Procédé pour la concentration de liquides et installation pour sa mise en oeuvre. L'invention comprend un procédé pour la concentration de liquides contenant des subs tances facilement transformables par la cha leur et une installation pour sa mise en ceuvre.
Suivant le procédé, le liquide, préalable ment chauffé, est étendu en couche très mince sur une paroi très chaude d'un récipient, de telle manière que l'eau qu'il contient se dé gage sous forme de vapeur qui est éliminée, cette chaleur étant telle qu'elle provoque une réaction chimique dans la masse et l'épais sissement de celle-ci, le liquide ayant atteint le degré de concentration voulu, étant re froidi avant d'être utilisé.
L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte un premier récipient servant au chauffage préalable, dans lequel (les organes rotatifs chauds entrent en con tact avec le liquide, un deuxième récipient dont au moins une partie des parois sont chauffées fortement et sur lesquelles le liquide est étendu en couches très minces par des organes rotatifs, de manière que l'eau qu'il contient se dégage sous forme de vapeur qui est éliminée par une conduite spéciale, et (in troisième récipient dans lequel le liquide concentré est refroidi par des organes rota tifs de réfrigération.
S'il s'agit par exemple de traiter du lait, celui-ci est de préférence préalablement chauffé à une température de 81 à 100 C et est ensuite mis en contact avec les parois chaudes d'un récipient dans lequel il est brassé avec violence. Sur ces parois chaudes les substances organiques nuisibles qu'il peut, contenir sont détruites et le sucre qu'il con tient se caramélise en même temps que son eau se dégage sous forme de vapeur. Ainsi le lait se concentre et forme une masse épaisse qui est alors refroidie au moins jus- la température de pasteurisation soit jus qu'à environ 65 C.
On peut traiter d'autres liquides que du lait suivant ce procédé, par exemple des jus de fruits, de la purée de tomates, etc., en vue de leur concentration.
Le dessin annexé représente à titre d'ex emple une forme d'exécution du dispositif pour la mise en aeuvre du procédé. La fig. 1 est une vue de face de ce dispositif ; La fig. 2 est une coupe longitudinale et partielle du récipient dans lequel se fait la concentration ; La fig. 3 en est une coupe transversale; Les fig. 4 à 6 sont des vues de détails. L'installation représentée comprend un moteur, par exemple un moteur électrique 1 qui actionne un arbre 2. Cet arbre porte tine poulie 3 fixée sur lui et qui, par l'intermé diaire d'une courroie 4 et d'une poulie 5 fixée sur un arbre 61, actionne ce dernier.
Cet arbre 61 est creux et traverse Lui réci pient fermé 7. Sur sa partie située à l'inté rieur de ce récipient, il porte des organes creux solidaires de lui, en forme de disques 6, dont la partie intérieure creuse est reliée à l'intérieur de l'arbre. L'intérieur de l'arbre 61 est relié à deux conduites 11 et 12 per mettant d'y introduire par exemple un fluide chaud qui s'écoule par une conduite 13. Un réservoir 8 contient le liquide qui doit être concentré et qui est introduit dans le réci pient 7 au moyen d'une tubulure 10 pourvue d'un robinet d'arrêt 9.
La partie inférieure du récipient 7 est reliée à un récipient 17 (fig. 3) au moyen dune conduite 15 pourvue d'un robinet 14. La paroi du récipient 17 est entourée d'une enveloppe 18 et un espace libre subsiste entre cette enveloppe et le récipient. La con duite 15 aboutit au récipient 17 par une ouverture 16 de forme allongée. 'Dans sa partie supérieure l'enveloppe 18 présente trois ouvertures auxquelles aboutissent trois tubu lures 21 reliées à une conduite 19 pourvue d'une valve de réglage automatique 20. Dans sa partie inférieure cette enveloppe présente une ouverture à laquelle est reliée une tubu lure 23 pourvue d'un robinet 22.
L'arbre 2 porte une poulie 27 qui par l'intermédiaire d'une courroie 28 actionne la poulie 30 montée sur un arbre 31. et à côté de laquelle se trouve une poulie folle 29. L'arbre 31 traverse le récipient 17 et pré sente à son intérieur sur sa partie médiane un moyeu 32 auquel sont fixés, par paires des bras amoviles 33 au moyen de .boulons 34. Entre les bras de chaque paire sont dis posés des axes de pivotement 35 sur les quelles pivotent des organes 36 en forme d'équerres. Le mouvement de ces organes est limité par des butées intérieures 37 et des butées extérieures 38 qui sont fixes par rap port aux bras 33.
Chaque paire d'équerres 36 porte une paire de cornières 39 disposées parallèlement à l'arbre 31 et entre lesquelles sont retenus des organes en forme de lames 26, au moyen de boulons 40 (fig. 4). Les organes 26 sont constitués par exemple par des lames d'acier. Le bord de ces lames 26 présente une série d'encoches 41 distantes les unes des autres, et la lame présente des perfora tions 42 et des perforations 43 plus grandes que les précédentes.
