Brevet FR2165697A1 — publié le 19730810

La présente invention a pour objet les appareils de traitement des fruits ou semences par des gaz en vue de leur assainissement biologique ou physicochimique, de leur maturation ou tout autre but. I1 existe des moyens de traitement des récoltes par les gaz, tel le traitement des vendanges par le gaz anhydride sulfureux. En pareil cas généralement le gaz est mis en solution dans de l'eau, une quantité connue de cette solution étant injectée dans la vendange broyée, à un niveau quelconque de son parcours lors de son entrée dans la cave vers les cuves de fermentation . Le gaz sulfureux est parfois injecté de fa çon semblable, à ltétat gazeux, dans la vendange , au même stade. En pareil cas le fruit étant broyé, une partie du gaz se combine inutilement avec les éléments chimiques contenus dans le jus et se retrouve, de façon nuisible, dans le produit fini. Ceci constitue un double inconvénient, tout d'abord parce que seul le gaz libre est aseptisant, le gaz ainsi combiné étant inefficace, et en outre parce que le gaz combiné se retrouvant dans le produit fini donne à celui-ci des goûts plus ou moins pervertis qui détruisent la qualité gustative du produit et peut meA me le rendre nuisible à la santé du consommateur, outre que ce gaz combiné est un gaz inutilement consommé lors de l'opération de traitement. Selon d'autres procédés, utilisés avec les récoltes sèches ou intactes, telles que semences ou autres, la récolte à traiter est stockée dans une chambre, ou un silo, sous atmosphère gazeuse, où il séjourne le temps nécessaire au traitement. Dans ce cas l'opération se déroule par fournées successives et ne permet pas la récupération du gaz excédentaire. Le procédé objet de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet le gaz de traitement est injecté dans un conduit où le produit à traiter non broyé circule soit librement par simple gravité lorsqu'il s'agit de fruits fragiles, soit au moyen de vis d'archimède ou de tout autre moyen mécanique lorsqu'il s'agit de fruits secs ou de semences. Le produit à traiter macère ainsi dans cette atmosphère gazeuse tout au long de son parcours dans ce conduit, durant un temps suffisant pour assurer le traitement désiré et jusqu'à ce que le produit atteigne une zone du conduit où le gaz est aspiré dans le double but, tout d'abord de le séparer du produit après le traitement de celui-ci, afin qu'il n'en reste aucune trace dans le produit fini, et ensuite de récupérer le gaz excédentaire en vue de son recyclage.Une zone d'entrée d'air dans le conduit où circule le produit à traiter est prévue au delà de la zone de récupération du gaz afin de parfaire l'extraction du gaz résiduel, le produit continuant son cheminement sans interruptïon au delà de la zone de traitement Le procédé comporte en outre un moyen de récupération et de recyclage du gaz excédentaire. Pour celà le dispositif objet de l'invention est constitué essentiellement par un conduit où circule le produit à traiter qui comporte quatre zone distinctes a) une zone d'injection de gaz b) une zone de macération ou de traitement c) une zone de récupération du gaz d) une zone de dégazage comportant une admission d'air de lavage Le conduit est de préférence incliné , la circulation du produit à traiter se faisant dans le sens descendant, par simple gravité, ou dans le sens ascendant aidé par une vis d'archimède par exemple ou par tout autre moyen mécanique ou pneumatique Selon un mode de réalisation de l'invention la zone de macération est limitée en hauteur par la zone d'injection du gaz d'une part qui affecte une forme annulaire, et d'autre part par la zone de récupération du gaz affectant aussi de préférence une forme annulaire et limitant ainsi en hauteur une chambre de forme générale cylindrique parcourue simultanément par le produit à traiter et par le gaz durant le temps nécessaire au traitement La position réciproque de ces zones de diffusion et de récupération du gaz sont fonction du mode d'acheminement du produit ainsi que de la densité du gaz utilisé. Par exemple si le produit est véhiculé par simple gravité, ou si le gaz est plus lourd que l'air, la diffusion se fait en haut et la récupération du gaz en bas de la zone de macération Inversement si le produit chemine dans le sens ascendant, ou si le gaz est plus léger que l'air, la zone de récupération du gaz est audessus de la zone de macération De telles positions ou toute autre se déduisent facilement des données définies ci-dessus Selon un autre mode de réalisation de l'invention le gaz traverse la zone de macération diamétralement alors que le produit la parcourt selon son-axe, la chambre de macération étant alors formée par un élément