CH641368A5 - COUNTER-CURRENT EXTRACTOR. - Google Patents

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CH641368A5
CH641368A5 CH443781A CH443781A CH641368A5 CH 641368 A5 CH641368 A5 CH 641368A5 CH 443781 A CH443781 A CH 443781A CH 443781 A CH443781 A CH 443781A CH 641368 A5 CH641368 A5 CH 641368A5
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CH
Switzerland
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enclosure
screw
extracted
counter
extractor
Prior art date
Application number
CH443781A
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French (fr)
Inventor
Timothy Ralston Lang
Donald John Casimir
Original Assignee
Howden Equip Serv Pty
Commw Scient Ind Res Org
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G33/00Screw or rotary spiral conveyors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23NMACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N1/00Machines or apparatus for extracting juice
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/02Solvent extraction of solids
    • B01D11/0215Solid material in other stationary receptacles
    • B01D11/0223Moving bed of solid material
    • B01D11/0226Moving bed of solid material with the general transport direction of the solids parallel to the rotation axis of the conveyor, e.g. worm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1143Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections screw-shaped, e.g. worms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00Production of sugar juices
    • C13B10/08Extraction of sugar from sugar beet with water
    • C13B10/10Continuous processes
    • C13B10/107Continuous processes with transportation in the form of thin layers, e.g. by endless chains

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Description

La présente invention concerne un extracteur à contre-courant comprenant une vis de transport pour l'extraction à contre-courant de matériaux solubles ou de dispersions à partir d'un substrat. The present invention relates to a counter-current extractor comprising a transport screw for the counter-current extraction of soluble materials or dispersions from a substrate.

Des extracteurs à contre-courant sont bien connus dans l'industrie de traitement alimentaire pour l'extraction en continu de liquide, de solubles et de matériaux de particules fines à partir de solides associés. De tels extracteurs comprennent généralement une paire de vis de transport parallèles et de rotation contraire montées dans une enceinte allongée inclinée ou verticale, qui prend la forme d'une auge ou d'un tube entièrement enfermé. Le matériau à traiter, tel que la betterave à sucre hachée, est introduit dans l'extrémité inférieure de l'enceinte et transporté vers le haut par rotation de la vis tandis qu'un liquide d'extraction (généralement de l'eau) est introduit dans la partie supérieure de l'enceinte et s'écoule vers le bas par gravité. Des extracteurs à contre-courant à une seule vis sont également connus, mais sont considérés comme étant relativement inefficaces parce que le matériau solide tend à s'amonceler sur un côté de l'enceinte, tandis que la liqueur tend à s'écouler relativement librement et sans rencontrer d'obstacles vers le bas de l'autre côté. Un problème semblable peut se poser avec des vis doubles, mais à un moindre degré, parce que la rotation contraire favorise une distribution plus uniforme des solides sur la largeur des vis. Countercurrent extractors are well known in the food processing industry for the continuous extraction of liquids, solubles and fine particulate materials from associated solids. Such extractors generally include a pair of parallel and counter-rotating transport screws mounted in an elongated inclined or vertical enclosure, which takes the form of a fully enclosed trough or tube. The material to be treated, such as chopped sugar beet, is introduced into the lower end of the enclosure and transported upwards by rotation of the screw while an extraction liquid (generally water) is introduced into the upper part of the enclosure and flows downwards by gravity. Single screw countercurrent extractors are also known, but are considered to be relatively ineffective because the solid material tends to pile up on one side of the enclosure, while the liquor tends to flow relatively freely and without encountering any obstacles down on the other side. A similar problem can arise with double screws, but to a lesser degree, because the opposite rotation promotes a more uniform distribution of solids across the width of the screws.

Les vis de transport simples offrent les avantages importants que sont la simplicité et l'économie en comparaison des extracteurs à contre-courant à deux vis, et des essais ont été effectués pour améliorer le rendement de ces extracteurs à une seule vis. On a découvert de manière surprenante que le rendement de fonctionnement des extracteurs à contre-courant peut être sensiblement amélioré par le moyen relativement simple qui consiste à inverser de manière intermittente le sens de rotation de la vis de transport. L'inversion du sens de rotation de la vis de transport a pour résultat d'ouvrir la masse relativement compactée de matériaux extraits permettant au liquide d'extraction de pénétrer dans la masse. Le liquide d'extraction est alors exprimé de la masse lorsque la vis de transport reprend son sens de rotation initial, transportant avec lui du matériau extrac-tible dissous et dispersé. Simple transport screws offer the important advantages of simplicity and economy compared to two-screw counter-current extractors, and attempts have been made to improve the performance of these single-screw extractors. It has surprisingly been found that the operating efficiency of counter-current extractors can be significantly improved by the relatively simple means of intermittently reversing the direction of rotation of the conveyor screw. Reversing the direction of rotation of the transport screw results in opening the relatively compacted mass of extracted materials allowing the extraction liquid to enter the mass. The extraction liquid is then expressed in mass when the transport screw returns to its initial direction of rotation, transporting with it extractable material which is dissolved and dispersed.

L'extracteur selon la présente invention est défini par la revendication 1. The extractor according to the present invention is defined by claim 1.

Bien que la présente invention soit décrite ci-après en référence aux extracteurs à contre-courant utilisant une simple vis de transport, il est à noter qu'elle peut être utilisée avec des extracteurs à contre-courant ayant plusieurs vis de transport. De plus, l'exposé suivant se limite à l'utilisation d'extracteurs à vis pour l'extraction de composants de matériaux végétaux et autres, tandis qu'en pratique des extracteurs peuvent être utilisés pour ce que l'on peut décrire comme l'inversion de l'extraction, c'est-à-dire pour l'imprégnation de matériaux solides avec une liqueur. Although the present invention is described below with reference to the counter-current extractors using a simple transport screw, it should be noted that it can be used with counter-current extractors having several transport screws. In addition, the following discussion is limited to the use of screw extractors for the extraction of components from plant and other materials, while in practice extractors can be used for what can be described as: inversion of the extraction, that is to say the impregnation of solid materials with a liquor.

