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,,Appareil et procédé pour traiter les jus de sucrerie par du gaz carbonique".
La présente invention concerne un appareil universel pour traiter les jus de sucrerie par du gaz carbonique afin de les purifier; le traitement est exécuté par étapes dans plusieurs compartimenta, à unicourant ou à contre-courante les compartiments étant disposée à la suitep en cassade, quand la sortie du jus est latérale ou en deux rangées opposées, lee jus quittant l'appareil pur un collecteur central, et la possi- bilité étant évitée qu'une partie des jus frais puissent quit- ter l'appareil sana avoir été traités ou n'ayant été traites que partiellement, et puissent passer à l'étape de traitement suivante, conjointement avec le jus traité;
l'invention appor- te également un procédé de traitement selon lequel le jus est recyclé dans les premiers compartimente, l'opération étant terminée dans le dernier ou dans les deux derniers compartimente.
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On connaît d3<.. :. j industrie suorière pluaieure types d' i!.1.V'P.::I.:.-,-,i1 a ai?!1:. et plusieurs procédée de traitement pour purifia- lu.3 jus a'.'-. :\1 gaz carbonique.
Ceux-ci ont 1.t..: lY.1\.;'Jl'rdnif1nte suivantas
Le jus frais qui circule en oontinu dans l'appareil se mélange avec le jus déjà traité du fait que le traitement par le gaz carbonique est exécuté dans le volume dans lequel -piètre le jus fraie et par lequel le jus traité quitte l'appareil.
A l'intérieur de ce volume ou de cet espace, il
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n'y a aucun dîûpoaitit approprié pouvant éliminer.cette poss- bilité
Ainsi, une fraction du jus frais quitte l'appareil sans avoir été soumise au traitement de oarbonation. C'est la raison pour laquelle le jus.qui sort de l'appareil et qui est envoyé à l'étape de traitement suivante, quoique parais- sant avoir les propriétés voulues, n'est en fait, qu'un mélan- ge de jus à diverses étapes de traitement.
Ceci empêche les jua ainsi traités de présenter les
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qualités 'P'""":à1 3 de pureté da couleur et de filtrabilité, fait qui a pou? ;1 ::¯; dee pertes de sucre et des difficultés de filtrée Et,'lut donxzé que le jus frais est traité dans let même espace que le mlange de jus qui sont à diverses étapes de traitemônt, on n-J ...aurait s'attendre à réaliser des oondi- tions P11 àl%S, Je 3 "lÙ que l'on note les inconvénients J.::<jll";io!U1!h .i-c?essaso La \:Ol1dt!'v.ction de l'appareil connu actuellement n çe.:.- : de traiter le jus qu'en une seule étape. En oonsé- quence, lorsqu'il est nécessaire d'exécuter le traitement en plusieurs étapes, un nombre d'appareils égal à celui des étapes voulues est nécessaire.
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Dane l'appareil connu, quand, durant le traitement le jus recyclé a un volume lui est entre quatre et huit foie celui du jus fraisentrant dans l'appareil, la quantité de
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jus sortant de ce à ;cni>r, qui représente 1/5 à 1/9 de la quantité totale de -;ud contenu dans l'appareil, fait partie d'un mélange 3'} cii< à 3Uj.' volumea <4 ; j'ia retraité, et il n'exista aucian :D..'yen pour (!'7.t'.,-3.' le ement du jus fraie de manière à obtenir les meilleurs résultats.
L'appareil et le procédé de l'invention éliminent les inconvénients ci-dessus par le fait quel L'espace dans lequel le traitement avec le gaz carbonique est effectué est divisé en n compartimente distincte' complètement séparés les uns des autres par des cloiaons de tôle, de même qu'hydrauliquement au moyen d'un dispositif de trop plein appartanant à chaque compartiment, situé à un niveau plus bas que celui du compartiment précédent, le jus s'écoulant d'un compartiment à l'autre à travers le trop plein jusqu'à o que, dans le dernier compartiment, il attei- gne le collecteur au moyen duquel il quitte l'appareil.
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Le jua train qui 01rolllo ÓtHl'J 11 appareil de l'inven- tion pénétra duoa le premier aompurt.mont où le traitement de oarbonation commence ae traitement se poursuivant, sous un contrôle p;rcnsnersty da.na 1<às oompartimonta ou1vanta. afin (1' obt,'}nir 1>ix mni.t 1 nu l'f.;I rtsul,tuta, l{}l'!(lllelo ont été fixés préalablement. On <\ trouva que, par otti tQ de la construction de l'appareil selon l'invention et du mode de circulation du jus dana cet appareil, 7¯ pousjbilite que du jua frais, inEUffi8tmm nt traité aHe1cne le compartiment de sortie eet exclue.
Ain:.:, .=;; i:r :, l1upJ1émentr"\1rl.o de Huore dano lee mélasses, pcr 1.:': 111J.J.1e :<miruvion ,Jo la pureté du jue et du Iloirci5:;'(.:I!IlI:Jl ,: <,;j,,:1--=ù1 'pal' mé::!..t:l.n:;6 kve;. ..h jus insuffi-
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eamment traité, sont évitées. Du fait que, lors du traitement de carbonation du jus dans l'appareil da l'invention, les possibilités de mélange de jus à différents stades de traite- ment sont exelues, on obtient une suspension composée de par.. tioules dont la structure et la composition sont uniformes, et dont les dimensions sont plus grandes, ce qui facilite la filtration de cellas-ci et le rinçage des dépota résultants dans les dispositifs a classiques continua,
cependant que les pertes de sucre dans les dépota sont diminuées et que le ren- dement de l'installation de filtration est augmenté.
Du fait que dans l'appareil de l'invention, l'espace dans lequel le traitement du jus par le gaz carbonique est exécuté est divisé en plusieurs compartiments, il résulte que lorsque la purification du jus s'effectue en plusieurs étapes. lea compartiments de l'appareil peuvent être divisés eu groupes dont chacun est affecté à un stade de purification.
Le passage d'un groupe de compartimenta, correspon- dant à un certain stade de purification, au groupe suivant, correspondit au stade de purification subséquent, s'effectua par gravité et par pompage ou, en variante, simplement par pompage.
