Brevet FR2273485A1 — publié le 19760102

La pressente invention concerne un procédé et une installation de déshydratation de produits agricoles tels que maïs, luzerne et produits similaires. L'utilisation de produits tels que luzerne et mais pour l'alimentation du bétail pose d'importants problèmes de conservation, de manutention et de transport. La conservation en effet, est délicate en raison de la dégradation rapide de ces produits par fermentation s'ils sont stockés avec leur humidité initiaie. De plus, la faible densité apparente des produits séchés, la forte humidité, de l'ordre de 80 %. des produits bruts, entraient des difficultés de manutention et de transport. Pour résoudre ces différents problèmes, on effectue, à l'heure actuelle, une déshydratation et une granulation par pressage de ces produits. Cette déshydratation est effectuée, de façon connue, dans des sécheurs tournants à équi ourlant. Les conditions d'exploitation de ces sécheurs font que les gaz d'entrée de séchage ont des températures de l'ordre de 800 à 1 000 , tandis que les gaz de sertie de 100 à 1400.Dans ce cas, la consommation de fuel est @@ l'ordre de 80 kg/tonne d'eau évaporée; de plus, au ccurs @@ eclage, une partie de la "atière à sécher peut subir une conbustion ce auì, si cela conduit à une consommation inférieure ne fuel, présente l'inconvénient d'une perte de produits à valeur marchande élevée ne fournissant que peu d'énergie thermique du fait de son faible pouvoir calorifique. Des améliorations ont été apportées aux divers procédés connus, par exemple par la recirculation partielle des fumées, mais dans des proportions limitées. La-présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des procédés et installations connus et se propose de créer un procédé et une installation de déshydrataticn de produits agricoles tels que mals, luzerne et produits similaires permettant une économie importante d'énergie thermique, la préservation des qualités du produit initial par séchage dans des conditions plus douces que dans les lispositifs connus et la suppression des pertes de matière par combustion, au cours du séchage. A cet effet, l invention concerne un procédé de déshydratation de produits agricoles tels que mais luzerne et produits similaires, caractérisé en ce qu'on effectue successivenent sur les produits de départ une opération de broyage, en phase humide, par recirculation partielle des jus extraits dans la suite du procédé, une séparation des phases liquide et solide, une concentration de la phase liquide obtenue puis l'opération de séchage. Selon une autre caractéristique la phase liquide est concentrée dans un évaporateur multiples effets et donne un jus concentré. Ains@@ l'évaporation de l'eau de la phase liquide s effectue dans des conditions de rendement énergétique beaucoup plus favorables que dans un four de séchage traditionnel; de plus le broyage et la séparation centrifuge de la pha- solide pernettent de traiter ensuite des produits déjà plé@@pcentrés, ce qui évite également des pertes de rendement. La présente invention sera décrite plus en détail à laide de l exposé ci-après et des dessins, dans lesquels - La figure 1 est un schéma de principe de tra er-t des luzernes; La figure 2 est un schéma représentant l'ensemble des traitements. Le procédé de déshydratation selon l'in vel-ltion insiste à effectuer, sur les produits de départ tels que mals, luzerne ou produits similaires, une opération de broyage (ou éventuellement de pressage); cette opération est effectuée en phase humide, par recirculation partielle des jus extraits dans la suite du procédé. Le produit broyé est ensuite centrifugé de manière à obtenir une phase solide ayant une teneur en matières sèches de 45 à 55 %, et une phase liquide contenant de 2,5 à 5 % de matières sèches, partiellement en suspension, et partiellement en solution. Ce liquide subit une clarification qui a pour effet supplémentaire de lui enleveI presque totalement les résidus chlorophylliens. Le liquide clarifié est évaporé en utilisant les techniques d'évaporation sous vide à multiples effets, de manière à obtenir un jus concentré contenant de 30 à 50 70 de matières souches. Ce jus concentré, très riche en protéines, vitamines, lipides, et glucides (de 30 à 50 S de protéines, de 30 à 50 , de glucides), est utilisé soit directement comme adjuvant liquide au cours de la fabrication daliments du bétail, soit recyclé avec le produit solide obtenu après centrifugation, pour subir un séchage de