Brevet FR2165731A1 — publié le 19730810

Le présente invention concerne des perfectionnements apportée aux procédés st aux installations de congélation de produits olides, liquides, gazeux ou pâteux. en vue de lyophilisation ou autres usages. Lee procédés de congélation de produits solides, liquides, gazeux ou pateux très finement divisés actuellement les plus largement utilisés consistent à mettre en contact le produit à geler, généralement traité par pulvérisation, atomisation ou autre mode de division, avec un gaz inorte à très bazse tempéra ture (cette mise en contact s'effectuant dans le vide ou dans un autre véhicule) ou à détendre un mélange du produit à congeler et d'un gaz frigorigène. Ces procédes sont mis en beuvre dans des installations de taille relativement importantes comportant des diepositifs d'épuration du gaz ayant servi à la congélation, gaz qui entraine nécessairement des particules du produit congelé ou à congeler Or la présente invention fournit un procédé et une ins- lallation pour sa mise en oeuvre permettant de séparer totalement et en une seule opéation le produit congelé d'avec le ou les gaz on véhicules frigorigènes ou frigoporteurs suivant que l'on a recours au procédé de mise en contact ou de détente dont il est question ci-dessus, et de recycler, si. on le désire, lesdits gaz ou leedits véhicules sans avoir besoin d'utiliser pour cette séparation des enceintes de très grande taille relative lie procédé de l'invention est essentiellement caractérisé par le fait que l'on effectue l'opération de congélation dans une enceinte comportant au'moins une paroi poreuse laissant passer les gaz ou véhicules frigorigènes ou frigoporteurs ayant servi à cette opération et retenant le produit congelé L'invention vise également une installation mettant en oeuvre ledit procédé, installation caractérisée par le fait qu'elle comprend une enceinte dans laquelle s'effectue l'opéra- tion de congélation, enceinte comportant au moins une paroi poreuse, au moins un moyen approprié pour rocueillir et récupérer le produit congelé et, éventuellement, un moyen pour recueillir et récupérer le fluide frigorigène ou frigoporteur,. Suivant un mode de réalisation avantageux possible, ladite enceinte comporte un. sac k secousses à parois poreuses. Suivant un autre mode de réalisation possibile, l'enceinte comporte une paroi poreuse fixe et un dispositif mécanique de raclage de cette dernière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une installation conforme à l'invention suivant un premier mode de réalisation possible et la. figure 2. est une vue schématique en élévation d'une installation conforme à l'invention suivant un second mode de réalisation possible. En- se référant à ces dessins, 1 'installation- conforme à l'invention comprend : une enceinte 1 de préférence: de forme conique dans laquelle débouchent une- ou plusieurs buses d' in- section. 2 communes ou. non au produit à congeler et au gaz frigoporteur ; un sac 3 à paroi poreuse relié à la partie de plus grande dimension de- ladite. enceinte 1 et muni de dispositifs mécaniques connus (dont L'ensemble schématisé porte la référence 4) lui imprimant-des secousses- sous l'action d'un dispositif moteur non représenté ;. et un dispositif à sas 5 de tout type approprié prévu à la partie inférieure de ladite enceinte. Une telle installation fonctionne de la manière suivante On admet le produit à congeler dans 1.' enceinte par une ou plusieurs buses d'injection telles que 2 en mélange avec le fluide frigorigène ou frigoporteur ou bien on admet séparément le produit à congeler par une ou plusieurs buses et le fluide frigoporteur ou frigorigène par une autre ou plusieurs autres buses. (L'illustration faite à la figure 1 est celle du cas où la buse 2 sert à injecter le mélange). lie gaz contenant les particules du produit à congeler so détend dans le volume du sac 3 et traverse/la parei de ce dernier qui retient par contre les partieules du produit congelé par suite de cette détente5particules qui, sous l'action des secousses imprimées au sac par le dispositif 4, tombent au fond de l'enceinte 1 et sont récupérées par le dispositif 5. Suivant le mode de réalisation illustré à la figure 2, les parois latérales 3a d'une enceinte la sont poreuses. le produit à congeler est admis par une buse d7injection 2a et le fluide frigoporteur est admis par une buse dtinjection 2b. Fluide frigoporteur et produit à congeler circulent donc, dans ce cas précis, mais non limitatif, à contre-courant; le fluide traverse les parois latérales 3a qui, elles, retiennent le produit congelé. Un dispositif de raclage pouvant être constitué par une plaque ou lame racleuse ou par une brosse (6) (telle qu'illustrée sur le dessin) est monté par tout moyen approprié sur un bras 7 calé à l'intérieur de l'enceinte la et entratné en rotation par tout moyen approprié non représenté.Un tel dispositif permet alors de faire tomber les particules du produit congelé dans un dispositif de récupération à sas 5a. De procédé et les dispositifs de l'invention permettent de réduire, dans de très grandes proportions, la taille des installations de congélation. Les différents paramètres du produit congelé fini comme la taille des particules, la rapidité de condensation, etc., peuvent être facilement définis par une modification simple des éléments de l'installation comme les débits des buses d'injection, leur taille, leur forme, etc. il est de même loisible de récupérer le fluide frigoporteur ou frigorigène dans une enceinte globale étanche entourant l'enceinte de congélation et de le recycler, après refroidissement éventuel, sans autre opération d'épuration. il va du reste de soi que la présente invention n'a été décrite et illustrée qu'à titre purement explicatif mais nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications ci-après. REVENDICA2IONS 1. Procédé perfectionné de condensation et/ou de congé- lation de produits solides, liquides, gazeux ou piteux en vue ou non de lyophilisation selon lequel le produit à congeler est traité par un fluide frigoporteur, procédé caractérisé par le fait que l'on effectue l'opération de congélation dans une enceinte comportant au moins une paroi poreuse-lais,sant passer les gaz ou véhicules frigorigènes ou frigoporteurs ayant servi à cette opération et retenant le produit congelé. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend une enceinte dans laquelle s'effectue l'opération de congélation, enceinte comportant au moins uneparoi poreuse, au moins un moyen mécanique approprié pour recueillir et récupérer le produit congelé et, éventuellement, un moyen pour recueillir et récupérer le fluide frigorigène ou frigoporteur. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite enceinte comporte un sac à secousses à parois poreuses. 4. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ladite enceinte comporte une paroi poreuse fixe et un dispositif mécanique de raclage de cette dernière.