Brevet FR2342097A1 — publié le 19770923

La présente invention a pour objet un procédé pour réaliser un échange d ' ions . En particulier, le procédé s'applique à un échange d'ions entre un milieu cellulosique et un liquide contenant des substances protéinées en solution, liquide qui par exemple peut hêtre un effluent résultant du conditionnement de produits alimentaires et de boissons : par exemple, du petit lait provenant d'une laiterie. L'effluent peut être traité, soit pour récupérer des protéines utiles, soit seulement pour le rendre moins nocif afin de pouvoir le décharger sans risques dans un cours d'eau ou pour le recycler d'une autre manière. Dans ce qui suit, le terme "substances protéinées" signifie des protéines et les substances s'y rapportant ainsi que des enzymes et les substances s'y rapportant, capables d'échanger des ions avec des milieux cellulosiques. Les exposés des brevets GB 1 436 547 et 1 387 265 décrivent des procédés d'échange d'ions et la fabrication de milieux eellulosiques convenant à ces procédés. Cependant, les applications pratiques de tels procédés sont encore en développement et aucune installation industrielle ne fonctionne encore nulle part. L'application pratique du procédé implique l'observation de certains critères fondamentaux I) le milieu est très spécialisé dans tous ses aspects par rapport aux matériaux connus permettant d'effectuer un échange d'ions tels que, par exemple, ceux du type "résine" ou du type zeeolite (naturel ou artificiel). Une opération à grande échelle et rentable demande une séparation très efficace du milieu et du liquide à plusieurs étapes du processus, liquide avec lequel il forme une boue lors des diverses phases du procédé. La séparation du liquide doit être optimale et, en meme temps, réduire la dégradation ou l'usure du milieu qui est très coûteux et qui forme une bourre fine. Une usure trop grande diminue liefficacité des moyens de séparation et provoque une perte du milieu. Le procédé doit assurer, d'une façon optimale, la formation de boues actives à la suite d'une opération de séparation; 2) étant donné les grands volumes mis en jeu, les installations doivent faire l'objet d'une planification poussée pour éviter des dimensions excessives, exigeant de gros investissements et conduisant à des frais d'exploitation impor tantes; 3) toutes les étapes du procédé doivent être reproductibles. L'invention a notamment pour but la réalisation d'un procédé d'échange d'ions entre un milieu cellulosique et un liquide contenant des substances protéinées, permettant de réduire les inconvénients cités. Ce procédé, ainsi que des moyens de mise en oeuvre de ce procédé, sont définis dans les revendications. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple la figure 1 est une vue schématique d'une cuve (réacteur) utilisée dans le procédé selon l'invention, une partie de la cuve étant arrachée pour en montrer l'intérieur; la figure 2 est le schéma d'une première forme d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé; les figures 3(a) à 3(g) montrent schématiquement diverses étapes du déroulement du procédé dans l'installation selon la figure 2; la figure 4 est un schéma d'une deuxième forme d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé; et les figures 5 et 6 représentent d'autres formes d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé. La figure 1 montre une cuve cylindrique 10 placée verticalement et construite de façon à supporter une pression interne allant jusqu'à 2 at bien qu'une pression supérieure à 0,5 at soit peu probable lors du déroulement du processus. La cuve 10 est par exemple fabriquée en acier inoxydable ou en matière synthétique renforcée convenant, en particulier, à la manipulation de petit lait, en tant que liquide devant être traité, par interaction avec un milieu permettant un échange d'ions, par exemple sous forme de particules cellulosiques. La cuve 10 contient un agitateur 12 