type traditionnel, soit complètement séché par atomisation, soit transformé en granulés et séché dans une installation à sécheur fluidisé. La phase solide est séchée dans un séchoir traditionnel, mais dans des conditions beaucoup plus douces, la température dtentrée des gaz étant limitée à 6000 maximum. De plus, la texture du produit a été modifiée par le broyage et le pressage, et son séchage est beaucoup plus rapide, de trois à quatre fois plus que pour le produit initial, liteau étant mobilisée plus facilement. Cette propriété permet d'appliquer les techniques de séchage par fluidisation qui amènent de grandes économies thermiques et une simplification considérable du matériel de séchage. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé comporte deux parties distinctes, la première concernant l'installation de' conditionnement physique des luzernes, la seconde étant composée des équipements de séchage qui s'effectue, dans le cas du schéma 1, par thermo-venturi. L'installation de conditionnement physique de la luzerne comporte un alimentateur en luzerne fraîche 1 déversant le produit dans un alimentateur-épierreur 2. La luzerne est ensuite amenée dans le pré-broyeur 3, qui alimente le turbo-mixer 5 à travers la vis 4. Les phases liquide et solide sortant du mixer sont envoyées vers un séparateur centrifuge 6 qui permet d'obtenir une phase solide A ayant une teneur en matière sèche de 45 à 55 X, et une phase liquide contenant de 225 à 5 % de matière sèche, phase liquide qui est envoyée vers un bac-tampon 7. La phase liquide B est ensuite pompée vers le clarificateur 8 (ou décanteur centrifuge) qui élimine les résidus chlorophylliens et les renvoie vers le mixer 5; une faible partie du jus non clarifié est envoyée vers le prébroyeur 3 pour humidifier la luzerne avant son conditionnement physique. L'alimentation en phase solide A sortant de la centrifugation et en phase liquide B provenant du clarificateur délinite la fin de la phase de conditionnement physique I-II. Dans le schéna de traitement proposé, la phase solide A est ensuite séchee dans un sécheur thermo-venturi 14 avec le jus concentré C dont une partie de l:eau a été évaporée dans le concentrateur double effet 9. La mise en oeuvre du séchage peut se faire de manières différentes suivant le produit final désiré les différents traitements de la phase liquide B et de la phase solide A sont illustrés à la figure 2. Ce schéma représente, dans la partie I-II, l'installation de conditionnement physique, telle qu'elle a été décrite ci dessus schéma sur lequel le repérage adopté est le neume que pour la figure 1. Sur ce schéma, on voit que le jus B sortant de l'installation de conditionnement physique traverse un concentrateur multiples effets 9 avant d^être, sous forme de jus concentré C, soit recyclé avec le produit solide obtenu en premier pour subir un séchage (combinaisons 1 et 2), soit complètement séché par atomisation (combinaison 3), soit granulé et séché dans une installation à sécheur fluidisé (combinaison 4). Dans les combinaisons 1 et 2, ce jus concentré C est recyclé au niveau dsun mélangeur 11 dans lequel entre, également, la phase solide A sortant de l^émetteur 10, phase solide provenant de l^essoreuse centrifuge 6. Le mélange phase solide et jus concentré peut ensuite subir deux traitements de types différents. Dans le cas de la combinaison 1, le mélange traverse un sécheur conventionnel 12 avant- de subir un traitement conventionnel 13 pour produire des granulés. Dans le cas de la combinaison 2, ce mélange traverse un sécheur thermo-venturi 14 puis un traitement conventionnel 15 pour produire des granulés du meme type que ceux produits par le traitement décrit à la combinaison 1, mais dans des conditions économiques améliorées du point de vue thermique et du point de vue matériel. Le traitement du jus concentré C peut être effectué séparément de celui de la phase solide A sortant de l'essoreuse 6. Dans ce cas, deux possibirités de traitement se présentent. La combinaison 3 représente l'une d'entre elles qui consiste en une atomisation 16 du ius concentré C par les procédés classiques. Cette atomisation produit un concentré en poudre, riche en protéines et vitanines. La conbinaison 4 est @ autre type de traitement du jus concentré C. Dans celui-ci, le Jus C traverse successivement un malaxeur pré-granulateur 17,- un plateau granulateur 18 et un sécheur fluidisé 192 les produits séchés sont ensuite criblés en 20 : les grains au calibre sont@dirigés vers