Brevet FR2150825A1 — publié le 19730413

La présente invention concerne un procédé et une installation de torréfaction de produits granuleux, notamment de café, pendant laquelle des décollements de matières combustibles se produisent et la chaleur nécessaire pour le grillage est amenée aux produits à torréfier par des gaz chauds qui emportent au moins les matières combustibles décollées. Les grains de café possèdent une pellicule qui se décolle lors du grillage et est entrainée en conséquence de son faible poids par le gaz de torréfaction. Ordinairement, on utilise comme gaz de torréfaction l'air préchauffé à 4000 C maximum dans un four, d'où il s'écoule sous la pression d'un ventilateur pour passer sur les grains de café et pénétrer ensuite, avec les pellicules de ceux-ci, dans un séparateur-collecteur de pellicules constitué généralement d'un cyclone, après lequel il est rejeté dans l'atmosphère. Cet air ou gaz est sensiblement exempt de matières solides, mais il contient une proportion non négligeable de gaz combustibles et de substances aromatiques, qui conduisent à incommoder considérablement le voisinage des installations de torréfaction de café et notamment à polluer l'atmosphère. Il est connu de briller les fumées sortant du torréfacteur en vue de les débarrasser de toutes les substances nuisibles, incommodantes et polluant 1'atmosphère. Cependant, cette combustion nécessite un four et un brûleur supplémentaires, le premier rejettant dans l'atmosphère des fumées épurées, il est vrai, mais très chaudes, et le second, des fumées additionnelles accentuant la pollution atmosphé riquefl. 'invention a pour but de réduire la quantité de fumées évacuées dans l'atmosphère, de faire subir à ces fumées une épuration optimale et de diminuer le prix de revient de l'installation de torréfaction. Ces résultats sont obtenus, conformément à l'invention, par le fait que les fumées contenant les épidermes des grains de café circulent en circuit fermé et sont brayées dans un four, installé en amont du torréfacteur, puis recyclées dans ce dernier comme gaz de torréfaction. Par suite, on peut supprimer le séparateur-collecteur de pellicules, ainsi que le four et le brûleur supplémentaires pour la combustion des fumées. De plus, la rentabilité de l'installation de torréfaction est fortement améliorée, car le réchauffage de l'air par la combustion des pellicules apporte une économie d'énergie de chauffage. Toutefois, il est apparu que l'épuration complète des fumées demande une température de combustion d'environ 8000 C et que les gaz chauds issus du four sont donc à une température supérieure à celle qui est nécessaire pour la torréfaction. Dece fait, selon une forme de réalisation plus perfectionnée de l'invention, une quantité suffisante d'air froid est ajoutée après combustion au courant gazeux circulant en circuit fermé dans l'installation de torréfaction pour abaisser la température des gaz chauds à la valeur désirée. L'amenée d'air froid permet, avec avantage, d'évacuer simultanément une certaine quantité de gaz chauds du circuit fermé. Les résidus de combustion contenus dans cette quantité de gaz sont ainsi éliminés de ce circuit, tandis que l'air froid dilue et rafraîchit en permanence les gaz du circuit. De préférence, une certaine quantité de gaz chauds du circuit est évacuée avant l'amenée d'air froid. La teneur en résidus de combustion du circuit ainsi dilué est assez faible pour ne nuire ni aux produits à traiter ni à l'installation. En outre, un échange de gaz ayant lieu d'une charge à l'autre, on évite tous risques d'enrichisse ment indésirable du circuit de gaz en résidus de combustion. Pour purger les tuyauteries, on peut augmenter le courant d'air pour un court laps de temps ou soumettre l'air à un réchauffage supplémentaire, ce qui permet d'évacuer une plus grande quantité d'air et, partant, de résidus de combustion avant l'amenée d'air froid. Le dessin ci-joint montre à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre de l'installation objet de la présente invention. M Cette installation comprend un torréfacteur 1, une tuyauterie 2, 5 de départ de fumées du torréfacteur 1 à un four 6 muni d'un brûleur 7, un papillon 3, un ventilateur 4, une tuyauterie 8, 12 d'arrivée de gaz chauds du four 6 au torréfacteur 1, un clapet 9, un