FR1464405A - Installation pour le traitement de jus de sucre - Google Patents
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Description
Installation pour le traitement de jus de sucre.
La présente invention concerne une installation pour le traitement de jus de sucre et autres solutions, du type dans laquelle, à partir du jus ou de la solution, on réalise l'absorption ou l'adsorption de substances, ou leur enlèvement par échange d'ions, au moyen de substances régénérables, telles que, par exemple, des résines échangeuses d'ions ou analogues.
Le traitement en question du jus de sucre ou autres solutions s'effectue généralement par le fait que la solution à traiter est amenée à traverser un récipient avec la substance régénérable et cela pendant un temps suffisant pour que la capacité de la substance soit totalement épuisée ou presque et que par conséquent aucun produit ne soit plus extrait des solutions.
Ensuite, la substance est lavée dans le même récipient pour la libérer des restes de solution à traiter et pour cela les impuretés conservées par l'effet de filtrage de la masse active sont séparées par rinçage effectué en sens opposé à la direction d'écoulement normale de traversée. Ensuite, on effectue la régénération en amenant dans les récipients des solutions appropriées à la substance pour réaliser à nouveau l'état initial de la substance active et on procède enfin à l'évacuation, par lavage à fond, des produits de régénération restant présents.
La régénération et le lavage à fond mentionnés ci-dessus demandent en général un temps très long pendant lequel la substance à régénérer n'est pas disponible pour le traitement du jus ou de la solution. Pour cette raison, il est nécessaire, dans le cas d'un traitement en continu de la solution ou des jus, de prévoir plusieurs récipients avec la substance active de traitement, qui sont mis alternativement en service, suivant un plan prédéterminé, dont le programme est imposé par les différentes durées nécessaires à chacune des phases du procédé de traitement.
Dans le mode de travail périodique connu, il est nécessaire de prévoir un réseau de conduites relativement compliqué avec un grand nombre d'organes de commutation, de fermeture et de régulation.
En outre, une très grande quantité de substance active est nécessaire, et, parfois, celle-ci ne peut pas être utilisée jusqu'à épuisement, étant donné que les différentes phases de traitement exigent toujours des durées différentes.
Pour la régénération de la substance, il est généralement nécessaire d'utiliser un excès considérable de produits régénérants, exigeant, par rapport à la quantité théorique ou stoechiométrique, un surplus de 100 à 150 %. Cet excès est rendu nécessaire par le fait que, pour une seule traversée du produit régénérant à travers la substance immobile dans le récipient, on ne peut pas obtenir une utilisation totale du pouvoir régénérant du produit, mais que, d'autre part, on cherche à obtenir une régénération aussi poussée que possible de la substance. Même par une récupération fractionnée du produit régénérant, on ne peut pas réduire beaucoup ce surplus de produit, malgré une dépense supplémentaire en appareils appropriés.
Egalement pour le lavage et le rinçage des substances régénérées, il est nécessaire d'employer un excès considérable de ces produits, car les liquides se mélangent très rapidement avec les produits qui se trouvent dans les récipients, de sorte que pour obtenir le lavage à fond nécessaire et le rinçage définitif, il faut prévoir un très grand excès de liquide frais de lavage, et de rinçage.
Pour les raisons exposées ci-dessus, il se produit, pour les solutions à traiter, lors de leur passage à travers les récipients une dilution relativement im- portante. Par exemple, si on introduit une solution de sucre dans le récipient rempli d'eau, la solution se mélange très fortement à l'eau et il en résulte de cette manière un abaissement considérable de sa concentration initiale. Les mêmes effets se produisent lors de chaque changement du fluide de traversée. Il en résulte que les quantités d'eaux usées des installations connues sont relativement importantes, mais cependant qu'elles ne présentent qu'une concentration très faible en composés organiques et/ ou inorganiques.
Les conditions décrites ci-dessus se présentent spécialement également dans le cas des installations à échange d'ions connues destinées au dessalage total de l'eau ou aux solutions de sucre ou analogues ainsi que dans les procédés d'échange neutre, de décalcification, pour des opérations de décoloration ainsi que dans le. procédé de traitement par pure absorption de solutions.
En vue de remédier aux difficultés mentionnées du procédé périodique de traitement, on a proposé divers procédés en continu pour le traitement de jus de sucre ou d'autres solutions du genre décrit au début. Dans ces procédés, la substance active est déplacée mécaniquement à travers différentes zones, dans lesquelles on lui amène successivement la solution, le liquide de rinçage, le produit régénérant et le produit de lavage.
Par exemple, on connaît des installations dans lesquelles, dans le but de réaliser l'échange d'ions, on transporte la résine d'échange d'ions à contrecourant ou à courant parallèle à travers les différents fluides et produits, au moyen de pompes ou d'autres dispositifs de déplacement ou également par le courant liquide lui-même suivant des procédés de tourbillonnement connus en soi. Dans ce cas il se produit, en raison du déplacement mécanique des substances, des pertes par frottement considérables. C'est spécialement dans le cas des résines d'échange d'ions connues, qui ne possèdent qu'une très faible capacité de résistance mécanique, que ces procédés en continu connus, avec déplacement mécanique des substances, ne sont pas applicables de manière économique.
Il a, en outre été déjà proposé, de faire passer la substance régénérable, dans des récipients ouverts, à travers différentes zones d'arrosage ou de pulvérisation, auquel cas on amène dans les différentes zones sur la substance les fluides correspondant aux phases de traitement de chaque cas. Dans ce cas également, il se produit en règle générale un déplacement mécanique des substances et, dans chaque cas, une utilisation seulement très réduite et par conséquent un faible rendement, parce que au moins dans la zone la plus élevée des récipients, il ne se produit qu'un mouillage de la substance avec une très faible durée de contact des fluides avec les éléments constitutifs de la substance régénérable.
L'invention a pour but de réaliser une installation pour le traitement de jus de sucre ou autres solutions du genre décrit au début, qui permette, avec une dépense réduite d'installations de mesure, de réglage et de commande, un déroulement en continu des diverses étapes de traitement avec une faible quantité de substance grâce à une utilisation beaucoup plus poussée des solutions de régénération et en évitant la dilution des solutions ainsi que les pertes en eaux usées, sans que la substance subisse une usure mécanique par frottement.
L'installation de l'invention est notamment caractérisée en ce que la substance est introduite au repos dans plusieurs chambres séparées à submerger pourvues de conduites d'amenée et de départ, les chambres formant des groupes séparés connectés l'un derrière l'autre dans le sens du courant, correspondant au nombre et à la succession des fluides qui les traversent en cycle d'opération, telles que chargement, lavage, régénération, lavage final, et par groupe, des installations étant prévues pour séparer du groupe la ou les premières chambres d'un groupe dans le sens du courant et pour les connecter au groupe qui suit, dans le cycle des opérations.
Grâce à cette nouvelle installation, on obtient que les dernières chambres de chaque groupe individuel par exemple les chambres dans la zone de chargement assurent pour la solution à traiter, un traitement de pointe, car la solution a déjà été préalablement largement traitée dans les chambres précédentes de ce groupe et les dernières chambres des groupes de la zone de procédé précédente, restent encore non utilisés. Par contre, la substance, dans la première chambre, laquelle, vue dans le sens du courant, a pris successivement toutes les positions à l'intérieur d'un groupe, est suffisamment épuisée pour qu'elle ne permette plus qu'un traitement partiel de la solution, mais elle est alors utilisée jusqu'à la limite de sa capacité et elle est ensuite connectée, par la séparation et le regroupement décrits, à l'extrémité du groupe suivant.
Lors de la régénération de la substance active, les chambres connectées l'une derrière l'autre dans le sens du courant sont parcourues, de telle sorte que la première chambre est chargée avec la solution de régénération qui est la plus épuisée, tandis que la dernière chambre reçoit par contre la solution fraîche et peut ainsi assurer une régénération de pointe de sa substance.
Pour le maintien du procédé en continu, il est prévu que les installations pour la séparation de la ou des premières chambres d'un groupe et pour connecter ces chambres au groupe suivant dans le cycle agissent pas à pas à des intervalles de temps déterminés et assurent, chaque fois, la commutation simultanée, d'un même nombre de dernières chambres de tous les groupes.
L'ensemble du dispositif se compose pour cela d'autant de groupes de chambres en série qu'il y a d'étapes dans le procédé à accomplir.
Le nombre des chambres connectées en série est déterminé d'après la durée des différentes étapes du procédé, la vitesse de traversée et les facteurs technologiques qui commandent le déroulement des étapes du procédé.
Le déroulement du procédé avec le dispositif de l'invention constitue une chaîne sans fin des diverses étapes opératoires, telles que chargement, rinçage, régénération, lavage final, de telle sorte que chaque fois après terminaison de la dernière étape de procédé, la première étape se reproduise directement, la totalité de la substance active restant ainsi toujours en jeu. En raison de la disposition des chambres et de la séparation et connexion pas à pas d'un groupe à l'autre, la substance est utilisée jusqu'à sa capacité maximale, de sorte que la quantité nécessaire de substance active est nettement inférieure à ce qu'il était possible d'obtenir jusqu'à ce jour.
Grâce à la connexion pas à pas prévue, les chambres d'un groupe qui sont reliées en série reculent chaque fois d'une ou plusieurs positions, de sorte que chaque chambre prend précisément, dans le groupe, les positions qui correspondent à l'état de sa substance pour devenir efficace dans le cadre des possibilités du moment. Par exemple, pour la régénération, c'est la chambre qui possède la solution la plus usée qui est chargée puis reculée à la position suivante où elle sera parcourue par une solution qui présente une efficacité plus grande par rapport à la position d'extrémité.
Par la disposition et la constitution de l'installation de l'invention, le liquide de rinçage et de lavage est, de la même façon, utilisé de manière plus poussée que dans les installations connues.