le conditionnement des granulés concentrés, tandis que les grains rejetés sont dirigés vers un broyeur 21 puis recyclés au niveau du malaxeur pré-granulateur 1?. Les traitements, cbjets des combinaisons 1 à 4, peuvent être mis en oeuvre sur les installations traditionnelles de concentration et séchage et permettent, d'une part, de récupérer des produits riches en protéines et glucides principalement, riches en vitamines, dont la concentration peut être réglée avec le taux de recircuiation avant broyage et, d'autre part, de produire à veilleur compte une déshydratation car ils réalisent une économie intéressante de fuel. L'exemple de traitement d'une luzerne avec recyclage du concentrat sur le produit sec. tel qu'il est décrit ci-dessous. nontre clairement l'intérêt lu procédé proposé vis-à-vis de la méthode traditionnelle. Dans le tra-tenent avec recyclage de 15 000 kg de luzerne (3 000 kg de matières sèches M.S. et 12 000 kg d'eau E), on obtient, après centrifugation, 4 818 kg de phase solide A (2 168 kg deau et 2 650 kg de M.S.) et 10 182 kg de phase liquide B (9 832 kg d'eau et 350 kg de M.S.). La phase liquide B traverse un évaporateur multiples effets dans lequel elle perd 9 015 kg deau pour une concentration de jus C à 30 % en M.S. 1 167 kg de jus C), opération qui s'effectue avec un rendement énergétique bien meilleur que dans un four déshydrateur. Le jus C et la phase solide A sont alors séchés dans un sécheur traditionnel. qui évapore 2 652 kg d'eau et fournit 3 333 kg de produit final (3 000 kg de M.S. et 333 kg d'eau). Dans le cas d un traitement traditionnel. la quantité d'eau à évaporer dans le four déshydrateur est de 11 667 kg. Compte tenu du fait que l'évaporation d'une tonne d'eau nécessite 80 kg de fuel dans u. four traditionnel et seulement 28.7 kg de fuel dan un évaporateur quadruple effet. l'intérêt économique des traitements @@oposés est évident. De plus.. outre que les moyens énergétiques se raréfient et deviennent de plus en plus chers le procédé envisagé est intéressant non seulement pour les économies considérables de fuel quii pernet de réaliser, nais également grâce à la préservation de la qualité du produit initial et l'obtention de produits riches en protéines ouvrant la voie à l'extraction totale de dérivés intéressants protéines et sucres, ainsi que la suppression des pertes de natières par combustion par exemple au cours de séchage de type traditionnel. Bien entendu, 7 11 invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de déshydratation de produits agricoles tels que mals, luzerne et produits similaires, caractérisé en ce qu'on effectue successivement sur les produits de départ une opération de broyage en phase humide par recirculation partielle des jus extraits dans la suite du procédé, une séparation des phases liquide et solide, une concentration de la phase liquide obtenue, puis l'opération de séchage 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la séparation des phases liquide et solide contenues dans le produit du broyage par centrifugation. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 & 2 , caractérisé en ce que la phase solide a une teneur en matière sèche de 50 % environ, la phase liquide contenant un faible pourcentage de matière sèche. 40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la phase liquide est concentrée dans un évaporateur multiples effets et donne un jus concentré. 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le jus concentré est mélangé à la phase solide avant séchage de l'ensemble 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé enceque le jus concentré est traité séparément de la phase solide qui subit un séchage dans un four de déshydratation. 70) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que le jus concentré traité séparément est atomisé. 80) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce.que le jus concentré traité séparément est séché dans un sécheur fluidité. 90) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des équipements pour le conditionnement physique des produits et des équipements dtévaporation et de séchage des produits conditionnés. 100) Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le conditionnement physique comporte les équipements d'alimentation et d'épierrage des produits, un broyeur, une centrifugeuse alimentant en phase liquide un bac-tampon, lui.mème fournissant le jus. d'une part recyclé vers le broyeur, d'autre part traité dans le clarificateur avant concentration.