LU85074A1 - Procede et dispositif d'extraction d'huile - Google Patents

Description

• * 2.

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif d'extraction d'huile à partir de matière végétale, en particulier d'huile de palme.

5 On connaît des dispositifs d'extraction d'huile de palme destinés à une production en gros. Ces dispositifs effectuent l'extraction par pressage, centrifugation ou traitement à la vapeur et ils sont coûteuxyet à l'achat et pour leur mise en oeuvre . A côté de cela, des 10 populations de nombreux pays du tiers monde utilisent encore des moyens très rudimentaires, peu hygiéniques et peu rentables pour la production d'huile de palme destinée à leur consommation ménagère.

La présente invention a pour but de mettre au 15 point un procédé d'extraction d'huile de palme très simple, permettant la mise en oeuvre d'un appareillage peu coûteux et solide. Ce procédé et ce dispositif ne doivent demander qu'une dépense d’énergie réduite et il est nécessaire qu'ils permettent d'atteindre un ren-20 dement de niveau; élevé dans l'extraction de l'huile.

Pour résoudre ces problèmes, il est prévu suivant l'invention un procédé d'extraction d'huile - à partir de matière végétale , en particu lier d' huile de palme , qui comprend 25 le remplissage par la matière végétale à traiter d'une première enceinte, présentant une première ouverture vers * 3.

le haut qui peut être fermée par un élément filtrant, le malaxage dans cette enceinte de la matière végétale introduite, le lavage de la masse malaxée par introduction dans celle-ci d'eau chaude, la décantation de la masse lavée 5 en phases comprenant entre autres une phase d'eau et une phase d'huile qui est plus légère que l'eau et qui pas-| se à travers l'élément filtrant fermant la première ou verture au cours de l'introduction de l’eau, la retenue | par filtrage en dessous de l'élément filtrant de la ou | 10 des autres phases plus légères que l'eau qui ont une dimen- j sion particulaire supérieure aux ouvertures de passage i de l'élément filtrant,la sédimentation de la ou des pha ses plus lourdes que l'eau au fond de la première enceinte et une récolte séparée de l'huile extraite, i 15 Pour la mise en oeuvre de ce procédé, il est prévu,suivant l'invention, un dispositif comprenant une première enceinte présentant une première ouverture vers le haut, un élément filtrant capable de fermer la première ouverture, des moyens de malaxage du contenu 20 de la première enceinte, et des moyens d'alimentation et de déchargement de la première enceinte.

D'autres détails et particularités de l'in-: vention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins 25 annexés.

La figure 1 représente une vue en élévation * d'un dispositif suivant l'invention, dans laquelle la cuve formée de deux enceintes superposées est illustrée en coupe axiale, l'élément filtrant étant en I; 30 position de libération de l'ouverture entre les deux enceintes.

« » · 4.

La figure 2 représente une vue en coupe transversale/ suivant la ligne 11-11/ de la figure 1, l'élément filtrant étant en position de fermeture.

La figure 3 représente une vue de la cuve 5 illustrée à la figure 1/ gui montre le contenu de la cuve à la fin du procédé d'extraction suivant l'invention, les moyens de support, d'entraînement et de malaxage ayant été supprimés pour faciliter la lecture de cette figure.

10 Sur les différentes dessins, les éléments identiques ou analogues sont désignés par les memes références.

Le dispositif d'extraction, tel qu'illustré sur les dessins, est en particulier destiné à l'extrac-15 tion d'huile de palme en quantités réduites, dans un procédé discontinu.

Ce dispositif comprend une cuve 1 formée de deux enceintes, une première enceinte 2 qui présente une première ouverture 4 vers le haut et une deuxième 20 enceinte 3 qui est raccordée vers le bas à la première enceinte 2, en permettant une communication avec elle. Dans l'exemple de réalisation illustré ,ces deux enceintes sont solidaires et forment une cuve 1 d'une pièce. Au niveau de la première ouverture 4, les deux 25 enceintes sont séparées par un élément filtrant 5, tel qu'une plaque perforée. La deuxième enceinte 3 présente " enfin à son sommet une deuxième ouverture 6.

