Brevet FR2350862A1 — publié le 19771209

La présente invention concerne un procédé C'une Ms tallation d'obtention de produits en poudre. Les techniques actuelles de séchage des produits liquides en vue de l'obtention d'une poudre constituant le soluté dudit produit liquide consistent généralement à pulvériser, au sommet d'une tour de séchage, le produit liquide en présence d'un courant gazeux chaud et à séparer ensuite la poudre formée à partir des gouttelettes pulvérisées du courant gazeux véhiculant le solvant On a déjà proposé d'incorporer au liquide, avant sa pul- vérisation, de l'anhydride carbonique gazeux en vue de former une mousse qui ensuite est soumise à l'action d'un pulvérisateur agissant sous l'effet de la haute pression à laquelle est portée le liquide. Dans cette proposition, le fait de pulvériser une mousse de produit liquide permettait d'accroître les dimensions des goutte lettes pulvérisées de façon à obtenir des poudres de fortes densités granulométriques plus particulièrement aptes à zetre ensuite, lors de leur utilisation, dissoutes dans le liquide approprié, généralement de l'eau. Une telle technique a été appliquée à '-obtention d'extrait de poudre de thé et de café, ces extraits ayant alors une apparence d'autant plus satisfaisante que les grains étalent de fortes dimensions. La présente invention concerne un procédé et une installation de ce type, qui prévoient l'incorporation au liquide d'un gaz tel que l'anhydride carbonique gazeux, mais dans de-s conditions d'application totalement différentes qui font que les résultats obtenus, bien que très intéressants en eux-mêmes, sont cependant contradictoires avec la technique connue telle qu'elle a été rappelée ci-dessus. Dans un procédé d'obtention de produit en poudre, selon 'invention, on assure l'incorporation de l'anhydride carbonique par transfert sou-s forme de fines bu'les, en quantité et en un endroit é oigné du poste de pulvérisation pour que, à l'endroit dudit poste de pulvérisation, l'incorporation du gaz carbonique soit exclusivement sous forme dissoute. Ainsi, le liquide pulvérisé selon l'invention ne se présente nullement sous forme d'une mousse, mais au contraire sous forme purement liquide auquel est incorporé en quantité plus ou moins grande de ~'anhydrite carbonique exc#u- sivemçnt sous forme dissoute. T 'expérience montre que cette façon de faire permet d'accroître certaines des qualités de la poudre ainsi obtenue et notamment d'augmenter sa sonubilité, sa mouillabilité et sa dispersibiité, en meme temps que l1on réduit l'hygroscopicité, ce qui permet d'améliorer sa conservation. En outre, grace à l'incorporation dosée, sous forme dissoute, d'anhydride carbonique, on réduit considérablement l.'énergie de pulvérisation ou, si 'on maintient a puissance initiale de pulvérisation, on augmente considérablement la charge susceptible d'être traitée. De façon avantageuse, l'invention s'applique à a pulvérisation de liquides sous une pression de l'ordre de la pression atmosphérique au moyen d'une turbine centrifuge et, selon l'invention, on procède à l'incorporation de gaz carbonique sous forme de fines bulles à un endroit "bas" de la conduite d'a#imentation à la turbine centrifuge. De préférence, dans cette dernière application, on-provoque un accroissement localisé de la pression immédiatement en ava' du poste de transfert. Grâce à l'une et/ou l'autre de ces deux dispositions on associe un certain accroissement de la pression à l'endroit du poste de transfert des bulles d'anh#dride carbonique, accrOiSsEment qui, bien entendu, est particulièrement favorable à une di#sol-ution plus rapide de l'anhydride carbonique. A titre d'exemple, on a ainsi transféré des quantités d'anhydride carbonique qui sont de l'ordre de 2,5 litres par ksi gramme de produit liquide. Les caractéristiques et avantages de ''invention ressortiront d'ai leurs de a description qui suit à titre d'exemple en référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue schématique d'une insta'lation d'obtention de produit en poudre selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe à l'échelle agrandie du poste de transfert de gaz carbonique utilisé dans la figure 1. En se référant au dessin annexé une insta lation d'obtention de produit en poudre comporte, au sommet d'une tour de séchage i, un pulvérisateur centrifuge sous forme de turbine 2 alinte en produit liquide à partir d'une citerne 3 au moyen d'une canalisation 4 incorporant une pompe de circulation 5 et un dispositif de transfert gazeux 6 utilisant de l'anhydride carbonique stockée dans un réservoir sous pression 7. La poudre qui est formée de fa çon usuelle dans la tour de séchage 1 est évacuée via une canalisation 8 vers un séparateur 9 ou a poudre est extraite à une extré- mité basse 10 tandis que le gaz de séchage une fois séparé de la poudre est évacué par canalisation 11. Le dispositif de transfert utilisé comporte ici sur la canalisation 4 deux cartouches de transfert gazeux 12a et 12b qui sont identiques et placées en série sur la canalisation 4 tout en étant séparés l'un de l'autre par une section de canalisation d'au moins 0,8 mètre. Chaque cartouche 12a et 12b incorpore dans une partie dilatée 13a, 13D de la canalisation 4, un diffuseur de bulles constitué d'un corps creux allongé 14 formé d'un fond plein 15 et