tubulaire ajouré sur toute sa longueur et mis en communication de part et d'autre d'un plan diamétral avec les conduits de diffusion et d'aspiration du gaz Quel que soit la mode de réalisation de la chambre de macération, celle-ci est suivie, dans le sens de cheminement du produit par la zone de dégazage qui comporte une admission d'air pour parfaire le lavage du produit à traiter par évaporation totale du gaz résiduel. Le dispositif comporte en outre un moyen de récupération et de recyclage du gaz, lorsque le gaz de traitement utilisé est soluble dans un liquide, tel que l'eau par exemple. Ce moyen est un filtre entretenu huimide par ruissellement du liquide et traversé par le gaz récupéré et mélangé à l'air. Le gaz soluble est seul absorbé par le liquide , l'air purifié étant rejeté dans l'atmosphère. La solution ainsi obtenue est conduite vers un bac d'évaporation convenablement chauffé qui provoque l'extraction du gaz de la solution Ce gaz peut être alors réintroduit dans l'appareil de traitement, après avoir traversé un échangeur réfrigérant afin de l'assécher, par condensation des vapeurs du liquide ayant été entraShées. L'action toxique du gaz agissant sur les micro-organismes qui se trouvent à la surface du produit à traiter, l'absorption du gaz par celui-ci étant pratiquement nulle pour autant qu'il n'est pas humide, la consommation de gaz, grace à ce procédé, ne peut être que faible, ne correspondant qu'à de légères pertes . Cependant pour maintenir constant le débit du gaz en compensant les pertes pouvant survenir, il est prévu un moyen de contr8le de la concentration de la solution utilisée comme support intermédiaire du gaz, ce moyen étant par exemple un réfractomètre automatique contr8lant la densité de la solution conduite vers le bao d'évaporation et commandant l'admission complémentaire de gaz provenant d'une bouteille de gaz comprimé dont la vanne peut être asservie à l'organe de contr8le. Le dessin annexé représente, à titre d'illustration seulement, un mode d'utilisation de ce procédé au moyen d'un dispositif pris à titre d'exemple La figure 1 est une vue d'ensemble schématique du dispositif montrant les différentes phases du procédé et les moyens employés. La figure 2 est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation comportant une chambre de macération parcourue longitudinalement par le gaz La figure 3 est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation comportant une chambre de macération parcourue diamétralement par le gaz. Tel qu'il est dessiné le dispositif, selon le procédé, comporte dans son ensemhle, la zone de traitement constituée par le conduit 1 où circule le produit à traiter, le gaz est introduit, selon un mode de réa lisation, au moyen de l'anneau perforé 2 et récupéré au niveau de l'anneau perforé 3, la zone 1, dite zone de macération étant de longueur suffisante pour que le produit y soit véhiculé.durant le temps nécessaire au traitement .L'anneau perforé 4 proche de l'anneau de récupération 3 permet à l'air de pénétrer dans le conduit sous l'effet de la dépression régnant en 3, ce qui facilite l'évaporation du gaz se dégageant encore du produit lorsque celui-ci a déjà dépassé la zone 3 Le mélange air-gaz, sous l'effet de dépression créée par le ventilateur 5, traverse l'enceinte 6 contenant des plaques poreuses 7 maintenues toujours humides grâce au collecteur 8 qui les surmonte et qui permet d'assurer au niveau de ces plaques un ruissellement constant du liquide capable de dissoudre fortement le gaz considéré, ce liquide étant constamment amené par le conduit 9 .La solution de gaz ainsi obtenue est recueillie au bas de l'enceinte 6 et, à l'aide de la pompe 10 est envoyée dans l'évaporateur 11, tandis que l'air du mélange gazeux antérieur est rejeté dans l'atmosphère par le ventilateur 5 Une source de chaleur 12 assure l'évaporation rapide du gaz contenu dans la solution .Le liquide ainsi libéré est évacué par leE conduit 13, tandis que le gaz est réinjecté dans l'appareil par l'intermédiaire du compresseur 14 , après avoir traversé le condenseur 15 où les vapeurs du liquide entravé par le gaz sont condensées et renvoyées à l'évaporateur 11 Dans certains cas où un certain taux d'humidité contribue à l'ef- ficacité du traitement un humidificateur peut être adjoint sur le circuit d'injection 19 Le réfractomètre 16 contre la densité de la solution avant son entrée dans le condenseur 11 .Cet appareil de contre commande la vanne 17 de la bouteille de gaz comprimé 18 , de telle manière que l'éva- porateur 11 se trouve ainsi toujours alimenté avec une solution de gaz de concentration constante Dans le cas où la chambre de macération est du type représenté par la figure 3 il est