solidaire d'un arbre 14 entrainé par un moteur 15 disposé sur la partie supérieure de la cuve. Cet agitateur 12 peut être remplacé par un dispositif engendrant des vibrations verticales. La cuve 10 contient un filtre 16 comprenant un écran composé de fils en forme de coin, une grille métallique, un tissu de filtration ou une cloison métallique perforée; d'autres types de filtres peuvent également être utilisés. Le filtre 16 présente des ouvertures dont les dimensions, la forme et le profil sont choisis pour permettre une séparation efficace du liquide et du milieu échangeur d'ions, sans obturer les ouvertures. Le filtre 16, disposé sur toute la section transversale de la cuve 10, comprend un anneau 100 d'as s;inblage, un joint 102 par exemple en néoprène, une première feuille filtrante 104 à mailles de grosseur IN 316 en fil métallique, une grille intermédiaire 106 de support, une deuxième feuille filtrante 108 à mailles de grosseur IN 316 en fil métallique, un disque 110 d'environ 6,35 mm d'épaisseur qui est traversé par des trous d'environ 12 > 7 mm de diamètre espacés d'au moins 50 mm, un joint 112, en néoprène par exemple, qui s'appuie contre une collerette 114 placée à l'intérieur de la cuve 10.L'ensemble des éléments formant le filtre 16 est solidarisé par des boulons 116. La cuve 10 comporte des orifices d'entrée et de sortie 18, commandés par des robinets non représentés, pour des liquides ou de l'air. En outre, la cuve 10 a une ouverture et une tubulure(non représentées) communiquant avec l'atmosphère extérieure et une sortie 30 placée à la partie inférieure de la cuve etau-dessous du filtre 16 pour évacuer le filtrat. Dans certains cas, la cuve peut être munie d'une autre sortie située au-dessus et au voisinage du filtre 16 qui est commandée par un robinet. Enfin, la cuve 10 est munie d'une sonde 118 de mesure du pH. La figure 2 montre une installation, ot la cuve 10 joue le rôle de réacteur, comportant un réservoir 200 de stockage de petit lait relié à travers une pompe 202 et un robinet 204 à l'une des entrées de la cuve 10, une pompe 206 d'alimentation d'eau, une conduite 208 d'amenée d'air, un réservoir intermédiaire 210 ayant à sa partie inférieure une sortie pouvant être reliée, grâce à un robinet 212, à la partie supérieure de la cuve 10 et à une pompe 214 qui alimente un réservoir 216. La sortie inférieure 30 de la cuve 10 (figure 1) est reliée à un robinet 218 à deux voies dont l'une est, d'une part, connectée, à travers une pompe de recyclage 220, à l'une des entrées au haut de la cuve 10 et, d'autre part, à deux robinets 222 et 224; cette dernière est reliée à la partie supérieure du réservoir intermédiaire 210 qui, par ailleurs, est connecté à une ligne d'amenée d'air 226. Un récipient 228 contenant une préparation acide est relié, à travers une pompe de dosage 230, à la cuve 10. Un autre récipient, 232, contenant une préparation alcaline est également relié, à travers une pompe 234, à la cuve 10. L'installation de la figure 2 permet d'opérer selon un mode dit "1:1:1", c'est-à-dire qu'il comprend une étape d'enrichissement du milieu avec une substance protéinée, une étape de lavage du milieu avec de l'eau et une étape de régénération du milieu au cours de laquelle la substance protéinée est sépa rée du milieu qui en solution dans un liquide de régénération. Les figures 3(a) à 3(g) illustrent un cycle complet des étapes ou opérations du procédé. Sur la figure 3(a) du petit lait provenant du réservoir 200 commence à remplir la cuve 10; la matière cellulosique, 201, est représentée au repos. La figure 3(b) montre une opération de correction du pH à l'aide d'acide hydrochlorique provenant du récipient 228 et d'absorption de la substance protéinée par le milieu cellulosique lorsque l'ensemble est agité et mélangé par l'agitateur 12. Le milieu cellulosique s'enrichit en substances protéinées contenues dans le petit lait, puis, comme le montre la figure 3(c), l'agitation