Brevet FR2297903A1 — publié le 19760813

La présente invention concerne une composition détartrante, son procédé de mise en oeuvre et ses application. On sait que les surfaces restant pendant de longues périodes au contact de l'eau, sont progressivement recouvertes de dépote incrustants de tartre, constitués par des composés de calcium, de magnésium et de fer précipités à partir de ces eaur. De nombreux appareils subissent les effets néfastes de cea dépôts incrustants de tartre dont la formation accélérée est due à la circulation de solutions aqueuses fortement chargées on composés minéraux, nota-ont en calcium, à des températures variables. Ces dépits incrustants de tartre entraient une diminution de de l'effi- cacité de l'appareil. Aussi recherche-t-on à inhiber au sarimus l'entartrage, ou, lorsque celui-ci s'est produit, à l'éliminer dans les meilleures conditions, et de préférence sans arrêt de l'appareillage encrassé. On a proposé pour le nettovage des surfaces incrustées de tartre des compositions minérales acides contenant principalement du bisulfate de sodium ou de l'acide sulfurique. lorsqu'on fait agir du bisulfate de sodium sur des surfaces entartrées, il se foras du sulfate de calcin insoluble, qui s'in- cruste et arrête l'action détartrante du bisulfate de sodium . Cet inconvénient a été pallié en incorporant des agents complerants du calcium dans les compo- sitions détartrantes contenant du bisulfate de sodium QU de l'acide sulfurique. Toutefois, l'utilisation de ce type de coapositions détartrantes niné- rales acides ainsi que le détartrage mécanique exigent l'arrAt de la fabrication en cours, car ils nécessitent un lavage et un nettoyage des appareillages. L'emploi des agents sinéraux acides ne peut litre envisagé sans interruption d'une fabrication en raison de leur incompatibilité avec les milieux réactionnels et en particulier en industrie alimentaire. L'interruption d'une fabrica, tion entrain toujours une diminution de la rentabilité d'un procédé et d'une installation. En conséquence, l'industrie recherche des compositions détartrage tes palliant ces inconvénients. On a trouvé selon l'invention une composition détartrante favorisant la solubilisation et la mise en suspension des dépôts incrustants de tartre ou mieux encore inhibant la formation de ces incrustations sans interruption des fabrications, avec une amélioration de l'efficacité de l'appareillage et dans certains cas une réduction de la dépense énergétique de chauffage. Cette nouvelle cotposition détartrante est un produit soluble dans les milieux contenus au en cironlation dans les appareillages à détartrer, sans per- turbation de l'évolution et du déroulement de l'opération en cours, notamment en industrie alimentaire. Elle présente l'avantage d'une manipulation simple et facile, sans aucun risque sur le plan de la sécurité. Elle est surtout très avantageuse par sa compatibilité avec l'indus- trie alimentaire, son utilisation a des doses très faibles, sans aucune incidence sur les caractéristiques de la marche de la fabrication ou de l'opération en cours. Le principe actif de cette nouvelle composition est connu en tant que composé chimique, notamment pour ses propriétés séquestrantes en il lien lessiviel, en particulier par le brevet français 72.28.746 aux noie des deanderes- ses. Mais il a été découvert que l'action de la composition détartrante est une ou dispersante des dépôts incrustants action solubilisatricedu tartre et non cap axante du @alcium.La composition détartrante est introduite en quantité notablement très inférieure à la quantité normalement nécessaire pour complexer la totalité du calcium présent en solution dans le milieu contenu dans l'appareillage ; le rapport du calcium complaerable par le principe détartrant introduit sur le calciums à complexer dans la solution étant d'environ 1 %. La composition détartrante centiat de l'acide N,N - bis carboyinéthyl L - glutamique sous forme libre ou de ses sels. Le sel de l'acide N,N - bis oarboxymétbyl L - glutamique est avan- tageusement un sel de sodium, de préférence le sel trisomique La composition est présentée en solution aqueuse, ce qmi censtitue une facilité de manipulation et d'introduction ainsi qu'une garantie de sécurité. La composition détartrante est introduite à raison de 2 à 100 ppm en sel trisodique de l'acide X,N - bis carboxyméthyl L - glutamique pur par litre de milieu liquide contenu ou circulant dans les appareillages à détartrer. De préférence, on utilise 5 à 30 ppm de principe détartrant pur. La solution détartrante contenant l'acide N,N - bis carboxyméthl L - glutamique ou ses sels est utilisée à des concentrations adaptées à chaque type de fabrication industrielle. L'introduction de la composition détartrante se fait dans l'appareillage toujours en cours de marche de manière continue ou ponctuelle, aux pH et température usuels du milieu de l'opération en cours. Le procédé de détartrage et d'inhibition de l'entartrage est applica ble à tous les appareillages sujets à ce type d'encrassement. Ce procédé donne en particulier des résultats très satisfaisants dans le domaine des appareillages de l'industrie alimentaire, tels les concentrateurs, évaporateurs et poat pes. Les effets de solubilisation du tartre et de mise en suspension des dépôts incrustants sont spectaculaires en industrie sucrière, avec une amélioration de l'efficacité de l'appareillage due à une concentration à un débit plus important. Il est donné ci-après des exemples qui illustrent l'invention de manière non limitative. Exemple 1 : Dans une sucrerie, les cancentrateurs sont entartrés. Cet entartrage se manifeste par une diminution d'efficacité de l'appareil. La concentration des jus sucrés à la