Lors du passage des chambres individuelles d'un groupe au suivant, les chambres remplies avec la substance sont parcourues d'une manière générale par un liquide de genre complètement différent de celui qui intervenait dans la phase précédente. Par exemple, après une régénération au moyen d'un acide, se produira l'opération de lavage avec de l'eau. La dernière chambre du groupe de régénération a cependant été chargée auparavant avec de l'acide frais et, lors de sa commutation avec le groupe suivant en vue de l'opération de lavage, elle se trouve encore remplie avec cet acide.Si maintenant, on introduit de l'eau dans cette chambre, ou, en raison de la connexion en série pour l'opération de lavage, de l'acide très dilué, il se produirait naturellement une dilution considérable et indésirable de l'acide, de sorte que cet acide dilué ne pourrait plus être réutilisé pour la régénération. Par contre, une évacuation de l'eau de lavage avec le remplissage d'acide de la dernière cellule conduirait à une perte considérable d'acide, ce qui est également indésirable. Il en est de même pour toutes les autres étapes opératoires lorsqu'on commute une ou plusieurs nouvelles chambres, comme par exemple lors du chargement, du lavage, de la régénération, etc.En vue d'obvier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, l'invention prévoit, en outre, entre chacun des groupes, une ou plusieurs chambres séparées qui restent raccordées provisoirement, du côté de sortie, au groupe précédent pour sa vidange.
Dans la disposition mentionnée, on récupère, à partir de la ou des chambres séparées prévues entre les groupes, le liquide d'écoulement qui est conduit à la phase précédente, c'est-à-dire au groupe précédent. On évite ainsi de trop grandes dilutions des solutions à traiter. Si, par exemple, on soumet un jus de sucre au dessalage dans une installation appropriée, la dilution nécessaire de cette solution de sucre est égale à environ 40 à 50 %. Après le traitement, la concentration de cette solution n'est que peu inférieure à la concentration de départ, de sorte que la concentration ultérieure nécessaire n'exige qu'une très faible consommation de vapeur.
La vidange des différentes chambres prévues entre les groupes a, particulièrement un effet sur l'évacuation d'eau. Etant donné que pratiquement les seules eaux usées sont les solutions de régénération épuisées et que ces solutions peuvent, par rapport au système périodique, être mises en jeu à une concentration nettement plus grande, il se produit une concentration élevée à l'intérieur de l'eau évacuée et, en conséquence, une plus faible quantité de celle-ci. Il est ainsi possible de procéder à une nouvelle concentration ou éventuellement à une combustion de cette eau évacuée, sans subir de grande dépense. Le cas échéant, les sels obtenus par cette opération de combustion constituent un sous-produit intéressant.Par une reprise partielle du liquide de lavage après qu'il ait traversé les chambres correspondantes qui se trouvent dans la phase de lavage, et par son utilisation pour diluer le fluide de traitement précédent, qui généralement pour des raisons de conservation en magasin, est sous forme concentrée, on peut réaliser une nouvelle économie en eau pour l'exécution des opérations de traitement.
Il est avantageux de prévoir que les chambres séparées les unes des autres ont la forme de cellules fermées avec des parois séparatrices perméables au fluide sur leur côté entrée et sur leur côté sortie.
Pour l'exécution des différentes étapes opératoires, notamment pour la concentration d'écoulement des diverses cellules, on peut prévoir, dans les conduites de départ et d'arrivée, des soupapes qui permettent de relier les entrées et les sorties, en fonction de leur destination du moment des différents groupes, avec les cellules voisines ou avec les récipients d'alimentation pour les différents fluides Cependant, une telle disposition aboutit, en raison de l'échange, étape par étape, nécessaire des différentes cellules, à une dépense d'installation considérable du point de vue des soupapes et des conduites à utiliser.Conformément à l'invention, l'installation peut avoir une constitution beaucoup plus simple, du fait que chaque cellule présente une conduite d'arrivée et une conduite de départ dans laquelle est prévue une pompe, les arrivées des cellules étant reliées à des réservoirs intermédiaires séparés, et fixes, auxquels les liquides de traitement sont amenés par l'intermédiaire de réservoirs d'alimentation séparés mobiles et répartis en correspondance avec les différents groupes de cellules. Les sorties des cellules débouchent chaque fois dans, ou, au-dessus du récipient d'alimentation mobile de la cellule qui précède dans la cadence de déplacement.Des conduites d'amenée et de départ mobiles avec les récipients sont prévues par le liquide de traitement des groupes de cellules, la conduite d'amenée débouchant dans le réservoir intermédiaire qui est le dernier dans le sens du déplacement, tandis que la conduite de départ débouche dans le réservoir d'alimentation qui est le premier dans le sens du déplacement, pour chaque groupe.
Grâce à cette disposition on obtient, sans soupapes spéciales, ni conduites annulaires, ni conduites d'alimentation à connecter, une connexion successive des cellules individuelles à l'intérieur des groupes et vers le groupe suivant, le cas échéant avec une position intermédiaire correspondant à la vidange. Il suffit simplement de déplacer les réservoirs d'alimentation à la cadence du changement éventuel de cellule à des intervalles de temps prédéterminés. Par contre, les cellules peuvent être disposées à poste fixe avec les réservoirs intermédiaires et les pompes qui leur sont affectés, de sorte qu'il n'y a que peu d'éléments qui doivent être déplacés à chaque étape de connexion.
Il est recommandé, en ce qui concerne le réservoir intermédiaire qui est affecté chaque fois au réservoir d'alimentation mobile de chaque groupe qui est le premier dans la direction du déplacement, avec la conduite d'évacuation du fluide, de le relier seulement du côté sortie, pour la vidange de la cellule, avec le dernier réservoir d'alimentation du groupe précédent. De cette manière, on obtient que, parmi les cellules, celle qui coopère chaque fois avec ce réservoir intermédiaire, soit vidée par le réservoir intermédiaire et ne participe pas au cycle des diverses étapes opératoires, telles que chargement, lavage, régénération, lavage final. Grâce à la disposition précédente, il se produit une vidange des cellules individuelles chaque fois après chacune des étapes opératoires mentionnées, avant que la cellule soit connectée au groupe suivant.On obtient une exécution particulièrement simple et peu encombrante de la disposition des cellules ainsi que des autres installations, en prévoyant que les réservoirs intermédiaires et les réservoirs d'alimentation mobiles soient formés par des rigoles fermées circulaires divisées, de préférence disposées l'une au-dessus de l'autre. Dans ce cas, la rigole du réservoir d'alimentation est rotative pas à pas autour de l'axe médian commun et chaque conduite d'amenée pour le produit au dernier réservoir intermédiaire des différents groupes de cellules est raccordée à une rigole circulaire rotative, tandis que les conduites d'évacuation des produits des premiers réservoirs d'alimentation dans chaque groupe débouchent dans et au-dessus de rigoles collectrices fixes qui sont disposées de préférence au-dessous des rigoles d'amenée rotatives.Dans ce cas, une rigole d'amenée spéciale et une rigole d'évacuation spéciale sont affectées à chaque fluide, rigole qui est reliée par les conduites mentionnées avec le dernier réservoir intermédiaire du groupe correspondant et respectivement avec le premier réservoir d'alimentation dans le groupe. Le nombre des rigoles collectrices et des rigoles d'amenée doit être choisi en correspondance avec la quantité particulière de chacun des fluides pour le changement des cellules.
Ces rigoles peuvent être disposées l'une près de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre et être alimentées ou vidées par une conduite d'amenée fixe ou mobile.
Ces conduites d'alimentation ou de vidange sont alors reliées avec d'autres réservoirs d'alimentation ou d'autres appareils pour des traitements ultérieurs.
En vue d'assurer une vidange simple et facile des cellules qui sont situées chaque fois entre les groupes de cellules et qui ne participent pas aux différentes étapes opératoires, il est recommandé, suivant une autre caractéristique de l'invention, de prévoir entre les conduites d'amenée et de départ de chaque cellule une soupape de vidange, de préférence à commande électromagnétique, de sorte que la cellule, lorsque la soupape est ouverte, se vide, par la conduite de sortie, dans le dernier réservoir d'alimentation du groupe précédent.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs diverses combinaisons possibles.
La description se rapporte à des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins joints dans lesquels : Figure 1 montre une vue partielle et schématique de la disposition en forme de cercle de cellule pour échangeur anionique ou cationique d'une installation de dessalage de sucre avec les rigoles de réservoir d'alimentation et de réservoirs intermédiaires fixes et mobiles correspondantes;Figure 2 est une vue en coupe schématique d'une disposition en cercle d'échangeurs et des rigoles d'amenée et de départ ainsi que des rigoles de ré- servoirs d'alimentation et réservoirs intermédiaires, avec des cellules disposées au-dessus des rigoles et placées sur le pourtour en une rangée, la figure ne montrant que deux cellules à résine échangeuse d'anions et de cations, en vue d'expliquer le circuit du fluide de traitement Figure 3 montre une variante de la disposition de figure 2, auquel cas les cellules d'échangeur sont disposées au-dessous des rigoles d'amenée et de départ; Figure 4 est une vue en coupe schématique d'une installation conforme à la figure 1 avec les cellules d'échangeur anionique et cationique de l'installation de dessalage de sucre disposées en plusieurs rangées circulaires au-dessus des rigoles;Figure 5 est une vue en plan schématique de l'installation de figure 4, dans laquelle, pour plus de clarté, une partie des conduites entre les divers éléments de l'installation n'a pas été représentée. D'après la figure 1, les cellules d'échangeur sont disposées en forme de cercle sur une double rangée. Les cellules qui se trouvent à l'intérieur A, Al, A2, A3, A4, sont des cellules d'échanges d'anions, tandis que les cellules disposées sur le cercle extérieur K, K1, K2, K3, K4, sont des cellules à résine échangeuse de cations.
Les cellules supérieures dans le dessin Al, A2, A3, ainsi que K1, K2, K3, se trouvent, dans l'exemple de réalisation dans la zone de chargement, c'està-dire dans la zone dans laquelle elles sont traversées par le jus de sucre en vue de réaliser son dessalage.
Les cellules qui s'y raccordent A et K sont dans la position de vidange, tandis que les cellules qui suivent A4, K4 et d'autres cellules disposées sur le pourtour sont traversées par le liquide de lavage ou par le liquide de rinçage. A celles-ci se raccordent, avec interposition à nouveau d'une cellule de vidange, celles des cellules qui sont traversées par le liquide de régénération. Sur le pourtour sont, en outre, disposées, à nouveau avec interposition d'une cellule se trouvant en position de vidange, les cellules parcourues par le liquide de lavage, auxquelles se raccordent, à nouveau avec interposition d'une cellule de vidange, les cellules de chargement représentées au dessin A3, K3, A2, K2, etc., de telle sorte que le cercle des cellules est fermé au-dessus des rigoles.