Dans l'exemple de réalisation illustré, la cuve 1 est supportée, par l'intermédiaire d'un palier 30 à roulement 7, sur un arbre 8 qui est fixé de manière radiale sur un support en forme d'arc 11 et qui fait « 5.

I- £ ψ * saillie axialement à l'intérieur de la cuve/ de manière étanche. La cuve 1 est entraînée en rotation autour de cet arbre 8 par l'intermédiaire d'un pignon denté menant 9 qui entre en prise avec une couronne dentée 5 10 agencée de manière fixe sur la périphérie de la cuve 1. Le support en forme d'arc 11 est supporté à une | de ses extrémités par l'arbre d'entraînement 12 hori- 1 zontal du pignon menant 9, de manière à ne pas être ; entraîné en rotation par cet arbre 12, lequel est, à '1 ' 10 son tour, supporté de manière à pouvoir pivoter par ,j un châssis de support stationnaire, désigné d'une ij manière générale par la référence 13. A l'autre de ses ' extrémités, le support en forme d'arc 11 est relié de manière fixe à une branche 14 d'un levier coudé 15 de ! 15 basculement de la cuve 1, cette branche 14 étant supportée par le châssis de support 13 de manière à pouvoir pi voter autour du même axe de pivotement que l'arbre d'en-j traînement 12 . Des pales 16efc20 sont reliées de manière fixe à l'arbre 8, à l'intérieur de la cuve 1. L'arbre d'entraî-’ 20 nement 12 est entraîné en rotation par une poulie de com mande 21 qui est,à son tour,entraînée d'une manière connue ! et non représentée par une source d'énergie,par exemple j un moteur, ou même manuellement. En fait la cuve prévue ‘ dans cet exemple de réalisation consiste en une simple 25 bétonnière connue en soi. Il est compréhensible pour l'homme de l'art que cet agencement peut être prévu de manière differente, et notamment que ce soit l'arbre S et les pales qui pivotent tandis que la cuve reste fixe.

i "* ** i ^ ! L'élément filtrant 5 est, dans l'exemple de re- 30 alisation illustré, formé d’une partie 17 reliée de ma- ! nière fixe au haut de la première enceinte 2 et d'une | q i - 6.

partie amovible 18 capable de pivoter autour d'un axe 19 entre deux positions. Dans l'une de ces positions! qui est illustrée sur les figures 2 et 3, l'élément _ filtrant 5 ferme totalement la première ouverture 4 de 5 la première enceinte 2. Dans l'autre position de la partie amovible 18, qui est illustrée sur la figure 1,

Il'élément filtrant libère partiellement l'ouverture 4 de la première enceinte 2.

La pale supérieure 20, fixée sur l'arbre 8, ! 10 est agencée de manière à pouvoir racler la totalité de jt la surface inférieure de l'élément filtrant 5 en posi-! tion de fermeture de sa partie amovible 18.

Le fonctionnement du dispositif d'extraction illustré sur les dessins est le suivant : ! 15 Les fruits de palme sont cuits à une tempéra- ; ture d'environ 90°C. La partie amovible 18 de l'élément filtrant 5 de la cuve 1 est alors amenée dans sa position haute, qui libère partiellement la première ouver-i ture 4, ce qui permet le remplissage ce la première encein- ' 20 te 2 en fruits cuits par un passage formé par la deuxième ouverture 6, la deuxième enceinte 3 et la première ou- ! , ^ verture 4.

La partie amovible 18 de l'élément filtrant 5 est rabattue dans sa position de fermeture, lorsque 25 la première enceinte 2 est remplie à ras du filtre.