Dans un mode préférentiel de réalisation de la présente invention, le côté de la rampe de la vis de transport qui n'est pas actif pour déplacer le matériau vers ladite autre extrémité de l'enceinte est pourvu d'une pluralité de nervures disposées sensiblement radialement en des points espacés sur la longueur de la vis de transport. Ces nervures servent à engager la masse sensiblement compactée de matériaux de substrats solides dans l'extracteur ainsi qu'à faciliter sa mise en morceaux pour permettre une infiltration libre du liquide d'extraction dans la masse de matériaux solides. Si on le désire, ces nervures peuvent également être prévues sur la surface de la rampe qui agit pour déplacer le matériau solide d'une extrémité à l'autre de l'enceinte. In a preferred embodiment of the present invention, the side of the ramp of the transport screw which is not active for moving the material towards said other end of the enclosure is provided with a plurality of ribs arranged substantially radially at points spaced along the length of the transport screw. These ribs serve to engage the substantially compacted mass of solid substrate materials in the extractor as well as to facilitate its breaking up to allow free infiltration of the extraction liquid into the mass of solid materials. If desired, these ribs can also be provided on the surface of the ramp which acts to move the solid material from one end to the other of the enclosure.

Il est préférable que des moyens de filtration soient prévus pour filtrer le liquide extrait avant qu'il ne soit enlevé en sortant par une extrémité de l'enceinte. Les moyens de filtre comprennent de préférence une plaque s'étendant au travers de l'enceinte transversalement à — ou adjacente à — la première extrémité, et au travers de laquelle se projette un arbre d'entraînement pour la vis de transport. La plaque est pourvue d'au moins une ouverture au travers de laquelle du liquide d'extraction peut passer, et un disque de filtration est prévu juxtaposé à la plaque sur son côté distant de l'autre extrémité de l'enceinte et conçu pour tourner avec l'arbre d'entraînement de la vis de transport au-delà de ladite ouverture, ou lesdites ouvertures, dans la plaque de manière à être autonettoyante. It is preferable that filtration means are provided to filter the extracted liquid before it is removed by exiting through one end of the enclosure. The filter means preferably comprise a plate extending through the enclosure transversely to - or adjacent to - the first end, and through which a drive shaft for the transport screw projects. The plate is provided with at least one opening through which extraction liquid can pass, and a filtration disc is provided juxtaposed with the plate on its side distant from the other end of the enclosure and designed to rotate with the drive shaft of the transport screw beyond said opening, or said openings, in the plate so as to be self-cleaning.

Des moyens sont prévus pour recycler le liquide d'extraction de la première extrémité de l'enceinte, pour le chauffer à une certaine température désirée, et le renvoyer dans l'enceinte en un point situé entre la première extrémité et l'autre extrémité de l'enceinte. Une proportion appropriée de liquide d'extraction refoulé par l'extrémité inférieure de l'enceinte est avantageusement déviée sur un échangeur de chaleur indépendant où il est chauffé et recirculé vers l'enceinte en un point situé au-dessus de la première extrémité. L'objectif étant d'obtenir un chauffage rapide du matériau au début du traitement, la liqueur chauffée recirculée doit être introduite dans la moitié inférieure de l'enceinte, de préférence en un point situé entre Via et V* environ de la longueur de l'enceinte à partir de ladite extrémité. Means are provided for recycling the extraction liquid from the first end of the enclosure, for heating it to a certain desired temperature, and returning it to the enclosure at a point situated between the first end and the other end of the enclosure. An appropriate proportion of extraction liquid discharged from the lower end of the enclosure is advantageously diverted to an independent heat exchanger where it is heated and recirculated to the enclosure at a point located above the first end. The objective being to obtain a rapid heating of the material at the start of the treatment, the recirculated heated liquor must be introduced into the lower half of the enclosure, preferably at a point located between Via and V * about the length of l enclosure from said end.

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Dans un autre raffinement, l'extracteur est également pourvu de moyens pour assurer un niveau prédéterminé du liquide d'extraction dans les régions inférieures de l'enceinte, étant donné qu'il a été démontré que le contact solides/liquide est amélioré si le liquide d'extraction peut s'accumuler dans une certaine mesure commandée au voisinage du point de chargement des solides. In another refinement, the extractor is also provided with means for ensuring a predetermined level of the extraction liquid in the lower regions of the enclosure, since it has been demonstrated that the solid / liquid contact is improved if the extraction liquid can accumulate to some extent controlled near the point of loading of solids.

Des moyens de commandes appropriés pourraient, par exemple, détecter le niveau de la liqueur et compenser les changements par un ajustement automatique des débits de sortie et/ou d'entrée du liquide d'extraction. Appropriate control means could, for example, detect the level of the liquor and compensate for the changes by automatic adjustment of the output and / or input flow rates of the extraction liquid.

L'enceinte de l'extracteur est pourvu de préférence d'une doublure ou chemise au travers de laquelle un fluide peut passer. De cette manière, la température de l'enceinte et, dans une certaine mesure, la température de son contenu peuvent être commandées. The extractor enclosure is preferably provided with a lining or jacket through which a fluid can pass. In this way, the temperature of the enclosure and, to some extent, the temperature of its contents can be controlled.