Quand le traitement de carbonation s'effectua suivant un seul sens de circulation, qulifié ci-après de "unicirculation" le jus traité à l'intérieur d'un stade de purification donné, quitte le groupe de compartiments affectés à ce stade en pas- sant au-loagens du moyen de fuite situé à l'avant de celui-di et lmmédiatement sous le niveau du bord de trop-plein, pour pasage ; dans le groupe de compartimentes suivant à travers le disposif de trop-plein correspondant, lequel constitue la fermeture hydraulique de ce même compartiment, cependant que, pendant le passage, le traitement correspondant à l'étape de
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purification suivante est exécuté.
Dans le cas où le traitement de carbonation est
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exécuté à contre-circulation, le jus traité dans une étape de purification donnée quitte le groupe de compartimenta affecta à cette étape en passant au-,'es8u8 de la fuite située au niveau des ouvertures à travers les1tuelles::'" 1 liizi passe du dernier compartiment du groupe dans :La premier -i .artiment du groupe suivante et rentre dans le groupe suivant '-près avoir été traité, immédiatement sous lebord de trop-plein du premier compartiment du groupe suivait, lequel constitue la fermeture hydraulique du compartiment considérée ainsi que du comparti- ment précèdent.
Ainai, on voit qu'une purifioation en plusieurs étapes peut être exécutée dans le même appareil sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à un nombre d'appareils égal à celui des étapes de purification du jus.
Du fait que dans l'appareil de l'invention, chaque compartiment est équipé de dispositifs de oarbonation, avec réglage de débit automatique, selon l'alcalinité ou le pH désiré, il résulte que quand la purification est exécutée par degrés, le traitement par le bioxyde de oarbone permet d'obte- nir les caractéristiques prévues à chaque stade de purification, c'est-à-dire à chaque groupe de compartimenta ainsi qu' à chaque compartiment individuel du groupe affecté à un atade ou à une étape de purification donnée.
En se référant au dessin, qui montre un appareil conforme à l'invention, la figure 1 ou 4 montre une vue de face de celui-ci, la paroi frontale des trois premiers compar- timenta étant enlevde; .la figure 2 ou 5 est une vue latérale de l'appareil et, la figure 3 ou 6 est une oope suivant la ligne A-B.
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Les compartimenta peuvent être groupés arbitraire- ment, de sorte que, pendant le fonctionnement, la jus recyclé représente quatre à oinq fois le volume du jus frais entrant dans l'appareil: le recyclage pouvant être exécuté dans un appareil à six compartimenta) par exemple, dans un groupe de quatre compartimenta les deux derniers compartimenta étant affectés à la finition du traitement du jus sortant. Ainai, le traitement final est effectué plue lentement, surun plus petit volume de jus, de sorte que l'on peut obtenir lea meilleurs résultats, en même temps que des quantités plus peti- tes de sucre sont perdues dans les mélasses et dans les dépotai tandis que l'altération de la couleur est réduite à un minimum.
On trouvera ci-après une description de quelques exemples de réaliaation de l'appareil de l'invention, ainsi que des exemples d'exécution du prooédé de celle-ci.
1 - Un appareil à six compartimenta en cascade, disposés en une seule rangée, dans lequel le traitement de carbonation est exécuté en uniciroulation, comme représenta sur leo figures 1,2 et 3, le jus étant reoyol6 pendant le traitement dans un groupe composé des quatre premiers compar- ; timents I, II, III, IV.
L'appareil des figures 1, 2, 3 se compose des oompar- timenta I-VI et du collecteur VII pour l'évacuation du jus traite.
Un compartiment se compose de cloison., longitudinales 1 qui, à l'exception de la paroi latérale du premier comparti- ment, sont percées d'ouvertures a pour le passage du jus vers le compartiment suivant. Aux deux extrémités, le oompartiment est fermé par les paroia 2, 2' qui supportent l'appareil, tandis que le fond ent fermé au moyen d'une plaque de tôle 3. Le sommet du compartiment est ouvert pour permettre l'évacuation dois gaz perdus.)
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A l'intérieur de chaque compartiment est prévu un limiteur de niveau 4, situé près de la paroi longitudinale arrière du compartiment suivant à une distance déterminée par le pied 5 du limiteur de niveau.
Le limiteur de niveau est disposé de manière que son pied soit situé au-dessous et à proximité immédiate des ouvertures a permettant au jus de passe!' dans le compartiment suivant* Dans l'espace b compris entre le limiteur de niveau et la paroi longitudinale du compartiment suivant, est prévue une fermeture hydraulique.
Ainsi, la séparation entre les compartiments voisina est réali- sée à la fois par lea parois et par voie hydraulique.
Les compartimenta sont disposée en escalier, la différence de niveaux étant la distance vertionale c entre les borde des limiteurs de niveau de¯ deux oompartimente voisins, de sorte que les casodaes résultantes transportant le jus pendant le traitement du premier oompartiment vers le dernier en direction du oolleoteur VII d'évacuation du jus traite.
Le collecteur d'évacuation VII a la forme d'une auge inclinée dont l'une des parois constitue le limiteur de niveau du dernier compartiment précèdent, tandis que l'autre est la paroi latérale VI de l'appareil.
Au niveau de la partie intérieure de l'auge, une liaison .et prévue dans la paroi frontale de l'appareil 2. pour l'évacuation du jus traité.
Le premier compartiment est pourvu d'une ouverture d'entrée du jus d dans la paroi de support 2, tandis que le quatrième compartiment est pourvu du dispositif de fuite 7.
Pour capter le jus qui doit être recyclé au moyen de la pompe VIII et des tuyaux 8 et 9 dans le groupe des quatre premier. compartimenta le jus fraie entrant, dans ce case dane le circuit par le tuyau d'alimentation 10, en traversant le tuyau d'aspiration 8 de la pompe.
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Chaque compartinent est pourvu d'un distributeur de gaz carbonique 11 dont le débit est réglable automatiquement en fonction de l'alcalinité prédéterminée du jus des oinq premiers compartiments et de la valeur du pH du dernier compar- timent, au moyen de soupapes automatiques 12 insérées dans le tuyau d'admission de gaz 13 de chaque distributeur.
Le sommet de l'appareil est fermé au moyen d'une plaque 14 pourvue d'un tuyau pour l'évacuation des gaz.