La cuve 1, qui dans l'exemple de réalisation prévu, a une contenance totale d'environ 140 1, est alors amenée à pivoter autour de l'arbre 8 suooorté de I · ** *** 1 [ ' j, manière approximativement verticale sur le support en j 30 forme d'arc 11. Ce pivotement est obtenu par la mise f i en service de la source d'énergie non représentée,de la 7.

poulie de commande 21, entraînée par cette source d'énergie /de l'arbre d'entraînement 12 solidaire de la poulie et du pignon denté 9/ et de la couronne dentée 10 en prise avec le pignon denté 9. Les pales 16 et 20/ fixées sur 5 l'arbre 8/ restent pendant ce temps stationnaires ce gui provoque un malaxage de la masse cuite remplissant la première enceinte 2. Ce malaxage dure environ ving minutes, la cuve étant entraînée à une vitesse de rotation de 25 à 30 tours par minute.

10 Après le malaxage, une quantité, identique à la masse malaxée, d'eau présentant une température de l'ordre de 70 à 85°C, de préférence de 80°C, est déversée dans la cuve par un passage formé par la deuxième ouverture 6 et la deuxième enceinte 3. L'élément filtrant 15 reste pendant cette introduction d'eau en position fermée.

La masse malaxée est ainsi lavée a l'eau chaude. Pendant le lavage on poursuit la rotation de la cuve à la meme vitesse que pendant le malaxage,durant environ 15 minutes. Pendant cette agitation, la pale 20 fixée au 20 sommet de l'arbre 8 racle la surface inférieure de l'élément filtrant 5 pour permettre un filtrage efficace permanent, du bas vers le haut, à travers ce dernier.

Pendant cette étape du procédé, l'huile est extraite à partir de la matière végétale et il y a 25 formation d'une série de phases dont les densités sont chaque fois différentes . En considérant ces phases depuis la plus légère jusqu'à la plus lourde, on obtient : des fibres végétales, cfe l'huile, des amas cellulaires, l'eau, des noix.

- 30 L'élément filtrant a pour fonction de retenir en dessous de lui, donc dans la première enceinte 2, les phases «» plus légères que l'eau qui présentent une dimension parti culaire supérieure aux ouvertures de passage de l'élément filtrant.

8.

Donc ; lorsque l’eau chaude est introduite dans 5 la cuve 1/ les fibres végétales, l'huile et les amas cel lulaires ont tendance à remonter vers le haut, puisqu'ils sont plus légers que l'eau. L'élément filtrant est prévu pour i ij retenir toutes les fibres végétales et les amas cellulaires ! de grande dimension dans la première enceinte 2, tarais que j 10 l'huile, une faible fraction d'amas cellulaires de petite ,j dimension et une fraction d 'eau passent à travers l'élé- I ment filtrant 5. Les fibres qui ont tendance à obstruer les ouvertures de passage du filtre sont constamment raclées par la pale 20.

15 A la fin du cycle de lavage, on laisse décanter les phases pendant environ 15 minutes. On obtient une succession de phases, telle qu'illustrée sur la figure 3. La [i phase d'huile H surnage, tandis qu'on trouve en dessous ij d'elle la phase aqueuse A, dans la partie supérieure de 20 laquelle flotte des amas cellulaires aç de petite dimension. Juste en dessous de l'élément filtrant flottent dans la phase aqueuse A des fibres F et des amas cellulaires i1 AC de grande dimension. Enfin, les noix £7 ont sédimenté au j fond de la cuve 1.

25 On peut alors évacuer le contenu de la cuve 1 ;j par basculement progressif de celle-ci. Ce basculement . peut être obtenu par manoeuvre du levier de basculement ; . 15 qui entraîne en pivotement, autour de l'axe de l'ar- 1 bre d'entraînement 12 et de la branche 14 du levier 15,1e ; j ! 30 support en forme d'arc 11 de la cuve 1.

-I

L'huile est évacuée tout d'abord par le passage h .T - îj 9.

formé par la deuxième ouverture 6, puis les amas .cellulaires de petite dimension, puis une frac-| tion d'eau.L'élément filtrant est maintenu dans sa posi-

Ition fermée pendant cette opération. Après ouverture de 5 l'élément filtrant, on peut évacuer les fibres, le reste de l'eau et en inclinant la cuve à 80° on enlève les noix.

| f On peut prévoir une décantation supplémentaire i: de l'huile dans un décanteur chauffé à 80°C pour séparer l'huile des amas cellulaires de petite dimension.