Les moyens d'entraînement de l'extracteur peuvent comprendre tout moyen approprié d'entraînement réversible. Il est préférable que les moyens d'entraînement comprennent un moteur électrique ou un moteur hydraulique qui soit réversible. Dans un autre mode de réalisation, une boîte de vitesses d'inversion peut être interposée entre le moteur et la transporteuse à vis. The extractor drive means may include any suitable reversible drive means. It is preferable that the drive means comprise an electric motor or a hydraulic motor which is reversible. In another embodiment, a reversing gearbox can be interposed between the motor and the screw conveyor.

De la même manière qu'avec les extracteurs qui sont entraînés avec un mouvement de la vis en continu en marche avant, la performance des extracteurs fonctionnant selon les principes énoncés ci-dessus sera influencée par de nombreux facteurs, tel que la nature de la charge, la température de la charge, la vitesse d'écoulement ou débit de la liqueur, l'inclinaison de la vis, la vitesse de rotation de la vis et l'angle de l'hélice de la vis, et les différentes opérateurs modifieront ces facteurs pour satisfaire leurs besoins particuliers. Néanmoins, pour un rendement maximal, il existe une relation optimale entre le temps de fonctionnement en marche avant de la ou des vis et le temps de fonctionnement en marche inversée ou arrière. Enoncé d'une manière générale, cela signifie que, de préférence, le temps net de fonctionnement en marche avant de la vis ne devrait pas dépasser 75% environ; de manière préférable, il ne devrait pas dépasser 50% environ et, de manière encore plus préférable, il ne devrait pas dépasser 25% environ. In the same way as with extractors which are driven with a continuous screw movement in forward, the performance of extractors operating according to the principles set out above will be influenced by many factors, such as the nature of the load. , the temperature of the charge, the flow speed or flow rate of the liquor, the inclination of the screw, the speed of rotation of the screw and the angle of the screw propeller, and the different operators will modify these factors to meet their particular needs. However, for maximum efficiency, there is an optimal relationship between the operating time in forward operation of the screw (s) and the operating time in reverse or reverse operation. Generally stated, this means that, preferably, the net running time of the screw forward should not exceed about 75%; more preferably, it should not exceed about 50% and, even more preferably, it should not exceed about 25%.

Dans cette description, le temps net de marche avant est défini comme suit: In this description, the net forward time is defined as follows:

où TF = le temps total de la vis avec un mouvement en avant, et TR = temps total de fonctionnement de la vis avec un mouvement arrière (inversé). where TF = the total time of the screw with a forward movement, and TR = the total operating time of the screw with a backward movement (inverted).

La production (ou rendement) de solides solubles récupérés augmente en même temps que le temps net de marche avant diminue, mais cela s'accompagne évidemment d'une diminution de la vitesse d'écoulement qui doit être prise en considération lorsqu'on détermine les conditions optimales de fonctionnement économique. The production (or yield) of recovered soluble solids increases as the net forward time decreases, but this is obviously accompanied by a decrease in the flow rate which must be taken into account when determining the optimal economic operating conditions.

Le liquide d'extraction est généralement de l'eau, bien que d'autres liquides, y compris des liquides organiques ou des solutions aqueuses ou organiques, peuvent être utilisés. Le procédé peut être utilisé pour l'extraction de matériaux solubles ou de dispersion à partir d'un matériau végétal ou de fruits tels que betteraves à sucre, sorgo sucré, raisins, marc de raisins, thé, citrons, écorce de citrons, pommes, poires, et de matériau animal tels que les têtes de poissons et les abats. Les matériaux résiduels tels que les épluchures et les trognons de pommes, les écorces de citrons et le marc de raisins peuvent également subir une extraction d'une manière exhaustive pour récupérer des composants solubles de valeur qui sont normalement jetés avec ces résidus. Des sucres solubles récupérés des épluchures et trognons de pommes ou poires pourraient être utilisés dans la préparation de sirops en boîtes ou être fermentés en alcool. D'autres résidus contiennent des matériaux tels que des colorants aromatiques, ou des matériaux spécifiques utiles tels que des pectines, qui peuvent être récupérés. Pour obtenir une extraction satisfaisante, il est préférable que les matériaux soient sous forme particu- The extraction liquid is generally water, although other liquids, including organic liquids or aqueous or organic solutions, can be used. The process can be used for the extraction of soluble or dispersing materials from a plant material or from fruits such as sugar beets, sweet sorghum, grapes, grape marc, tea, lemons, lemon peel, apples, pears, and animal material such as fish heads and organ meats. Residual materials such as peelings and apple cores, lemon peel and grape pomace can also be exhaustively extracted to recover valuable soluble components that are normally discarded with these residues. Soluble sugars recovered from the peels and stumps of apples or pears could be used in the preparation of canned syrups or be fermented in alcohol. Other residues contain materials such as aromatic colorants, or useful specific materials such as pectins, which can be recovered. To obtain a satisfactory extraction, it is preferable that the materials are in particular form.

laire, la forme des particules étant telle que le chemin de diffusion pour la migration du matériau soluble hors des particules est court dans au moins une direction. the surface, the shape of the particles being such that the diffusion path for migration of the soluble material out of the particles is short in at least one direction.

Le matériau de substrat extrait est déchargé de l'enceinte au travers de la sortie à la seconde extrémité de l'enceinte. La sortie est disposée de préférence dans une paroi latérale de l'enceinte, au-dessus du niveau de la transporteuse à vis. Une transporteuse de décharge est prévue pour déplacer le matériau de substrat extrait latéralement et vers le haut à partir de la base de l'enceinte vers la sortie. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la transporteuse de décharge à son extrémité inférieure passe autour d'un disque ou plateau qui est tourillonné sur une extension de l'arbre longitudinal de la transporteuse à vis, des moyens moteurs étant prévus pour entraîner la transporteuse de décharge indépendamment de la transporteuse à vis. The extracted substrate material is discharged from the enclosure through the outlet at the second end of the enclosure. The outlet is preferably arranged in a side wall of the enclosure, above the level of the screw conveyor. A discharge conveyor is provided to move the extracted substrate material laterally and upward from the base of the enclosure to the outlet. In a preferred embodiment of the invention, the discharge conveyor at its lower end passes around a disc or plate which is journalled on an extension of the longitudinal shaft of the screw conveyor, motor means being provided for drive the discharge conveyor independently of the screw conveyor.

