FR2639359A1 - Improvements to the diffusion extraction of beet sugar. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait à I'etractio du sucre des betteraves par diffusion qui est une opération consistant A soumettre les cossettes de betteraves à un lessivage contre-courant au moyen d'eau chaude pour produire, d'une part, un jus sucré qui est épure avant d'etre concentré par évaporation puis soumis a la cristallisation et, d'autre part, des pulpes qui sont pressées, pour en extraire des eau qui sont recyclées en diffusion, puis séchées. The present invention relates to the retraction of sugar from beets by diffusion which is an operation consisting in subjecting the beet pods to backwash leaching using hot water to produce, on the one hand, a sweet juice which is purified before being concentrated by evaporation then subjected to crystallization and, on the other hand, pulps which are pressed, to extract water which is recycled in diffusion, then dried.
Pour diminuer la teneur en matières pectiques du jus et améliorer le pressage des pulpes, il est connu de traiter les cossettes, avant ou pendant la diffusion, au moyen de sels de calcium. On a notamment propose d'utiliser dans ce but du saccharate de calcium obtenu par addition de chau vive à un jus sucré préalablement refroidi à la température convenable. To decrease the content of pectic matter in the juice and improve the pressing of the pulps, it is known to treat the chips, before or during diffusion, with calcium salts. In particular, it has been proposed to use for this purpose calcium saccharate obtained by adding quick heating to a sweet juice previously cooled to the appropriate temperature.
Suivant le procédé connu, les cossettes sont mises en contact, soit par mélange, soit par percolation, avec du jus de diffusion préalablement refroidi. Une partie du jus est retenu par les cossettes, mais la majeure partie est envoyée à l'atelier d'épuration et seule une partie des ions calcium est fixée par les cossettes. I1 en résulte une consommation importante de chaux et de frigories. According to the known method, the pods are brought into contact, either by mixing or by percolation, with diffusion juice previously cooled. Part of the juice is retained by the cossettes, but most of it is sent to the treatment plant and only part of the calcium ions is fixed by the cossettes. This results in a significant consumption of lime and frigories.
Le but de la présente invention est d'apporter a ce procédé des perfectionnements permettant une mise en oeuvre plus économique. The object of the present invention is to provide improvements to this process allowing a more economical implementation.
Le procédé de traitement préalable des cossettes de betteraves objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on fait circuler en circuit fermé le jus additionné de chaux utilisé pour traiter les cossettes, qu'on introduit dans ce circuit un débit d'eau ou de jus sucré totalement ou partiellement épuré correspondant au débit de jus retenu par les cossettes et un débit de chaux correspondant aux ions calcium fixés sur les cossettes, et qu'on maintient la température du jus dans ledit circuit à une valeur convenable pour le traitement des cossettes. On pourra utiliser de la chau*: vive ou du lait de chaux. The process for the prior treatment of beetroot chips which is the subject of the invention is characterized in that the juice added with lime used to treat the chips is circulated in a closed circuit, a flow of water is introduced into this circuit or totally or partially purified sweet juice corresponding to the flow of juice retained by the cossettes and a flow of lime corresponding to the calcium ions fixed on the cossettes, and that the temperature of the juice in said circuit is maintained at a value suitable for the treatment of cossettes. We can use warm * or whitewash.
Le traitement des cossettes se fera avantageusement en plusieurs étapes et à chaque étape les cossettes seront traitées au moyen de jus circulant en circuit fermé avec addition des quantités nécessaires de jus ou d'eau et de chaux la teneur en chaux du jus de traitement augmentant de la première à la dernière étape. The treatment of the cossettes will advantageously be done in several stages and at each stage the cossettes will be treated by means of juice circulating in a closed circuit with the addition of the necessary quantities of juice or water and lime the lime content of the treatment juice increasing by the first to the last step.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, le jus épuré ou 1 'eau et la chaux ne sont ajoutés que dans 1 'une des étapes du traitement, le débit et la teneur en chau: du jus circulant en circuit fermé dans les autres étapes étant ajustés par addition de jus prélevé sur le circuit de la première étape. According to a preferred embodiment of the invention, the purified juice or water and lime are only added in one of the treatment stages, the flow rate and the lime content: of the juice circulating in a closed circuit in the other stages being adjusted by adding juice taken from the circuit of the first stage.
Préalablement audit traitement, les cossettes pourront être lavées avec du jus pour en extraire le jus cellulaire; le jus obtenu sera envoyé, avec le iue de diffusion, a l'atelier d'épuration. Prior to said treatment, the pods can be washed with juice to extract the cellular juice; the juice obtained will be sent, along with the diffusion channel, to the purification workshop.
