Procédé et installation pour concentrer par congélation un liquide formé d'un dissolvant et de substances solides en solution dans ce dissolvant La présente invention a pour objets un procédé et une installation pour concentrer par congélation un liquide formé d'un dissolvant et de substances solides en solution dans ce dissolvant.
Le procédé et l'installation peuvent être utilisés, notamment, pour concentrer les jus d'origine végé tale, par exemple les jus de fruits et les décoctions de café, le lait, des solutions de substances chimi ques, par exemple de résines sensibles<B>à</B> la chaleur, etc.
Dans le brevet<B>USA</B> M, <B>2559205</B> sont décrits des procédés et installations- pour la concentration de substances telles que celles mentionnées ci-dessus<B>;</B> dans ces procédés, la séparation du dissolvant con gelé, par exemple de l'eau, du jus traité, est réalisée par centrifugation. Or, l'essoreuse centrifuge consti tue un appareillage relativement coÛteux, travaillant <B>à</B> grande vitesse et qu'il est souhaitable de remplacer par un appareillage aussi efficace mais moins coû teux, La présente invention permet de séparer effica cement et économiquement les cristaux de dissolvant congelé<B>du</B> milieu liquide qui les contient, en évitant les grandes vitesses nécessaires<B>à</B> la centrifugation.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on communique au mélange de liquide et de cnîs- taux un mouvement ascendant le long d'un tamis tout en exerçant sur lui une pression mécanique ainsi qu'une aspiration pour obliger le liquide<B>à</B> se séparer des cristaux en traversant le tamis.
Pour mettre en #uvre ce procédé, on peut utili ser une installation semblable<B>à</B> celle qui est décrite dans le brevet cité plus haut et comprenant une chambre collectrice dans laquelle la glace et la masse fluide se déposent de façon pratiquement continue sur une vis sans fin légèrement inclinée sur l'horizon tale. Cette vis sans fin est placée sur un tamis per foré que l'on soumet<B>à</B> une aspiration destinée<B>à</B> faire passer le liquide<B>à</B> travers. La glace dont on a retiré le jus circule<B>de</B> bas en haut sur la vis sans fin <B>à</B> travers un canal allant en se rétrécissant, le rétré cissement servant<B>à</B> empêcher la formation de trous dans la matière en circulation et, par conséquent,<B>à</B> maintenir une bonne aspiration.
Sur son parcours, la glace peut passer<B>à</B> travers un léger jet d'eau destiné <B>à</B> enlever le jus qui pourrait adhérer aux particules de glace, et la glace est ensuite déchargée de la chambre collectrice. Le jus concentré peut être re cueilli dans une seconde chambre et renvoyé<B>à</B> volonté dans le cycle des opérations pour une con centration ultérieure. L'invention est décrite ci-après en se référant au dessin annexé, dans lequel: La fig. <B>1</B> est une vue schématique d'ensemble d'une installation de déshydratation continue et gra duelle.
La fig. 2 est une vue en coupe<B>à</B> échelle agrandie des moyens de séparation.
La fig. <B>3</B> est une vue du dispositif de commande automatique électrique de l'installation.
La fig. 4 est une vue de détail d'une vanne des réservoirs de congélation, et la fig. <B>5</B> est une vue en élévation de l'extrémité de la chambre collectrice.
Si l'on se réfère<B>à</B> la fi-.<B>1,</B> on voit qu'un réser voir d'alimentation<B>1</B> de jus brut, refroidi par un liquide réfrigérant passant d'une conduite<B>3 à</B> travers une chemise 2 et en sortant par une conduite 4, est muni<B>à</B> son extrémité inférieure d'un tuyau d'éva cuation<B>17</B> muni d'une vanne<B>18</B> commandée élec triquement.
Un réservoir 20 placé au-dessous de la sortie de la conduite<B>17</B> est muni d'une chambre de congélation 21 isolée en 2,2 et reliée<B>à</B> un dispositif usuel de réfrigération comprenant un réservoir<B>100</B> contenant un liquide réfrigérant<B>101,</B> et un serpentin réfrigérant<B>109-</B> plongeant dans le liquide<B>101.</B> Une pompe<B>103</B> fait circuler le liquide réfrigérant<B>à</B> tra vers une conduite 104, une vanne de commande thermostatique <B>105</B> et la chambre 21<B>;</B> le réfrigérant est ramené au réservoir<B>100</B> par une conduite<B>106.</B> D'autres réservoirs<B>39,</B> 44, 49 et 54 sont réfrigérés sous contrôle de façon semblable.