Ci-après, et seulement à titre d'exemple, est décrit un mode préférentiel de réalisation de l'invention en référence aux dessins d'accompagnement, où : Hereinafter, and only by way of example, a preferred embodiment of the invention is described with reference to the accompanying drawings, in which:

la fig. 1 est un diagramme schématique d'un extracteur à contre-courant selon la présente invention; fig. 1 is a schematic diagram of a counter-current extractor according to the present invention;

la fig. 2 est une vue en plan semi-schématique d'un extracteur à contre-courant selon cette invention; fig. 2 is a semi-schematic plan view of a counter-current extractor according to this invention;

la fig. 3 est une vue en coupe de l'enceinte suivant III-III de la fig- 2; fig. 3 is a sectional view of the enclosure along III-III of fig- 2;

la fig. 4 est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité inférieure de l'enceinte et de l'extracteur à vis de la fig. 2; fig. 4 is a view in longitudinal section of the lower end of the enclosure and of the screw extractor of FIG. 2;

la fig. 5 est un graphe illustrant l'effet d'inversion par intermittence du sens de rotation de la vis de transport d'un extracteur à contre-courant selon cette invention; fig. 5 is a graph illustrating the effect of intermittently reversing the direction of rotation of the transport screw of a counter-current extractor according to this invention;

la fig. 6 est un graphe comparant les niveaux du liquide dans l'enceinte d'un extracteur à contre-courant lorsqu'il est en rotation continue dans un sens et lorsqu'il est inversé par intermittence; fig. 6 is a graph comparing the levels of the liquid in the enclosure of a counter-current extractor when it is in continuous rotation in one direction and when it is reversed intermittently;

la fig. 7 est un graphe illustrant le rendement de contact amélioré d'un extracteur à contre-courant selon cette invention; fig. 7 is a graph illustrating the improved contact efficiency of a counter-current extractor according to this invention;

la fig. 8 est un graphe illustrant l'influence du temps de rotation en avant par rapport au sens inverse sur le rendement ou la production de récupération de solides solubles en utilisant un extracteur à contre-courant selon cette invention, et la fig. 9 est une vue en coupe suivant IX-IX de la fig. 2. fig. 8 is a graph illustrating the influence of the forward rotation time with respect to the opposite direction on the yield or the recovery production of soluble solids using a counter-current extractor according to this invention, and FIG. 9 is a sectional view along IX-IX of FIG. 2.

Comme le montre la fig. 1, l'extracteur à contre-courant 10 comprend une enceinte allongée en forme d'auge 11 dans laquelle se trouve une vis de transport 12 qui est conçue pour être en rotation autour de son axe longitudinal à l'aide de moyens d'entraînement 13. L'enceinte 11 est pourvue d'une trémie d'entrée 14 pour l'introduction du matériau à extraire. La trémie 14 est disposée au-dessus de l'extrémité plus basse de la vis, car celle-ci est inclinée légèrement vers le haut vers un bec de sortie 15 pour le matériau solide qui a été traité. Une conduite d'évacuation 16 est prévue pour l'évacuation du liquide d'extraction, le liquide est introduit dans l'enceinte 11 par une conduite de charge 17. Un échangeur de chaleur 18 est monté sur une ligne de by-pass 19 pour chauffer le liquide évacué et pour le renvoyer au travers de l'ajutage 21 vers l'extrémité plus basse de l'enceinte 11 pour chauffer le matériau en traitement. As shown in fig. 1, the counter-current extractor 10 comprises an elongated trough-like enclosure 11 in which there is a transport screw 12 which is designed to be rotated about its longitudinal axis by means of drive means 13. The enclosure 11 is provided with an inlet hopper 14 for the introduction of the material to be extracted. The hopper 14 is arranged above the lower end of the screw, since the latter is inclined slightly upwards towards an outlet spout 15 for the solid material which has been treated. An evacuation pipe 16 is provided for evacuating the extraction liquid, the liquid is introduced into the enclosure 11 by a charging pipe 17. A heat exchanger 18 is mounted on a bypass line 19 for heat the evacuated liquid and return it through the nozzle 21 to the lower end of the enclosure 11 to heat the material under treatment.

Des moyens d'inversion 22 sont prévus entre les moyens d'entraînement 13 et la vis de transport 12 pour inverser de manière intermittente le sens de rotation de la vis 12. Inversion means 22 are provided between the drive means 13 and the transport screw 12 to intermittently reverse the direction of rotation of the screw 12.

Les fig 2, 3, 4 illustrent un extracteur à contre-courant qui est semblable à l'extracteur de la fig 1, et les mêmes numéros de référence sont utilisés pour identifier des pièces identiques. Figs 2, 3, 4 illustrate a counter-current extractor which is similar to the extractor in fig 1, and the same reference numbers are used to identify identical parts.

