Brevet FR2248864A1 — publié le 19750523

La présente invention se rapporte au domaine de la séparation et du lavage de particules solides-en suspension telle que la séparation du moût à partir des résidus de grains insolubles. te moût des brasseurs est habituellement produit en mélangeant du malt finement moulu, sêché au four, avec de l'eau dans un appareil à moût, convertissant l'amidon en maltose et dextrines à des températures de environ 54 à 750C, et en clarifiant la pâte de malt et d'eau chaude en séparant les solides liquides ou les grains usés. La séparation du moût à partir du résidu de grains insolubles selon les procédés antérieurs exigait 3 ou 4 heures et peut exiger plus-de 5 heures, en fonction de la qualité du malt à traiter, du type de clarification ou de l'appareil de séparation employé, et de la finesse du malt moulu. La séparation du moût de brasseur à partir du résidu de grains insolubles a été historiquement accomplie en utilisant une cuve d'épuration ou tout autre type d'appareil de tamisage stationnaire. La pâte est déchargée dans une cuve d'épuration qui est construite avec une plaque perforée au-dessus de la base. On permet alors à la pâte de reposer durant une durée de temps suffisante pour établir un lit de filtration. te premier moût retiré de cette cuve d'épuration est habituellement recyclé jusqu'à ce que un moût clair soit obtenu. On permet à la totalité du premier moût de s'écouler et le purgeage est réalisé en une seconde opération. Les propriétés de filtration de la pâte sont en partie fonction de la finesse du grain. Une pâte à fins grains aidé à la conversion biochimique de l'amidon mais réduit la vitesse de filtration dans la cuve d'ép#uration. Un moulage formant des gros grains améliore la vitesse de filtration mais gêne la conversion de l'amidon. Il est en conséquence nécessaire en pratique d'atteindre un compromis entre une bonne conversion et une bonne filtration. En pratique, dans le but d'obtenir les meilleurs rendements d'extraction, il est considéré nécessaire d'ajouter une quantité d'eau de purgeage excédant la quantité nécessaire pour obtenir un moût de la concentration souhaitée dans le brassin. L'excès d'eau doit alors être évaporé à partir du brassin. Des systèmes d'épuration continus actuellement employés utilisent un lavage à contre-courant de la drêche pour obtenir à la fois un moût de la concentration souhaitée dans le brassin et une drêche ayant une contenance faible d'humidité résiduelle appropriée pour l'emploi. Ceci est accompli en utilisant des centrifugeuses de tamisage avec lavage interne. Le problème dans ce type d'installation est que les fins grains passent à travers le tamis avec le moût rendant ainsi nécessaire de clarifier le moût avant de le décharger dans le brassin. Un autre problème se produit dû au fait que les lavages internes dans les centrifugeuses sont moins efficaces que les lavages de dilution parce que la solution de l'extrait soluble est une fonction directe de la durée du traitement. Comme exemples des techniques antérieures brevetées dans ce domaine, référence est faite au brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3,520,868. Ce brevet décrit un procédé pour la séparation d'une protéine à partir de substances solubles par l'utilisation d'un solvant pour la partie soluble. Les étapes concernées dans ce procédé consistent à introduire le matériau contenant la protéine dans chacune d'une série de zones successives avec une quantité de solvant de la zone suivante. Le solvant et le matériau dissous sont ensuite séparés de la protéine dans chaque zone. La protéine est passée sur la zone suivante pour un traitement.Lorsque la protéine est retirée de la zone, le solvant contenant les graisses dissoutes, les sucres, les amidons, etc... est alors également retire de la zone et une partie du solvant retiré est recyclée à l'arrière dans la zone à l'endroit d'addition du matériau-contenant la protéine. te reste du solvant est alors passé en arrière dans les zones adjacentes précédentes. Du solvant frais est introduit dans la dernière zone dans les séries et le solvant retiré de la première zone est habituellement retiré du système pour une récupération, une purification, ou une utilisation. