Procédé et installation pour l'extraction, sous forme d'émulsions et à partir de matières oléagineuses d'origine végétale, de matières grasses destinées à des usages techniques. On connaît de nombreux procédés pour retirer des végétaux oléagineux les matières grasses (huile, graisse) qu'ils contiennent. Ces procédés mettent en #uvre des moyens mécaniques (pression) on des moyens physi ques (solvants) ou encore des moyens chi miques. Tous ces procédés entraînent des pertes plus ou moins grandes de matières grasses. La présente invention, qui permet d'éviter ces inconvénients, comprend une procédé polur l'extraction, sous forme d'émulsions, de ma tières grasses d'origine végétale destinées à des usages techniques, notamment à la fabri cation clé savons.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on soumet les matières oléagineuses à l'action d'ultrasons.
Il est avantageux d'accroître préalable ment la teneur en gaz dissous des cellules des matières à traiter, ce qui facilite l'action des ultrasons.
D'autre part, la rupture éventuelle des émulsions obtenues est avantageusement réa lisée par traitement, de celles-ci à l'aide d'ultrasons de basse fréquence.
L'invention comprend aussi une installation pour la mise en eeuvre du procédé ci-dessus, installation caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil clé traitement par les ultrasons. Les émulsions de matières grasses végé tales à usages techniques obtenues par le pré sent procédé sont habituellement d'une grande finesse, qualité qui leur confère une réactivité élevée vis-à-vis de certains agents chimiques. Les produits clé départ, auxquels s'applique le procédé selon l'invention, peuvent être des produits végétaux bruts ou clés produits ayant déjà subi une extraction partielle.
Ils peu vent provenir, par exemple, de presses con tinues ou de tout autre appareil travaillant par pression out permettant, d'extraire, par un moyen quelconque, une fraction de la matière grasse contenue dans la matière première.
Habituellement, les matières végétales à traiter sont d'abord amenées à un état de division suffisant pour permettre leur entrai- nement par simple pression ou par tout autre moyen mécanique dans l'installation de trai tement.
On peut faciliter cet entraînement en ajoutant à la masse une certaine quantité de liquide. Ce liquide peut avantageusement être lui solvant de la matière grasse. Dans ce cas, le solvant .ajouté à titre de fluidifiant pourra, jouer un rôle actif dans le traitement ultérieur de la matière grasse.
Pour fluidifier la masse, on peut utiliser, par exemple, un dérivé chloré ou pol@-chloré ou encore le sulfure ou le tétrachlorure de carbone ou un hydrocarbure.
On peut aussi utiliser de l'eau ou des so lutions salines appropriées. Dans ce cas, on réglera le pH du liquide suivant la nature de la matière à traiter. En général, un pH élevé favorise l'émulsion des matières grasses.
On peut encore envisager l'addition d'agents auxiliaires tels que des moussants ou des émulsionnants appropriés.
Avant de traiter par les ultrasons les ma tières premières, il peut être avantageux, comme déjà dit, d'accroître la teneur en gaz dissous des cellules. On facilite ainsi la for- nation de bulles sous l'action des ultrasons, bulles qui, à leur tour, favorisent l'éclatement des parois des cellules.
Pour obtenir cet accroissement de teneur en gaz dissous, on peut saturer par pression les produits en cours de traitement avec de l'air, de l'azote, de l'hydrogène ou du gaz car bonique, si la matière grasse est siccative.
On obtient un résultat analogue si l'on provoque au préalable une fermentation par tielle des produits végétaux. Ce traitement a l'avantage particulier de ramollir les parois cellulaires et, par suite, de faciliter leur rup ture.
Lorsque les matières premières présentent une structure lacunaire, il est possible de sup primer une partie des traitements précédents, par exemple la saturation par des gaz dissous ou la fermentation partielle.
Les matières premières brutes ou éven tuellement traitées au préalable, comme on vient de le décrire, sont ensuite soumises à l'action d'ultrasons. Ceux-ci créent une agita tion moléculaire qui fait éclater les cellules végétales avec ou sans l'aide de la pression interne produite par les gaz éventuellement dégagés, et émulsionne les graisses et huiles contenues dans ces cellules.
La période des ultrasons est, par exemple, réglée de manière à obtenir en moyenne de 104 à 10E cycles par seconde. La fréquence optimum. va de 10' à 3 X 106 cycles par se conde. La durée du traitement peut varier de quelques secondes à quelques minutes sui vant les matières à traiter.
A la fin du traitement par les ultrasons, on obtient une émulsion de matières grasses souillées par les débris cellulaires des pro duits qui contenaient les graisses ou les huiles. On peut séparer ces impuretés par un moyen quelconque connu, tel qu'une filtration, une hypercentrifugation, etc., de manière à obte nir une émulsion propre.