En dessous des cellules et en dessous de leurs sorties est prévue une double rigole 2 déplaçable pas à pas autour de l'axe médian des rigoles, dans le sens de la flèche 1. Cette rigole forme, au moyen de divisions appropriées, une série de réservoirs d'alimentation 3, 4 dont chacun présente une sortie en forme d'entonnoir. Au-dessous de la rigole 2 du réservoir d'alimentation est prévue la rigole 5 du réservoir intermédiaire, également en forme de double rigole. La subdivision de cette rigole en réservoirs intermédiaires individuels correspond à la division de la rigole des réservoirs d'alimentation supérieure 2, et, en conséquence, les différentes sorties en forme d'entonnoirs des réservoirs d'alimentation se trouvent chacune au-dessus d'un des réservoirs intermédiaires.
On voit, en outre, que les divers réservoirs intermédiaires de la rigole 5 sont reliés chacun à une pompe. La rangée antérieure de pompes 6, 7, 8, 9, 10, est affectée aux réservoirs d'échangeurs anioniques Al, A2, etc., tandis que la rangée postérieure de pompes 11, 12, 13 est reliée avec les réservoirs d'échangeurs de cations K, KI, etc., correspondants. En outre, les pompes sont reliées aux sorties des réservoirs intermédiaires de la rigole 5, auquel cas les réservoirs d'alimentation les plus extérieurs 3 de la rigole 2 ainsi que les réservoirs intermédiaires extérieurs 14 de la rigole 5 sont affectés à nouveau aux réservoirs d'échangeurs de cations, tandis que les réservoirs d'alimentation antérieurs 4 et les réservoirs intermédiaires antérieurs 15 servent à recevoir les fluides sortant des échangeurs d'anions.
On voit, en outre, que les cellules d'échangeurs A, Al, etc., ainsi que K, K1, etc., présentent des conduites de trop-plein 16, 17 qui débouchent chacune au-dessus du réservoir d'alimentation. En outre, il est prévu sur le côté inférieur des cellules individuelles, un raccord de sortie 18 et 19 avec une soupape intercalée 20 et 21.
Pour l'amenée du jus de sucre, il est prévu une conduite 22 qui est déplaçable en commun avec la rigole de réservoir d'approvisionnement 2, lors de son mouvement à la cadence des opérations. La conduite d'amenée 22 débouche au-dessus du réser. voir intermédiaire de la pompe 11 et amène ainsi à la pompe, par l'intermédiaire de ce réservoir intermédiaire, le jus de sucre à traiter. Le jus de sucre qui parvient à la pompe Il est amenée par la canalisation 23 représentée partiellement en tireté, à la cellule d'échange de cations K1 par le bas.
Le jus qui sort par trop-plein de la cellule KI parvient à la sortie 17 dans le réservoir d'approvision. nement correspondant de la rigole 2 et de là, par la conduite de sortie de ce réservoir, dans le réservoir intermédiaire de la pompe 12 et de là il est transporté par la conduite d'amenée à la cellule d'échange de cations K2.
Après traversée de la cellule K2, le jus de sucre parvient à travers le réservoir d'approvisionnement suivant affecté à la cellule K2 dans le réservoir de la pompe 13 disposé au-dessous, d'où il est con. duit, de la manière décrite à la cellule K3. Le jus sortant de la cellule K3 parvient, à travers une autre pompe, non représentée, dans la cellule suivante, d'où il parvient à travers le réservoir d'approvisionnement et la conduite d'amenée 24, dans le ré. servoir intermédiaire de la pompe 7. A travers la pompe 7 et la conduite qui lui est affectée vers la cellule d'échange d'anions AI, le jus est chassé par le bas dans la cellule et il pénètre, par la sortie 16 dans le réservoir d'approvisionnement affecté à cette cellule.De là, le jus est à nouveau évacué par le raccord de sortie du réservoir d'approvisionnement dans le réservoir intermédiaire de la pompe 8 qui le transporte vers la cellule d'échange A2. De la manière décrite, le jus est maintenant déplacé à travers les cellules d'échangeur de tout le groupe, et à l'extrémité du groupe, il parvient hors du réservoir d'approvisionnement dans une rigole d'évacuation, d'où il est conduit à un réservoir collecteur.
Pendant le transport du jus à travers les cellules d'échangeur mentionnés, les cellules A et K sont dans la position de vidange par ouverture des soupapes 20, 21, et elles se vident à travers les raccords de sortie 18, 19 dans les réservoirs d'approvisionnement correspondants de la rigole 2. Comme les deux cellules d'échangeur A et K appartenaient pendant l'étape précédente de connexion de la rigole de réservoir d'approvisionnement 2 à la zone de chargement, elles se trouvent remplies de jus de sucre lors de leur passage à .la position de vidange. Pour cette raison, les réservoirs d'approvisionnement correspondants, sont pourvus de raccords de sortie qui débouchent au-dessus de ceux des réservoirs intermédiaires dans lesquels le jus à traiter a été alimenté par la conduite 22.Le jus de sucre qui sort des cellules A et K lors de leur vidange est ainsi amené à nouveau en même temps que le jus frais aux cellules d'échangeurs d'anions et de cations, de sorte que ce jus n'est pas perdu. Pendant le déroulement des processus décrits, les pompes des autres cellules des autres groupes sont, de manière analogue, traversées par les fluides appropriés à chaque étape, et les cellules qui se trouvent entre les groupes, dans la position de vidange, sont vidées, le liquide qui sort d'elles étant amené chaque fois au groupe de réservoirs de la phase précédente du cycle.
La figure 2 est une vue schématique de la constitution de l'installation dans le cas où une seule rangée de cellules est prévue sur le pourtour des rigoles.Pour plus de clarté, on n'a représenté que deux cellules B et C qui représentent les groupes de cellules qui sont traversés l'un après l'autre par le liquide de la manière décrite à propos de la figure 1.
Dans la figure 2, 26 désigne le moteur de commutation pas à pas auquel est fixée, par l'intermédiaire de bras porteur ou d'un plateau de support 25, la rigole déplaçable 2 de réservoirs d'approvisionnement. Elle forme les réservoirs d'approvisionnement au moyen d'une division en segments conforme à la figure 1. Sur le plateau de support est, en outre, prévue une rigole d'amenée 27 pour le fluide à amener au groupe de récipients B, laquelle se déplace avec le plateau et avec la rigole de réservoirs d'approvisionnement. Cette rigole 27 est alimentée par une amenée fixe 28 qui est en liaison, le cas échéant avec interposition d'une pompe, avec un réservoir d'approvisionnement.De la rigole d'amenée 27, part la conduite d'amenée 22 déplaçable avec le plateau 25, dont une partie est représentée dans la figure 1 et qui débouche audessus de la rigole de réservoirs intermédiaires 5 qui est fixe. La conduite d'amenée 22 transporte le fluide à amener aux cellules B dans le réservoir intermédiaire de la rigole 5 qui est affecté à la dernière cellule dans le groupe correspondant. De ce réservoir intermédiaire de la rigole 5 part une conduite d'amenée 28 vers une pompe 29 qui est reliée, par une conduite de liaison 30 avec la première cellule du groupe de cellules B.
Les cellules B et C sont constituées comme des corps cylindriques avec fond conique. Dans leur fond est prévu un dispositif de séparation pour la résine échangeuse et le liquide de dispositif qui porte aussi la substance échangeuse. Le couvercle des cellules est également pourvu d'un dispositif séparateur qui s'oppose à un entraînement de la résine échangeuse. La direction générale d'écoulement a lieu, comme le montre la figure 2, du bas vers le haut, de sorte que la substance échangeuse est balayée en permanence par le liquide.Une inversion de la direction d'écoulement est possible, mais il est alors recommandé, au lieu de la sortie à écoulement libre 31, de prévoir une sortie en forme de U raccordée à la partie inférieure des cellules avec un rayon de courbure au-dessus des cellules, de soete qu'on assure ainsi à nouveau une immersion des cellules dans le liquide, même si celui-ci s'écoule de haut en bas.
Dans le cas de cellules suivant l'exemple de réalisation de la figure 2, il est prévu, entre les conduites d'amenée 30 et les conduites de sortie libre 31, qui sont disposées également de la même manière dans la cellule C, des soupapes magnétiques 18 et 19 qui sont ouvertes pour placer les cellules B et C dans la position de vidange.
Le liquide amené à la cellule ou au groupe de cellule B parvient à travers la conduite de sortie 31 de la dernière cellule dans le réservoir d'alimentation correspondant de la rigole 2 et de là, à travers une conduite de retour 32 qui est reliée à demeure avec cette rigole, c'est-à-dire avec le réservoir d'alimentation correspondant, il arrive dans une rigole collectrice fixe 33 d'où le produit est conduit, à travers une conduite de départ 34 et une pompe 35, à un récipient collecteur. L'amenée du liquide à la cellule ou au groupe de cellules C a lieu, de la même manière que l'amenée au groupe de cellules B, au moyen d'une autre rigole d'amenée 24 qui, pour des raisons de clarté, n'est pas représentée dans la figure.Dans la partie de gauche de la figure 2, on voit, en liaison avec la cellule C, la transmission du liquide qui traverse la cellule, à partir de la rigole d'approvisionnement 2 dans le réservoir intermédiaire correspondant de la rigole 5, au moyen du raccord d'écoulement 34. Dans ce groupe de cellules également, on effectue le retour du fluide à partir du dernier réservoir d'approvisionnement, au moyen d'une conduite de retour correspondant à la conduite de retour 32, dans une autre rigole collectrice correspondant à la rigole 33, et de là vers un réservoir collecteur prévu pour ce fluide.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les cellules B et C sont disposées au-dessus des rigoles de réservoir d'approvisionnement 2 et des rigoles de réservoirs intermédiaires 5, et le liquide de traitement leur est amené au moyen des pompes 29 à partir du bas.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3 qui correspond à celui de la figure 2, la disposition est par contre telle, que les cellules B et C se trouvent au-dessous des rigoles 2 de réservoirs d'approvisionnement et des rigoles 5 de réservoirs intermédiaires. Dans cette disposition, les cellules B et C reçoivent les liquides à partir des réservoirs intermédiaires 5 sous l'effet de la gravité, et c'est également sous l'effet de la gravité que les liquides passent à travers les cellules. L'écoulement de trop-plein 31 de la cellule débouche dans une chambre collectrice intermédiaire 34 au-dessous des cellules, chambre qui, de son côté est reliée par la conduite d'amenée 35 à la pompe 29, qui par l'intermédiaire de la conduite de transport 36, transporte le fluide qui sort des cellules dans les réservoirs d'approvisionnement correspondants de la rigole 2.