Le procédé de l'invention est exécuté, dans l'exemple considéré comme suit. le jus frais circule en oontinu à travée le tuyau d'alimentation 10 vers le tuyau d'aspiration 6 de la pompe VIII servant à recycler le jus, puis est pompé à travers le tuyau de refoulement 9 de la pompe et l'ouverture dans le compartiment I. Dans celui-ci s'effectue la carbonation jusqu'à ce que le compartiment se soit rempli jusqu'au bord du limiteur de niveau. Une fois que le niveau déterminé par le bord 4 du limiteur est atteint, le jus s'écoule dans l'espace b compris entre ce dernier et la paroi arrière du compartiment suivant, d'où, à travers les ouvertures a de cette paroi, il gagne le compartiment suivant.
Aussitôt que le niveau du jus entrant dans un oompar- timent dépasee les ouvertures a, les compartimente sont séparés par une fermeture hydraulique.
La hauteur de la colonne de fermeture hydraulique est égale à la hauteur du limiteur de niveau moine la diffé- rence e entre le niveau du liquide contenu dans le comparti- ment considéré et dans le compartiment suivant.
Ainsi, le jus s'éooule d'un compartiment dans l'autre unidirectionnellement, aveo le gaz oarbonique servant à son traitement, comme l'indiquent les flèches sur le dessin et est successivement traité dans chaque compartiment. Aprères avoir été traitée dans le compatiment IV, la quantité voulue de jus,
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-dans le cas présent, huit fois celle du jus frais - est recy- clés en continu au-dessus le l'élément de fuite 7' situe dans ce compartiement immédiatement au-dessous du niveau maximal du jus, au moyen de la pompe VIII et des tuyaux 8 et 9 correspon- dante, vers le premier compartiment, de sorte que la quantité voulue de jus est recyclée dans le groupe de quatre aomparti- mente I, II, III, IV.
Une certaine quantité de jus, traitée dans le dernier oompartiment du groupe, égale à la quantité de jus fraie en- trant dans l'appareil, Passe de ce compartiment vers les compartimenta suivants V, VI, pendant l'achèvement du traite.. ment.
Du dernier compartiment, le jus passe dans l'auge d'évacuation VII par laquelle il quitte l'appareil.
Dans cette application, un volume de jus, égal à huit tolu le volume du jus frais entrant dans J'appareil, est recylclé dans le groupe de quatre compartiements I, II, III, IV.
En conséquence, 800 % du jus recyclé quitte l'appareil par le dispositif 7'. Par le tuyau d'alimentation 10, 100% de jus frais entre dans le circuit et gagne, par le tuyau de refoulement 9 de la pompe et l'orifice d'entrée d, le premier oompartiment, cependant que 900% du jus pénètrent dans l'appa.
reil, et que 100M de jus traité quittent celui-ci par l'aute VI, 2 ) Un appareil conforme à l'invention oomportant six compartimenta alignés en gradins à l'intérieur duquel le jus est traité par le gaz carbonique à contre-circulation, comme représenté sur la figure 4, le jus étant recyclé pendant le traitement dans un groupe composé des quatre premiers oompartiments I, II, III, IV, L'appareil se compose des compartimenets I-IV et du collecteur d'évacuation du jus traité VII, Un compartiment se compose des parois longitudinales I, pourvues à leur base - à l'exception de la parol extérieure du premier compartiment - d'ouvertures a pour le passage du jus vers le compartiment suivant.
Aux deux extrémités, le comparti-
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ment est fermé par le parois extérieures 2, 2', tandis que le plancher est fait d'une bande de tôle d'acier 3.
A l'exception du premier compartiment, chaque compar timent est pourvu d'un limiteur de niveau 4, placé près de sa paroi longitudinale frontale, à une distance de sa face inter- ne déterminée par les dimensions du pied 5 du limiteur.
L'une des particularités de cet appareil de traité- ment à contre-circulation est que le limiteur de niveau d'un compartiment donné limite le niveau du jus dans le comparti- ment précédent. Ce limiteur est monté de manière que sa basé est située au-dessous des ouvertures de passage du jus prove- nant du compartiment précédent et au voisinage Immédiat de cette ouverture. Dans l'espace b, compris entre le limiteur de niveau et la paroi longitudinale du compartiment, se forme une fermeture hydraulique. Ainsi, la séparation entre les compartimenta est réalise à la fois par les parois et par voie hydraulique. Chaque compartiment est à un niveau plus bas que le compartiment précédent, la différence de niveaux étant la distance c entre les borde des limiteurs de niveau des deux compartimenta considérés.
Cette disposition a pour résultat une cascade qui provoque une circulation continue du jus traité entre le premier et le dernier compartiment, en direction du collecteur VII par lequel le jus quitte l'appareil.
Le jus traité atteint le collecteur le sortie VII par le tuyau 6 fixé à la paroi extérieure longitudinal du dernier compartiment, sous le niveau du distributeur de gaz arboinque.
Du tuyau 6, le jus traité entre dans le collecteur par l'ouverture a et le quitte par l'ouverture f, en passant vers le stade de traitement suivant...
Le premier compartiment est pourvu d'une ouverture d Pour l'entrée du jus, cette ouverture étant située dans la parol
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extérieure du comprtima+' un niveau immédiatement supérieur au bord du limiteue de :li. ),u du 3eoQud compartiment.
Le quatrième .h;ap.:.^ tà . :a; e3t pourvu d'un dispositif 7' par lequel le Jus est oo11ect, 3t a9, ¯' .4,j3 :3.,1 :I"f':f."1 de la pompe VIII et das tuyaux '?, 3, A tX'.a'!2'J li '0 <>0 par les premiers Oaw3t:' Lirerzts, s '11.1:> 1 ;'13 i'; - -. -1 ,30eis le circuit par le tuyau d' a3.' mat:.v i âza 9, = ; ?!.. ,,au d'aspiration de la pompe 7 par la tuyau dis r=,1;><,ile;e.àz 1 et par l'ouverture , .2." Chaque compartiment ot pourvu d'un distributeur de gaz carbonique 10 dont la débit est réclable automatiquement en fonction de l'alcalinité prâ :
abl1 du jus dans les oinq premiers compartimenta et de lu valeur du pli de celui-ci dans le dernier oo:np,,-rt1n"H) ce ,1U 11f!ut ét;e réalisé au coyen de soupapea sutore:I.l.qu.al3 12 illôh'1-:.3 dU.3 le!) tuyaux 13 alimentant le distributeur de gaz carbonique La somiùel t dd 11 8.nHJ.rell':!o fermé au moyen d'une plaque d!01a; !3 pourvus d'un tuyau pour l'évacuation de gaz porl.1\1s. le Or0lLdr: de iTIV3x.j,): ;,11; 'Y;t3lAt oommo Bu1te Le Nuu fruiu cac;ul.a en COl1\,l!w à travers le tuyau d'alimentation 9 dalla Iii tuyau (1 rc-.t lori 7 de la pompe VIII utilisée pour le recycae, et et;t ainsi pompé à traverm lm tuyau de .(';1foule;!Jl:IH 0 t . vuvô tuz 4 , :;tJ1.;J le compartiment I.
