Brevet FR2168154A1 — publié le 19730831

La présente invention concerne un procédé de filtration en continu particulièrement destiné à la séparation des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson qui traitent les extraits sucrés de la betterave ou de la canne à sucre. L1 invention vise également l'installation pour la mise en oeuvre du procédé. On sait que la séparation des cristaux de sucre du sirop provenant de ces appareils de cuisson est réalisée industriellement dans des centrifugeuses dont les paniers tournent à des régimes compris entre 1000 et 1500 tours par minute. L1 application de cette technique de centrifugation se heurte à de nombreux inconvénients. En effet, ces centrifugeuses demandent à être entraînées par des moteurs de puissance comprise entre 50 et 100 CV et exigent des ensembles mécaniques à la fois robustes et bien équilibrés, qui sont par conséquent, très coûteux. De plus, ces centrifugeuses ne fonctionnent qu'en discontinu. Elles doivent nécessairement être arrêtées au moment du chargement en sirop sucré et au moment de la récupération des cristaux de sucre. Ces opérations constituent une perte de temps et exigent une intervention fréquente de main d'oeuvre. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en fournissant un procédé permettant de filtrer en continu les cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson, n1 exigeant qutune puissance réduite. La présente invention a aussi pour but, de fournir une installation permettant la mise en oeuvre du procédé. Suivant I1 invention le procédé de filtration en continu particulièrement destiné à la séparation des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson, est caractérisé en ce qu'on étale le sirop sucré sur un tapis filtrant se déplaçant horizontalement à une vitesse réglable, en ce qu'on maintient sous le tapis une dépression pour aspirer le sirop, en ce quton collecte le sirop ainsi aspiré pour le dégazer et en ce quton refoule le sirop ainsi traité vers les appareils de cuisson. Selon une version préférée de l'invention la vitesse de déplacement du tapis filtrant est comprise entre 4 et g centimètres par seconde. D'une manière avantageuse, la dépression maintenue sous le tapis filtrant est comprise entre 100 et 150 torrs. Selon une autre variante du procédé, on lave les cristaux pendant leur transport sur le tapis. Egalement suivant l'invention, l'installation pour la filtration en continu des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson est caractérisée en ce qu'elle comprend, un tapis filtrant disposé en boucle autour de deux tambours rotatifs, des moyens d'entraînement et de guidage de ce tapis, des moyens pour maintenir une dépression sous le tapis, et des moyens pour collecter, dégazer et refouler-le sirop appauvri en sucre vers les appareils de cuisson. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'entraînement et de guidage du tapis comprennent un système de chaîne fixées au tapis et de pignons solidaires des tambours et agencés pour engréner avec ces chaînes. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, ltinstallation comprend des moyens pour maintenir le tapis filtrant horizontal entre les deux tambours, ces moyens comprenant un second tapis perforé disposé en boucle autour de rouleaux porteurs, montés en rotation libre, ce second tapis se trouvant à ltintérieur de la boucle formée par le tapis filtrant et en contact avec celui-ci. Selon un mode de réalisation de 11 invention, les moyens pour maintenir une dépression sous le tapis filtrant comprennent de préférence, une cuve d'aspiration communiquant avec une pompe à vide, cette cuve présentant une large ouverture disposée à l'intérieur de la boucle formée par le tapis filtrant et en contact avec la partie supérieure de cette boucle. Selon une forme d'exécution préférée, l'installation comprend des moyens pour appliquer et étaler en couche continue les cristaux de sucre sur la surface du tapis filtrant, ces moyens comprenant des rouleaux presseurs, montés en rotation libre et disposés au voisinage du tapis filtrant. Dans une autre forme d'exécution préférée, 11 installation comporte des moyens de lavage des cristaux de sucre, comprenant des tuyaux perforés disposés au-dessus du tapis filtrant et