L'extracteur 10 comprend une enceinte en forme d'auge 11 dans laquelle est disposée une transporteuse à vis 12 adaptée pour tourner autour de son axe longitudinal dans l'enceinte 11. Un moteur 13 est adapté pour entraîner la transporteuse à vis 12 et comprend des moyens d'inversion 22 pour inverser de manière intermittente le sens de rotation de la vis. Le moteur 13 est connecté de manière opérationnelle à la tige 23 de la transporteuse à vis 12 par l'intermédiaire The extractor 10 comprises a trough-shaped enclosure 11 in which is disposed a screw conveyor 12 adapted to rotate around its longitudinal axis in the enclosure 11. A motor 13 is adapted to drive the screw conveyor 12 and comprises reversing means 22 for intermittently reversing the direction of rotation of the screw. The motor 13 is operatively connected to the rod 23 of the screw conveyor 12 via

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d'une paire de roues alignées 24 et 25 et une chaîne 26, le rapport des dimensions des roues 24 et 25 étant choisi de sorte que la tige 23 et donc la transporteuse à vis 12 tourne à environ 1 tr/min lorsque le moteur 13 tourne à une vitesse de fonctionnement appropriée. La tige 23 est supportée dans des paliers 27 et 28 montés à chaque extrémité de l'enceinte 11. a pair of aligned wheels 24 and 25 and a chain 26, the ratio of the dimensions of the wheels 24 and 25 being chosen so that the rod 23 and therefore the screw conveyor 12 rotates at approximately 1 rpm when the motor 13 rotates at an appropriate operating speed. The rod 23 is supported in bearings 27 and 28 mounted at each end of the enclosure 11.

La transporteuse à vis 12 comprend une rampe hélicoïdale 29 disposée sur la tige 23. La rampe 29 est pourvue d'entailles circonfé-rentielles 30 d'une pluralité de nervures radiales 31 disposées sur le côté de la volée 29 qui n'est pas active en déplaçant le matériau à extraire depuis l'entrée vers la sortie de l'enceinte 11. The screw conveyor 12 comprises a helical ramp 29 disposed on the rod 23. The ramp 29 is provided with circumferential notches 30 of a plurality of radial ribs 31 disposed on the side of the flight 29 which is not active by moving the material to be extracted from the inlet towards the outlet of the enclosure 11.

Le matériau à extraire est chargé dans l'enceinte 11 au travers de la trémie d'entrée 14. Le matériau extrait est déchargé au travers de l'ouverture de sortie 15. Une transporteuse de décharge 50 comprenant une paire de chaînes continues 51 portant des lamelles de transport 52 est prévue pour transporter le matériau extrait depuis le fond de l'enceitne 11 en montant sa paroi latérale 53 vers l'ouverture de sortie 15. Les chaînes 51 sont supportées par trois jeux de disques dentés. Un ensemble à disques 54 est tourillonné sur l'arbre 22 de la transporteuse à disque 12 et est libre de tourner par rapport à celle-ci. Les deux autres ensembles à disques 55 et 56 sont tourillonnés sur des arbres parallèles à l'arbre 22. Un moteur électrique 57 comprenant des moyens de commande de la vitesse est monté pour entraîner les disques 55 par l'intermédiaire de la courroie 58. De cette manière, le matériau peut être déchargé à une vitesse constante indépendamment de la vitesse ou du sens de rotation de l'arbre 22. The material to be extracted is loaded into the enclosure 11 through the inlet hopper 14. The extracted material is discharged through the outlet opening 15. A discharge conveyor 50 comprising a pair of continuous chains 51 carrying transport strips 52 is provided for transporting the material extracted from the bottom of the enclosure 11 by mounting its side wall 53 towards the outlet opening 15. The chains 51 are supported by three sets of toothed discs. A disc assembly 54 is journalled on the shaft 22 of the disc conveyor 12 and is free to rotate relative thereto. The other two disk assemblies 55 and 56 are journalled on shafts parallel to the shaft 22. An electric motor 57 comprising speed control means is mounted to drive the disks 55 by means of the belt 58. in this way, the material can be discharged at a constant speed regardless of the speed or the direction of rotation of the shaft 22.

A l'extrémité plus basse de l'enceinte 11 se trouve un filtre pour filtrer le liquide extrait avant qu'il ne soit déchargé de l'enceinte 11. Le filtre comprend une plaque extrême 34 qui est pourvue d'ouvertures 35. Une vis 36 et une contre-plaque 37 sont prévues derrière la plaque extrême 34 et sont connectées à la tige 23 et adaptées pour tourner avec celle-ci. Le liquide extrait filtré est déchargé au travers de la ligne ou canalisation de décharge 16 vers un échangeur de chaleur 18 où il passe d'abord au travers d'une plaque d'échangeur 38 où il s'écoule en contre-courant avec l'eau d'alimentation dans la canalisation 17 puis au travers d'une plaque d'échangeur 39 où il s'écoule en contre-courant avec l'eau de refroidissement dans la canalisation 41. Le produit maintenant refroidi est alors déchargé de l'extracteur au travers de la conduite 16. Une partie du jus extrait dans la conduite 16 est dévié dans la conduite 19, passe au travers de la plaque d'échangeur 42, où le jus est chauffé en passant en contre-courant avec l'eau chaude dans la conduite 43, et est déchargé de retour dans l'enceinte 11 pour chauffer le matériau fraîchement introduit qui doit être extrait. La conduite 19 avec le liquide chauffé recyclé est déchargée dans l'enceinte 11 entre V\ o et V» de la distance ou chemin longitudinal de l'enceinte 11. At the lower end of the enclosure 11 is a filter for filtering the liquid extracted before it is discharged from the enclosure 11. The filter comprises an end plate 34 which is provided with openings 35. A screw 36 and a counter plate 37 are provided behind the end plate 34 and are connected to the rod 23 and adapted to rotate with the latter. The filtered extracted liquid is discharged through the discharge line or pipe 16 to a heat exchanger 18 where it first passes through an exchanger plate 38 where it flows in counter-current with the feed water in line 17 then through an exchanger plate 39 where it flows in counter-current with the cooling water in line 41. The product now cooled is then discharged from the extractor through the pipe 16. Part of the juice extracted in the pipe 16 is deflected in the pipe 19, passes through the exchanger plate 42, where the juice is heated by passing in counter-current with the hot water in line 43, and is discharged back into enclosure 11 to heat the freshly introduced material to be extracted. The pipe 19 with the recycled heated liquid is discharged into the enclosure 11 between V \ o and V "by the distance or longitudinal path of the enclosure 11.