Là, le Jua est traité 1>at le gaz carbonique jusqu'à ce que le compartiment be soit à'e?P-1 '4 ras du bord du limiteur de niveau du 1 ù bi'timen% a4l.r;;:¯, 19 jus pénétrant dang l'espace b pax l9ouvert.are c .
Eu a # be? .û n.", : 1.- :;;,,re.c;1. rlterrrin6 par le bord du ,4",1<,,,,,,,,,\ 4, 1<- 3<;oj-. 1")"<, la CO" '1'1:1 auivant.
1Jn' f-.- 1".2 7.r ,.' ; >-:;, '";r>t: élev6 4anfi .'b'e.'spt,xCe b au point de CCLï'V.'.'.." ¯uu 'ü.J,.L:..X':.5 Al'llB CtIti%r'.:,',W'tltf! sont
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séparés par une fermeture hydraulique. La hauteur de la colonne.
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do frmetur9 hydraulique est ga3.e la hauteur du limiteur de niveau moi-40 la longueur ot représerrant la différenoe de niveau entre le liqude conenu dans le compartiment considéré et dans le compartiment suivante
Ainsi, le jus coule d'un compartiment au suivant, suivant la trajectoire indiquée par les flèches, à contre. circulation par rapport au gaz oarbonique servant à son traite- ment dans chacun des compartimente (figure 4).
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Après avoir subi le traitement de oarbonatian dans le oompai-timer.t IV, la quantité convenable de jus (dans lé oas présent, huit foie la quantité de jus frais entrant dans l'appa reil) quitte celui-ci par le dispositif de fuite 7' situé au-dessous du niveau du distributeur de gaz carbonique-9 et est recyclée dans le primier compartiement au moyen de la pompe
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VIII et des tuyaux 7, 8 et se m6large avec la jus frais dans le tuyau d'aspiration de la pompe, de sorte que la quantité voulue de jus est recylcée dans le groupe formé des quatre compartiments I, II,III,IV.
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Une qur.nt.i l,3 de jus fsgale à la quantité de jus f.t',1a entrante ti-aitde dans le dernier compartiment du groupe, d4borde de oe compurtiment dune les compartimenta suivante V, VI 04 le traltoment est aclievée Le jus du doruier compartiment passe par la tU1BU '.Î , vet's J,( 0', Ic, te r:P6vaouaton VII par lequel il quitta: l ' ,<-t.\J ;t! H ,;' t) i).
:;)1=\.11:1 1 axeaple O'.-de3SUO, i Un volume li jus repr0an.. tau t,; hni t lOia 1/) volu.; 44u,3 1'ra1H entrant dans l' appa.1.'11 est "'ICY21É dn' 10 cro'!pe de ouatre canpartiments JO 110 III.
IV. En con6{;lU\;ce, 800,5 20 jU$ devant tre reoyclé çuitt0 If aPPar641 pFJ!' le dis.pou1tit de fuite 7' et par le tuyau de refoulement 8 de la pompe 100 ;'j + 600 t de jus pénètre dans
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l'ouverture d'entrée i du premier compartiment, 100 repré- sentant le jus frais circoulant dans le tuyau j'alimentation 9;
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tandis que par le tuyau 6, et le collecteur VII, 100 de Jus traité quitte l9arra.re:.3.s
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Les Fi#C::! i.FIE't3 de 1. t lnvexlt,:,)r.. sont les suivante.
1 Du fait lue, conformer,-,.;.'- à l'invention l'espace à l'intérieur duquel la jus est trait ;> le guz carbonique est divisé en compartimenta entièrement empares lee une des autres et du fait que lejus circule du premier compartiment , vers le dernier, toute possibilité que du jus non traité attei-;' gne le dernier compartiment et vienne se mélanger au Jua traité fini est exclue de aorte que 'Le coefficient de pureté et la
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teinte du jus traite ne août pua affeotéa.
Ainsi, la wsr:t! r :Je aucre qui est perdue 4ans les mêlasses est diminue, tandis que la qualité du sucre traité eat améliorée, tant en couleur qu'en teneur d'impuretés,
2 ) Du fait que, conformément à l'invention, l'espace
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dans lequel la jus 001, soumis à la carbonation est div1e6 en compartimenta entiêxrlment séparée lea unfl des autres et que le jus oircule du premier compartiment yard le dernier, il est
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pratiquement exclu que doo jus qui Jont à des etadee de traite- ment différente xe IIHhulgt)nt.
En eonuéquenoe, les particuleo du préoipité qui rélJ1\ltont de la oarbonation et qui aont en suspension d'JJ1u le ,ji<>J '"3 t;c-.li 6, ont und structure et une forme u.nl!ol'me±!, 7.aura dtmenaiona étant, en outre, relativement plus grand os, Ainsi, 1'41Lminution du préoipité au moyen d'appareils opérant en continu est facilement réalisée, le dépôt rôsultant étant plus faoile h ùépurer par rinçage du sucre dont il est imbibé. En ooneéquencoe Ion pertes de oucre sont diminuées et le rendement ries installations de séparation du précipité et du jus traité (cuve de décantation, filtrea de concentration et à vide, etc.) est augmenté.