Chacun des réser voirs tels que le réservoir 20 est muni d'une poulie de transmission<B>23,</B> d'un arbre 24 et de pales d'agi tateur verticales et horizontales<B>25, 26.</B> Un autre agitateur<B>à</B> hélice 20a, avec pas de<B>18</B> degrés, est commandé par un arbre passant<B>à</B> travers l'alésage de l'arbre creux<B>20b</B> de Pagitateur-racleur. L'hélice 20a tourne dextrorsum. <B>à 600,</B> jusqu'à<B>800</B> tours par minute, et l'agitateur-racleur tourne senestrorsum <B>à</B> environ<B>125</B> tours par minute.
Le réservoir 20 se décharge par une vanne<B>29</B> qui, avec les vannes 40, 45, 54 et<B>55,</B> est comman dée par une minuterie pilote<B>19</B> qui comprend une série de commutateurs de commande<B>à</B> cames<B>90</B> dont chacun est commandé par l'une des cames<B>91</B> d'une série. Les cames<B>91</B> sont individuellement reliées, d'autre part, avec des vannes<B>18, 52,</B> 47, 43, <B>37</B> et<B>57</B> et sont entrailnées successivement par le moteur<B>92.</B> La succession particulière des opérations est décrite dans le brevet américain<B>M, 2552525</B> et n'a pas besoin par conséquent d'être<B>à</B> nouveau<B>dé-</B> crite ici.
Les vannes<B>29,</B> 40, 45, 54 et<B>55</B> sont individuel lement fermées lorsque le liquide ne doit pas les tra verser et chacune d'entre elles est rendue pratique ment étanche<B>à</B> l'air pour permettre de faire le vide dans la chambre<B>30,</B> comme il sera décrit ci-après.
Chacun des réservoirs 20,<B>39,</B> 44, 49 et 54 com munique avec une chambre collectrice<B>30</B> en matière isolante par l'entremise d'une conduite isolée telle que<B>28,</B> et la chambre<B>30</B> contient une vis sans fin transporteuse<B>31</B> qui est entraînée en rotation conti nue par un moteur<B>32.</B> La vis sans fin<B>31</B> s'étend vers le haut jusqu'à l'orifice<B>61</B> d'un canal allant en se rétrécissant 64, et elle est placée au-dessus d'un tamis perforé<B>62.</B>
Le canal 64 est muni d'un bec fixé en<B>66,</B> des tiné<B>à</B> projeter un léger jet d'eau sur la masse de g glace qui circule de bas en haut dans le canal. De la partie inférieure de la chambre<B>30</B> part une tubu lure<B>33</B> dont l'extrémité inférieure débouche dans un réservoir 34.
Ce réservoir 34 est muni<B>à</B> sa par tie supérieure d'une tubulure<B>à</B> laquelle est reliée une pompe<B>à</B> vide<B>60,</B> tandis que la partie inférieure dudit réservoir est munie d'une ouverture<B>à</B> laquelle est reliée une pompe de renvoi<B>35</B> communiquant avec une conduite de renvoi dans le circuit telle que représentée en<B>38.</B>
Le fonctionnement de l'installation est le suivant la chambre collectrice<B>30</B> reçoit une certaine quan tité du mélange de jus et de glace provenant de l'un des réservoirs tels que 20 et les parois coniques de cette chambre, telles que représentées dans la fig. <B>5,</B> amènent cette boue sur la vis sans fin<B>31.</B> On appli que le vide par le tuyau<B>33</B> au tamis<B>62</B> et<B>à</B> la masse pâteuse transportée sur la vis sans fin<B>31.</B> Le jus est donc aspiré de la masse vers le bas<B>à</B> travers le tuyau <B>33</B> et passe dans le réservoir sous-jacent 34.
Entre temps, la masse de glace qui se trouve sur la vis sans fin en mouvement est poussée vers le haut<B>à</B> travers l'extrémité du canal hélicoïdal<B>31</B> où elle reçoit un léger jet d'eau du bec<B>66 ;</B> ce rinçage permet d'éliminer efficacement toute trace de jus de la masse de glace et de faire descendre le jus ainsi récupéré dans le réservoir 34. La glace passe ensuite de cette chambre par l'orifice<B>61</B> et peut être utilisée dans d'autres opérations de réfrigération de l'appa reil. Le jus recueilli dans le réservoir 34 est renvoyé dans le circuit aux réservoirs de réfrigération<B>39,</B> 44, 49 et 54, comme l'exige la concentration ultérieure du jus.
<B>Il y</B> a lieu de noter que la masse de glace empê che effectivement l'air de pénétrer dans la chambre par l'orifice<B>61,</B> ce qui assure un fonctionnement efficace de l'appareil d%spiration.