En vue d'empêcher une vidange des réservoirs collecteurs intermédiaires 34 par succion, ces réservoirs sont équipés avantageusement avec un dispositif de commande par niveau pour la pompe 29. Cette commande est avantageusement également prévue pour les pompes représentées dans la figure 1 qui sont reliées avec les sorties en forme d'entonnoir des réservoirs intermédiaires de la rigole 5. Dans la représentation schématique de la figure 4 sont prévus de manière analogue aux figures 2 et 3, des réservoirs ou groupes de réservoirs avec des rigoles doubles 2 et 5, ainsi que des échangeurs d'anions et de cations correspondant à la disposition qui est représentée en perspective partielle dans la figure 1.
Le parcours d'écoulement du liquide s'effectue en accord avec celui déjà décrit à propos de la figure 1 pour le groupe de cellules d'échange qui se trouvent en position de chargement, de sorte que sa description à l'intérieur du groupe de cellules n'est pas nécessaire. Dans la figure 4, on voit que l'entraînement est assuré à nouveau par un moteur 26 qui réalise la commutation pas à pas de la rigole de réservoirs d'approvisionnement 2. Le plateau d'entraînement 25 pour la rigole 2 porte à nouveau les rigoles d'amenée et de distribution 27 pour les différents fluides de traitement.
En ce qui concerne les conduites d'amenée, qui partent des rigoles 27, une seule conduite 22 est représentée dans la figure 4. De même, une seule conduite de retour 32 est représentée qui coopère avec la rigole collectrice correspondante 33 du dispositif. Les autres rigoles d'amenée et de collection coopèrent avec des conduites d'amenée et de départ qui conduisent aux différents récipients d'approvisionnement et récipients intermédiaires des différents groupes.
La disposition spatiale des cellules d'échange est représentée en plan dans la figure 5, qui montre que les cellules prévues sur le pourtour extérieur du dispositif sont placées en série l'une près de l'autre, tandis que les cellules disposées sur le pourtour intérieur sont prévues par un décalage radial en deux rangées.
Dans la disposition des cellules d'échange d'anions et des cellules d'échange de cations conforme aux figures 1, 4 et 5, les rigoles collectrices 33 servent également de rigoles de transmission pour le liquide à traiter pour conduire le liquide qui sort des cellules d'échange de cations dans le groupe de cellules d'échange d'anions.Ceci est rendu possible de manière simple par le fait que la pompe 35 représentée dans la figure 4 débite avec la conduite 36 qui lui est raccordée dans la partie intérieure de la rigole 5, c'est-à-dire dans le premier réservoir intermédiaire du groupe d'échangeurs d'anions, de sorte que de là, le liquide, c'est-à-dire le jus de sucre est amené, de la manière décrite à propos de la figure 1, aux cellules d'échange d'anions, pour être alors transmis du dernier réservoir intermédiaire de ce groupe de cellules dans le réservoir collecteur.
Par la connexion pas à pas prévue dans l'installation, les différentes cellules parcourent, bien qu'elles soient disposées à poste fixe, toutes les positions dans les différents groupes. Elles parviennent de la dernière position jusqu'à la première position à l'intérieur du groupe et sont alors amenées dans la position de vidange avant d'être branchées au groupe suivant par une connexion ultérieure.
Dans le cas de dessalage de jus de sucre, les premiers échangeurs d'anions et les échangeurs de cations qui ont été le plus fortement utilisés dans le groupe des cellules de chargement sont transférés lors de l'étape de connexion suivante dans la position de vidange où le liquide qui se trouve dans les cellules est amené à nouveau par les raccords de sortie décrits des étapes précédentes de traitement, à savoir de la zone de chargement. Lors du transfert de ces échangeurs d'anions et de cations dans la position de vidange, ou branche en même temps sur le groupe en chargement deux cellules d'échangeurs fraîches à l'extrémité du groupe, auxquelles est amené le jus après sa traversée des cellules précédentes, déjà partiellement épuisées.
Lors de l'étape de connexion suivante, les échangeurs qui se trouvent dans la position de vidange parviennent dans le groupe des cellules à laver. Dans ce groupe, de l'eau est introduite sur les cellules en pression pour enlever par lavage à fond les restes de solution de sucre encore adhérents. Lors des étapes de connexion suivante, les cellules d'échangeur décrites parviennent pas à pas jusqu'à la première position du groupe où elles sont vidangées lors de l'étape suivante.
Le produit de sortie de ce lavage à fond, dénommé également résidu de succion, est récupéré pour servir d'eau de dilution pour le jus de sucre. On réalise ainsi une économie considérable dans la consommation d'eau et, d'autre part, la perte en solution ou jus de sucre est maintenue à une faible valeur.
Après le lavage final se raccorde la régénération des cellules échangeurs de cations avec de l'acide et la régénération des cellules d'échangeur d'anions avec une lessive. Là encore, les échangeurs sont branchés en série, l'échangeur placé le dernier dans le groupe étant chargé avec l'acide ou la lessive déjà épuisé. Le régénérât qui sort de ces cellules d'échangeurs est évacué comme eau usée ou peut être soumis encore à un traitement supplémentaire.
A la régénération se raccorde à nouveau une vidange des cellules.
La solution qui s'écoule est un régénérât qui a encore sa pleine valeur. Comme dit plus haut, il est recueilli et ramené, avec le régénérât frais introduit, à la première cellule du groupe de régénération. Ensuite a lieu, par une étape de connexion, un lavage à fond des échangeurs, ceux-ci arrivant pas à pas, dans le groupe des cellules à laver, de la dernière position jusqu'à la première position.
L'eau de sortie de ce groupe de cellules d'échangeurs est recueillie et utilisée comme eau de dilution pour l'acide ou pour la lessive de régénération. Ensuite s'effectue à nouveau la vidange des cellules et l'eau de sortie, exempte de produits chimiques est utilisée comme eau neutralisée. Lors de l'étape suivante de connexion, les deux échangeurs décrits se trouvent à nouveau au dernier emplacement dans le groupe en chargement.
D'après la description qui précède, on voit que, avec une dilution peu poussée du jus ou de la solution, telle qu'elle n'a jusqu'à maintenant pas été réalisée, ce jus possède, même à la sortie, encore une concentration élevée. Indépendamment de la solution ou du jus traité, les autres liquides sortant sont en grande partie réutilisés ou réintroduits dans le processus de traitement.
En plus du jus dessalé, on n'obtient qu'une très faible proportion d'eau usée fortement concentrée, laquelle, avec une faible dépense, peut être évaporée et séchée. Ainsi se trouve éliminé le problème soulevé dans les installations précédemment connues, par la présence d'une grande quantité d'eau usée fortement chargée qui ne présente cependant qu'une faible concentration en produit sec. Jusqu'à maintenant, il a été nécessaire de traiter ces eaux usées, avec une dépense importante en bassins de décantation, et de la dissocier ensuite biologiquement dans des installations spéciales avant de pouvoir la remettre en circulation.Avec l'installation de l'invention, on a la possibilité d'effectuer d'une manière rationnelle, au moyen d'un réchauffage peu coûteux, une évaporation et une dessiccation des eaux usées et d'utiliser le sel récupéré dans l'industrie des engrais ou dans d'autres buts.
Dans la nouvelle installation, la consommation d'eau est considérablement réduite, par rapport aux installations connues en raison du recyclage des liquides de lavage et du réemploi de l'eau neutralisée.
Le jus dessalé a une plus grande concentration que précédemment et, en conséquence, sa concentration plus poussée n'exige plus qu'une faible dépense en vapeur ou en énergie.
La nouvelle installation apporte donc des progrès techniques considérables du point de vue des frais d'exploitation nécessaires. En outre, les frais d'investissement sont également plus réduits que ceux relatifs à une installation de type actuellement connu de même capacité ainsi que le montrent directement les calculs sur des exemples de réalisation.
La présente invention concerne une installation pour le traitement de jus de sucre et autres solutions, du type dans laquelle, à partir du jus ou de la solution, on réalise l'absorption ou l'adsorption de substances, ou leur enlèvement par échange d'ions, au moyen de substances régénérables, telles que, par exemple, des résines échangeuses d'ions ou analogues.
Le traitement en question du jus de sucre ou autres solutions s'effectue généralement par le fait que la solution à traiter est amenée à traverser un récipient avec la substance régénérable et cela pendant un temps suffisant pour que la capacité de la substance soit totalement épuisée ou presque et que par conséquent aucun produit ne soit plus extrait des solutions.
Ensuite, la substance est lavée dans le même récipient pour la libérer des restes de solution à traiter et pour cela les impuretés conservées par l'effet de filtrage de la masse active sont séparées par rinçage effectué en sens opposé à la direction d'écoulement normale de traversée. Ensuite, on effectue la régénération en amenant dans les récipients des solutions appropriées à la substance pour réaliser à nouveau l'état initial de la substance active et on procède enfin à l'évacuation, par lavage à fond, des produits de régénération restant présents.
La régénération et le lavage à fond mentionnés ci-dessus demandent en général un temps très long pendant lequel la substance à régénérer n'est pas disponible pour le traitement du jus ou de la solution. Pour cette raison, il est nécessaire, dans le cas d'un traitement en continu de la solution ou des jus, de prévoir plusieurs récipients avec la substance active de traitement, qui sont mis alternativement en service, suivant un plan prédéterminé, dont le programme est imposé par les différentes durées nécessaires à chacune des phases du procédé de traitement.