Aux extrémités des cornières 39 sont dis posés des raclettes placées radialement sur les parois 24 et 25 et qui sont poussés con tre celles-ci par des ressorts 53.
Le récipient 17 est limité à ses deux extrémités par les parois 21 et 25 à travers lesquelles passe l'arbre 31. II présente dans sa paroi 24 une ouverture 44 donnant dans une chambre 45 reliée à une pompe 46 qui est actionnée au moyen des poulies 47 et 48 commandées par l'arbre 2. La paroi 25 pré sente une ouverture 49 pratiquée dans une plaque 50 de la partie supérieure de cette paroi (fig. 6), à laquelle aboutit une conduite 54 pourvue d'un robinet 51.
La conduite 54 aboutit à un troisième récipient 55 semblable au récipient 7, qui est traversé par un arbre creux portant des organes semblables aux disques creux 6. Cet arbre est actionné par une poulie 59 de l'arbre 2 par l'intermédiaire de la courroie 60 et de la poulie 61 montée sur lui. Il est relié à deux conduites 56 et 57 d'amenée d'un fluide et à une conduite 58 d'évacuation. La partie inférieure de ce récipient 55 est reliée à une conduite 63 pourvue d'un robinet 62.
Le fonctionnement de cette installation est le suivant: Le liquide qui doit être concentré, par exemple du lait, se trouve dans le réservoir 8 et est introduit par la conduite 10 dans le récipient 7. Dans ce récipient le. lait est chauffé au contact des disques 6 qui sont alimentés en fluide chaud, par exemple en vapeur, provenant des conduites 11 et 12 à travers l'arbre creux 6' et qui s'écoule par la conduite 13. Dans ce récipient le lait par exemple est réchauffé à une température va riant entre 82 et 100 C. Les disques 6 agi tent par leur rotation le liquide de manière à le réchauffer uniformément.
Une fois le lait chauffé il passe par la conduite 15 dans le récipient 17 dans lequel il pénètre par l'ouverture 16 qui est allongée. L'espace libre entre la paroi 17 et l'enve loppe 18 sert à la circulation par exemple de vapeur ayant par exemple une pression de 3 kg. / cm et qui provient des tubu lures 21 pour s'échapper par la tubulure 23 d'évacuation.
Dès que le lait arrive dans le récipient 17, il est étalé en une couche rela tivement mince et régulière sur les parois chaudes, par les lames 26 dont les encoches 41 assurent la continuité de l'extension péri phérique de la couche de liquide à traiter, tandis que les perforations 42 et 43 réduisent la résistance à travers la masse du liquide ainsi que celle des gai contenus dans le récipient.
La chaleur de la paroi 17 détruit dans le lait des substances organiques nuisibles, caramélise le sucre qu'il contient et l'eau qu'il contient se dégage sous forme de vapeur dans l'intérieur du récipient d'où elle s'é chappe par l'ouverture 44 à laquelle aboutit la tubulure de la pompe 46. Le lait adhérant aux parois 24 et 25 à proximité de la paroi chaude 17 est enlevé par les râclettes 52.
Une fois que le lait a atteint dans le récipient 17 le degré d'épaississement désiré il passe par la conduite 54 dans le récipient 55 dont les disques rotatifs 6 sont refroidis par exemple par de l'eau provenant des con duites 56 et 57 et circulant à travers les dis ques par l'intermédiaire de l'arbre creux pour s'écouler par la conduite 58.
Une fois que le liquide épaissi est refroidi le lait par exemple, à peu prés à la tempé- rature de 65 C., on ouvre le robinet 62 et il peut s'écouler par la conduite 63.
Process for the concentration of liquids and installation for its implementation. The invention comprises a process for the concentration of liquids containing substances which can easily be transformed by heat and an installation for its implementation.
According to the process, the liquid, previously heated, is spread in a very thin layer on a very hot wall of a container, so that the water it contains is released in the form of vapor which is eliminated, this heat being such that it causes a chemical reaction in the mass and the thickening thereof, the liquid having reached the desired degree of concentration, being re-cooled before being used.
The installation for carrying out this method comprises a first receptacle serving for preliminary heating, in which (the hot rotary members come into contact with the liquid, a second receptacle, at least part of the walls of which are heated strongly and on in which the liquid is spread in very thin layers by rotating members, so that the water it contains is given off in the form of vapor which is removed through a special pipe, and (in a third vessel in which the concentrated liquid is cooled by rotating refrigeration units.
If, for example, it is a question of treating milk, the latter is preferably heated beforehand to a temperature of 81 to 100 ° C. and is then brought into contact with the hot walls of a container in which it is stirred with violence. . On these hot walls, the harmful organic substances which it can contain are destroyed and the sugar which it contains caramelizes at the same time as its water is released in the form of vapor. Thus the milk concentrates and forms a thick mass which is then cooled to at least the pasteurization temperature, i.e. to around 65 C.
Liquids other than milk can be treated by this method, for example fruit juices, tomato puree, etc., with a view to their concentration.