La conduite d'eau d'alimentation 17 après passage au travers de la plaque d'échangeur 38 passe dans la plaque d'échangeur 44 où elle s'écoule en contre-courant avec l'eau chaude dans la conduite 45. La conduite 17 décharge dans l'enceinte 11 à son extrémité supérieure. The feed water pipe 17 after passage through the exchanger plate 38 passes into the exchanger plate 44 where it flows in counter-current with the hot water in the pipe 45. The pipe 17 discharge into the enclosure 11 at its upper end.

L'enceinte 11 est pourvue d'une chemise isolée d'eau chaude 46. L'eau chaude passe dans la chemise au travers de conduites 47 et en sort par les conduites 48. The enclosure 11 is provided with a jacket insulated with hot water 46. The hot water passes through the jacket through pipes 47 and leaves it through pipes 48.

En fonctionnement, le matériau à extraire est introduit dans l'extrémité plus basse de l'enceinte 11 et la transporteuse à vis 12 est mise en rotation pour commencer le mouvement du matériau le long de l'enceinte 11. L'eau d'alimentation chauffée est introduite dans l'enceinte 11 par la conduite 17, et cette eau d'alimentation — avec l'écoulement libre de jus provenant du matériau, des substances extraites et du matériau particulaire — passe au travers du filtre et est recyclée au travers de la plaque d'échangeurs 42 en retournant à l'enceinte 11 par la conduite 19. In operation, the material to be extracted is introduced into the lower end of the enclosure 11 and the screw conveyor 12 is rotated to start the movement of the material along the enclosure 11. The feed water heated is introduced into the enclosure 11 through line 17, and this feed water - with the free flow of juice from the material, the extracted substances and the particulate material - passes through the filter and is recycled through the heat exchanger plate 42 returning to the enclosure 11 via the line 19.

Au fur et à mesure que le matériau à extraire avance le long de l'enceinte 11, il est comprimé par la rampe ou volée 29 formant une masse compactée de matériaux partiellement extraits. Lorsque le sens de rotation de la transporteuse à vis 12 est inversé, les nervures 31 mordent dans la masse compactée, provoquant son ouverture et l'admission d'eau d'alimentation fraîche. Lorsque la transporteuse 12 est inversée pour reprendre son sens de rotation d'origine, le matériau en cours d'extraction est recomprimé et l'eau d'alimentation, avec un matériau extrait supplémentaire, est exprimée. Cette ouverture de la masse compactée de matériaux en cours d'extraction contribue de manière significative à la performance de l'extracteur, d'où il résulte de meilleurs rendements des productions de matériaux extraits. As the material to be extracted advances along the enclosure 11, it is compressed by the ramp or fly 29 forming a compacted mass of partially extracted materials. When the direction of rotation of the screw conveyor 12 is reversed, the ribs 31 bite into the compacted mass, causing it to open and the admission of fresh feed water. When the conveyor 12 is reversed to resume its original direction of rotation, the material being extracted is recompressed and the feed water, with an additional extracted material, is expressed. This opening of the compacted mass of materials being extracted contributes significantly to the performance of the extractor, resulting in better yields from the production of extracted materials.

Les résultats obtenus et représentés sous forme de graphe dans la fig. 5 ont été obtenus en utilisant un extracteur à simple vis (longueur 2 m, diamètre 20 cm, angle de l'hélice 15*, inclinaison 3,5"). Au début, chargée de pommes coupées en tranches, la vis fut entraînée de manière continue en marche avant à une vitesse de 1 tr/min; lorsqu'un état d'équilibre fut atteint (déterminé par analyse de la liqueur de décharge), la vis fonctionna pendant une période durant laquelle l'entraînement en marche avant fut interrompu toutes les 15 s et la vis fut inversée sur /ta de tour. Finalement, la vis tourna de nouveau dans un mode avant continu. On voit d'après la fig. 5 qu'immédiatement, dès qu'on effectue l'action d'inversion, il y a une augmentation du débit d'évacuation de liqueur, indiquant une ouverture de la masse de pommes permettant le drainage ou l'évacuation de liquide provenant de la masse dans la partie supérieure de la vis. En revenant à une rotation uniforme continue, l'écoulement de sortie de liqueur cessa pendant une période, car l'eau d'extraction ne s'écoulait plus librement au travers de la masse de pommes, mais était retenue dans les tissus. L'augmentation significative de la concentration de sucre ( Brix) de la liqueur de décharge pendant la période de rotation contraire est aussi à noter. The results obtained and represented in the form of a graph in fig. 5 were obtained using a single screw extractor (length 2 m, diameter 20 cm, propeller angle 15 *, inclination 3.5 "). At the start, loaded with apples cut in slices, the screw was driven continuously in forward at a speed of 1 rpm; when a state of equilibrium was reached (determined by analysis of the discharge liquor), the screw operated for a period during which the drive in forward was interrupted every 15 s and the screw was reversed on / ta of turn. Finally, the screw turned again in a continuous forward mode. We see from Fig. 5 that immediately, as soon as the action d inversion, there is an increase in the rate of evacuation of liquor, indicating an opening of the mass of apples allowing the drainage or the evacuation of liquid coming from the mass in the upper part of the screw. Returning to a rotation uniform continuous, the liquor outlet flow ceased for a period because the extract water one no longer flowed freely through the mass of apples, but was retained in the tissues. The significant increase in the concentration of sugar (Brix) in the discharge liquor during the opposite rotation period should also be noted.