sortie n'est plus que de 40 % au lieu de 65 X en temps normal. La différence de température #T entre la surface chauffante de l'appareil et la solution sucrée au sein de l'appareil est de 3000 au lieu des 15 à 2000 habituels. /sodium de l'acide Après seulement 10 heures d'utilisation d'une solution du sel N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique à 45 % de matière active à raison de 50 ppm ajoutées à la solution sucrée, on constate une amélioration du #T qui diminue jusqu'à 25 C, tandis que la concentration finale du jus sucré remonte à 50 %. Le taux de calcium soluble et en suspension mesuré à la sortie de l'éva- porateur devient très supérieur à ce même taux mesuré à l'entrée, ce qui indique l'efficacité de la solution d'acide N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique à dissoudre le dépôt déjà formé. Après 24 heures d'utilisation de la solution, le décollement par points du dépôt sur les hublots de l'appareil devient très aisément remarquable. Au bout de 8 jours, tout est rentré dans l'ordre et la concentration en calcium à la sortie de l'évaporateur est devenue égale à la concentration à l'entrée. I1 est donné dans le tableau suivant le rapport du taux de calcium à la sortie pour un taux de calcium égal à 100 à l'entrée en fonction du temps. Durée Bilan de calcium en % Sortie/entrée Avant utilisation de la composition 85 % solubilisante Adjonction de la composition solu- 1er Jour 113,88 % bilisante 3ème Jour 124,91 % 4ème Jour 186,04 % 6ème Jour 128,04 % 8ème Jour 101 % Exemple 2 Dans un évaporateur servant à concentrer des jus sucrés, les problèmes d'entartrage ne sont encore que latents. On ajoute 1 litre d'une solution à 45 % du sel de sodium de l'acide N,N - bis - carboxyoéthyl L - glutamique préalablement diluée pour 100 m3 de jus sucrés. Bien que les quantités de calcium contenues dans les jus sucrés soient très fluctuantes, un ordre de grandeur moyen, peut être fixé à 100 mg/i. On voit donc que la quantité d'acide N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique introduite est très inférieure à la quantité normalement nécessaire pour complexer tout le calcium présent en solution. Le tableau suivant permet la comparaison du taux de calcium du jus sucré à son entrée dans l'évaporateur et à sa sortie. Temps Bilan de Ca Sortie/entrée Avant addition de la composition solubilisante 90,95 % Après addition de la composition 1er Jour 146,96 % solubilisante 3ème Jour 119,44 % 9ème Jour 116,30 % 10ème Jour 99,56 % On peut donc remarquer - Qu'avant utilisation de la composition, le taux de calcium à la sortie était inférieur au taux de calcium à l'entrée, le dépôt était en formation. - Dès que l'on introduit une très faible quantité de la composition d'acide N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique, on remarque que le taux de calcium à la sortie augmente et devient supérieur au taux d'entrée. La compo- sition dissout le dépit commençant à se former. - Puis le taux de calcium à la sortie se stabilise en devenant égal au taux de calcium mesuré à l'entrée de l'évaporateur. La composition ewpeche le dépit calcique de se former. Exemple 3 On utilise une pompe à anneaux liquides fonctionnant sur filtre rotatif et filtrant des solutions légèrement ammoniacales. La dureté de l'eau est 360 TH et le débit d'alimentation de la pompe 0,6 à 1 m3/heure. La pompe stentartre régulièrement et toutes les semaines il faut arrêter son fonction- nement pour procéder à un démontage et à un détartrage Bar des moyens classiques. On ajoute maintenant à l'eam, à raison de 1 vheure, une selution du sel de/ 'acide N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique à 45 % d'activité préalablement diluée. Plus aucun entartrage ne se produit, la polype a pu fonctionner en continu pendant 3 mois durant. BEVENDICATIONS 1. - Composition détartrante caractérisée en ce qu'elle contient de l'acide N,N - bis - carboxyméthyl L - glutamique sous forme libre ou de ses sels. 2. - Composition détartrante selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'acide N,N - bis carboxyméthyl L - glutamique est sous forme de sel de sodium, en particulier de sel trisodique. 3. - Composition détartrante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la composition est avantageusement utilisée en solution aqueuse. 4. - Procédé de détartrage, de mise en suspension des dépôts incrustants et d'inhibition de l'entartrage mettant en oeuvre la composition selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'irtroduction de la composition détartrante se fait dans l'appareillage en cours de marche de manière continue et régulière ou ponctuelle, aux pE et température usuels du milieu de l'opération en cours. S. - Procédé de -détart rage, de mise en suspension des dépôts incrustants et dtinhibition de l'entartrage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition détartrante est introduite à raison de 2 à 100 ppm en sel trisodique de l'acide N,N - bis - carboxyméthyl L glutamique pur par litre de milieu liquide contenu ou circulant dans l'appareil- lage à détartrer, de préférence 5 à 30 ppm. 6. - Application de la conposition détartrante selon une quelconque des revendications 1 à 5, au détartrage, à la mise en suspension des dépits incrustants et à l'inhibition de l'entartrage de tous appareillages sujets à ce type d'encrassement. 7. - Application de la composition détartrante, selon la revendication 6, caractérisée en ce que les appareillages sont utilisés en industrie alimentaire, tels concentrateurs, évaporateurs et pompes. 8. - Application de la composition détartrante, selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'industrie alimentaire concernée est en particulier l'industrie sucrière.