reliés à des sources d'eau et de vapeur. Les moyens pour collecter, dégazer et refouler le sirop appauvri en sucre vers 1'appareillage de cuisson comprennent un récipient dégazeur intercalé entre la cuve d'aspiration et la pompe à vide et en Maison à sa partie inférieure avec une pompe aspirante et refoulante dont la sortie est reliée aux appareils de cuisson. Aux dessins annexés, donnés à titres dtexemples non limitatifs, la figure 1 est une vue schématique dtun ensemble de traitement du sirop sucré, comprenant une installation conforme à l'invention. la figure 2 est une vue en élévation d'une partie de 1 'installation. La figure 3 est une vue en plan d'une partie de l'installation comprenant des arrachements successifs. Sur la figure 1 on reconnaft d'une part les appareils de cuisson 1 et 2, les malaxeurs 3 et 4 de types classiques. On dispose à la sortie du malaxeur 4 une trémie 5 qui collecte en continu le sirop sucré qui est ensuite étalé sur le tapis filtrant 6 de l'installation 7 de séparation en continu, conforme à l'invention. Les cristaux de sucre, extraits du sirop et lavés par l'installation 7 sont envoyés dans un sécheur 8 de type connu. En référence aux figures 2 et 3, l'installation de filtration en continu des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson 1 et 2 comprend un tapis filtrant 6 disposé en boucle autour de deux tambours rotatifs 9 et 10, des moyens d'entraînement et de guidage dudit tapis constitués de préférence par un système de chaînes 11 fixées au tapis et de pignons 12 solidaires des tambours 9 et 10, le tambour 9 étant entraîné en rotation par un moteur 13, des moyens pour maintenir le tapis 6, horizontal entre les deux tambours 9 et 10 pouvant par exemple être constitués par un second tapis perforé 14, enroulé autour de rouleaux porteurs 15, montés en rotation libre, la surface extérieure dudit second tapis 14 étant en contact avec la surface intérieure du tapis filtrant 6. L'installatio#n conforme à l'invention comporte en outre des moyens pour appliquer et étaler en couche continue 16 les cristaux de sucre sur la surface du tapis filtrant 6, tels que des rouleaux presseurs 17 et îa, montés en rotation libre et en appui sous l'effet de leur propre poids sur la couche de sucre 16. En vue de séparer les cris-taux de sucre du sirop, on a prévu de munir l'installation 7 de moyens pour maintenir une dépression sous le tapis filtrant 6 comprenant par exemple une cuve 19 présentant une large ouverture disposée en regard de la surface intérieure du tapis filtrant 6 et communiquant avec une pompe à vide 20 capable de réaliser dans la cuve 19 une dépression comprise entre 100 et 150 torrs. Pour le lavage des cristaux de sucre transportés par le tapis filtrant 6, on a disposé au-dessus de ce tapis des tuyaux perforés 21 et 22 reliés à des sources d'eau et de vapeur, non représentées. Les tuyaux 21 envoient des jets d'eau et sont de préférence disposés entre la trémie 5 et les rouleaux presseurs 17 et 18 ; le tuyau perforé 22 envoie des jets de vapeur, étant disposé d'une manière préférée entre les rouleaux presseurs 17 et 18. L'invention prévoit également des moyens pour collecter, dégazer et refouler le sirop appauvri en sucre vers l'appareillage de cuisson. Le sirop aspiré au travers du tapis filtrant 6 est collecté dans le récipient dégazeur 23 tel que représenté en figure 2. La partie supérieure du récipient 23 communique d'une part, avec la cuve 19 et, d'autre part, avec la pompe à vide 20. Le sirop qui pénètre dans ce récipient 23 se répand le long des parois offrant ainsi une large surface de dégazage. La partie inférieure du récipient 23 communique avec une pompe 24 aspirante et refoulante qui aspire le sirop dégazé pendant son séjour dans le récipient 23 et le renvoie dans l'appareil de cuisson 2. Afin de juger de l'efficacité de l'installation conforme à l'invention, des essais ont été effectués sur une installation répondant aux caractéristiques suivantes - longueur du tapis filtrant 6 : 150 cm - largeur du tapis filtrant 6 : 76 cm - dimensions des perforations du tapis filtrant 6 : 0,4 x 0,035 cm - espacement entre chaque perforation . 