Les données présentées dans les fig. 6 à 8 furent obtenues en utilisant un matériel semblable, mais à la différence que le mouvement de la vis fut commandé automatiquement, de sorte que les périodes de fonctionnement en contre-rotation consistaient en séquences d'entraînement en avant de 100 s alternant avec un entraînement inversé de 70 s. Les pommes en tranches furent introduites dans l'extracteur en lots de 352 g toutes les 5 min et de l'eau (65° C) fut introduite à un débit de 77,3 g/min sur l'extrémité supérieure de la vis. Les lectures de l'écoulement de masse et les concentrations de liqueur et de solides de décharge furent déterminées à intervalles. The data presented in fig. 6 to 8 were obtained using similar equipment, but with the difference that the movement of the screw was controlled automatically, so that the periods of counter-rotation operation consisted of training sequences in front of 100 s alternating with a reverse drive of 70 s. The sliced apples were introduced into the extractor in batches of 352 g every 5 min and water (65 ° C) was introduced at a flow rate of 77.3 g / min on the upper end of the screw. Mass flow readings and concentrations of liquor and discharge solids were determined at intervals.

Des cycles de fonctionnement furent effectués avec un mouvement de la vis en continu en marche avant et avec une rotation inversée superposée. A la fin de chaque cycle de fonctionnement, lorsque le système était en équilibre, la retenue de liquide libre et la retenue de solides dans la vis furent déterminées. La superposition du mouvement d'inversion augmenta la production de solides solubles récupérés, et augmenta la concentration avec laquelle ils étaient récupérés. Operating cycles were carried out with a continuous movement of the screw in forward direction and with a superposed reverse rotation. At the end of each operating cycle, when the system was in equilibrium, the retention of free liquid and the retention of solids in the screw were determined. The superimposition of the inversion movement increased the production of recovered SS, and increased the concentration with which they were recovered.

La fig. 6 illustre le chemin d'écoulement le plus facile pour la liqueur au travers de la masse de pommes avec application du mouvement d'inversion. Fig. 6 illustrates the easiest flow path for the liquor through the apple mass with application of the inversion movement.

L'efficacité de contacts solides/liquide s'en trouva également améliorée, les concentrations de solides solubles extraits, mesurées en °Brix, étant supérieures lorsque le mouvement d'inversion était appliqué (fig. 7). The efficiency of solid / liquid contacts was also improved, the concentrations of extracted soluble solids, measured in ° Brix, being higher when the inversion movement was applied (fig. 7).

L'effet de la modification ou variation du rapport marche avant/ marche arrière du mouvement de la vis sur la production de solides solubles fut étudiée en utilisant des raisins Shiraz, et les résultats sont illustrés dans la fig. 8. The effect of changing or varying the forward / reverse ratio of screw movement on the production of SS was studied using Shiraz grapes, and the results are illustrated in Fig. 8.

Des exemples de traitement selon cette invention sont donnés ci-après. Examples of treatment according to this invention are given below.

Exemple 1: Example 1:

Des raisins de la variété Gordo, qui ont la réputation d'être difficiles à presser à cause de leur nature glissante, furent pris d'un vide-fût et introduits, à un débit de 600 kg/h, au travers de l'extracteur dans lequel une vis de 4,5 m de long et de 0,5 m de diamètre était Grapes of the Gordo variety, which have a reputation for being difficult to press because of their slippery nature, were taken from an emptier and introduced, at a rate of 600 kg / h, through the extractor in which a screw 4.5 m long and 0.5 m in diameter was

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

montée. Les données de production de l'extracteur et d'un pressoir à vis traditionnel figurent dans le tableau suivant: climb. The production data for the extractor and a traditional screw press are shown in the following table:

5 5

10 15 20 10 15 20

Dans un autre essai, 4250 kg de raisins Shiraz furent extraits et la récupération de solides solubles fut de 82%. Les données figurent 25 dans le tableau suivant. In another trial, 4,250 kg of Shiraz grapes were extracted and the recovery of soluble solids was 82%. The data is shown in the following table.

641 368 641,368

Composant Component

Alimen Food

Décharge Dump

Jus Juice

tation de solides solids

Solides solubles (%) Soluble solids (%)

25,9 25.9

14,2 14.2

20,0 20.0

Quantité (kg) Quantity (kg)

4250 4250

1290 1290

4500 4500

Total des solides Total solids

solubles (kg) soluble (kg)

1100 1100

183 183

900 900

Exemple 2: Example 2:

Le procédé traditionnel de préparation de jus de limette dans les Antilles prend environ 30 d. Cependant, en utilisant le procédé d'extraction à contre-courant pour extraire le fruit coupé en tranches, le temps de production de jus de limette peut être réduit à 1 lA h. The traditional process of preparing lime juice in the West Indies takes around 30 d. However, by using the counter-current extraction process to extract the sliced fruit, the lime juice production time can be reduced to 1 lA h.

Dans l'un des cas, la production de jus de limette fut égale au poids des limes introduites. Ce jus permit de fabriquer une excellente boisson de jus de limette lorsqu'on le dilua avec 4 volumes d'eau et une quantité appropriée de sucre ajouté pour obtenir un équilibre du goût. In one case, the production of lime juice was equal to the weight of the introduced files. This juice made an excellent lime juice drink when diluted with 4 volumes of water and an appropriate amount of added sugar to balance the taste.

Exemple 3: Example 3:

En utilisant un procédé semblable à celui des limes, 100 kg de citrons produisirent un jus qui, lorsqu'il fut transformé en 400 kg par addition d'eau et 32 kg de sucre, donna une excellente boisson de citron. Using a process similar to that of limes, 100 kg of lemons produced a juice which, when transformed into 400 kg by adding water and 32 kg of sugar, gave an excellent lemon drink.

