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" f r0c6dé et <iF :re:3 eur la concentration de liquides sensibles rI 1 tn::4::"s3r
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La t r,j=e:.';, i.r.vent.icn se rapporte à un procédé ainsi -u'à un ai; .rail jiur c:,cer,trer des liquides sensibles à la t<;'-r4ra'.u!'", en a,rtzw:iier es çàLes d'engrais, par évaporation d'un aCi.,;,i:, . cr.;
çe 1= rr'1rtion de produits finals et de produits ia4e;i:,i:a=;es dans l'industrie des aliments, des produits chimijuei 1 .ici en:r.1$.u il existe, 1 dî.ns de ncmbreux cas, la nécessité
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@ de concentrer une suspension ou une solution du produit dans l'eau ou dans un autre solvant, par évaporation de ce solvant.
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Dans le cas où la substance traitée est insensible à 1'augmenta" tion de température, la solution est normalement chauffée jusqu' au point d'ébullition, afin que le solvant puisse s'évaporer.
Le problème est plus difficile pour-1'évaporation de substances sensibles à la température, tout particulièrement lorsque celles- ci tendent à précipiter et à s'agglomérer sur les surfaces d'échanges de chaleur.
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L-n connaît un sran<1 nombre de constructions d'évapora.,. teurs, qui peuvent être utilisés dans des buts spéciaux. Un peut ainsi, par exemple, maintenir la température sous contrtle l'aide d'évaporateurs sous vide avec recyclage et empêcher la formation d'agglomérats sur les surfaces de chauffage par des racleurs. L'évaporation peut avoir lieu à une température relativement basse, par soufflage d'air ou d'un gaz inerte dans le liquide ou sur une pellicule de liquide, à cause de l'abaissement de la pression partielle au-dessus du liquide.
Les procédés connus exigent cependant un appareillage
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compliqué et cotteux lorsque l'effet d4airé doit 4tre réalisé avec certitude. Cette dépense augmente notablement lorsque la substance à concentrer est corrosive.
Le but de la présente invention est d'offrir un procéda
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qui permet avec des moyens simples, d'effectuer une cvncr:tlcn parfaitement contrôlable du solvant A partir de la 3ub$tcQ liquide traitée. Un autre but ae la présente invention est do pouvoir effectuer Ilévaroration bien "u-des30u5 da pciht d'bullition du liquide, de telle sorte que celui-ci ne N'échauffa pas fortement, ce qui- exclut les surchauffes locale3 et 6v1t0 1<K agglomérations.
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La présente invention a enfin pour but da fouÎl; 1 r un appareil qui convient rarticuli6rement cour l'exécution du pro-
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cédé suivant, l'invention.
Le procédé suivant la présente invention convient parti- culièrement pour évaporer des pâtes d'en--rais mais peut être uti- aussi lisé,=sous la même forme ou sous une forme modifiée pour répondre à des problèmes d'évaporation dans d'autres domaines.
Le procédé sera expliqué ci-après en prenant un exemple dans l'industrie des en;rais,
Presque toutes les méthodes de préparation d'engrais font intervenir l'eau pendant la fabrication, à cause de 1'emploi d'acides. Cette eau peut être éliminée partiellement en mettant à profit la chaleur de réaction ou par l'emploi d'évaporateurs connus.
Ces procédés font cependant défaut lorsqu'il s'a-it de concentrer aussi fortement que possible une pâte d'en;rais. Lors de l'emploi de procèdes connus, on devait avoir des succès rela- tivement réduits, parce que des pertes en azote élevées se pré- té sentent et que la solubili,,du P2O5passe de la forme hydrosoluble à la forme soluble dans le citrate et finalement de cette dernière à la forme Insoluble, ce qui équivaut à des pertes en P2O5. En outre, les appareils utilisés pour l'exécution des procédés connus sont sujets à de multiples dérangements et doivent éventuellement être débarrassé;; régulièrement et avec peine de la substance agglomérée sur les surfaces de chauffage.
Vu ces difficultés, on renonce la plupart du temps en pratique ;\ une concentration élevée de la pâte d'en.rais et on élimine l'humidité dans le séchoir qui ne devait servir vérita- blement qu'à sécher fortement l'encrais pour permettre un bon entreposage, un mélange la solution aqueuse d'engrais avec de grandes quantités de matière préalablement sèches, ce qui réduit
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la teneur en eau du mélange à la valeur d'environ 4 " conve:1:mt Ajouta 1 mot t,.>yrouvs: ¯ pour la y;ranulatiun. Après la tranulotiÓn sont effectués un -,;'- ge dans un séchoir, un triage et éventuellement un refroidissement.