Pour la mise en oeuvre du procédé, on pourra utiliser un transporteur a tapis sans fin perméable sur lequel les cossettes seront chargées en une couche régulière et équipé de rampes d'arrosage, placées au-dessus du tapis; et de collecteurs, placés au-dessous, reliés entre e, au moyen de tuyaux et de pompes, de façon à former plusieurs circuits fermés échelonnés le long du transporteur, chacun de ces circuits étant équipe de moyens de réglage du débit et de la teneur en chaw (alcalinité) du jus, et au moins l'un des circuits comportant un échangeur thermique permettant de maintenir la température du jus a la valeur voulue. For the implementation of the process, a permeable endless belt conveyor may be used on which the pods will be loaded in a regular layer and equipped with spray bars, placed above the belt; and collectors, placed below, connected between e, by means of pipes and pumps, so as to form several closed circuits staggered along the conveyor, each of these circuits being equipped with means for adjusting the flow rate and the content in chaw (alkalinity) of the juice, and at least one of the circuits comprising a heat exchanger making it possible to maintain the temperature of the juice at the desired value.
L'alcalinité du jus dans chaque circuit peut être réglée par addition de débits dosés de chau; -en variante, ce mode de réglage peut être adopté sur un seul des circuits, de préférence celui situé le plus en aval, et l'alcalinité du jus dans les autres circuits peut être réglée par addition de jus prélevé sur le premier nommé. The alkalinity of the juice in each circuit can be adjusted by adding metered amounts of heat; as a variant, this adjustment mode can be adopted on only one of the circuits, preferably the one located furthest downstream, and the alkalinity of the juice in the other circuits can be adjusted by adding juice taken from the first named.
Le volume du jus circulant dans 1 'un des circuits fermés pourra être réglé par addition d'eau ou de jus totalement ou partiellement épuré et le volume du jus circulant dans chacun des autres circuits sera réglé par addition de jus prélevé surle premier. The volume of the juice circulating in one of the closed circuits can be adjusted by adding water or fully or partially purified juice and the volume of the juice circulating in each of the other circuits will be adjusted by adding juice taken from the first.
On pourra aussi utiliser pour la mise en oeuvre de 1 'invention, un malaxeur horizontal équipé de moyens de transport assurant 1 déplacement des cossettes d'une extrémité a 1 'autre de l'appareil et muni de plusieurs entrées et sorties du jus permettant de créer plusi euri circuits fermés échelonnés le long du malaxeur, chacun de ces circuits étant équipe comme décrit ci-dessus. One can also use for the implementation of one invention, a horizontal mixer equipped with transport means ensuring 1 displacement of the pods from one end to the other of the device and provided with several inlets and outlets of the juice allowing create several closed circuits staggered along the mixer, each of these circuits being fitted as described above.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère au:: dessins l'accompagnant qui sont les schémas de de installations pour la mise en oeuvre de l'invention donnés a titre d'exemples non limitatif. Other characteristics of the invention will appear on reading the description which follows and refers to: the accompanying drawings which are the diagrams of installations for implementing the invention given by way of examples not limiting.
L'installation représentée schématiquement sur la figure 1 comporte un transporteur-échangeur à tapis sans fin perméable 10 placé en tête du diffuseur 14. Les cossettes 12 sont chargées sur le tapis, a une des extrémités du transporteur pour former une couche régulière, et sont déversées, à l'autre extrémité du transporteur, dans un échaudoir précédant le diffuseur 14. The installation shown schematically in FIG. 1 comprises a permeable endless conveyor-exchanger 10 placed at the head of the diffuser 14. The pods 12 are loaded on the conveyor, at one end of the conveyor to form a regular layer, and are dumped, at the other end of the conveyor, in a scald preceding the diffuser 14.
Le transporteur-échangeur est équipé de rampes 16, 18, 20 et 22 disposées au-dessus du brin supérieur du tapis et espacées le long du transporteur et de collecteurs 24, 26, 28 et O placés sous le tapis de façon a recueillir le jus déversé par les rampes 16, 18, 20 et 22, respectivement, après qu'il ait traversé la couche de cossettes et le tapis. The conveyor-exchanger is equipped with ramps 16, 18, 20 and 22 arranged above the upper strand of the mat and spaced along the conveyor and collectors 24, 26, 28 and O placed under the mat so as to collect the juice. dumped by the ramps 16, 18, 20 and 22, respectively, after it has passed through the layer of cossettes and the carpet.
Le jus recueilli dans les collecteurs 26, 28 et Zz:) est envoyé dans des bacs de mélange 32, 34 et 36 respectivement. The juice collected in collectors 26, 28 and Zz :) is sent to mixing tanks 32, 34 and 36 respectively.