branchement 1C, un clapet 11 d'admission d'air froid et deux instruments de mesure de température 13, 14. Pendant la torréfaction, le ventilateur 4 aspire les fumées et les pellicules de grains de café contenues dans le torréfacteur 1 et les refoule dans le four 6, le courant de fumées étant réglé par le papillon 3 monté sur la tuyauterie de départ 2, 5, eli amont du ventilateur 4. Dans le four 6, les pellicules et autres substances combustibles des fumées sont brûlées par le brûleur par 7 et les fumées réchauffées ainsi à une température d'environ 8000 C, à laquelle est assurée une combustion irréprochable. l'aspiration des fumées du torréfacteur 1 et l'insufflation de ces fumées dans le four 6 produisent une perte de pression entre ce four et le torréfacteur 1, si bien que les gaz chauds récnauffés dans le four 6 parcourent la tuyauterie d'arrivée 8, 12 et entrent dans le torréfacteur 1. Une partie de ces gaz chauds est vaquée dans le branchement 1Cs, le clapet 9 étant ouverte. n mena temps, le clapet 1 étant également ouvert, l'air froid pénètre darus la tuyauterie d'arrivée 8 12. 11 abaisse la température des gaz chauds à la te.> pérature de torréfaction désirée, alors que le relue de l'évacuation d'une partie de ces gaz est de maintenir leur teneur en résidus de combustion au-dessous du taux admissible. Au début de la torréfaction, la température désirée des gaz chauds est de 4000 C. sslle tombe à 30C C dès que la température des produits à traiter a atteint une valeur déterminée. Cette chute de température est provoquée par un régulateur, qui actionne les papillons 9 et il en fonction des températures mesurées par les instruments de mesure 13, 14 installés sur la tuyauterie 8, 12 et dans le torréfacteur 1. La combinaison de la combustion des fumées avec le réchauffage du gaz de torréfaction suivant l'invention présente laventage de nécessiter un seul four, ainsi qu'un seul brûleur, et, avant toutes choses, de réduire la quantité de fumées à haute température rejetées dans l'atmosphère, étant donné que la majeure partie du gaz de grillage circule en circuit fermé. On peut augmenter cette partie en réglant la température de/ce gaz au moyen d'un réfrigérant muni d'une soupape de surpression et interposé entre le four 6 et la chambre 1, ce qui a pour conséquence de n'évacuer dans l'atmosphère qu'une quantité de gaz chauds correspondant à la quantité d'air de combustionsdmis dans le four 6. Revendications 1. - Procédé de torréfaction de produits granuleux, notamment de café, pendant laquelle des décollements de matières combustibles se produisent et la chaleur nécessaire pour le grillage est amenée aux produits à torréfier par des gaz chauds qui emportent au moins les matières combusti bles décollées et retournent sur les produits à griller après rechauffagedans un four, ledit procédé étant ca ractérisé en ce que les fumées contenant les matières combustibles décollées sont conduites directement dans le four et y sont brûlées. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisée par une température de combustion de 8000 C. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz de grillage sortant du four est refroidi. 4. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température de torréfaction est réglée par addition d'air froid après combustion des matières com bustibles décollées. 5. - Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une certaine quantité de gaz chaux est évacuée après combustion. 6. - Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les gaz chauds sont évacués avant l'addition d'air froid. 7. - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac térisée par un torréfacteur, une tuyauterie de départ de fumées aboutissant à un four et une tuyauterie d'arrivée de gaz chauds de ce meme four au torréfacteur, cette dernière tuyauterie comportant une ouverture d'ad mission d'air froid et un branchement débouchant dans l'atmoaphdre. 8. - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite ouverture d'admission d'air froid et ledit branchement sont munis de clapets de régulation opposés dont celui de l'ouverture d'admission d'air froid s'ouvre vers le four et celui du branchement vers le torréfac teur. 9. - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les clapets de régulation sont commandés par thermostats.