Dans le mode de travail périodique connu, il est nécessaire de prévoir un réseau de conduites relativement compliqué avec un grand nombre d'organes de commutation, de fermeture et de régulation.
En outre, une très grande quantité de substance active est nécessaire, et, parfois, celle-ci ne peut pas être utilisée jusqu'à épuisement, étant donné que les différentes phases de traitement exigent toujours des durées différentes.
Pour la régénération de la substance, il est généralement nécessaire d'utiliser un excès considérable de produits régénérants, exigeant, par rapport à la quantité théorique ou stoechiométrique, un surplus de 100 à 150 %. Cet excès est rendu nécessaire par le fait que, pour une seule traversée du produit régénérant à travers la substance immobile dans le récipient, on ne peut pas obtenir une utilisation totale du pouvoir régénérant du produit, mais que, d'autre part, on cherche à obtenir une régénération aussi poussée que possible de la substance. Même par une récupération fractionnée du produit régénérant, on ne peut pas réduire beaucoup ce surplus de produit, malgré une dépense supplémentaire en appareils appropriés.
Egalement pour le lavage et le rinçage des substances régénérées, il est nécessaire d'employer un excès considérable de ces produits, car les liquides se mélangent très rapidement avec les produits qui se trouvent dans les récipients, de sorte que pour obtenir le lavage à fond nécessaire et le rinçage définitif, il faut prévoir un très grand excès de liquide frais de lavage, et de rinçage.
Pour les raisons exposées ci-dessus, il se produit, pour les solutions à traiter, lors de leur passage à travers les récipients une dilution relativement im- portante. Par exemple, si on introduit une solution de sucre dans le récipient rempli d'eau, la solution se mélange très fortement à l'eau et il en résulte de cette manière un abaissement considérable de sa concentration initiale. Les mêmes effets se produisent lors de chaque changement du fluide de traversée. Il en résulte que les quantités d'eaux usées des installations connues sont relativement importantes, mais cependant qu'elles ne présentent qu'une concentration très faible en composés organiques et/ ou inorganiques.
Les conditions décrites ci-dessus se présentent spécialement également dans le cas des installations à échange d'ions connues destinées au dessalage total de l'eau ou aux solutions de sucre ou analogues ainsi que dans les procédés d'échange neutre, de décalcification, pour des opérations de décoloration ainsi que dans le. procédé de traitement par pure absorption de solutions.
En vue de remédier aux difficultés mentionnées du procédé périodique de traitement, on a proposé divers procédés en continu pour le traitement de jus de sucre ou d'autres solutions du genre décrit au début. Dans ces procédés, la substance active est déplacée mécaniquement à travers différentes zones, dans lesquelles on lui amène successivement la solution, le liquide de rinçage, le produit régénérant et le produit de lavage.
Par exemple, on connaît des installations dans lesquelles, dans le but de réaliser l'échange d'ions, on transporte la résine d'échange d'ions à contrecourant ou à courant parallèle à travers les différents fluides et produits, au moyen de pompes ou d'autres dispositifs de déplacement ou également par le courant liquide lui-même suivant des procédés de tourbillonnement connus en soi. Dans ce cas il se produit, en raison du déplacement mécanique des substances, des pertes par frottement considérables. C'est spécialement dans le cas des résines d'échange d'ions connues, qui ne possèdent qu'une très faible capacité de résistance mécanique, que ces procédés en continu connus, avec déplacement mécanique des substances, ne sont pas applicables de manière économique.
Il a, en outre été déjà proposé, de faire passer la substance régénérable, dans des récipients ouverts, à travers différentes zones d'arrosage ou de pulvérisation, auquel cas on amène dans les différentes zones sur la substance les fluides correspondant aux phases de traitement de chaque cas. Dans ce cas également, il se produit en règle générale un déplacement mécanique des substances et, dans chaque cas, une utilisation seulement très réduite et par conséquent un faible rendement, parce que au moins dans la zone la plus élevée des récipients, il ne se produit qu'un mouillage de la substance avec une très faible durée de contact des fluides avec les éléments constitutifs de la substance régénérable.
L'invention a pour but de réaliser une installation pour le traitement de jus de sucre ou autres solutions du genre décrit au début, qui permette, avec une dépense réduite d'installations de mesure, de réglage et de commande, un déroulement en continu des diverses étapes de traitement avec une faible quantité de substance grâce à une utilisation beaucoup plus poussée des solutions de régénération et en évitant la dilution des solutions ainsi que les pertes en eaux usées, sans que la substance subisse une usure mécanique par frottement.
L'installation de l'invention est notamment caractérisée en ce que la substance est introduite au repos dans plusieurs chambres séparées à submerger pourvues de conduites d'amenée et de départ, les chambres formant des groupes séparés connectés l'un derrière l'autre dans le sens du courant, correspondant au nombre et à la succession des fluides qui les traversent en cycle d'opération, telles que chargement, lavage, régénération, lavage final, et par groupe, des installations étant prévues pour séparer du groupe la ou les premières chambres d'un groupe dans le sens du courant et pour les connecter au groupe qui suit, dans le cycle des opérations.
Grâce à cette nouvelle installation, on obtient que les dernières chambres de chaque groupe individuel par exemple les chambres dans la zone de chargement assurent pour la solution à traiter, un traitement de pointe, car la solution a déjà été préalablement largement traitée dans les chambres précédentes de ce groupe et les dernières chambres des groupes de la zone de procédé précédente, restent encore non utilisés. Par contre, la substance, dans la première chambre, laquelle, vue dans le sens du courant, a pris successivement toutes les positions à l'intérieur d'un groupe, est suffisamment épuisée pour qu'elle ne permette plus qu'un traitement partiel de la solution, mais elle est alors utilisée jusqu'à la limite de sa capacité et elle est ensuite connectée, par la séparation et le regroupement décrits, à l'extrémité du groupe suivant.
Lors de la régénération de la substance active, les chambres connectées l'une derrière l'autre dans le sens du courant sont parcourues, de telle sorte que la première chambre est chargée avec la solution de régénération qui est la plus épuisée, tandis que la dernière chambre reçoit par contre la solution fraîche et peut ainsi assurer une régénération de pointe de sa substance.
Pour le maintien du procédé en continu, il est prévu que les installations pour la séparation de la ou des premières chambres d'un groupe et pour connecter ces chambres au groupe suivant dans le cycle agissent pas à pas à des intervalles de temps déterminés et assurent, chaque fois, la commutation simultanée, d'un même nombre de dernières chambres de tous les groupes.
L'ensemble du dispositif se compose pour cela d'autant de groupes de chambres en série qu'il y a d'étapes dans le procédé à accomplir.
Le nombre des chambres connectées en série est déterminé d'après la durée des différentes étapes du procédé, la vitesse de traversée et les facteurs technologiques qui commandent le déroulement des étapes du procédé.
Le déroulement du procédé avec le dispositif de l'invention constitue une chaîne sans fin des diverses étapes opératoires, telles que chargement, rinçage, régénération, lavage final, de telle sorte que chaque fois après terminaison de la dernière étape de procédé, la première étape se reproduise directement, la totalité de la substance active restant ainsi toujours en jeu. En raison de la disposition des chambres et de la séparation et connexion pas à pas d'un groupe à l'autre, la substance est utilisée jusqu'à sa capacité maximale, de sorte que la quantité nécessaire de substance active est nettement inférieure à ce qu'il était possible d'obtenir jusqu'à ce jour.
Grâce à la connexion pas à pas prévue, les chambres d'un groupe qui sont reliées en série reculent chaque fois d'une ou plusieurs positions, de sorte que chaque chambre prend précisément, dans le groupe, les positions qui correspondent à l'état de sa substance pour devenir efficace dans le cadre des possibilités du moment. Par exemple, pour la régénération, c'est la chambre qui possède la solution la plus usée qui est chargée puis reculée à la position suivante où elle sera parcourue par une solution qui présente une efficacité plus grande par rapport à la position d'extrémité.
Par la disposition et la constitution de l'installation de l'invention, le liquide de rinçage et de lavage est, de la même façon, utilisé de manière plus poussée que dans les installations connues.
Lors du passage des chambres individuelles d'un groupe au suivant, les chambres remplies avec la substance sont parcourues d'une manière générale par un liquide de genre complètement différent de celui qui intervenait dans la phase précédente. Par exemple, après une régénération au moyen d'un acide, se produira l'opération de lavage avec de l'eau. La dernière chambre du groupe de régénération a cependant été chargée auparavant avec de l'acide frais et, lors de sa commutation avec le groupe suivant en vue de l'opération de lavage, elle se trouve encore remplie avec cet acide.Si maintenant, on introduit de l'eau dans cette chambre, ou, en raison de la connexion en série pour l'opération de lavage, de l'acide très dilué, il se produirait naturellement une dilution considérable et indésirable de l'acide, de sorte que cet acide dilué ne pourrait plus être réutilisé pour la régénération. Par contre, une évacuation de l'eau de lavage avec le remplissage d'acide de la dernière cellule conduirait à une perte considérable d'acide, ce qui est également indésirable. Il en est de même pour toutes les autres étapes opératoires lorsqu'on commute une ou plusieurs nouvelles chambres, comme par exemple lors du chargement, du lavage, de la régénération, etc.En vue d'obvier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, l'invention prévoit, en outre, entre chacun des groupes, une ou plusieurs chambres séparées qui restent raccordées provisoirement, du côté de sortie, au groupe précédent pour sa vidange.
Dans la disposition mentionnée, on récupère, à partir de la ou des chambres séparées prévues entre les groupes, le liquide d'écoulement qui est conduit à la phase précédente, c'est-à-dire au groupe précédent. On évite ainsi de trop grandes dilutions des solutions à traiter. Si, par exemple, on soumet un jus de sucre au dessalage dans une installation appropriée, la dilution nécessaire de cette solution de sucre est égale à environ 40 à 50 %. Après le traitement, la concentration de cette solution n'est que peu inférieure à la concentration de départ, de sorte que la concentration ultérieure nécessaire n'exige qu'une très faible consommation de vapeur.