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3,535,116 décrit une méthode continue pour la production de moût qui comporte l'étape de centrifuger le mélange malt moulu-eau continuellement en un certain nombre d'étapes en une fraction solide et une fraction liquide, purger la fraction solide déhydratée avec de l'eau en quantité contrôlée au moins dans la dernière étape, enlever les solides déhydratés, soumettre le liquide obtenu par la centrifugation à une clarification, et amener le liquide clarifié dans un brassin. La présente invention utilise une série de centrifugeuses de décantation continue et un nombre égal de réservoirs de remise en pâte pour éliminer les problèmes associés à la fois à la cuve d'épuration habituelle et au système d'épuration continue utilisant des centrifugeuses de tamisage continue. Exprimé d'une manière générale, la présente invention utilise une série de n centrifugeuses de décantation et une série de n stations de remise en pâte. Un liquide frais est introduit dans la nième station de remise en pâte ensemble avec des solides déchargés de la (n-l)ièE centrifugeuse de décantation continue.Les solides sont séparés à partir du liquide dans la nième centrifugeuse continue de décantation et l'ef fluant est dirigé à partir de la nième cen trifugeuse continue de décantation dans la (n-l)ième station de remise en pâte pour une dilution de la suspension dans celle-ci. Le nombre d'étapes est de au moins 2, c'est-à-dire que n est égale à au moins 2 et habituellement au moins 3. Un mode de réalisation particulièrement préféré de l'in vention appliqué en un procédé d'épuration comprend l'utilisa tion de au moins 3 centrifugeuses de décantation continue et un nombre égal de station de remise en pâte. De l'eau fraîche est introduite comme diluant dans la troisième station de remise en pâte et la drêche obtenue de la seconde centrifugeuse est passée dans la troisième station de remise en pâte pour réaliser un mélange avec l'eau fraîche. te mélange dans cette station est passé dans la troisième centrifugeuse, tandis que un effluant de moût dilué obtenu de la troisième centrifugeuse est passé dans la seconde station de remise en pâte. La drêche de la première centrifugeuse est envoyée dans la seconde station de remise en pâte pour un mélange avec le moût dilué. Le mélange qui résulte est alors dirigé vers une seconde centrifugeuse. Un effluant dilué de moût obtenu dans la seconde centrifugeuse est dirigé dans la première station de remise en pâte où il est mélangé avec le mélange de malt et d'eau. Le mélange résultant est envoyé à la première centrifugeuse, et un moût clarifié est récupéré comme effluant de la première centrifugeuse D'autres objets caractéristiques et avantages de l'inven tion apparaîtront aisément à partir de la description suivante de certains modes de réalisation préféré de celle-ci, pris en combi naison avec les figures ci-jointes, bien que des variations et des modifications peuvent être effectuées sans se départir de l'esprit et de la portée des nouveaux concepts de la description, et dans laquelle la figure 1 est un organigramme 5'un mode de réalisation de l'invention; et la figure 2 est un organigramme d'une autre forme de l'invention. Dans la figure 1, le numéro de référence 10 a été appliqué généralement à la cuve de malt et d'eau qui décharge la pâte à travers un conduit 11 dans un premier réservoir de remise en pâte 12. Le second réservoir de remise en pâte a été identifié par le numéro de référence 13 et le troisième réservoir porte le numéro de référence 14. Le système décrit dans la figure 1 également comporte 3 centrifugeuses de décantation continue qui ont été identifiées sous les numéros de référence 15 à 17 respectivement. Dans le premier réservoir de remise en pâte 12, la pâte est combinée avec un moût dilué introduit dans le réservoir au moyen du conduit 18, le moût étant lteffluant de la seconde centrifugeuse 16. Les contenus du premier réservoir de remise en pâte 12 sont alors déchargés dans la première centrifugeuse de décantation continue 15 ou la drêche est séparée du moût final. te moût clair final est déchargé par l'intermédiaire du conduit 19 dans un brassin tandis que la drêche de la première centrifugeuse 15 est délivrée au moyen du conduit 20 dans le second réservoir de remise en pâte 13. Ici elle est combinée