Les petits et gros crains restant après triage et si c'est néces-
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saire des graines de groszeur normale sont ajoutés comme matière @ de recyclage à la pâte aqueuse. Cette méthode connue offre d'une part le désavantage que la dépense thermique requise par kg. d'ebu pour l'évaporation est très élevée car non seulement la quantité produite doit être chauffée mais aussi la quantité recyclée. Les pertes de chaleur s'élèvent à environ 70-80 .. D'autre part, de grosses quantités de produit sec doivent être maintenues constamment en circulation, ce qui nécessite un calcul correspondant de l'installation de séchage et du système de transport.
Dans de nombreux procèdes, la remise en circulation atteint 9 fois la quantité produite.
Avec le procédé conformeà la présente invention, il est à présent possible de concentrer les solutions aqueuses de pâtes d'en-rais à de plus basses températures. De cette façon on supprime complètement les pertes en azote par décomposition ou les pertes en P2O5 par transformation en produit insoluble.
Suivant le procédé conforme à la présente invention, la pâte à concentrer sous forme d'une pellicule se renouvelant constamment est soumise à l'action d'un courant d'air chaud qui absorbe l'eau s'évaporant de la pâte grâce au refroidissement dû à l'évaporation, la température de la pellicule ne s'élève pas malgré l'air chaud passant au-dessus de celle-ci. L'échange ae matière et de chaleur se fait à la surface de la pellicule et non à la surface de contact avec l'appareil.
Pour mettre en oeuvre le procédé, il convient particu- liérement d'utiliser un épaississeur à disques qui est constitué essentiellement par un récipient formé servant à recevoir la subs- tance à déshydrater et qui est réalisé de préférence en forme d'auge ou de bac rectangulaire, plat et qui possède des conduites d'admission et de vidange pour la substance à traiter ainsi que des conduites d'amenée et de sortie pour le gaz utilisé comme agent de séchage. Dans le récipient sont disposés un ou plusieurs
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urhrc:;s qui sont pural.:: et portent, un cortoin nombre de disques.
Cr'n dernier:: plongent p;rti 11<;m<;nt darm lA substance ;'1 traiter et. entraînent par rot,r:t,iorl une partie de celle-ci sous fonne de pellicule dnn3 la chambre gaz au-dessus du liquide, 0") l'agent de J4<;ti;i;.; G;:,zaux: (lu1 y p;j3!18 enlève du liquide de la rsuu;t 'nef' h< trtii.L<ùr. Ce procecsua 3r déroule en continu. Le t,r4;.<j,J dé c6jour peut 4Er.<, rrji;tit14 de façon simple par rcS;:ll3r:e rjp la m;àt,1";r<. fournie 3ut'J:.nt les conditions de fonctionnement tandis qui le de..r4 '5 ;4c?,a.fe erl rI: -14 [J'JI" la vitesse de rotaLIon, la quantité ou la te/j,4r:;t,ure de l'agent de ;4chage.
Le sens d'introduction de l t a r(1llt de !Jéçh:1;e gazeux est utilement choisi <1( telle sortI'.: que le C01r&rJt ':'ZQux. puisse passer dans le sens longitudinal sur les risques et que l'on puisse travailler dé pr'''''renf e en courante parallèles ou en contre-courant par rapport .',t4I sens d'8cl)tlement de 1:, ;'%te.
Les b'' suins themiquea requis par le procède sont variu%1<:1 et OMpendem de 1& substahce à traiter et de la concentnti-0:1 finole souhaitée. La mi3e profit de l'énergie thermique introduire avec l'a;ent de Jéchaçe est cependant elev6 en chaque
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cas.
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Cï-a:rÈ,ü sont donnés quelques exemples pour l'emploi <1u procède confcrfne ' l'invention 4ans le domaine de la préparation des en..rais. i.(:':'*.t'3 1) Jane un 4Faissis38ur d'exploitation à disques à 4 rtre3, C dche en ccr.tinu et .i contre-courant l4 t de pâte 1 3;'1; avec de l'air cnaud <te.;ç,4rature d'entrée .35c, C, température de sortie 11OC). n l'entrée d:.r.;: l'upaisaisseur, l'analyse de la pâte onne ips valeurs suivantes :
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N : 17,85 %
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1i20 ' : 19µ6 /G La composition A la sortie est la suivante : N 19,15 %
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H 2 U 1,5 j 6
2) Dans un petit épaississeur d'essais à disques muni d'un arbre, on sèche en continu et à contre-courant 170 kg de
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pâte "P/11 avec de l'air chaud (température d'entrée .3UG C, tem- pérature de sortie 159 C).
