Dispositif pour le traitement continu de matières solides à Paide de fluides.
La présente. invention a pour objet un dispositif pour le traitement continu de matièdes solides à l'aide de fluides. Elle vise plus spécialement le traitement des matières végétales par des acides liquides ou u gazeux, notamment en vue des opérations de saccharification desdites matières, ou leur séchage après hydrolyse.
Pour de tels traitements, en effet, on utilise généralement des appareillages importantes, tels que des batteries de diffuseurs, qui nécessitent des systèmes de canalisation et de robinetterie compliqués. Il en résulte généralement des immobilisations considé- rables de capitaux et ; des frais de main- d'oeuvre fort élevés.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention permet, avec des immobilisations réduites de capitaux, d'assurer le trai tement continu des matières en question d'une façon simple avec un personnel peu important.
Ce dispositif comporte une tour à étages dans laquelle la matière en traitement descend en passant d'un étage à l'autre; il est caractérisé en ce que lesdits étages sont formés par des rampes à persiennes inclinées vers le bas et se recouvrant partiellement et disposées de façon que la.
matière suive en descendant un chemin on zigzag, lesdites persiennes étant établies de façon à per mettre le passage d'un courant gazeux oir- cillant à travers les rampes, et la descente des matières traitées étant favorisée par un mouvement de vibration communiqué auxdites rampes par des vibrateurs disposés à l'extérieur de la tour et faisant vibrer ladite tour elle-même, en communiquant un mouvement de vibration auxdites rampes.
Grâce à la disposition en persiennes, .com binée avec l'action des vibrateurs, la matière déversée sur les rampes descend progressivement dans la tour en étant agitée constamment, ce qui favorise le traitement dans toute la masse. La pente des rampes peut être faible, ce qui permet de réduire la han- tour de la tour, donc les frais de construction de celle-ci. En même temps, des produits gazeux peuvent avoir accès à travers la matière on traitement, après passage dans les persiennes des rampes, ce qui est favorable à la. régularité des opérations qui s'effectuent de façon continue.
Certaines parties des rampes à persiennes peuvent être perforées pour laisser passer les liquides, ce qui permet soit de faire tous prélèvements désirables, soit de conduire les réactions de façon appropriée.
Avec les rampes, présentant ou non des parties perforées, peuvent être agencés des dispositifs de déversement de. liquides, tels qu'eau, motets, jus., acides, etc., sur la matière en traitement et des dispositifs de réception des liquides, tels que les jus chargés de sucre. p]acés sous lesdites rampes Ces dispositifs permettent d'assurer le réglage des opérations et même d'en modifier l'olienta- tion dans le sens désiré.
Des moyens de chauffage ou de réfrigération peuvent être adjoints soit à la tour ou à partie de celle-ci, soit aux dispositifs de mise en oeuvre des liquides d'arrosage susindiqués.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation du dispositif objet de l'invention, prévue pour le traitement des végétaux par r les acides.
La fig. 1 en est une vue d'ensemble en coupe verticale;
La fig. 2 est une vue à plus grande échelle de queIques éléments du dispositif en coupe verticale;
La fig. 3 est une vue similaire à la fig. 2, mais en coupe transversale.
Le dispositif représenté est constitué par une tour 1. Celle-ci est de section rectangulaire pour faciliter sa construction; mais cette section pourrait avoir une autre forme.
Les parois de la tour sont en matière résistant aux acides, telle que basalte, bois bakélisé, tôle d'acier avec revêtement intérieur en ébonite, lave, ou autre produit, ciment armé revêtu de céramique, etc. Sur le haut de la tour est disposé le dispositif distributeur 2 des produits à traiter Au bas de la tour est prévu un moyen d'évacuation 3 des produits traités. Des organes d'introduction des fluides de traitement tels que 4, 5, sont placés de façon appropriée, ainsi que des orifices de contrôle 6.