avantageux de prévoir le corps de cette chambre formé de deux grilles diamétralement opposées formées d'éléments parallèles 20 aux génératrices du cylindre, afin de faciliter le déplacement du produit le long de ces parois en évitant l'accrochage et la détérioration des fruits au niveau des ouvertures. Dans ce même but la partie amont du conduit 1 est tangente intérieurement à la grille 19 et la partie aval de ce meme conduit est tangente extérieurement à cette même grille 19 Le procédé et le dispositif, objets de l'invention, peuvent être utilisés dans tous les cas où les fruits d'une récolte nécessitent un traitement antérieur à leur utilisation définitive , aseptisation, maturation etc, dans la mesure où ce traitement peut entre effectué à l'aide de gaz. Des applications particulièrement intéressantes peuvent être le traitement des vendanges en vue de leur sulfitage REVENDICATIONS 10) - Procédé de traitement en continu par le gaz- des fruits ou semences en vue de leur aseptisation, maturation ou autres et dispositif mettant en oeuvre ce procédé, caractérisé par le fait que le conduit à travers lequel sont acheminés en continu les produits à traiter est parcouru simultanément par le gaz destiné au traitement, ce cheminement simultané du produit à traiter et du gaz de traitement se faisant durant le temps nécessaire audit traitement, la zone du conduit tout au long de laquelle s'effectue ce traitement étant dite zone de macération Eb) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la zone dite " de macération " est comprise entre une zone d'injection de gaz dans le conduit et une zone de récupération de gaz, toutes deux étant forméesd'une.chambre annulaire entourant le conduit de transport du produit à traiter, ledit conduit étant soit perforé en cet endroit, soit constitué de matière poreuse perméable aux gaz, lesdites chambres étant reliées aux éléments extérieurs d'injection ou de récupération du gaz, le gaz et le produit circulant simultané-ment intimement mélangés dans des directions parallèles soit dans le même sens soit à contre-courant l'un de l'autre, selon la densité du gaz utilisé et la nature du produit traité. 30) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la zone dite " de macération ", d'une longueur telle que le produit à traiter y chemine le temps nécessaire pour le traitement, est constituée par une chambre perméable au gaz sur la majeure partie de sa longueur et selon deux zones longitudinales diamétralement opposées, chacune de ces zones formant la paroi interne d'une enceinte reliée l'une à la conduite d'injection de gaz, l'autre à la conduite de récupération de gaz, de telle manière que le -courant gazeux traverse le produit à traiter, au cours de son cheminement continu dans la chambre de macération, selon une direction perpendiculaire à celle suivie par le produit 40) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre , selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé par le fait qu'une zone d'admission d'air atmosphérique est contiguë de la zone de récupération du gaz facilitant l'évapora- tion du gaz résiduel, cet air complémentaire étant aspiré en même temps que le gaz. 50) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le mélange d'air et de gaz aspiré est conduit dans une enceinte où il traverse des plaques poreuses constamment imprégnées de liquide pouvant absorber une forte quantité de gaz, le liquide de, chargé du gaz récupéré étant recueilli au bas de cette enceinte, l'air, non dissout, étant rejeté dans l'atmosphère. 60) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le liquide ainsi chargé du gaz dissout est conduit vers un évaporateur, chauffé à température convenable où le gaz pur est séparé du liquide, celui-ci étant évacué, pouvant être ramené, après refroidissement dans l'absorbeur conforme à la revendication 5. 70) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre, selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le gaz pur ainsi évapore estinjecté à nouveau dans la chambre de macération après avoir traversé un conden seur récupérant les vapeurs de liquide entravées par l'évaporation conforme à la revendication 6 8 ) - Procédé et dispositif permettant sa mise en oeuvre, selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de contrale- de la densité de la solution de gaz, avant évaporation, ledit moyen , tel qu'un réfractomètre automatique dont le prisme est constamment en contact avec la solution qui circule à l'entrée de l'évaporateur, est relié électriquement à la vanne d'une bouteille de ga comprimé qu'il commande de façon à maintenir constante la concentration du gaz dans le liquide, le gaz pur étant injecté en amont du réfractomètre.