Avant épaississement la pâte possède la composition suivante :
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P205 total : 16,38 Solubilité dans le citrate : 97,6 >1 p 0 soluble dans : 16,U ii le citrate
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K : 16,27 /J H2U : 21,4 o
A la sortie de l'épaississeur à disques, l'analyse de la pâte donne les valeurs suivantes :
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p 2 0 total : 17,50 ,.
Solubilité dans le citrate : 9E & ,' p 0 soluble dans : 17,.¯' le citrate
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1 1? , 2 3 -A H2O : 14,7
La comparaison de ces analyses révèle que la teneur en H2O est réduite d'environ 1/3 et qu'il n'y a aucune réduction de la solubilité dans le citrate ni de portes en :, cet épais sissement..
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d) Dans un épaississeur d'exploitation à disques muni de 4 arbres, on sèche à contre-courant et en continu .Il t. do pâte NP/h avec de l'air chaud (température d'entrée 300 C, température de sortie 188 C).
L'analyse de la rate avant son entrée dans l'épaissis- seur à disques donne les valeurs suivantes :
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1"¯1 .. t4::w? : 1,7 ,. solubilité dans le citrate : 97,3 :fI" ,-,' ,.'t1 '. ",.. v,.3? lo citrate li 1',' , 1 ,, t( ' 2 lj 1'-' A"2;1 acrtin de l'epaississeur a disques, on trouve la coc!o5ition suivante : P LU> tutul lu,2 ,. Jclubilitt3 dans le citrate : 9s,à ;1 1- \.J, soluble dans : 1'7, 9 5 le citrate ." 1 '' i;,U 1 , " .
Ubns C9 condition, presque la moitié de l'eau est ú1iminée sans que la rte ill" gaz subi un changement désavantageux quelconque. La solubilité du composant P u5 dans le citrate ne s' C:3t pas amoindrie et des pertes en ne peuvent pas non plus ôtre cotistatàcx.
Un a pareil pour la mise en oeuvre du procède ccnzar.^.:e Ù la présente invention sera décrit à titre d'exemple ci-ikrs, en se référant au W s:,i: schématique annexe.
Un récipient allongé, en forme ,1',iuj;e (1 ) p ocs de ur ses deux cÔtüú de bout z ) et (J), des tubulures !.'dU' l'intrcduction de l'agent de séchage (4) et pour la sortie de l'arment de séchage ( S ) , enrichi en liquide évapore.
Le récipient est ferme 1 l'aide d'un couvercle
.
Pour rendre l'intérieur du récipient accessible sans dé:nont:ye du couvercle, l'on a prévu des ouvertures (7 ) , qui sont fencupH chacune par une calotte de couverture ('-1), par l' intermLdi.1ire de fermetui,e13 à excentrique (0). La partie du récipient sonr:i5e a l'action de l'Huent de séclw'c peut être recouverte u'u't'j cruche isolante protectrice (lU) afin d'enipechcr les pertes de chaleur pur rayonnement. La matière a sécher entre par la tubulure ( 11) . Le bord (12) rehausse en forme de déversoir du fond du
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récipient (le.) assure Itétablis2e:nrjt d'un niveau Ce 11<çuid; désiré dans le récipient. Un excès de liquida leut être 4v.,icué
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par les gouttières (14). La iatière séchée concentrée lit ccn- sistance voulue est retirée par les tubulures àe sortie (11.
Pour emr,êcher une solidification de la matière 3clljè par refroidissement dans ces tubulures do sortie, cn u prévu un dispositif de ch&uf1<J,r:e (16). Le récipient contient des artx-e-.1 (17) disposés perpendiculairement au sens d'écoulement de l'arent de séchage et qui portent plusieurs disques (18). Le:.! arbres surit disposés de telle sorte que les disques qui y sont fixés se
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chevaucnerit mutuellement partielleriic-rite les dit3,luu.j voisins tournant dans les espaces intermédiaires des disques qui sont fixés sur les arbres voisins.
Les disques sont mis en rotation par l'intermédiaire d'une transmission et ils tournent tous dans le même sens. De petites entailles tournantes (19) sur la péri-
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phérie extérieure des disques permettent un 1ÓI:er ruIJûtttllncnt de cette partie du disque.
REVENDICATIONS 1. Procédé pour la concentration de liquides sensibles à la chaleur, en particulier des pâtes d'engrais par évaporation du solvant, caractérisé en ce que le liquide forme uno pellicule se renouvellant constamment sur la surface de plusieurs disques ronds tournant lentement et qui plongent partiellement dans le
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liquide, ladite pellicule étant soumise co nutl1lr:memt .1 l'action d'un ai<enl ce séchage gazeux s'écoulant piirallèleinent aux disques.