Composant Component

Pressoir à vis Screw press

Extracteur à contre-courant Counter-current extractor

Alimentation Food

Décharge de solides Solid discharge

Alimentation Food

Décharge de solides Solid discharge

Total de solides (%) Total solids (%)

28,56 28.56

40,05 40.05

29,94 29.94

29,04 29.04

Eau (%) Water (%)

71,44 71.44

59,95 59.95

70,06 70.06

70,96 70.96

Solides solubles (%) Soluble solids (%)

15,20 15.20

13,90 13.90

18,60 18.60

10,70 10.70

Solides insolubles (%) Insoluble solids (%)

13,36 13.36

26,15 26.15

11,34 11.34

18,34 18.34

Rapport des solides Solids report

solubles/insolubles soluble / insoluble

1,14 1.14

0,53 0.53

1,64 1.64

0,58 0.58

Récupération de soli Soli recovery

des solubles à partir soluble from

de raisins égouttés drained grapes

(%) (%)

53,5 53.5

64,6 64.6

R R

5 feuilles dessins 5 sheets of drawings

Claims (6)

641 368 641,368 2 2 REVENDICATIONS 1. Extracteur à contre-courant comprenant une enceinte allongée ayant la forme d'une auge ou d'un tube et ayant une entrée à une extrémité et une sortie à la seconde extrémité, l'axe longitudinal de l'enceinte étant incliné vers le haut dans la direction de la première extrémité vers la seconde extrémité, une vis de transport avec au moins une rampe disposée dans l'enceinte et rotative autour de son axe longitudinal pour déplacer le matériau introduit dans l'enceinte par la première extrémité vers la seconde extrémité, des moyens pour introduire un liquide d'extraction dans la seconde extrémité de l'enceinte et pour le forcer à s'écouler le long de l'enceinte vers la première extrémité et à contre-courant avec le matériau à extraire, des moyens d'entraînement pour mettre en rotation la vis, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont agencés de façon que le sens de la rotation de la vis soit inversé par intermittence, tout en assurant un mouvement global d'avancement du matériau à extraire de la première à la seconde extrémité et des moyens pour évacuer du liquide extrait placés à la première extrémité de l'enceinte, pour chauffer le liquide extrait et pour renvoyer le liquide chauffé dans l'enceinte de façon que le liquide chauffé renvoyé soit en contact avec le matériau à extraire. 1. Counter-current extractor comprising an elongated enclosure having the shape of a trough or a tube and having an inlet at one end and an outlet at the second end, the longitudinal axis of the enclosure being inclined towards the high in the direction from the first end towards the second end, a transport screw with at least one ramp arranged in the enclosure and rotatable around its longitudinal axis to move the material introduced into the enclosure through the first end towards the second end, means for introducing an extraction liquid into the second end of the enclosure and for forcing it to flow along the enclosure towards the first end and against the current with the material to be extracted, means drive to rotate the screw, characterized in that the drive means are arranged so that the direction of rotation of the screw is intermittently reversed, while ensuring an overall movement of advancement of the material au to be extracted from the first to the second end and means for evacuating extracted liquid placed at the first end of the enclosure, for heating the extracted liquid and for returning the heated liquid to the enclosure so that the heated liquid returned either in contact with the material to be extracted. 2. Extracteur à contre-courant selon la revendication 1, dans lequel le côté de la rampe de la vis qui n'est pas actif pour déplacer le matériau vers la seconde extrémité de l'enceinte est pourvu d'une pluralité de nervures disposées sensiblement radialement à des positions espacées entre elles sur la longueur de la vis. 2. countercurrent extractor according to claim 1, in which the side of the ramp of the screw which is not active in moving the material towards the second end of the enclosure is provided with a plurality of ribs disposed substantially radially at positions spaced apart along the length of the screw. 3. Extracteur à contre-courant selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel des moyens de filtre sont prévus pour filtrer le liquide extrait avant de le retirer par la première extrémité de l'enceinte. 3. Extractor against the current according to one of claims 1 or 2, wherein filter means are provided for filtering the extracted liquid before removing it from the first end of the enclosure. 4. Extracteur à contre-courant selon la revendication 3, dans lequel les moyens de filtre comprennent des moyens de fermeture ajourés s'étendant au travers de l'enceinte à la première extrémité de l'enceinte et au travers desquels un arbre d'entraînement se projette pour la vis, un organe de filtration étant juxtaposé à l'ouverture ou aux ouvertures des moyens de fermeture sur leur côté éloigné de la seconde extrémité de l'enceinte et disposé pour tourner de manière continue au-delà de l'ouverture ou des ouvertures, de sorte que l'organe de filtration soit autonettoyant. 4. Counter-current extractor according to claim 3, in which the filter means comprise perforated closure means extending through the enclosure at the first end of the enclosure and through which a drive shaft projects for the screw, a filtration member being juxtaposed with the opening or openings of the closing means on their side remote from the second end of the enclosure and arranged to rotate continuously beyond the opening or openings, so that the filtration unit is self-cleaning. 5. Extracteur à contre-courant selon la revendication 4, dans lequel le liquide recyclé est renvoyé dans l'enceinte en un point situé entre V20 et % du chemin le long de l'enceinte à partir de la première extrémité. 5. countercurrent extractor according to claim 4, in which the recycled liquid is returned to the enclosure at a point situated between V20 and% of the path along the enclosure from the first end. 6. Extracteur à contre-courant selon l'une des revendication 1 à 5, dans lequel des moyens sont prévus pour assurer un niveau déterminé du liquide d'extraction à la première extrémité de l'enceinte lorsque l'extracteur est en fonctionnement. 6. Counter-current extractor according to one of claims 1 to 5, in which means are provided for ensuring a determined level of the extraction liquid at the first end of the enclosure when the extractor is in operation.
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