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3 ) Du fait, que conformément à l'invention, l'espace dans lequel le jus est soumis à la carbonation eat divisé en Compartiment$ entièrement séparés les una des autres et que chacun des compartimenta est pourvu d'un distributeur de gaz carbonique, dont le débit est réglable automatiquement en fonction de l'alcalinité pré-établie du jus, et de la valeur de pH finale dans le dernier compartiment, également préétabli. le traitement du jus peut être conduit, du premier au dernier compartiment, de manière que le jus résultant ait des carac- téristiques optimales de pureté et de teinte, et que le préci- pité résultant ait aussi une qualité optimale.
Il en réaulte: - une perte minimale de sucre dans les mélasses et les dépôts.
- une diminution de la ooloration et de la teneur en impuretés du sucre.
- un rendement accru des installations de purifioation du précipité du jus.
4 ) Du fait que, conformément à l'invention, l'espace dans lequel le jus est traité par le bioxyde est divisé en oompartimente entièrement indépendante et que chaque oompartiment est pourvu d'un distributeur de bioxyde de carbone séparé, il résulte que quand le jus est purifié en plusieure étapes. les compartiments de l'appareil peuvent être arrangés en groupes, chaque groupe de compartiments correspondant à une étape de purification, de sorte que pour purifier le jus en plusieure étape, il suffit d'un seul appareil, alors qu'auparavant, il en fallait un nombre égal à celui des étapes de purification.
5 ) L'espace dans lequel s'effectue la carbonation du compartiments distionts, séparés les uns des autres, chaque compartiment étant pourvu d'un distributeur de gaz carbonique à débit automatique réglable. Quand la
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purification du jus est effectuée en plusieurs étapes, le
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traitement de carbonation permet d'obtenir des caraotdriatiquee pré-établies, aussi bien pour chaque étape de purification - correspondant à chaque groupe de compartimente- et. pour chaque compartiment individuel d'un groupe considère apparte- nant à un stade de purification donné;
ceci offre la possibi-
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lité d'obtenir des oaracldriutiques o.tlea à chaque 6tape de traitement du jus, et partant à réduire a n minimum les pertes de sucre dans les Placée, et dans les dépôts, tout en dimi- nuant la coloration et la teneur en cendre du sucre,
6 ) Du fait que le traitement du jus conformément à l'invention permet de recycler celui-ci dans un nombre limité de compartimenta, cependant que le dernier ou les deux dernière '
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compartiments sont destinés à l'achèvement du traitement, il résulte la poaaibilité d'exéautar le traitant final du jus une vitesse de traneit plus faible et sur un volume plus petit de jus, de sorte que les caractéristiques optimales peuvent être obtenues.
Il en résulte;
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une réduction des portes de cucre dans les melusaes - une diminution de la coloration et de la teneur en impuretés.
- l'obtention d'un précipita plus facile à séparer dans un appareil continu.
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2-S.Do¯Tgj5.
1*) Appareil universel opérant en continu pour la carbonation fractionna en uuloiroulation nu à contre-courant des jun de sucrerie, afin de les purifier en une ou plusieurs étaPO99 avec ou nano recyclaee, caractériad en ce quo 1a3paae - lequel le jus est soumis à la carbonation ent divisé on compartiineuto si-4uda à diverli -niveaux et :rormtiit une oaricade, ces compartimentb é,;tn4, diatinots eC séparés les
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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,, Apparatus and method for treating sugar juice with carbon dioxide ".
The present invention relates to a universal apparatus for treating sugar juice with carbon dioxide in order to purify it; the treatment is carried out in stages in several compartmentsa, unicurrent or counter-current the compartments being arranged in sequence p in cassade, when the juice outlet is lateral or in two opposite rows, the juice leaving the apparatus for a central collector , and the possibility being avoided that a part of the fresh juices may leave the apparatus without having been treated or having been only partially processed, and may proceed to the next processing step, together with the juice treaty;
the invention also provides a treatment process according to which the juice is recycled into the first compartments, the operation being completed in the last or in the last two compartments.
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We know d3 <..:. j sweat industry several types of i! .1.V'P. :: I.:.-,-,i1 a ai?! 1 :. and several treatment methods for purifia- lu.3 juice a '.'-. : \ 1 carbon dioxide.
These have 1.t ..: lY.1 \ .; 'Jl'rdnif1nte nextas
The fresh juice which circulates continuously in the apparatus mixes with the juice already treated because the treatment with carbon dioxide is carried out in the volume in which the juice spawns and through which the treated juice leaves the apparatus.
Within this volume or space, it
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there is no suitable dose that can eliminate this possibility.
Thus, a fraction of the fresh juice leaves the apparatus without having been subjected to the carbonation treatment. This is the reason why the juice which comes out of the apparatus and which is sent to the next processing stage, although appearing to have the desired properties, is in fact only a mixture of juice at various stages of processing.
This prevents the jua thus treated from presenting the
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qualities' P '"" ": to 1 3 of purity of color and of filterability, fact which could cause?; 1 :: ¯; of losses of sugar and difficulties of filtering And,' read that the fresh juice is processed in Let the same space as the juice mixture which are at various stages of processing, we nJ ... would expect to achieve P11 conditions at 1% S, I 3 "lÙ which we note the disadvantages J .: : <jll "; io! U1! h .ic? essaso The \: Ol1dt! 'v.ction of the device currently known n çe.: .-: to process the juice in one step. Therefore, when it is necessary to carry out the treatment in several stages, a number of devices equal to that of the desired stages is necessary.
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In the known apparatus, when, during processing, the recycled juice has a volume between four and eight times that of the fresh juice entering the apparatus, the quantity of
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juice coming out of this at; cni> r, which represents 1/5 to 1/9 of the total quantity of -; ud contained in the apparatus, is part of a mixture 3 '} cii <at 3Uj.' volumea <4; I reprocessed, and there was no such thing as: D .. 'yen for (!' 7.t '., - 3.' ement of the juice spawns in order to obtain the best results.
The apparatus and method of the invention overcome the above drawbacks by the fact that the space in which the treatment with carbon dioxide is carried out is divided into n distinct compartments' completely separated from each other by cloiaons of sheet metal, as well as hydraulically by means of an overflow device belonging to each compartment, located at a lower level than that of the previous compartment, the juice flowing from one compartment to another through the overflow full until, in the last compartment, it reaches the collector by means of which it leaves the appliance.