Celle-ci peut ultérieurement être traitée de diverses manières, suivant le but qu'on se propose d'atteindre.
Par exemple, on peut extraire la matière grasse par -Lui dissolvant. Ce dissolvant peut avoir été ajouté, au moins .partiellement, au cours de 1-a préparation des matières pre mières, comme déjà indiqué.
On peut encore briser l'émulsion de toute manière connue pour rassembler la matière grasse en une masse continue. Pour cela, on traite l'émulsion par électrophorèse ou par centrifugation ou on modifie convenablement le<B>pH</B> du milieu. On ,peut aussi combiner entre eux deux ou plusieurs de ces moyens.
Avantageusement, on brise l'émulsion en la soumettant à des ultrasons de basse fré quence.
Les émulsions de matières grasses obtenues par le procédé suivant l'invention, peuvent aussi être traitées directement par certains agents chimiques, avec lesquels elles réagissent presque instantanément. Parmi les traite ments chimiques qui peuvent leur être appli qués, on peut .citer la saponification, la dés- odorisation, l'oxydation, l'hydrogénation, la sulfonation, la polymérisation, etc.
On va maintenant décrire, à titre d'exem ple, une installation permettant la mise en oEuvre du procédé décrit.
On se réfère au dessin annexé, où: La fig. 1 est un schéma général de ladite installation, et les fig. 2 et 3 sont des vues de détail d'ap pareils à ultrasons.
L'installation représentée comprend un broyeur A dans lequel les matières premières sont broyées à une finesse convenable. On effectue aussi dans le broyeur le mélange éventuel des matières premières et des di luants, des solvants et autres agents auxi liaires (moussants, émulsionnants, etc.).
La matière première ainsi amenée à l'état de division et de fluidité convenable est en traînée par une pompe de circulation 1 ou par une vis d'Archimède dans un vase à satura tion ou à fermentation B. La matière pre mière se sature en gaz dissous ou subit une fermentation et passe ensuite dans l'appareil à ultrasons C.
La matière première peut, si on le désire, passer directement du broyeur A à l'appareil, à ultrasons C par une canalisation de dériva tion 2.
L'appareil à ultrasons C est constitué essentiellement par un tube ou un faisceau de tubes de faible section. Les parois du tube comportent, de place en place, des fenêtres fermées par de minces plaques de quartz 3 sensiblement parallèles à l'axe du tube. Les plaques 3 sont excitées par des condensateurs (non représentés) recevant un courant alter natif de haute fréquence.
Dans une variante représentée à la fig. 2, on utilise un tube ou un faisceau de tubes plats qui contiennent, au voisinage de leur plan de symétrie, des lames de quartz 4, dont les deux faces sont au contact du produit à traiter.
La fig. 3 représente une autre variante, dans laquelle une même lame de quartz 5 est utilisée à produire des ultrasons dans deux tubes contigus 6 et 6' qui portent deux fenê tres convenables en regard l'une de l'autre.
Il peut être avantageux d'utiliser pour les lames de quartz des échantillons provenant d'un cristal aussi maclé que possible.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux consiste à incliner légèrement les uns relativement aux autres les quartz qui se font vis-à-vis ou qui se suivent, On multiplie ainsi les microtourbillons et les variations de pression locale dont dépendent l'éclatement des cellules, la séparation des corps gras d'avec leur support et leur émulsion dans le liquide ambiant. Les périodes des ultrasons sont réglées de manière à produire 104 à 5 X 10s cycles par ; seconde et, de préférence, 105 à 3 X 10s cycles par seconde. La puissance absorbée par cha- curr des quartz varie, suivant la difficulté d'extraction du corps gras, de un hectowatt ,t quelques kilowatts.
A sa sortie de l'appareil à ultrasons C, l'émulsion obtenue passe dans un filtre D otz elle est. débarrassée des débris cellulaires ou des matières qui retenaient les matières grasses. On pourrait utiliser, au lieu du filtre e D, tout autre appareil permettant d'obtenir le même résultat, tel qu'une hy percentrifugeuse.
L'émulsion passe ensuite dans les appa reils de traitement ultérieur non représentés. Ces appareils peuvent comporter notamment e un appareil à ultrasons analogue à celui qui vient d'être décrit et. destiné à briser l'émul sion par application à celle-ci d'ultrasons à basse fréquence. Là. encore, il peut être avan tageux d'incliner les larves de quartz relative- ; ment les -unes aux autres pour multiplier les variations de pression locale et, par suite, fa voriser la rupture de l'émulsion.
Bien entendu, le procédé et l'installation. suivant l'invention ne sont pas limités aux ; modes de réalisation particuliers qui ont été décrits et représentés. De nombreuses va riantes peuvent être envisagées dans le cadre de l'invention.