avec un moût dilué délivré au moyen du- conduit 21 provenant de la troisième centrifugeuse de décantation 17.Les contenus du second réservoir de remise en pâte 13 sont déchargés dans la seconde centrifugeuse de décantation 16 au moyen du conduit 22. Dans la seconde centrifugeuse de décantation 16, la drêche est séparée du moût dilué et celui-ci est recyclé au premier réservoir de remise en pâte 12 par 1 'in- termédiaire du conduit 18 ainsi qu'il était expliqué précédemment. Ce moût dilué dont devient un diluant dans le premier réservoir de remise en pâte 12. La dreche obtenue à partir de la seconde centrifugeuse de décantation continue 16 est alors mélangée avec de l'eau fraîche introduite au moyen d'un conduit 23 dans le troisième réservoir de remise en pâte 14. Les contenus de ce réservoir sont alors déchargés dans la troisième centrifugeuse de décantation continue au moyen d'un conduit 25 où la drêche est séparée du moût dilué et ensuite déchargée du système par 1 'in- termédiaire du conduit 24. L'effluant de moût dilué délivré au moyen du conduit 21 vers le second réservoir de remise en pâte 13 devient le liquide de lavage de dilution pour la seconde étape. Dans la forme de l'invention représentée dans la figure 2, l'invention fournit une cuve d'épuration conventionnelle 30 en combinaison avec des centrifugeuses continues de décantation 31, 32 et 33. La drêche est purgée dans la cuve d'épuration 30 durant un temps spécifié. La drêche est alors déchargée au moyen du conduit 34 dans le premier d'une série de réservoirs de remise en pâte qui ont été identifiés par les numéros de référence 35, 36 et 37 respectivement. La drêche dans la premier réservoir de la remise en pâte 35 est alors lavée avec un moût dilué prove rant du conduit 38 utilisé comme effluant de la seconde centrifugeuse 32. Le produit du premier réservoir de remise en pâte est introduit dans la première centrifugeuse 31 au moyen du conduit 39.La drêche à partir de la première centrifugeuse 31 est retirée au moyen d'un conduit 40 et livrée à un second réservoir de remise en pâte 36 où elle est lavée avec un moût dilué livré au moyen du conduit 41 provenant de la troisième centrifugeuse 33. L'effluant de la première étape 31 est de l'eau douce qui est retirée au moyen d'un conduit 43 et peut être passée directement à la cuve d'eau et de malt. Le grain traité provenant du deuxième réservoir de remise en pâte 36 est délivré au moyen d'un conduit 44 dans la seconde centrifugeuse 32. L'effluant à cette étape est un moût dilué qui est livré au moyen du conduit 38 vers le premier réservoir de remise en pâte 35 comme expliqué précédemment. La drêche de la centrifugeuse de la deuxième étape 32 est livrée au moyen d'un conduit 45 vers le troisième réservoir de remise en pâte 37 où elle est mélangée avec de 11 eau fraîche provenant du conduit 46. Le produit du troisième réservoir de remise en pâte 37 est livré au moyen d'un conduit 47 dans la troisième centrifugeuse 33. La drêche de la troisième centrifugeuse 33 est retirée au moyen d'un conduit 48 pour être rejetée.Le moût clair est retiré de la cuve d'épuration 30 au moyen d'un conduit 49 et peut être passé directement dans un brassin. Les systèmes de la présente invention fournissent une combinaison d'une séparation et d'une clarification qui élimine la nécessité d'un équipement de clarification séparé. Quand la vitesse d'alimentation, le volume de l'alimentation et la concen tration de l'extrait final du moût sont spécifiés, la vitesse de c lavage est fixée. Avec ces paramètres d'opération spécifiés, les réservoirs de remise en pâte peuvent être établis à dimension pour permettre à la concentration d'extraits solubles d'atteindre l'équilibre avant 11 étape ultérieure de séparation. Ceci fournit une récupération optimum de l'extrait pour un certain nombre donné de lavages de dilution. Les lavages de dilution sont plus efficaces que les lava ges internes et les centrifugeuses i tamisage parce que la dissolution de l'extrait soluble est une réaction dépendant du temps. Lorsque deux ou plusieurs centrifugeuses sont mises en fonctionnement dans des séries comme dans les systèmes de la présente invention, la première machine peut être ajustée pour une clareté optimum et la dernière machine peut être ajustée pour une