10 L'eau récoltée séparément, ainsi que celle i ij égouttée des fibres et des noix, peut être récupérée, :j déversée dans un décanteur chauffé à 80 °C et réutilisée ' f pour un processus d'extraction suivant. Ce recyclage est important car il permet de ne perdre qu'un faible pour-15 . centage d'eau par les fibres et les noix mouillées. De plus, il permet de récupérer une certaine quantité d‘ huile qui subsiste malgré tout dans l'eau séparée par décantation.

< i ; Il doit être entendu que la présente invention ! 20 n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

On peut par exemple prévoir, au lieu ou en plus des moyens de basculement de la cuve, des sorties agencées 25 au bas de chacune des couches pour les soufrer séparément de la cuve . De même on peut prévoir une entrée d'eau par le bas.

On peut ainsi envisager un procédé continu, par exemple en utilisant deux cuves et un réchauffeur 30 d'eau, cette dernière passant alternativement d'une cuve 10.

à l'autre. L'une des cuves est dans le cycle de malaxage pendant que l'autre cuve est dans le cycle de lavage ou de décantation.

On peut aussi prévoir un dispositif ne présen-5 tant qu'une seule enceinte, celle située en dessous de l'élément filtrant, et récupérer immédiatement, par exemple par un système de trop-plein, tout liquide passant i à travers l'élément filtrant. Dans ce cas la décanta- | tion se fait dans la première enceinte pour les phases I 10 restant en dessous du filtre et dans un décanteur sépa ré pour celles qui ont passé à travers le filtre.

Les pales 16 peuvent aussi être prévues sous une forme rainurée ou dentée sur les deux faces, afin de i permettre une usure plus efficace des noix et des fibres, 15 le nombre des pales pouvant d'ailleurs varier en fonc-I tion de l'énergie appliquée par le moteur ou à la main.

Claims (15)

1. Procédé d'extraction d'huile à partir d'une matière végétale/ en particulier d'huile de palme# caractérisé en ce qu ' il comprend le remplis- 5 sage par la matière végétale à traiter d1 une première enceinte, présentant une première ouverture vers i le haut qui peut être fermée par un élément filtrant, ; le malaxage dans cette enceinte de la matière végétale intro duite, le lavage de la masse malaxée par introduction dans 10 celle-ci d'eau chaude, la décantation de la masse lavée i en phases comprenant entre autres une phase d'eau et une phase d'huile qui est plus légère que l'eau et qui passe à travers l'élément filtrant fermant la première ouverture au cours de l'introduction de l'eau, la retenue par fil-15 trage en dessous de l'élément filtrant de la ou des autres phases plus légères que l'eau qui ont une dimension parti-> culaire supérieure aux ouvertures de passaae de l'élément il "" - |: filtrant, la sédimentation de la ou des phases plus lour- r 1; des que l'eau au fond de la première enceinte et une ré- i 20 coite séparée de l'huile extraite .

2. Procédé suivant la revendication 1, caracté- f risé en ce que, pendant le lavage, il comprend la poursuite du malaxage de la masse traitée et le raclage de la surface f inférieure de l'élément filtrant. ! 25

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- ! dications 1 et 2, caractérisé en ce que , au cours de l'in- 1. troduction de l'eau chaude dans la masse malaxée, il com prend le passage de l'huile vers le haut, à travers l'élé-\ ment filtrant, dans une deuxième enceinte agencée au- l·' ! 30 dessus de la première.

4. Procédé suivant la revendication 3, carac-; ' térisé en ce qu’il comprend, après la décantation, un 12. prélèvement successif,à partir de la deuxième enceinte des phases décantées.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend la 5 fermeture de la première ouverture susdite par l'élément filtrant, après le remplissage à travers cette ouverture de la première enceinte par la matière végétale à traiter , une libération au moins partielle de la première ouverture après la récolte de la matière passée à travers l'élé— 10 ment filtrant, et une évacuation du contenu de la première enceinte par la première.ouverture libérée susdite.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend la fermeture de la première ouverture susdite par l'élément 15 filtrant, après le remplissage de la première enceinte par la matière végétale à traiter, passée tout d'abord à travers une deuxième ouverture prévue au sommet de la deuxième enceinte et ensuite à travers la première ouverture susdite, l'introduction de l'eau de lavage par la deuxiè-20 me ouverture et ensuite à travers l'élément filtrant fermant la première ouverture, le prélèvement da armem (¾ ]a deuxième enceinte par la deuxième ouverture, après la décantât ion, une libération au moins partielle de la première ouverture et une évacuation du contenu de la première enceinte tout d'abord par la 25 première ouverture libérée, puis par la deuxième ouverture.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend le recyclage de l'eau de lavage, séparée ces autres phases, pour une extraction ultérieure.