d'une paroi latérale 16 en matériau poreux. Chaque corps allongé est connecté par une tubulure 17 au réservoir 7. De façon connue en soi, une paroi latérale en métal fritté du corps poreux est ici constituée de poudres ménageant entre elles des passages tels qu'on cré# dans le liquide circulant dans la canalisation 4 des bulles ne dépassant pas 0,5 à 1 millimètre à une distance de 1 centimètre du diffuseur 14. Ainsi qu'on le constate au dessin, le poste de transfert gazeux est de préférence situé au niveau du sol, c'est-à-dire plusieurs mètres, voire plusieurs dizaines de mètres en-dessous, du pu#vérisateur-2, en sorte que -la pression à ce niveau est sensiblement plus élevée que la pression du liquide au poste de pulvérisa- tion, ce qui facilite bien entendu la dissolution de l'anhydride carbonique. De même et de façon avantageuse, on prévoit à la sortie des cartouches 12a, 12b de transfert gazeux une conduite dont la dimension sur une longueur d'une dizaine de centimètres est nettement plus étroite que le restant de la conduite qui s'élève ensuite vers le poste de pulvérisation, de façon à provoquer localement une surpression facilitant la dissolution. A titre d'exemple, on donne les résultats expérimentaux suivants obtenus lors d'essais ou l'on a complètement dissous une quantité de 2,5 litres d'anhydride carbonique par ki#ogram#e de lait à la pression voisine de la pression atmosphériquc, dans une installation de capacité horaire de 450 kg de produit. On constate les modifications suivantes, par rapport à ce qui est obtenu, dans la même installation, sans transfert d'anhydride carbonique, toutes choses égales par ailleurs. I - RENDEMENT THERMIQUE - une augmentation de rendement d'évaporation moyenne de 12 , soit une économie de fuel oil de la même valeur, - une augmentation de capacité de traitement des insta#lations de 12 -%. 2 - DU POINT DE VUE QUALITATIF - une amélioration de la mouillabilité et de la dispersibilité du produit, - une-meinleure circulation des produits dans les transports pneu matiques (pas d'encrassement), - une diminution sensible de l'hygroscopicité des produits, - une amélioration sensible de la solubilité, - une amélioration sensible de l'enrobage de la matière grasse dans la fabrication des produits réengraissés, - le nombre des particules étant plus important, la densité des produits est diminuée sensiblement. Cette diminution varie paral lèlement avec la quantité de gaz introduite, - mégère diminution de la sinkabilité des produits. La technique décrite c-i-dessus est applicable notaminent à tous les produits iaitièrs destinés à être déshydratés dans des tours d'atomisation à basse pression utilisant la turbine comme moyen de dispersion. REVENDICATIONS I. - Procédé d'obtention de produits en poudre à partir d'un liquide, selon lequel on incorpore au liquide de l'anhydride carbonique gazeux qu'on pulvérise ensuite au sommet d'une tour de séchage en présence d'un courant gazeux chaud et en ce que l'on sépare la poudre ainsi formée à partir des gouttelettes pulvérisées du courant gazeux véhiculant le solvant généralement de l'eau, caractérisé en ce que l'incorporation de l'anhydride carbonique s'effectue par diffusion de fines bulles dont le diamètre est de l'ordre de 0,5 I millimètre à une distance de I centimètre du diffuseur, en quantité relativement réduite et en un endroit suffisamment éloigné du poste de pulvérisation, pour que à l'endroit dudit poste de pulvérisation, l'incorporation du gaz carbonique soit totalement faite sous forme dissoute. 2. - Procédé d'obtention de produits en poudre selon la revendication 1 dans lequel on pulvérise le liquide sous une pression de l'ordre de la pression atmosphérique au moyen d'une turbine centrifuge caractérisé en ce que l'on procède à l'incorporation du gaz carbonique sous forme de fines bulles à un endroit "bas" de la conduite d'alimentation à ladite turbine centrifuge. 3. - Procédé d'obtention de produits en poudre selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on provoque un accroissement localisé de pression en une zone immédiatement en aval du poste de transfert gazeux. 4. - Procédé d'obtention de produits en poudre selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que l'on transfere environ 2,5 litres de gaz carbonique par kilogramme de produit liquide. 5. - Installation d'obtention de produit en poudre à partir d'un liquide du genre mettant en oeuvre une tour de séchage avec une turbine de pulvérisation centrifuge au sommet de ladite tour, une conduite d'alimentation comportant une pompe de circulation entre une citerne de liquide et ladite turbine de pulvérisation, des moyens de circulation à chaud dans ladite tour et des moyens de séparation de la poudre, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de diffusion d'un gaz par émission de bulles placées dans ladite conduite et soutiré d'un réservoir de gaz carbonique sous pression. 6. - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de diffusion d'un gaz par bulles comprend au moins un corps cre allongé dont la paroi latérale est en métal fritté formant des interstices de l'ordre du millimètre et connecté à une extrémité à une tubulure de raccordement au réservoir de gaz, ledit corps gazeux étant placé axialément le long d'une partie dilatée de la conduite d'alimentation en liquide.