Du haut en bas de la tour sont disposées des rampes étagées 7 dont le détail est représenté fig. 2. Ces rampes 7 sont composées de lames en céramiques talonnées 8 qui reposent sur des supports 9 fixés aux parois de la tour 1 et qui se superposent en persiennes. Ces lames superposées se recouvrent partiellement de façon que la matière en traitement quittant une lame tombe sur la lame immédiatement inférieure. Elles laissent néanmoins entre elles des passages 10 pour les gaz, mais sans permettre le passage en 10 des matières solides en traitement, imbibées de liquide.
Des vibrateurs 11 sont fixés extérieurement aux parois de la tour. Les vibrations sont transmises aux rampes 7 par la tour ellexmême qui les porte. Les matières qui reposent sur les rampes se trouvent donc maintenues en un mouvement d'agitation permanente et descendent régulièrement, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens dfagitation intérieurs à la tour ou des dispositifs toujours délicats de transmission entre des vibrateurs extérieurs à la tour et les rampes. La pente des rampes est b déber- minée expérimentalement pour permettre à la matière traitée une durée de séjour convenable pour le traitement qu'elle a à subir.
L'usage combiné des rampes 7 et des vibrateurs 11 permet d'assurer le passage continu de la matière malgré une pente faible des rampes 7, ce qui réduit considérablement l'encombrement de la tour 1.
Certaines lames telles que 12 sont perforées comme un crible pour permettre des extractions locales de liquide. Le liquide tombe alors dans une auge 13, puis s'écoule dans un déversoir 14 d'où il est extrait par une canalisation 15. On peut ainsi effectuer une extraction partielle des jus ou simple ment ; un prélèvement pour échantillonnage.
Des tubes perforés tels que 16 permettent un arrosage local, combiné ou non avec le prélèvement on 13-14-15.
De même, on peut recueillir sur un ou deux étages les produits liquides formés sur les étages précédents. Les rampes de cet étage sont alors complètement perforées comme indiqué en 17. Elles peuvent être arrosées à l'eau ou à l'acide. Les produits liquides sont recueillis dans l'auge 18 en tôle ébonitée.
A la partie inférieure de la tour est aménagée une chambre 19 qui reçoit par la tubulure 4 un gaz qui assure le traitement de la matière descendant sur les rampes successives 7.
Le dispositif qui vient d'être décrit comme utilisable pour le traitement des matières végétales par les acides, peut servir à celui de toutes autres matières solides imbibées de liquide. Il s'applique notamment à la saccharification du bois et remplace avan tageus oment les diffuseurs utilisés ordinai- rement pour cette opération. Il peut servir aussi pour assurer le séchage et la récupération de l'acide des produits ayant subi la saccharification. Il s'appliquerait également à tout traitement analogue sur des matières de consistances semblables.
Device for the continuous treatment of solids using fluids.
The current. The invention relates to a device for the continuous treatment of solid materials with the aid of fluids. It relates more especially to the treatment of plant materials with liquid or gaseous acids, in particular with a view to saccharification operations of said materials, or their drying after hydrolysis.
For such treatments, in fact, large equipment is generally used, such as batteries of diffusers, which require complicated piping and valve systems. This usually results in considerable capital investment and; very high labor costs.
The device which is the object of the present invention makes it possible, with reduced capital expenditure, to ensure the continuous treatment of the materials in question in a simple manner with a small staff.
This device comprises a tower with floors in which the material being treated descends while passing from one floor to another; it is characterized in that said stages are formed by louvered ramps inclined downwards and partially overlapping and arranged so that the.
material follows in descending a zigzag path, said louvers being established so as to allow the passage of a gaseous current flowing through the ramps, and the descent of the treated material being favored by a vibration movement communicated to said ramps by vibrators arranged outside the tower and causing said tower itself to vibrate, imparting a vibrating movement to said ramps.