La vidange des différentes chambres prévues entre les groupes a, particulièrement un effet sur l'évacuation d'eau. Etant donné que pratiquement les seules eaux usées sont les solutions de régénération épuisées et que ces solutions peuvent, par rapport au système périodique, être mises en jeu à une concentration nettement plus grande, il se produit une concentration élevée à l'intérieur de l'eau évacuée et, en conséquence, une plus faible quantité de celle-ci. Il est ainsi possible de procéder à une nouvelle concentration ou éventuellement à une combustion de cette eau évacuée, sans subir de grande dépense. Le cas échéant, les sels obtenus par cette opération de combustion constituent un sous-produit intéressant.Par une reprise partielle du liquide de lavage après qu'il ait traversé les chambres correspondantes qui se trouvent dans la phase de lavage, et par son utilisation pour diluer le fluide de traitement précédent, qui généralement pour des raisons de conservation en magasin, est sous forme concentrée, on peut réaliser une nouvelle économie en eau pour l'exécution des opérations de traitement.
Il est avantageux de prévoir que les chambres séparées les unes des autres ont la forme de cellules fermées avec des parois séparatrices perméables au fluide sur leur côté entrée et sur leur côté sortie.
Pour l'exécution des différentes étapes opératoires, notamment pour la concentration d'écoulement des diverses cellules, on peut prévoir, dans les conduites de départ et d'arrivée, des soupapes qui permettent de relier les entrées et les sorties, en fonction de leur destination du moment des différents groupes, avec les cellules voisines ou avec les récipients d'alimentation pour les différents fluides Cependant, une telle disposition aboutit, en raison de l'échange, étape par étape, nécessaire des différentes cellules, à une dépense d'installation considérable du point de vue des soupapes et des conduites à utiliser.Conformément à l'invention, l'installation peut avoir une constitution beaucoup plus simple, du fait que chaque cellule présente une conduite d'arrivée et une conduite de départ dans laquelle est prévue une pompe, les arrivées des cellules étant reliées à des réservoirs intermédiaires séparés, et fixes, auxquels les liquides de traitement sont amenés par l'intermédiaire de réservoirs d'alimentation séparés mobiles et répartis en correspondance avec les différents groupes de cellules. Les sorties des cellules débouchent chaque fois dans, ou, au-dessus du récipient d'alimentation mobile de la cellule qui précède dans la cadence de déplacement.Des conduites d'amenée et de départ mobiles avec les récipients sont prévues par le liquide de traitement des groupes de cellules, la conduite d'amenée débouchant dans le réservoir intermédiaire qui est le dernier dans le sens du déplacement, tandis que la conduite de départ débouche dans le réservoir d'alimentation qui est le premier dans le sens du déplacement, pour chaque groupe.
Grâce à cette disposition on obtient, sans soupapes spéciales, ni conduites annulaires, ni conduites d'alimentation à connecter, une connexion successive des cellules individuelles à l'intérieur des groupes et vers le groupe suivant, le cas échéant avec une position intermédiaire correspondant à la vidange. Il suffit simplement de déplacer les réservoirs d'alimentation à la cadence du changement éventuel de cellule à des intervalles de temps prédéterminés. Par contre, les cellules peuvent être disposées à poste fixe avec les réservoirs intermédiaires et les pompes qui leur sont affectés, de sorte qu'il n'y a que peu d'éléments qui doivent être déplacés à chaque étape de connexion.
Il est recommandé, en ce qui concerne le réservoir intermédiaire qui est affecté chaque fois au réservoir d'alimentation mobile de chaque groupe qui est le premier dans la direction du déplacement, avec la conduite d'évacuation du fluide, de le relier seulement du côté sortie, pour la vidange de la cellule, avec le dernier réservoir d'alimentation du groupe précédent. De cette manière, on obtient que, parmi les cellules, celle qui coopère chaque fois avec ce réservoir intermédiaire, soit vidée par le réservoir intermédiaire et ne participe pas au cycle des diverses étapes opératoires, telles que chargement, lavage, régénération, lavage final. Grâce à la disposition précédente, il se produit une vidange des cellules individuelles chaque fois après chacune des étapes opératoires mentionnées, avant que la cellule soit connectée au groupe suivant.On obtient une exécution particulièrement simple et peu encombrante de la disposition des cellules ainsi que des autres installations, en prévoyant que les réservoirs intermédiaires et les réservoirs d'alimentation mobiles soient formés par des rigoles fermées circulaires divisées, de préférence disposées l'une au-dessus de l'autre. Dans ce cas, la rigole du réservoir d'alimentation est rotative pas à pas autour de l'axe médian commun et chaque conduite d'amenée pour le produit au dernier réservoir intermédiaire des différents groupes de cellules est raccordée à une rigole circulaire rotative, tandis que les conduites d'évacuation des produits des premiers réservoirs d'alimentation dans chaque groupe débouchent dans et au-dessus de rigoles collectrices fixes qui sont disposées de préférence au-dessous des rigoles d'amenée rotatives.Dans ce cas, une rigole d'amenée spéciale et une rigole d'évacuation spéciale sont affectées à chaque fluide, rigole qui est reliée par les conduites mentionnées avec le dernier réservoir intermédiaire du groupe correspondant et respectivement avec le premier réservoir d'alimentation dans le groupe. Le nombre des rigoles collectrices et des rigoles d'amenée doit être choisi en correspondance avec la quantité particulière de chacun des fluides pour le changement des cellules.
Ces rigoles peuvent être disposées l'une près de l'autre ou l'une au-dessus de l'autre et être alimentées ou vidées par une conduite d'amenée fixe ou mobile.
Ces conduites d'alimentation ou de vidange sont alors reliées avec d'autres réservoirs d'alimentation ou d'autres appareils pour des traitements ultérieurs.
En vue d'assurer une vidange simple et facile des cellules qui sont situées chaque fois entre les groupes de cellules et qui ne participent pas aux différentes étapes opératoires, il est recommandé, suivant une autre caractéristique de l'invention, de prévoir entre les conduites d'amenée et de départ de chaque cellule une soupape de vidange, de préférence à commande électromagnétique, de sorte que la cellule, lorsque la soupape est ouverte, se vide, par la conduite de sortie, dans le dernier réservoir d'alimentation du groupe précédent.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs diverses combinaisons possibles.
La description se rapporte à des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins joints dans lesquels : Figure 1 montre une vue partielle et schématique de la disposition en forme de cercle de cellule pour échangeur anionique ou cationique d'une installation de dessalage de sucre avec les rigoles de réservoir d'alimentation et de réservoirs intermédiaires fixes et mobiles correspondantes;Figure 2 est une vue en coupe schématique d'une disposition en cercle d'échangeurs et des rigoles d'amenée et de départ ainsi que des rigoles de ré- servoirs d'alimentation et réservoirs intermédiaires, avec des cellules disposées au-dessus des rigoles et placées sur le pourtour en une rangée, la figure ne montrant que deux cellules à résine échangeuse d'anions et de cations, en vue d'expliquer le circuit du fluide de traitement Figure 3 montre une variante de la disposition de figure 2, auquel cas les cellules d'échangeur sont disposées au-dessous des rigoles d'amenée et de départ; Figure 4 est une vue en coupe schématique d'une installation conforme à la figure 1 avec les cellules d'échangeur anionique et cationique de l'installation de dessalage de sucre disposées en plusieurs rangées circulaires au-dessus des rigoles;Figure 5 est une vue en plan schématique de l'installation de figure 4, dans laquelle, pour plus de clarté, une partie des conduites entre les divers éléments de l'installation n'a pas été représentée. D'après la figure 1, les cellules d'échangeur sont disposées en forme de cercle sur une double rangée. Les cellules qui se trouvent à l'intérieur A, Al, A2, A3, A4, sont des cellules d'échanges d'anions, tandis que les cellules disposées sur le cercle extérieur K, K1, K2, K3, K4, sont des cellules à résine échangeuse de cations.
Les cellules supérieures dans le dessin Al, A2, A3, ainsi que K1, K2, K3, se trouvent, dans l'exemple de réalisation dans la zone de chargement, c'està-dire dans la zone dans laquelle elles sont traversées par le jus de sucre en vue de réaliser son dessalage.
Les cellules qui s'y raccordent A et K sont dans la position de vidange, tandis que les cellules qui suivent A4, K4 et d'autres cellules disposées sur le pourtour sont traversées par le liquide de lavage ou par le liquide de rinçage. A celles-ci se raccordent, avec interposition à nouveau d'une cellule de vidange, celles des cellules qui sont traversées par le liquide de régénération. Sur le pourtour sont, en outre, disposées, à nouveau avec interposition d'une cellule se trouvant en position de vidange, les cellules parcourues par le liquide de lavage, auxquelles se raccordent, à nouveau avec interposition d'une cellule de vidange, les cellules de chargement représentées au dessin A3, K3, A2, K2, etc., de telle sorte que le cercle des cellules est fermé au-dessus des rigoles.
En dessous des cellules et en dessous de leurs sorties est prévue une double rigole 2 déplaçable pas à pas autour de l'axe médian des rigoles, dans le sens de la flèche 1. Cette rigole forme, au moyen de divisions appropriées, une série de réservoirs d'alimentation 3, 4 dont chacun présente une sortie en forme d'entonnoir. Au-dessous de la rigole 2 du réservoir d'alimentation est prévue la rigole 5 du réservoir intermédiaire, également en forme de double rigole. La subdivision de cette rigole en réservoirs intermédiaires individuels correspond à la division de la rigole des réservoirs d'alimentation supérieure 2, et, en conséquence, les différentes sorties en forme d'entonnoirs des réservoirs d'alimentation se trouvent chacune au-dessus d'un des réservoirs intermédiaires.
On voit, en outre, que les divers réservoirs intermédiaires de la rigole 5 sont reliés chacun à une pompe. La rangée antérieure de pompes 6, 7, 8, 9, 10, est affectée aux réservoirs d'échangeurs anioniques Al, A2, etc., tandis que la rangée postérieure de pompes 11, 12, 13 est reliée avec les réservoirs d'échangeurs de cations K, KI, etc., correspondants. En outre, les pompes sont reliées aux sorties des réservoirs intermédiaires de la rigole 5, auquel cas les réservoirs d'alimentation les plus extérieurs 3 de la rigole 2 ainsi que les réservoirs intermédiaires extérieurs 14 de la rigole 5 sont affectés à nouveau aux réservoirs d'échangeurs de cations, tandis que les réservoirs d'alimentation antérieurs 4 et les réservoirs intermédiaires antérieurs 15 servent à recevoir les fluides sortant des échangeurs d'anions.