est arrêtée et de l'air sous pression est appliqué sur le mélange pour améliorer l'écoulement et I'évacuation du petit lait appauvri en substances protéinées à travers le filtre 16. Le milieu étant ainsi séparé du liquide, de l'eau propre est intro -duite dans la cuve 10 (la source n'est pas représentée) puis l'agitateur 12 mélange le milieu et l'eau; le milieu est donc lavé ou épuré comme le montre la figure 3(d). A nouveau, de l'air sous pression est introduit dans la cuve pour favoriser la filtration de l'eau de lavage qui est évacuée dans un récipient de stockage (non représenté). Puis, de l'air sous pression est introduit dans le réservoir intermédiaire 210 de façon à chasser l'eau qui y est stockée dans la cuve 10 (figure 3(e)). Ensuite, une solution de soude caustique est ajoutée pour obtenir un liquide de régénération ayant un pH correct. L'agitateur 12 mélange alors intimement le milieu avec la solution de régénération (figure 3(f)). Le milieu se régénère par la perte de substances protéinées au profit du régénérant qui s'enrichit. De l'air sous pression est alors introduit dans la cuve 10 pour favoriser la séparation du régénérant et du milieu, l'air force le passage du liquide de régénération à travers le filtre 16, liquide qui est alors évacué. Le régénérant, aussi appelé liqueur, peut soit être acheminé directement dans une installation d'ultra-filtration pour séparer les substances protéinées utiles, soit être stocké dans le réservoir 210. Cette deuxième option est indiquée à titre d'exemple et pour indiquer qu'une deuxième étape d'adsorption peut être effectuée en mélangeant dans la cuve 10 la liqueur avec un milieu complètement régénéré pour augmenter en core davantage l'enrichissement de la liqueur. Un tel procédé serait désigné par mode '2:1:1'tu De même il est possible de prévoir deux étapes de régénération ce qui reviendrait à avoir un mode "2:1:2". La liqueur enrichie passerait dans le réservoir intermédiaire 210 puis serait acheminée immédiatement par la pompe 214 dans le réservoir 216, le robinet 212 étant actionné en conséquence. Dans les figures 3(b), 3(d) et 3(f) la pompe 220 fonctionne pour évacuer le liquide au-dessous du filtre 16 et le ré-introduire dans le haut de la cuve 10. Ceci assure un traitement optimal du liquide durant l'extraction de protéines par le milieu, assure une utilisation optimale de l'eau de lavage et assure un enrichissement optimal de la liqueur durant la régénération du milieu. La cuve utilisée comporte un fond bombé pour résister à la pression interne. Il est également possible d'utiliser une cuve à fond plat dans laquelle le filtre est disposé à proximité du fond pour autant que le fond soit rendu suffisamment résistant. Dans ce cas, le volume de liquide se trouvant au-dessous du filtre est petit et il n'est pas nécessaire de prévoir une circulation forcée.Dans ce cas, une circulation naturelle à travers le filtre assure une interaction optimale entre le liquide et le milieu. Toutes les étapes du procédé sont réalisées dans la cuve 10, le milieu restant dans la cuve tout au long du déroulement d'un cycle d'opérations. C'est un procédé particulièrement simple qui élimine le transfert du milieu d'une cuve-à une autre et, par suite, simplifie l'installation et diminue la consommation d'énergie. L'installation représentée sur les figures 2 et 3 représente la forme la plus simple pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La différence de pression entre chacune des faces du filtre 16 et l'ensemble des conditions à réaliser conduit à construire une cuve d'environ 2,40 m de diamètre et d'environ 2,40 m de hauteur. Une telle cuve permet de traiter quelque 45000 litres de petit lait par jour. Une installation industrielle peut comporter six cuves (270000 litres/jour). L'opération de lavage, succédant à l'étape d'enrichissement du milieu avec des protéines est essentielle pour éliminer ou enlever les matières non absorbées par