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The jua train which 01rolllo ÓtHl'J 11 apparatus of the invention penetrated duoa the first aompurt.mont where the treatment of carbonation begins with treatment continuing, under a p; rcnsnersty da.na 1 <às oompartimonta ou1vanta. so (1 'obt,'} nir 1> ix mni.t 1 nu l'f.; I rtsul, tuta, l {} l '! (lllelo were previously fixed. It was <\ found that, by otti tQ of the construction of the apparatus according to the invention and the mode of circulation of the juice in this apparatus, 7¯ pousjbilite that fresh jua, inEUffi8tmm nt treated aHe1cne the outlet compartment eet excluded.
Ain:.:,. = ;; i: r:, l1upJ1émentr "\ 1rl.o de Huore dano lee molasses, pcr 1 .: ': 111J.J.1e: <miruvion, Jo the purity of jue and Iloirci5:;' (.: I! IlI: Jl,: <,; j ,,: 1 - = ù1 'pal' me ::! .. t: ln:; 6 kve ;. ..h juice insufficient-
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treated, are avoided. Due to the fact that, during the treatment of carbonation of the juice in the apparatus of the invention, the possibilities of mixing juice at different stages of processing are realized, a suspension is obtained composed of par .. tioules whose structure and the composition are uniform, and whose dimensions are larger, which facilitates the filtration thereof and the rinsing of the resulting deposits in conventional devices continued,
however, the losses of sugar in the deposits are reduced and the efficiency of the filtration plant is increased.
Since in the apparatus of the invention, the space in which the processing of the juice with carbon dioxide is carried out is divided into several compartments, it follows that when the purification of the juice is carried out in several stages. The compartments of the apparatus can be divided into groups each of which is assigned to a stage of purification.
The passage from one group of compartments, corresponding to a certain stage of purification, to the next group, corresponded to the subsequent stage of purification, was effected by gravity and by pumping or, alternatively, simply by pumping.
When the carbonation treatment is carried out in a single direction of circulation, hereinafter referred to as "unicirculation", the juice treated within a given purification stage leaves the group of compartments affected at this stage in passing. sant below the leakage means located in front of it and immediately below the level of the overflow edge, for passage; in the next group of compartments through the corresponding overflow device, which constitutes the hydraulic closure of this same compartment, while, during the passage, the treatment corresponding to the step of
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next purification is performed.
In the event that the carbonation treatment is
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run in counter-circulation, the juice treated in a given purification step leaves the compartment groupa affected at this step by passing to -, 'es8u8 of the leak located at the level of the openings through the 1tuelles ::' "1 liizi passes from the last compartment of the group in: The first -i. compartment of the following group and enters the next group '-after having been treated, immediately under the overflow edge of the first compartment of the following group, which constitutes the hydraulic closure of the compartment considered as well as the preceding compartment.
Thus, it is seen that a multi-step purification can be carried out in the same apparatus without having to resort to a number of apparatus equal to that of the juice purification steps.
Due to the fact that in the apparatus of the invention each compartment is equipped with carbonation devices, with automatic flow adjustment, according to the alkalinity or the desired pH, it follows that when the purification is carried out by degrees, the treatment by the carbon dioxide makes it possible to obtain the characteristics provided for at each stage of purification, that is to say for each group of compartments as well as for each individual compartment of the group assigned to an atad or to a purification step given.
Referring to the drawing, which shows an apparatus according to the invention, figure 1 or 4 shows a front view thereof, the front wall of the first three compartments being removed; . Figure 2 or 5 is a side view of the apparatus and, Figure 3 or 6 is an oop taken along line A-B.
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The compartmentsa can be grouped arbitrarily, so that during operation the recycled juice is four to five times the volume of fresh juice entering the device: recycling can be carried out in a six compartment devicea) for example , in a group of four compartments the last two compartments being assigned to the finishing of the treatment of the outgoing juice. Thus, the final processing is carried out more slowly, on a smaller volume of juice, so that the best results can be obtained, at the same time that smaller amounts of sugar are lost in the molasses and in the deposits. while alteration in color is reduced to a minimum.
There follows a description of some examples of embodiment of the apparatus of the invention, as well as examples of execution of the process thereof.
1 - An apparatus with six cascading compartmentsa, arranged in a single row, in which the carbonation treatment is carried out in one-flow, as shown in figures 1, 2 and 3, the juice being reoyol6 during the treatment in a group composed of first four compar-; I, II, III, IV.
The apparatus of Figures 1, 2, 3 consists of the compartments I-VI and the collector VII for the discharge of the treated juice.
A compartment is made up of longitudinal partitions 1 which, with the exception of the side wall of the first compartment, are pierced with openings a for the passage of juice to the next compartment. At both ends, the compartment is closed by the walls 2, 2 'which support the appliance, while the bottom is closed by means of a sheet metal plate 3. The top of the compartment is open to allow the evacuation of the gas. lost.)
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Inside each compartment is provided a level limiter 4, located near the rear longitudinal wall of the next compartment at a distance determined by the foot 5 of the level limiter.
The level limiter is arranged so that its foot is located below and in the immediate vicinity of the openings allowing the juice to pass! ' in the next compartment * In the space b between the level limiter and the longitudinal wall of the next compartment, a hydraulic closure is provided.
Thus, the separation between neighboring compartments is effected both by the walls and hydraulically.
The compartments are arranged in a staircase, the difference in levels being the vertical distance c between the edges of the level limiters of two neighboring compartments, so that the resulting casodaes transporting the juice during processing from the first compartment to the last towards the oolleotor VII for evacuating the milk.
The discharge manifold VII has the form of an inclined trough, one of the walls of which constitutes the level limiter of the last preceding compartment, while the other is the side wall VI of the apparatus.
At the level of the interior part of the trough, a connection .et provided in the front wall of the apparatus 2. for the evacuation of the treated juice.
The first compartment is provided with an inlet opening for the juice d in the support wall 2, while the fourth compartment is provided with the leakage device 7.
To collect the juice which must be recycled by means of pump VIII and pipes 8 and 9 in the group of four first. compartmentalized the incoming fresh juice, in this box in the circuit via the supply pipe 10, passing through the suction pipe 8 of the pump.
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Each compartment is provided with a carbon dioxide distributor 11, the flow of which is automatically adjustable according to the predetermined alkalinity of the juice from the first five compartments and the pH value of the last compartment, by means of automatic valves 12 inserted. in the gas inlet pipe 13 of each distributor.