On voit, en outre, que les cellules d'échangeurs A, Al, etc., ainsi que K, K1, etc., présentent des conduites de trop-plein 16, 17 qui débouchent chacune au-dessus du réservoir d'alimentation. En outre, il est prévu sur le côté inférieur des cellules individuelles, un raccord de sortie 18 et 19 avec une soupape intercalée 20 et 21.
Pour l'amenée du jus de sucre, il est prévu une conduite 22 qui est déplaçable en commun avec la rigole de réservoir d'approvisionnement 2, lors de son mouvement à la cadence des opérations. La conduite d'amenée 22 débouche au-dessus du réser. voir intermédiaire de la pompe 11 et amène ainsi à la pompe, par l'intermédiaire de ce réservoir intermédiaire, le jus de sucre à traiter. Le jus de sucre qui parvient à la pompe Il est amenée par la canalisation 23 représentée partiellement en tireté, à la cellule d'échange de cations K1 par le bas.
Le jus qui sort par trop-plein de la cellule KI parvient à la sortie 17 dans le réservoir d'approvision. nement correspondant de la rigole 2 et de là, par la conduite de sortie de ce réservoir, dans le réservoir intermédiaire de la pompe 12 et de là il est transporté par la conduite d'amenée à la cellule d'échange de cations K2.
Après traversée de la cellule K2, le jus de sucre parvient à travers le réservoir d'approvisionnement suivant affecté à la cellule K2 dans le réservoir de la pompe 13 disposé au-dessous, d'où il est con. duit, de la manière décrite à la cellule K3. Le jus sortant de la cellule K3 parvient, à travers une autre pompe, non représentée, dans la cellule suivante, d'où il parvient à travers le réservoir d'approvisionnement et la conduite d'amenée 24, dans le ré. servoir intermédiaire de la pompe 7. A travers la pompe 7 et la conduite qui lui est affectée vers la cellule d'échange d'anions AI, le jus est chassé par le bas dans la cellule et il pénètre, par la sortie 16 dans le réservoir d'approvisionnement affecté à cette cellule.De là, le jus est à nouveau évacué par le raccord de sortie du réservoir d'approvisionnement dans le réservoir intermédiaire de la pompe 8 qui le transporte vers la cellule d'échange A2. De la manière décrite, le jus est maintenant déplacé à travers les cellules d'échangeur de tout le groupe, et à l'extrémité du groupe, il parvient hors du réservoir d'approvisionnement dans une rigole d'évacuation, d'où il est conduit à un réservoir collecteur.
Pendant le transport du jus à travers les cellules d'échangeur mentionnés, les cellules A et K sont dans la position de vidange par ouverture des soupapes 20, 21, et elles se vident à travers les raccords de sortie 18, 19 dans les réservoirs d'approvisionnement correspondants de la rigole 2. Comme les deux cellules d'échangeur A et K appartenaient pendant l'étape précédente de connexion de la rigole de réservoir d'approvisionnement 2 à la zone de chargement, elles se trouvent remplies de jus de sucre lors de leur passage à .la position de vidange. Pour cette raison, les réservoirs d'approvisionnement correspondants, sont pourvus de raccords de sortie qui débouchent au-dessus de ceux des réservoirs intermédiaires dans lesquels le jus à traiter a été alimenté par la conduite 22.Le jus de sucre qui sort des cellules A et K lors de leur vidange est ainsi amené à nouveau en même temps que le jus frais aux cellules d'échangeurs d'anions et de cations, de sorte que ce jus n'est pas perdu. Pendant le déroulement des processus décrits, les pompes des autres cellules des autres groupes sont, de manière analogue, traversées par les fluides appropriés à chaque étape, et les cellules qui se trouvent entre les groupes, dans la position de vidange, sont vidées, le liquide qui sort d'elles étant amené chaque fois au groupe de réservoirs de la phase précédente du cycle.
La figure 2 est une vue schématique de la constitution de l'installation dans le cas où une seule rangée de cellules est prévue sur le pourtour des rigoles.Pour plus de clarté, on n'a représenté que deux cellules B et C qui représentent les groupes de cellules qui sont traversés l'un après l'autre par le liquide de la manière décrite à propos de la figure 1.
Dans la figure 2, 26 désigne le moteur de commutation pas à pas auquel est fixée, par l'intermédiaire de bras porteur ou d'un plateau de support 25, la rigole déplaçable 2 de réservoirs d'approvisionnement. Elle forme les réservoirs d'approvisionnement au moyen d'une division en segments conforme à la figure 1. Sur le plateau de support est, en outre, prévue une rigole d'amenée 27 pour le fluide à amener au groupe de récipients B, laquelle se déplace avec le plateau et avec la rigole de réservoirs d'approvisionnement. Cette rigole 27 est alimentée par une amenée fixe 28 qui est en liaison, le cas échéant avec interposition d'une pompe, avec un réservoir d'approvisionnement.De la rigole d'amenée 27, part la conduite d'amenée 22 déplaçable avec le plateau 25, dont une partie est représentée dans la figure 1 et qui débouche audessus de la rigole de réservoirs intermédiaires 5 qui est fixe. La conduite d'amenée 22 transporte le fluide à amener aux cellules B dans le réservoir intermédiaire de la rigole 5 qui est affecté à la dernière cellule dans le groupe correspondant. De ce réservoir intermédiaire de la rigole 5 part une conduite d'amenée 28 vers une pompe 29 qui est reliée, par une conduite de liaison 30 avec la première cellule du groupe de cellules B.
Les cellules B et C sont constituées comme des corps cylindriques avec fond conique. Dans leur fond est prévu un dispositif de séparation pour la résine échangeuse et le liquide de dispositif qui porte aussi la substance échangeuse. Le couvercle des cellules est également pourvu d'un dispositif séparateur qui s'oppose à un entraînement de la résine échangeuse. La direction générale d'écoulement a lieu, comme le montre la figure 2, du bas vers le haut, de sorte que la substance échangeuse est balayée en permanence par le liquide.Une inversion de la direction d'écoulement est possible, mais il est alors recommandé, au lieu de la sortie à écoulement libre 31, de prévoir une sortie en forme de U raccordée à la partie inférieure des cellules avec un rayon de courbure au-dessus des cellules, de soete qu'on assure ainsi à nouveau une immersion des cellules dans le liquide, même si celui-ci s'écoule de haut en bas.
Dans le cas de cellules suivant l'exemple de réalisation de la figure 2, il est prévu, entre les conduites d'amenée 30 et les conduites de sortie libre 31, qui sont disposées également de la même manière dans la cellule C, des soupapes magnétiques 18 et 19 qui sont ouvertes pour placer les cellules B et C dans la position de vidange.
Le liquide amené à la cellule ou au groupe de cellule B parvient à travers la conduite de sortie 31 de la dernière cellule dans le réservoir d'alimentation correspondant de la rigole 2 et de là, à travers une conduite de retour 32 qui est reliée à demeure avec cette rigole, c'est-à-dire avec le réservoir d'alimentation correspondant, il arrive dans une rigole collectrice fixe 33 d'où le produit est conduit, à travers une conduite de départ 34 et une pompe 35, à un récipient collecteur. L'amenée du liquide à la cellule ou au groupe de cellules C a lieu, de la même manière que l'amenée au groupe de cellules B, au moyen d'une autre rigole d'amenée 24 qui, pour des raisons de clarté, n'est pas représentée dans la figure.Dans la partie de gauche de la figure 2, on voit, en liaison avec la cellule C, la transmission du liquide qui traverse la cellule, à partir de la rigole d'approvisionnement 2 dans le réservoir intermédiaire correspondant de la rigole 5, au moyen du raccord d'écoulement 34. Dans ce groupe de cellules également, on effectue le retour du fluide à partir du dernier réservoir d'approvisionnement, au moyen d'une conduite de retour correspondant à la conduite de retour 32, dans une autre rigole collectrice correspondant à la rigole 33, et de là vers un réservoir collecteur prévu pour ce fluide.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les cellules B et C sont disposées au-dessus des rigoles de réservoir d'approvisionnement 2 et des rigoles de réservoirs intermédiaires 5, et le liquide de traitement leur est amené au moyen des pompes 29 à partir du bas.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3 qui correspond à celui de la figure 2, la disposition est par contre telle, que les cellules B et C se trouvent au-dessous des rigoles 2 de réservoirs d'approvisionnement et des rigoles 5 de réservoirs intermédiaires. Dans cette disposition, les cellules B et C reçoivent les liquides à partir des réservoirs intermédiaires 5 sous l'effet de la gravité, et c'est également sous l'effet de la gravité que les liquides passent à travers les cellules. L'écoulement de trop-plein 31 de la cellule débouche dans une chambre collectrice intermédiaire 34 au-dessous des cellules, chambre qui, de son côté est reliée par la conduite d'amenée 35 à la pompe 29, qui par l'intermédiaire de la conduite de transport 36, transporte le fluide qui sort des cellules dans les réservoirs d'approvisionnement correspondants de la rigole 2.
En vue d'empêcher une vidange des réservoirs collecteurs intermédiaires 34 par succion, ces réservoirs sont équipés avantageusement avec un dispositif de commande par niveau pour la pompe 29. Cette commande est avantageusement également prévue pour les pompes représentées dans la figure 1 qui sont reliées avec les sorties en forme d'entonnoir des réservoirs intermédiaires de la rigole 5. Dans la représentation schématique de la figure 4 sont prévus de manière analogue aux figures 2 et 3, des réservoirs ou groupes de réservoirs avec des rigoles doubles 2 et 5, ainsi que des échangeurs d'anions et de cations correspondant à la disposition qui est représentée en perspective partielle dans la figure 1.
Le parcours d'écoulement du liquide s'effectue en accord avec celui déjà décrit à propos de la figure 1 pour le groupe de cellules d'échange qui se trouvent en position de chargement, de sorte que sa description à l'intérieur du groupe de cellules n'est pas nécessaire. Dans la figure 4, on voit que l'entraînement est assuré à nouveau par un moteur 26 qui réalise la commutation pas à pas de la rigole de réservoirs d'approvisionnement 2. Le plateau d'entraînement 25 pour la rigole 2 porte à nouveau les rigoles d'amenée et de distribution 27 pour les différents fluides de traitement.