The accompanying drawing shows by way of example an embodiment of the device for carrying out the method. Fig. 1 is a front view of this device; Fig. 2 is a longitudinal and partial section of the container in which the concentration takes place; Fig. 3 is a cross section thereof; Figs. 4 to 6 are detail views. The installation shown comprises a motor, for example an electric motor 1 which drives a shaft 2. This shaft carries a pulley 3 fixed on it and which, by means of a belt 4 and a pulley 5 fixed on it. a shaft 61, actuates the latter.
This shaft 61 is hollow and passes through it closed container 7. On its part located inside this container, it carries hollow members integral with it, in the form of discs 6, the hollow inner part of which is connected to the inside the tree. The interior of the shaft 61 is connected to two pipes 11 and 12 making it possible to introduce therein for example a hot fluid which flows through a pipe 13. A reservoir 8 contains the liquid which must be concentrated and which is introduced. in the receptacle 7 by means of a pipe 10 provided with a shut-off valve 9.
The lower part of the container 7 is connected to a container 17 (FIG. 3) by means of a pipe 15 provided with a valve 14. The wall of the container 17 is surrounded by a casing 18 and a free space remains between this casing and the recipient. The conduit 15 terminates in the container 17 via an opening 16 of elongated shape. 'In its upper part the casing 18 has three openings which lead to three pipes 21 connected to a pipe 19 provided with an automatic adjustment valve 20. In its lower part this casing has an opening to which a pipe 23 is connected. fitted with a tap 22.
The shaft 2 carries a pulley 27 which by means of a belt 28 actuates the pulley 30 mounted on a shaft 31. and next to which is an idler pulley 29. The shaft 31 passes through the container 17 and pre feels inside on its middle part a hub 32 to which are attached, in pairs, removable arms 33 by means of .bolts 34. Between the arms of each pair are arranged pivot pins 35 on which the members 36 pivot in form of squares. The movement of these members is limited by internal stops 37 and external stops 38 which are fixed with respect to the arms 33.
Each pair of brackets 36 carries a pair of angles 39 arranged parallel to the shaft 31 and between which members in the form of blades 26 are retained by means of bolts 40 (FIG. 4). The members 26 are formed for example by steel blades. The edge of these blades 26 has a series of notches 41 spaced from each other, and the blade has perforations 42 and perforations 43 that are larger than the previous ones.
At the ends of the angles 39 are disposed scrapers placed radially on the walls 24 and 25 and which are pushed against them by springs 53.
The container 17 is limited at its two ends by the walls 21 and 25 through which the shaft 31 passes. It has in its wall 24 an opening 44 leading into a chamber 45 connected to a pump 46 which is actuated by means of the pulleys. 47 and 48 controlled by the shaft 2. The wall 25 has an opening 49 made in a plate 50 of the upper part of this wall (FIG. 6), to which ends a pipe 54 provided with a valve 51.
The pipe 54 ends in a third container 55 similar to the container 7, which is crossed by a hollow shaft carrying members similar to the hollow discs 6. This shaft is actuated by a pulley 59 of the shaft 2 via the belt. 60 and the pulley 61 mounted on it. It is connected to two pipes 56 and 57 for supplying a fluid and to a discharge pipe 58. The lower part of this container 55 is connected to a pipe 63 provided with a valve 62.
The operation of this installation is as follows: The liquid which must be concentrated, for example milk, is in the tank 8 and is introduced through line 10 into the container 7. In this container the. milk is heated in contact with the discs 6 which are supplied with hot fluid, for example steam, coming from the pipes 11 and 12 through the hollow shaft 6 'and which flows through the pipe 13. In this container the milk through example is heated to a temperature ranging between 82 and 100 C. The discs 6 act by their rotation the liquid so as to heat it uniformly.
Once the milk has been heated, it passes through line 15 into container 17, into which it enters through opening 16 which is elongated. The free space between the wall 17 and the casing 18 is used for the circulation, for example of steam having for example a pressure of 3 kg. / cm and which comes from the tubes 21 to escape through the discharge tube 23.
As soon as the milk arrives in the container 17, it is spread in a relatively thin and regular layer on the hot walls, by the blades 26, the notches 41 of which ensure the continuity of the peripheral extension of the layer of liquid to be treated. , while the perforations 42 and 43 reduce the resistance through the mass of the liquid as well as that of the gai contained in the container.
The heat of the wall 17 destroys harmful organic substances in the milk, caramelizes the sugar it contains and the water it contains is released in the form of vapor in the interior of the container from which it escapes. through the opening 44 which ends with the pipe of the pump 46. The milk adhering to the walls 24 and 25 near the hot wall 17 is removed by the scrapers 52.
Once the milk has reached the desired degree of thickening in container 17, it passes through line 54 into container 55, the rotating discs 6 of which are cooled, for example, by water coming from pipes 56 and 57 and circulating. through the discs via the hollow shaft to flow through line 58.
Once the thickened liquid has cooled, for example milk, to approximately the temperature of 65 C., the tap 62 is opened and it can flow through the pipe 63.