The top of the apparatus is closed by means of a plate 14 provided with a pipe for the evacuation of gases.
The method of the invention is carried out, in the example considered as follows. the fresh juice circulates continuously through the feed pipe 10 to the suction pipe 6 of the pump VIII serving to recycle the juice, then is pumped through the delivery pipe 9 of the pump and the opening in the compartment I. Carbonation takes place in this until the compartment has filled up to the edge of the level limiter. Once the level determined by the edge 4 of the limiter is reached, the juice flows into the space b between the latter and the rear wall of the next compartment, from where, through the openings a of this wall, he wins the next compartment.
As soon as the level of juice entering an compartment exceeds the openings a, the compartments are separated by a hydraulic closure.
The height of the hydraulic closing column is equal to the height of the level limiter, the difference between the level of the liquid contained in the compartment considered and in the following compartment.
Thus, the juice flows from one compartment into the other unidirectionally, with the oarbonic gas used for its treatment, as indicated by the arrows in the drawing, and is successively treated in each compartment. After having been treated in the IV compartment, the desired amount of juice,
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- in the present case, eight times that of the fresh juice - is continuously recycled above the leakage element 7 'located in this compartment immediately below the maximum level of the juice, by means of the pump VIII and corresponding pipes 8 and 9, to the first compartment, so that the desired quantity of juice is recycled in the group of four components I, II, III, IV.
A certain quantity of juice, treated in the last compartment of the group, equal to the quantity of fresh juice entering the apparatus, Passes from this compartment to the following compartments V, VI, during the completion of the treatment. .
From the last compartment, the juice passes into the discharge trough VII through which it leaves the device.
In this application, a volume of juice, equal to eight tolu the volume of fresh juice entering the apparatus, is recylcled into the group of four compartments I, II, III, IV.
As a result, 800% of the recycled juice leaves the apparatus through device 7 '. Through the supply pipe 10, 100% of fresh juice enters the circuit and reaches, through the delivery pipe 9 of the pump and the inlet of the first compartment, while 900% of the juice enters the circuit. the appa.
reil, and that 100M of treated juice leave it by the aute VI, 2) An apparatus according to the invention oomportant six compartments aligned in steps inside which the juice is treated by carbon dioxide against circulation , as shown in figure 4, the juice being recycled during the treatment in a group composed of the first four compartments I, II, III, IV, The apparatus consists of compartments I-IV and the evacuation collector of the treated juice VII, A compartment consists of the longitudinal walls I, provided at their base - with the exception of the outer wall of the first compartment - with openings a for the passage of juice to the next compartment.
At both ends, the compartment
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ment is closed by the outer walls 2, 2 ', while the floor is made of a strip of steel sheet 3.
With the exception of the first compartment, each compartment is provided with a level 4 limiter, placed near its front longitudinal wall, at a distance from its internal face determined by the dimensions of the foot 5 of the limiter.
One of the peculiarities of this counter-circulation processing apparatus is that the level limiter of a given compartment limits the level of the juice in the preceding compartment. This limiter is mounted so that its base is located below the openings for the passage of juice from the preceding compartment and in the immediate vicinity of this opening. In the space b, between the level limiter and the longitudinal wall of the compartment, a hydraulic closure is formed. Thus, the separation between the compartments is achieved both by the walls and hydraulically. Each compartment is at a lower level than the previous compartment, the difference in levels being the distance c between the edges of the level limiters of the two compartments considered.
This arrangement results in a cascade which causes a continuous circulation of the treated juice between the first and the last compartment, in the direction of the collector VII through which the juice leaves the apparatus.
The treated juice reaches the collector at the outlet VII through the pipe 6 attached to the longitudinal outer wall of the last compartment, below the level of the arboinque gas distributor.
From pipe 6, the treated juice enters the collector through opening a and leaves it through opening f, passing to the next processing stage ...
The first compartment is provided with an opening d For the entry of the juice, this opening being located in the parol
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exterior of the comprtima + 'a level immediately above the edge of the limiteue of: li. ), u of the 3eoQud compartment.
The fourth .h; ap.:. ^ Tà. :at; e3t provided with a device 7 'by which the juice is oo11ect, 3t a9, ¯' .4, j3: 3., 1: I "f ': f." 1 of the pump VIII and das pipes'?, 3 , At tX'.a '! 2'J li' 0 <> 0 by the first Oaw3t: 'Lirerzts, s '11 .1:> 1; '13 i'; - -. -1, 30eis the circuit by the pipe of a3. ' mat: .v i âza 9, =; ?! .. ,, to the suction of the pump 7 by the pipe dis r =, 1;> <, ile; e.àz 1 and by the opening, .2. "Each compartment is provided with a distributor of carbon dioxide 10, the flow rate of which is automatically adjustable according to the prâ alkalinity:
abl1 of the juice in the first five compartments and of the value of the fold of this one in the last oo: np ,, - rt1n "H) ce, 1U 11f! ut et; e carried out in the middle of the soupapea sutore: Ilqu. al3 12 illôh'1 - :. 3 dU.3 le!) pipes 13 supplying the carbon dioxide distributor La somiùel t dd 11 8.nHJ.rell ':! o closed by means of a plate d! 01a;! 3 provided with a pipe for the evacuation of gas porl.1 \ 1s. the Or0lLdr: de iTIV3x.j,):;, 11; 'Y; t3lAt oommo Bu1te Le Nuu fruiu cac; ul.a in COl1 \, l ! w through the feed pipe 9 dalla Iii pipe (1 rc-.t lori 7 of pump VIII used for the recycae, and and; t thus pumped through the pipe of. ('; 1 crowd;! Jl: IH 0 t. Vuvô tuz 4,:; tJ1.; J compartment I.
There, the Jua is treated 1> at carbon dioxide until the compartment be is at 'e? P-1' 4 flush with the edge of the level limiter of the 1 ù bi'timen% a4l.r ;;: ¯, 19 juices penetrating into the space b pax the open.are c.
Had a # be? .û n. ",: 1.-: ;; ,, re.c; 1. rlterrrin6 by the edge of, 4", 1 <,,,,,,,, \ 4, 1 <- 3 <; oj-. 1 ")" <, the CO "'1'1: 1 in this case.
