixed steel support structure.
16. Apparatus according to claim 14 or 15, in which the prepared cane or the loaded fresh bagasse is conveyed by means of one or more twin endless chains, which move horizontally side by side at the same speed over the same speed. the surface of the horizontal fixed perforated screen, and which slowly bring about a uniform bed of bagasse, provided that each of said twin chains comprises metal spacer slats,
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attached to the side faces of the chains and arranged transversely as they travel.
17. Apparatus according to claim 16, wherein the horizontal path of the twin endless chains is nearly equal to the path of the bagasse in the apparatus, provided that the twin endless chains are supported at the ends by Galle wheels which are mounted on a common shaft, arranged so that the return strands of the chains move under the perforated screen, said return strands being carried by cylindrical spacer drums which freely rotate on separate shafts.
18. Apparatus according to any one of claims 14 to 17, wherein the receiving trays for the drained solutions are arranged side by side under the perforated screen, namely between the perforated bottom of said trough and the return strands of the chains.
19. Apparatus according to claim 18, wherein each of the drip trays comprises a bottom inclined steeply downward towards the point from which the collected solution is discharged.
20. Apparatus according to claims 18 to 19, wherein each of the receiving trays is connected directly by pipe to a suitable pump which ensures the supply of the au- cre solution drained to the respective juice distribution device, arranged to supply by. up the respective sugar solution to the moving bed, said pumps having a suitable construction to handle a mixture of juice and fine particles, bagasse.
21. Apparatus according to any one of claims 14 to 20, wherein the juice distribution devices are arranged at such distances between them, above the moving bed, that they allow a homogeneous distribution of the soil. Lution of sugar across the width of the moving bed.
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22. Apparatus according to claim 21, wherein the distance between two dispensers is adjusted so that the sugar solution supplied to a dispenser located at any point on the moving bed is already completely drained from said bed before it is drained. point does not reach the area of the next dispenser in the direction of bed movement.
23. Apparatus according to claims 21 to 22, wherein the distance between two dispensers is arranged for an average rate of downward percolation of the juice through the bed, not less than 85 mm / second and for a average effective perdolation rate of at least 900 liters / minute / square meter of the perforated bottom surface or the sieve surface, provided that the perforations are circular in shape with a diameter in the range of 8 mm to 12 mm and that the. the total area of the perforations is not less than 25% of the total area of the perforated bottom or the surface of the sieve, the speed of the movement of the bed being at least 1.0 meter per minute.
24. Apparatus according to claims 22 and 23, wherein the distances which separate dispensing devices from each other are approximately equal, or, for most applications, greater than the path of the twin endless chains over time. that the sugar solution supplied requires to percolate continuously from the base surface of the bagasse bed, provided that the solution cannot flow over the surface of the bed.
25. Apparatus according to claims 22 to 24, in which the spent bagasse passes, before its unloading, through a sufficient drainage zone, where it is completely freed of the percolating solution, so that the bagasse leaves the diffuser with the lowest possible moisture content, in the range of 78 to 81% at most, bagasse
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discharged being subsequently processed as described
26. The apparatus of claim 14, wherein said cane supply means comprises a slide made of a specially shaped sheet steel, supplying the fresh prepared cane or fresh bagasse to the loading entrance. of the diffuser ensuring a homogeneous distribution of the bagasse over the entire width of the diffuser.
27. Apparatus according to claims 14 to 25, wherein the spent bagasse is discharged at a point beyond the end idler Galle wheels disposed at the actuated end of the twin endless chains, where the bagasse falls. on an unloading slide from which the unloaded spent bagasse is conveyed for subsequent treatment as described.
28. Apparatus according to claims 14 to 27, in which means is provided for heating the juice produced, which is circulated to sprinkle it on the fresh loaded bagasse, so that a portion of said heated juice is used. moisten the fresh bagasse on the loading slide and the remaining part of said juice is taken to another distributor or the like, placed at a suitable distance from the loading end, so that the fresh bagasse is completely saturated and that the excess solution is drained from it and collected in the terminal receiving tank where said excess solution mixes with the drained solution, coming from the adjacent processing step in the direction of movement of the bagasse,
said mixed solution constituting the juice produced and having the same characteristics as the diffusion juice which is circulated repeatedly, passing through heating devices, in order to sprinkle it on the loaded fresh bagasse.
29. Apparatus according to claim 28, wherein the terminal receiving tray, disposed at the loading end, is
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provided with an overflow device by which the excess of the juice produced, namely the "diffusion juice", is withdrawn in order to be -: subjected to subsequent treatments in known manner.
30. Apparatus suitable for the extraction of sugar from cane sugar or its bagasse, substantially as described above with reference to the accompanying drawings and as shown therein.