En ce qui concerne les conduites d'amenée, qui partent des rigoles 27, une seule conduite 22 est représentée dans la figure 4. De même, une seule conduite de retour 32 est représentée qui coopère avec la rigole collectrice correspondante 33 du dispositif. Les autres rigoles d'amenée et de collection coopèrent avec des conduites d'amenée et de départ qui conduisent aux différents récipients d'approvisionnement et récipients intermédiaires des différents groupes.
La disposition spatiale des cellules d'échange est représentée en plan dans la figure 5, qui montre que les cellules prévues sur le pourtour extérieur du dispositif sont placées en série l'une près de l'autre, tandis que les cellules disposées sur le pourtour intérieur sont prévues par un décalage radial en deux rangées.
Dans la disposition des cellules d'échange d'anions et des cellules d'échange de cations conforme aux figures 1, 4 et 5, les rigoles collectrices 33 servent également de rigoles de transmission pour le liquide à traiter pour conduire le liquide qui sort des cellules d'échange de cations dans le groupe de cellules d'échange d'anions.Ceci est rendu possible de manière simple par le fait que la pompe 35 représentée dans la figure 4 débite avec la conduite 36 qui lui est raccordée dans la partie intérieure de la rigole 5, c'est-à-dire dans le premier réservoir intermédiaire du groupe d'échangeurs d'anions, de sorte que de là, le liquide, c'est-à-dire le jus de sucre est amené, de la manière décrite à propos de la figure 1, aux cellules d'échange d'anions, pour être alors transmis du dernier réservoir intermédiaire de ce groupe de cellules dans le réservoir collecteur.
Par la connexion pas à pas prévue dans l'installation, les différentes cellules parcourent, bien qu'elles soient disposées à poste fixe, toutes les positions dans les différents groupes. Elles parviennent de la dernière position jusqu'à la première position à l'intérieur du groupe et sont alors amenées dans la position de vidange avant d'être branchées au groupe suivant par une connexion ultérieure.
Dans le cas de dessalage de jus de sucre, les premiers échangeurs d'anions et les échangeurs de cations qui ont été le plus fortement utilisés dans le groupe des cellules de chargement sont transférés lors de l'étape de connexion suivante dans la position de vidange où le liquide qui se trouve dans les cellules est amené à nouveau par les raccords de sortie décrits des étapes précédentes de traitement, à savoir de la zone de chargement. Lors du transfert de ces échangeurs d'anions et de cations dans la position de vidange, ou branche en même temps sur le groupe en chargement deux cellules d'échangeurs fraîches à l'extrémité du groupe, auxquelles est amené le jus après sa traversée des cellules précédentes, déjà partiellement épuisées.
Lors de l'étape de connexion suivante, les échangeurs qui se trouvent dans la position de vidange parviennent dans le groupe des cellules à laver. Dans ce groupe, de l'eau est introduite sur les cellules en pression pour enlever par lavage à fond les restes de solution de sucre encore adhérents. Lors des étapes de connexion suivante, les cellules d'échangeur décrites parviennent pas à pas jusqu'à la première position du groupe où elles sont vidangées lors de l'étape suivante.
Le produit de sortie de ce lavage à fond, dénommé également résidu de succion, est récupéré pour servir d'eau de dilution pour le jus de sucre. On réalise ainsi une économie considérable dans la consommation d'eau et, d'autre part, la perte en solution ou jus de sucre est maintenue à une faible valeur.
Après le lavage final se raccorde la régénération des cellules échangeurs de cations avec de l'acide et la régénération des cellules d'échangeur d'anions avec une lessive. Là encore, les échangeurs sont branchés en série, l'échangeur placé le dernier dans le groupe étant chargé avec l'acide ou la lessive déjà épuisé. Le régénérât qui sort de ces cellules d'échangeurs est évacué comme eau usée ou peut être soumis encore à un traitement supplémentaire.
A la régénération se raccorde à nouveau une vidange des cellules.
La solution qui s'écoule est un régénérât qui a encore sa pleine valeur. Comme dit plus haut, il est recueilli et ramené, avec le régénérât frais introduit, à la première cellule du groupe de régénération. Ensuite a lieu, par une étape de connexion, un lavage à fond des échangeurs, ceux-ci arrivant pas à pas, dans le groupe des cellules à laver, de la dernière position jusqu'à la première position.
L'eau de sortie de ce groupe de cellules d'échangeurs est recueillie et utilisée comme eau de dilution pour l'acide ou pour la lessive de régénération. Ensuite s'effectue à nouveau la vidange des cellules et l'eau de sortie, exempte de produits chimiques est utilisée comme eau neutralisée. Lors de l'étape suivante de connexion, les deux échangeurs décrits se trouvent à nouveau au dernier emplacement dans le groupe en chargement.
D'après la description qui précède, on voit que, avec une dilution peu poussée du jus ou de la solution, telle qu'elle n'a jusqu'à maintenant pas été réalisée, ce jus possède, même à la sortie, encore une concentration élevée. Indépendamment de la solution ou du jus traité, les autres liquides sortant sont en grande partie réutilisés ou réintroduits dans le processus de traitement.
En plus du jus dessalé, on n'obtient qu'une très faible proportion d'eau usée fortement concentrée, laquelle, avec une faible dépense, peut être évaporée et séchée. Ainsi se trouve éliminé le problème soulevé dans les installations précédemment connues, par la présence d'une grande quantité d'eau usée fortement chargée qui ne présente cependant qu'une faible concentration en produit sec. Jusqu'à maintenant, il a été nécessaire de traiter ces eaux usées, avec une dépense importante en bassins de décantation, et de la dissocier ensuite biologiquement dans des installations spéciales avant de pouvoir la remettre en circulation.Avec l'installation de l'invention, on a la possibilité d'effectuer d'une manière rationnelle, au moyen d'un réchauffage peu coûteux, une évaporation et une dessiccation des eaux usées et d'utiliser le sel récupéré dans l'industrie des engrais ou dans d'autres buts.
Dans la nouvelle installation, la consommation d'eau est considérablement réduite, par rapport aux installations connues en raison du recyclage des liquides de lavage et du réemploi de l'eau neutralisée.
Le jus dessalé a une plus grande concentration que précédemment et, en conséquence, sa concentration plus poussée n'exige plus qu'une faible dépense en vapeur ou en énergie.
La nouvelle installation apporte donc des progrès techniques considérables du point de vue des frais d'exploitation nécessaires. En outre, les frais d'investissement sont également plus réduits que ceux relatifs à une installation de type actuellement connu de même capacité ainsi que le montrent directement les calculs sur des exemples de réalisation.
Claims (8)
1. Installations pour le traitement de jus de sucre et autres solutions, du type dans lequel à partir du jus ou de la solution on retire des substances par absorption ou adsorption ou par échange d'ions au moyen de substances régénérables, telles que, par exemple, des résines échangeuses d'ions ou analogues, - installation caractérisée en ce que la substance est introduite au repos dans plusieurs chambres séparées submergées, pourvues de conduites d'amenée et de conduite de départ, lesdites chambres formant des groupes séparés, connectés l'un derrière l'autre dans le sens du courant de traversée, groupes correspondant au nombre et à la succession des fluides qui les traversent par groupe suivant un cycle tel que, par exemple, chargement, lavage, régénération, lavage final, et que des installations sont prévues pour séparer du groupe la ou les premières chambres dans le sens du courant et pour les con- necter au groupe qui suit dans le cycle des opérations ;
2. Les installations pour séparer la ou les premières chambres d'un groupe et les connecter au groupe suivant du cycle d'opérations agissent pas à pas à des intervalles de temps prédéterminés et provoquent en même temps la commutation d'un même nombre de dernières chambres de tous les groupes;
3. Entre les groupes sont prévues chaque fois une ou plusieurs chambres séparées, qui restent raccordées provisoirement, par leur côté sortie, au groupe précédent du cycle, en vue de la vidange;
4. Les chambres séparées ont la forme de cellules fermées pourvues de parois séparatrices perméables aux liquides sur leur côté entrée et sur leur côté sortie;
5. Chaque cellule présente une conduite d'amenée et une conduite de départ dans laquelle est montée une pompe, les entrées des cellules étant reliées à des réservoirs intermédiaires séparés fixes auxquels les liquides de traitement sont amenés par l'intermédiaire de réservoirs d'approvisionnement mobiles, séparés et partagés en correspondance avec les groupes de cellules, les sorties des cellules débouchant chacune dans ou, au-dessus du réservoir d'approvisionnement mobile de la cellule qui précède dans la direction du déplacement en cadence, des conduites d'amenée et de départ, mobiles en même temps, étant prévues pour le liquide de traitement des groupes de cellules, la conduite d'amenée débouchant dans le dernier réservoir intermédiaire de chaque groupe, dans la direction du déplacement, tandis que la conduite de départ débouche dans le premier réservoir d'alimentation de chaque groupe;
6. Le réservoir intermédiaire qui est affecté chaque fois au premier réservoir d'alimentation mobile de chaque groupe, avec la conduite de départ du fluide, n'est relié que du côté sortie avec le dernier réservoir d'approvisionnement du groupe précédent en vue de vidanger également la cellule;
7. Les réservoirs intermédiaires et les réservoirs d'appositionnement mobiles sont constitués par des rigoles fermées circulaires partagées en sections, de préférence superposées, la rigole du réservoir d'approvisionnement étant rotative pas à pas autour de l'axe médian commun et chaque conduite d'amenée de fluide au dernier réservoir intermédiaire des différents groupes de cellules étant raccordée à une rigole circulaire rotative, tandis que les conduites de départ des premiers réservoirs d'alimentation dans chaque groupe débouchent par leur extrémité à l'intérieur ou au-dessus de rigoles collectrices fixes qui sont disposées de préférence au-dessous des rigoles d'amenée rotatives;
8. Entre les conduites d'amenée et de départ de chacune des cellules est prévue une soupape de vidange de préférence à commande électromagnétique.
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