1Jn 'f -.- 1 ".2 7.r,.' ;> -:;, '"; r> t: elev6 4anfi .'b'e.'spt, xCe b at the point of CCLï'V.'. '.." ¯uu' ü.J, .L :. .X ':. 5 Al'llB CtIti% r'.:, ', W'tltf! Are
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separated by a hydraulic closure. The height of the column.
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do frmetur9 hydraulic is ga3.e the height of the level limiter moi-40 the length ot representing the level difference between the liquid contained in the compartment considered and in the next compartment
Thus, the juice flows from one compartment to the next, following the trajectory indicated by the arrows, against. circulation with respect to the oarbonic gas used for its treatment in each of the compartments (figure 4).
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After having undergone the oarbonatian treatment in the IV oompai-timer.t, the proper amount of juice (in the present oas, eight liver the amount of fresh juice entering the device) leaves it through the leakage device. 7 'located below the level of the carbon dioxide distributor-9 and is recycled in the first compartment by means of the pump
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VIII and pipes 7, 8 and m6large with the fresh juice in the suction pipe of the pump, so that the desired amount of juice is recycled into the group formed of the four compartments I, II, III, IV.
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A qur.nt.il, 3 of juice equal to the quantity of juice f.t ', the incoming ti-ayde in the last compartment of the group, overflows from one of the following compartments V, VI 04 the traltoment is raised. juice from the doruier compartment passes through the tU1BU '.Î, vet's J, (0', Ic, te r: P6vaouaton VII by which it left: l ', <- t. \ J; t! H,;' t) i ).
:;) 1 = \. 11: 1 1 axeaple O '.- de3SUO, i A volume li jus repr0an .. tau t ,; hni t 10ia 1 /) volu .; 44u, 3 1'ra1H entering the appa.1.'11 is "'ICY21É dn' 10 cro '! Pe of other canpartiments JO 110 III.
IV. Con6 {; lU \; ce, 800.5 20 jU $ to be re-keyed çuitt0 If aPPar641 pFJ! ' the leakage pipe 7 'and through the delivery pipe 8 of the pump 100;' j + 600 t of juice enters the
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the inlet opening i of the first compartment, 100 representing the fresh juice flowing in the feed pipe 9;
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while through pipe 6, and collector VII, 100 of treated juice leaves l9arra.re:.3.s
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The Fi # C ::! i.FIE't3 of 1. t lnvexlt,:,) r .. are as follows.
1 Due to the fact read, conform, - ,.; .'- to the invention the space inside which the juice is milked;> the carbonic guz is divided into compartments entirely seizes one of the others and the fact that the juice circulates from the first compartment, to the last, any possibility that untreated juice reaches; ' gne the last compartment and come to mix with the finished Jua treated is excluded from aorta that 'The coefficient of purity and the
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tint of the juice treats ne august pua affeotéa.
So the wsr: t! A: The amount that is lost in the mixes is reduced, while the quality of the processed sugar is improved, both in color and in the content of impurities,
2) Because, according to the invention, the space
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in which juice 001, subjected to carbonation is divided into compartments fully separated from one another and that the juice flows from the first compartment to the last yard, it is
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practically excluded that doo juice which Jont to different processing stages xe IIHhulgt) nt.
In consequence, the particles of the precipitate which reelJ1 \ ltont of the carbonation and which have in suspension ofJJ1u le, ji <> J '"3 t; c-.li 6, have a structure and a form u.nl! 'me ± !, 7.aura dtmenaiona being, moreover, relatively larger bone, Thus, 1'41Lminution of the precipitate by means of devices operating continuously is easily achieved, the resulting deposition being easier to purify by rinsing the sugar. in which it is soaked, in ooneequencoe ion losses are reduced and the efficiency of the installations for separating the precipitate and the treated juice (settling tank, concentration and vacuum filter, etc.) is increased.
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3) Due to the fact that according to the invention, the space in which the juice is subjected to carbonation is divided into Compartments $ entirely separate from each other and that each compartment is provided with a carbon dioxide distributor, whose flow rate is automatically adjustable according to the preset alkalinity of the juice, and the final pH value in the last compartment, also preset. the processing of the juice can be carried out, from the first to the last compartment, in such a way that the resulting juice has optimum characteristics of purity and hue, and that the resulting precipitate also has an optimum quality.
This results in: - minimal loss of sugar in molasses and deposits.
- a reduction in the color and the content of impurities in the sugar.
- increased efficiency of the juice precipitate purification installations.
4) Since, according to the invention, the space in which the juice is treated with the dioxide is divided into a fully independent compartment and each compartment is provided with a separate carbon dioxide distributor, it follows that when the juice is purified in several stages. the compartments of the device can be arranged in groups, each group of compartments corresponding to a purification stage, so that to purify the juice in several stages, only one device is needed, whereas before it was necessary a number equal to that of the purification steps.
5) The space in which the carbonation of the distionts compartments takes place, separated from each other, each compartment being provided with a carbon dioxide distributor with adjustable automatic flow. When the
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juice purification is carried out in several stages, the
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Carbonation treatment allows to obtain pre-established caraotdriatiquee, both for each purification step - corresponding to each compartmente- and group. for each individual compartment of a group considered to belong to a given purification stage;
this offers the possibility
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ity to obtain oaracldriutics o.tlea at each stage of processing of the juice, and thus to reduce to a minimum the losses of sugar in the plants, and in the deposits, while reducing the coloring and the ash content of the sugar. ,
6) The fact that the treatment of the juice according to the invention allows it to be recycled in a limited number of compartments, while the last or both last '
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compartments are intended for the completion of the processing, the result is the poaeability of carrying out the final processing of the juice at a slower rate of transport and on a smaller volume of juice, so that the optimum characteristics can be obtained.
This results;
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a reduction of cucre gates in the melusaes - a decrease in coloring and the content of impurities.
- obtaining a precipitate easier to separate in a continuous apparatus.
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2-S.DōTgj5.
1 *) Universal device operating continuously for the fractionated carbonation in uuloiroulation against the current of the sugar junctions, in order to purify them into one or more etaPO99 with or nano recycled, characterized in that 1a3paae - which the juice is subjected to carbonation ent divided on compartiineuto si-4uda at diverli -level and: rormtiit an oaricade, these compartmentb é,; tn4, diatinots eC separated the
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