0,1 cm - dimensions des perforations du tapis porteur 14 : 1 x 0,5 cm - longueur de la cuve 18 : 85 cm - largeur de la cuve 18 : 70 cm - débit horaire de sirop sucré : 60 hl - dépression dans la cuve îa : 150 torrs - vitesse de déplacement du tapis filtrant 6 : 8 cm/s - puissance du moteur d'entraînement : 5 CV - puissance du moteur de la pompe à vide : 20 CV On donne ci-après les moyennes des résultats dtanalyse obtenus - pureté du sirop provenant des appareils de cuisson : 87,1 - brix du-sirop provenant des appareils de cuisson : 90,8 - pureté du sirop refoulé dans les appareils de cuisson : 64,2 - brix du sirop refoulé dans les appareils de cuisson : 61,2 - teneur en humidité du sucre obtenu : 0,72 - polarisation du sucre obtenu : 9a,a Comme le montrent ces résultats, l'installation conforme à l'invention permet de réaliser la filtration en continu des cristaux de sucre provenant des appareils de cuisson. Ltinstal- lation est également capable de fournir un sucre de qualité commerciale avec un débit comparable à celui obtenu par les centrifugeuses classiques. L'installation est de construction particulièrement simple, ne nécessite qu'une faible puissance motrice et n'exige que peu de main-d'oeuvre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la filtration en continu des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson, caractérisé en ce luron étale le sirop sucré sur un tapis filtrant se déplaçant horizontalement à une vitesse réglable, en ce luron maintient sous le tapis une dépression pour aspirer le sirop, en ce qu'on collecte le sirop ainsi aspiré pour le dégazer et en ce ce quton refoule le sirop ainsi traité vers l'appareillage de cuisson. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de déplacement du tapis filtrant est comprise entre 4 et 8 centimètres par seconde. 3. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la dépression maintenue sous le tapis filtrant est comprise entre 100 et 150 torrs. 4. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on lave les cristaux pendant leur transport sur le tapis. 5. Installation pour la filtration en continu des cristaux de sucre du sirop provenant des appareils de cuisson, caractérisée en ce qu'elle comprend un tapis filtrant disposé en boucle autour de deux tambours rotatifs, des moyens d'entraînement et de guidage dudit tapis, des moyens pour maintenir une dépression sous le tapis et des moyens pour collecter, dégazer et refouler le sirop appauvri en sucre vers les appareils de cuisson 6. Installation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement et de guidage du tapis comprennent un système de chaînes fixées au tapis et de pignons solidaires des tambours et agencés pour engréner avec ces chaînes. 7. Installation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour maintenir le tapis filtrant horizontal entre les deux tambours, ces moyens comprenant un second tapis perforé, disposé en boucle autour de rouleaux porteurs, montés en rotation libre, ce second tapis se trouvant à l'intérieur de la boucle formée par le tapis filtrant et en contact avec celui-ci. t. Installation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens pour maintenir une dépression sous le tapis filtrant comprennent une cuve d'aspiration communiquant avec une pompe à vide, cette cuve présentant une large ouverture disposée à l'intérieur de la boucle formée par le tapis filtrant et en contact avec la partie supérieure de cette boucle. 9. Installation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce quelle comporte des moyens pour appliquer et étaler en couche continue les cristaux de sucre sur la surface du tapis filtrant, ces moyens comprenant des rouleaux presseurs, montés en rotation libre et disposés au voisinage du tapis filtrant. 10. Installation conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de lavage des cristaux de sucre, comprenant des tuyaux perforés disposés au-dessus du tapis filtrant et reliés à des sources d'eau et de vapeur. 11. Installation conforme à la revendication a, caractérisée en ce que les moyens pour collecter, dégazer et refouler le sirop appauvri en sucre vers l'appareillage de cuisson comprennent un récipient dégazeur intercalé entre la cuve d'aspiration et la pompe à vide et en liaison à sa partie inférieure avec une pompe aspirante et refoulante dont la sortie est reliée aux appareils de cuisson.