Des pompes 38, 40 et 4? soutirent du jus sur ces bacs pour alimenter les rampes 1S, 20 et 22, respectivement.Pumps 38, 40 and 4? extract juice from these tanks to feed the ramps 1S, 20 and 22, respectively.
Des distributeurs 44, 46 et 48 permettent d'introduire des quantités dosées de chaux dans les bacs 32, 34 et z respectivement. Distributors 44, 46 and 48 make it possible to introduce metered quantities of lime into the tanks 32, 34 and z respectively.
En régime de marche normale, la rampe 16 est alimentée avec du jus préalablement refroidi à une température d'environ 15 C. Une partie de ce jus est absorbée par la couche des cossettes; l'autre partie qui traverse cette couche est recueillie dans le collecteur 24 est envoyée à l'atelier d'épuration. Les cossettes sont ensuite arrosées par le jus déversé par la rampe 18, qui traverse la couche de cossettes, est recueilli dans le collecteur 26 puis envoyé dans le bac 32 et recyclé par la pompe 38. In normal operating conditions, the ramp 16 is supplied with juice previously cooled to a temperature of approximately 15 C. A portion of this juice is absorbed by the layer of chips; the other part which passes through this layer is collected in the collector 24 and is sent to the purification workshop. The cossettes are then watered by the juice poured from the ramp 18, which passes through the layer of cossettes, is collected in the collector 26 then sent to the tank 32 and recycled by the pump 38.
On réalise donc ainsi une circulation en circuit fermé du jus. Dans ce circuit, le débit est réglé a la valeur voulue au moyen de la pompe 38 et l'alcalinité du jus est réglé au moyen du distributeur-doseur 44, a partir des informations d'un pHmètre placé dans le bac. Par ailleurs, un trop-plein permet d'envoyer le jus en ecédent du bac Z2 vers le bac 34 et un régulateur de niveau agit sur une vanne 50 placée sur une tuyauterie 52 reliant les tuyauteries d'alimentation des rampes 18 et 20 pour maintenir une hauteur minimale du jus dans le bac. Ces moyens permettent de tenir compte des variations possibles du volume du jus retenu par la couche des cossettes. A circulation of the juice is thus produced in a closed circuit. In this circuit, the flow rate is adjusted to the desired value by means of the pump 38 and the alkalinity of the juice is adjusted by means of the dispenser-doser 44, from information from a pH meter placed in the tank. Furthermore, an overflow makes it possible to send the excess juice from tank Z2 to tank 34 and a level regulator acts on a valve 50 placed on a pipe 52 connecting the supply pipes of the ramps 18 and 20 to maintain a minimum height of the juice in the tank. These means make it possible to take account of possible variations in the volume of the juice retained by the layer of the chips.
Les pompes 40 et 4 réalisent de même une circulation en circuit fermé du jus déversé par les rampes 20 et 27 et recueilli par les collecteurs 28 et 30, respectivement. Le débit et le pH du jus dans ces circuits sont réglés comme décrits ci-dessus. Le niveau du jus dans le bac Z4 est maintenu entre une limite supérieure et une limite inférieure par un trop-plein, qui permet d'évacuer un excédent de jus vers le bac ZE, et par un régulateur de niveau agissant sur une vanne 54 placée sur une tuyauterie 56 reliant les tuyauteries d'alimentation des rampes 20 et 22.Le niveau du jus dans le bac 3.6 est maintenu entre des limites supérieure et inférieure au moyen d'un régulateur de niveau agissant sur une vanne 58 placée sr une tuyauterie d'alimentation en jus de 1ère ou eme carbonatation 15. The pumps 40 and 4 likewise carry out a circulation in a closed circuit of the juice discharged by the ramps 20 and 27 and collected by the collectors 28 and 30, respectively. The flow rate and pH of the juice in these circuits are adjusted as described above. The level of the juice in the tank Z4 is maintained between an upper limit and a lower limit by an overflow, which makes it possible to discharge an excess of juice towards the tank ZE, and by a level regulator acting on a valve 54 placed on a pipe 56 connecting the supply pipes of the ramps 20 and 22. The level of the juice in the tank 3.6 is maintained between upper and lower limits by means of a level regulator acting on a valve 58 placed on a pipe d 1st or eme carbonation juice supply 15.