sécheresse maximum de la drêche. Etant donné que la quantité d'extraits perdus du système augmente avec l'humidité de la drêche, tous les autres facteurs étant maintenus constants, le fonctionnement des centrifugeuses de cette manière fournit une récupération optimum de l'extrait. Il doit être évident que des nombreuses modifications peuvent être réalisées sur le mode de réalisation décrit sans se départir de l'esprit de la présente invention. REVEWDICATIONS 1. Méthode de séparation et de lavage de particules solides en suspension dans un liquide caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes de fournir une série de n centrifugeuses de décantation continue et une série de n stations de remise en #pâte; l'introduction de liquides frais dans la nième station de remise en pâte ensemble avec les solides déchargés de la (n-l)ième centrifugeuse de décantation continue; la séparation des solides liquides dans la nième centrifugeuse de décantation continue; et l'amenée de l'effluant à partir de la nième centrifugeuse de décantation continue dans la (n-l)ième station de remise en pâte pour une dilution de la suspension dans celleci. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que n vaut au moins 2. 3. Méthode d'épuration continue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes de fournir au moins 3 centrifugeuses de décantation continue et un nombre égal de stations de remise en pâte, l'introduction d'eau fraîche comme diluant dans la troisième station de remise en pâte, le passage de la drêche depuis la seconde -centrifugeuse dans la troisième station de remise en pâte pour un mélange avec de l'eau fraîche, le passage du mélange résultant dans la troisième centrifugeuse, le passage de l'effluent du moût dilué à partir de ladite troisième centrifugeuse dans la deuxième station de remise en pâte, l'amenée de la drêche depuis la première centrifugeuse dans la seconde station de remise en pâte pour un mélange avec le moût dilué;; l'amenée du mélange résultant dans la seconde centrifugeuse; 11 amenée d'un effluant de moût dilué à partir de la seconde centrifugeuse dans la première station de remise en pâte; le mélange de malt avec de l'eau et dudit effluant de la première station de remise en pâte; l'amenée du mélange résultant dans la première centrifugeuse; et la récupération du moût clarifié comme effluant de la première centrifugeuse. 4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte l'étape de décharger la drêche à partir de la troisième centrifugeuse. 5. Appareil d'épuration continu permettant de réaliser la méthode décrite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend uee série de n centrifugeuses de décantation continue, un nombre égal de réservoirs de remise en pâte, des moyens pour introduire de l'eau fraîche dans le nième réservoir de remise en pâte, et un moyen pour amener les solides déchargés depuis la (n-l)ième centrifugeuse dans le nième réservoir de remise en pâte, un moyen pour amener l'efflu- ant depuis la nième centrifugeuse dans le (n-l)ième réservoir de remise en pâte, et un moyen pour amener la drêche depuis la première centrifugeuse dans le (n-1)ième réservoir de remise en pâte. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte 3 centrifugeuses de décantation continue, un nombre égal de réservoirs de remise en pâte, un moyen pour introduire de l'eau fraîche dans le troisième réservoir de remise en pâte, un moyen pour amener la drêche depuis la seconde centrifugeuse dans le troisième réservoir de remise en pâte, un moyen pour amener la pâte résultante depuis- le troisième réservoir de remise en pâte dans la troisième centrifugeuse, un moyen pour amener l'effluent de moût dilué depuis la troisième centrifugeuse dans le second réservoir de remise en pâte, un moyen pour amener la drêche depuis la première centrifugeuse dans le second réservoir de remise en pâte, et un moyen pour amener la pâte depuis le second réservoir de remise en pâte dans la seconde centrifugeuse, un moyen pour amener un effluant de moût depuis la seconde centrifugeuse dans le premier réservoir de remise en pâte, un moyen pour amener la pâte produite dans le premier réservoir de remise en pâte dans la première centrifugeuse, et un moyen pour récupérer un moût clair depuis la première centrifugeuse.