Thanks to the louvered arrangement, .com combined with the action of the vibrators, the material poured onto the ramps gradually descends into the tower while being constantly agitated, which favors the treatment throughout the mass. The slope of the ramps can be low, which makes it possible to reduce the tower han- dling, and therefore its construction costs. At the same time, gaseous products can have access through the material being treated, after passing through the louvers of the ramps, which is favorable to the. regularity of operations which are carried out continuously.
Some parts of the louvered ramps can be perforated to allow liquids to pass, which either allows any desirable samples to be taken or the reactions to be carried out appropriately.
With the ramps, with or without perforated parts, can be arranged discharge devices. liquids, such as water, motets, juices, acids, etc., on the material being processed and devices for receiving liquids, such as juices loaded with sugar. p] acés under said ramps These devices make it possible to adjust the operations and even to modify their orientation in the desired direction.
Heating or cooling means can be added either to the tower or to part of it, or to the devices for implementing the aforementioned sprinkling liquids.
The appended drawings show, by way of example, an embodiment of the device which is the subject of the invention, provided for the treatment of plants with r acids.
Fig. 1 is an overall view in vertical section;
Fig. 2 is a view on a larger scale of queIques elements of the device in vertical section;
Fig. 3 is a view similar to FIG. 2, but in cross section.
The device shown is constituted by a tower 1. The latter is of rectangular section to facilitate its construction; but this section could have another form.
The walls of the tower are made of acid-resistant material, such as basalt, bakelized wood, sheet steel with an internal coating of ebonite, lava, or other product, reinforced cement coated with ceramic, etc. On the top of the tower is arranged the dispensing device 2 of the products to be treated. At the bottom of the tower is provided a means of evacuation 3 of the treated products. Devices for introducing treatment fluids such as 4, 5, are suitably placed, as well as control orifices 6.
From top to bottom of the tower are arranged stepped ramps 7, the detail of which is shown in fig. 2. These ramps 7 are composed of heeled ceramic slats 8 which rest on supports 9 fixed to the walls of the tower 1 and which are superimposed as louvers. These overlapping blades partially overlap so that the process material leaving one blade falls onto the immediately lower blade. They nevertheless leave between them passages 10 for the gases, but without allowing the passage of solids in treatment 10, soaked in liquid.
Vibrators 11 are attached externally to the walls of the tower. The vibrations are transmitted to the ramps 7 by the tower itself which carries them. The materials which rest on the ramps are therefore kept in a permanent stirring movement and descend regularly, without it being necessary to provide stirring means inside the tower or always delicate transmission devices between vibrators outside the tower. tower and ramps. The slope of the ramps is determined experimentally to allow the material treated a suitable residence time for the treatment it has to undergo.
The combined use of the ramps 7 and the vibrators 11 makes it possible to ensure the continuous passage of the material despite a low slope of the ramps 7, which considerably reduces the size of the tower 1.
Some blades such as 12 are perforated like a screen to allow local liquid extractions. The liquid then falls into a trough 13, then flows into a weir 14 from which it is extracted through a pipe 15. It is thus possible to perform a partial extraction of the juices or simply; a sample for sampling.
Perforated tubes such as 16 allow local watering, combined or not with the sampling on 13-14-15.
Likewise, the liquid products formed on the previous stages can be collected on one or two stages. The ramps of this stage are then completely perforated as indicated in 17. They can be sprayed with water or acid. The liquid products are collected in the ebonite sheet trough 18.
At the lower part of the tower, there is a chamber 19 which receives through the pipe 4 a gas which ensures the treatment of the material descending on the successive ramps 7.
The device which has just been described as usable for the treatment of plant materials with acids, can be used for that of all other solid materials soaked in liquid. It applies in particular to the saccharification of wood and, in advance, replaces the diffusers ordinarily used for this operation. It can also be used for drying and recovering the acid from the products which have undergone saccharification. It would also apply to any similar treatment on materials of similar consistencies.