Un échangeur thermique 60 placé sur le circuit alimentant 'la rampe 22 permet de maintenir le jus alimentant cette rampe a une température d'environ 150C. Les liaisons entre circuits établies au moyen des tuyauteries 52 et 56 permettent de maintenir la température du jus alimentant les rampes 18 et 20 voisines de 150C. Si nécessaire, des échangeurs thermiques pourraient être placés sur ces circuits. A heat exchanger 60 placed on the circuit supplying the ramp 22 keeps the juice supplying this ramp at a temperature of around 150C. The connections between circuits established by means of the pipes 52 and 56 make it possible to maintain the temperature of the juice supplying the ramps 18 and 20 close to 150C. If necessary, heat exchangers could be placed on these circuits.
L'addition de chaux dans les bacs 3.2, 34 et 36 est dosée de sorte que le pH des jus circulant dans les trois circuits croisse de l'amont vers 1 'aval de façon à assurer une calcification progressive des cossettes. Compte tenu de la température relativement basse des juss il se forme dans les bacs du saccharate de calcium dent les ions calcium se fient ensuite sur les cossettes ce qui a pour effet d'améliorer la pressabilité des pulpes et de réduire la teneur en matières pectiques d jus de diffusion. Les ions calcium pourront être apportés sous forme de chaux vive ou de lait de chaux. The addition of lime in tanks 3.2, 34 and 36 is dosed so that the pH of the juices flowing in the three circuits increases from upstream to downstream so as to ensure progressive calcification of the chips. Given the relatively low temperature of the juss, it forms in the calcium saccharate trays of the calcium ions, which then rely on the chips, which has the effect of improving the pressability of the pulps and reducing the content of pectic matter. diffusion juice. Calcium ions can be supplied in the form of quicklime or milk of lime.
La circulation en circuit fermé évite les pertes de chat et permet d'en réduire notablement la consommation. Circulation in a closed circuit prevents cat loss and significantly reduces consumption.
L'installation représentée schématiquement sur la figure 2 est du même type que celle de la figure 1. Elle en diffère essentiellement par le fait qu'elle ne comporte pas de bac de mélange sur chaque circuit et que toute la chaux nécessaire au traitement des cossettes est ajoutée au jus dans un mélangeur 6 placé sur le circuit aval. Le pH dans les deu autres circuits est maintenu å la valeur voulue par addition d'un débit réglé de jus saccharaté prélevé sur le circuit aval (ligne 64 et vannes 65). Le jus de lavage des cossettes recueilli dans le collecteur 24 est envoyé å l'atelier d'épuration.Du jus de 1ère ou ème carbonatation est introduit en 68 dans le circuit aval, en amont de l'échangeur 60, pour compenser le volume de jus retenu par la couche de cossettes; ce débit est réparti entre les trois circuits de façon å maintenir constant le volume de jus en circulation dans chacun d'eu:: (ligne 66 et vannes 67). The installation shown diagrammatically in FIG. 2 is of the same type as that of FIG. 1. It essentially differs from it by the fact that it does not have a mixing tank on each circuit and that all the lime necessary for the treatment of the cossettes is added to the juice in a mixer 6 placed on the downstream circuit. The pH in the two other circuits is maintained at the desired value by adding a regulated flow rate of saccharated juice taken from the downstream circuit (line 64 and valves 65). The washing juice of the cossettes collected in the collector 24 is sent to the purification workshop. 1st or th carbonation juice is introduced at 68 into the downstream circuit, upstream of the exchanger 60, to compensate for the volume of juice retained by the layer of chips; this flow is distributed between the three circuits so as to keep constant the volume of juice in circulation in each of eu :: (line 66 and valves 67).
Des moyens autres que ceux décrits peuvent être utilisés pour assurer un échange entre les cossettes et un ou plusieurs courants de jus s'écoulant en circuit fermé. Means other than those described can be used to ensure an exchange between the pods and one or more streams of juice flowing in a closed circuit.
L'appoint de jus nécessaire pour compenser le volume de jus retenu par les cossettes peut être remplacé par de 1 'eau qui sera ajoutée, par exemple, dans le circuit amont et se chargera, par passage à travers la couche de cossettes, d 'une quantité de sucre suffisante pour permettre la formation de saccharates. The addition of juice necessary to compensate for the volume of juice retained by the pods can be replaced by water which will be added, for example, in the upstream circuit and will be charged, by passing through the layer of pods, a sufficient amount of sugar to allow the formation of saccharates.
Bien que les de installations décrites comportent trois circuits, il est bie évident que ce nombre n'est pas limitatif. Although the installations described comprise three circuits, it is obvious that this number is not limiting.
I1 est bien entendu que ces modifications et celles résultant de la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. It is understood that these modifications and those resulting from the substitution of equivalent technical means are within the scope of the invention.
Claims (6)
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- 1988-11-18 FR FR8815011A patent/FR2639359B1/en not_active Expired - Fee Related
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