8. Dispositif pour la mise en oeuvre d’un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à i j i i3· ï i 7, caractérisé en ce qu'il comprend une première enceinte présentant une première ouverture vers le haut/ un élément filtrant capable de fermer la première ouverture, “ des moyens de malaxage du contenu de la première enceinte, : 5 et des moyens d'alimentation et de déchargement de la première enceinte.

|| 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de raclage capable de racler la surface inférieure de l'élément fil-10 trant pendant le lavage de la masse malaxée, située à |j l'intérieur de la première enceinte.

10. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'élément filtrant est agencé de manière amovible entre deux 15 positions, dans l'une desquelles il ferme totalement la !| première ouverture susdite et dans l'autre desquelles il libère au moins partiellement celle-ci.

11. Dispositif suivant l'une quelconque des » revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend 20 une deuxième enceinte qui présente une communication i; étanche avec la première enceinte par la première ouverture susdite, et dans laquelle, au cours du lavage de la masse malaxée, passent l'huile extraite, les autres phases plus légères que l'eau qui présentent une dimension par-25 ticulaire inférieure aux ouvertures de passage de 1'élément filtrant,et une fraction de la phase aqueuse, ainsi que des moyens de déchargement de la deuxième enceinte.

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la deuxième enceinte présente 30 une deuxième ouverture vers le haut, ί

' 13. Dispositif suivant la revendication 12, «* i r ï- il tl t \ 14. caractérisé en ce qu'il comprend, comme moyen d'alimentation de la première enceinte en matière végétale à traiter,le passage formé par la deuxième ouverture,par « la deuxième enceinte et par la première ouverture pré- 5 sentant l'élément filtrant dans sa position de libéra tion de l'ouverture, comme moyen d'alimentation de la première enceinte en eau de lavage, le passage formé ! par la deuxième ouverture, par la deuxième enceinte ί et par la première ouverture présentant l'élément fil- 10 trant dans sa position de fermeture , comme moyens de déchargement des phases contenues dans la deuxième enceinte après la décantation, des | moyens de basculement du dispositif et le passage formé par la deuxième ouverture, la première ouverture 15 présentant l'élément filtrant en position de fermeture, et, comme moyens de déchargement du contenu de la première enceinte après la vidage de la deuxième enceinte, | les moyens de basculement du dispositif et le passage ! formé par la première ouverture présentant l'élément ! 20 filtrant dans sa position de libération de la première [ ouverture, par la deuxième enceinte et par la deuxième ouverture.

[ 14. Dispositif suivant l'une quelconque des I revendications 8 à 13, caractérisé en ce que les moyens • 25 de malaxage comprennent des pales agencées à l’in- I térieur de la première enceinte et des moyens c'entrai- i· : nement permettant d'obtenir un mouvement de rotation ï t relatif entre la première enceinte et les pales.

15. Dispositif suivant la revendication 14, 30 caractérisé en ce que les deux enceintes sont mutuel- t lement reliées de manière solidaire et sont supportées | « '4 · <*> 15. Isur un châssis de support capable de pivoter autour d'un axe horizontal, en vue du basculement du dispositif. ; Dessins :........4.......p'-r.she* ' /,< 5-.--- /, c; ζζ.·ΐί .....—c'-- ----- '-· *- - . S ......3 - P-C". E-r.m'C- 1 iivr *— ' " » £ ' · —- k·./. .·«···· . . i. i ! | i [ i * Il -v | H