le milieu,teleb que lactose et substances protéines non assimi- lables. D'autre part, le liquide adhérant brut est également enlevé et éliminé lors de cette opération. Dans une variante (non représentée), le filtre peut être disposé sur une partie seulement de la section de la cuve, par exemple sur une portion centrale, et peut comporter une paroi filtrante cylindrique de faible hauteur disposée verticalement et fermée à son extrémité supérieure par une paroi filtrante horizontale plane. En principe le cylindre ne dépasserait le niveau du fond (figure 1) que d'une distance comprise entre une dizaine de centimètres et au plus 30 centimètres; dans ce cas, le fond de la cuve est généralement plat. L'installation représentée à la figure 4 comprend une cuve 250 équipée d'un agitateur 251, d'un filtre 252, d'une jauge de contrôle ou de cellules de mesure du niveau 253 et d'une jauge 254 de contrôle de la valeur du pH dans la cuve. La partie supérieure de la cuve est pourvue d'une entrée 260, commandée par un robinet 262, pour le liquide brut devant etre traité, d'une entrée 264 d'air sous pression commandée par un robinet 266, d'une entrée 268 d'eau de lavage commandée par un robinet 270 et d'une entrée 272 pour ajouter une solution acide 300 commandée par un robinet 274, d'une entrée 276 commandée par un robinet 278 pour ajouter une solution d'alcali 302 et d'une entrée 280 commandée par un robinet 282 pour ajouter un régénérateur. La cuve comprend un robinet d'échappement 284 disposé à sa partie supérieure, qui sert à éliminer la pression d'air après chaque étape d'évacuation du liquide. La cuve présente également une sortie inférieure 286 munie d'un robinet 288 pour l'eau de lavage recyclée, d'un robinet 290 pour l'évacuation, et d'un robinet 292 pour le traitement du régénérateur riche en protéines. Les réservoirs 293, 294 et 295 sont des réservoirs de stockage. Toutes les étapes du procédé sont effectuées dans la cuve 250. Dans la séquence d'opératias qu'on va maintenant décrire, la cuve 250 est supposée contenir un milieu permettant un échange d'ions sous forme de particules cellulosiques, prêt à extraire des protéines de petit lait dans les meilleures conditions. Du petit lait, brut et liquide, est amené par une pompe 400 dans la cuve 250 jusqu'à un certain niveau qui est contrôlé par la jauge de niveau ou les cellules de mesure 253. Simultanément, une certaine quantité de solution acide est ajoutée au petit lait dans la cuve 250 de façon à obtenir un pH = 3 convenant à l'échange d'ions. L'agitateur 251 mélange alors, dans les conditions de pH convenables, le liquide et le milieu de manière que les protéines du liquide soient extraites par le milieu; celui-ci s'enrichit donc avec des protéines. C'est la première étape du traitement du petit lait brut. La cuve 250 contient maintenant un liquide appauvri en protéines et peut être évacué par la sortie 286 et éliminé par le robinet 290 ou stocké dans un réservoir intermédiaire (non représenté) si plus d'une étape d'adsorption est nécessaire. De l'air sous pression est introduit dans la cuve 250, par le robinet 266 et l'entrée 264, pour accélérer la filtration du liquide. Puis, de l'eau est introduite par l'entrée 268 et le robinet 270 dans la cuve 250 à l'aide de la pompe 402 depuis le réservoir 294. Cette eau est de l'eau usée qui avait été stockée dans le réservoir 294 pour réduire la consommation d'eau. L'agitateur 251 est enclanché pour mélanger le milieu et l'eau afin de diluer des substances indésirables telles que le lactose et les soutirer du milieu. L'eau est évacuée par la sortie 286 et le robinet 290; une certaine quantité d'eau peut retourner au réservoir 294 par la canalisation 416 et le robinet 288. De l'air sous pression est appliqué dans la cuve au-dessus de la surface de liqiide pour chasser l'eau dans le réservoir; l'eau en excès est éliminée par le robinet 290. Des étapes supplémentaires de lavage peuvent être effectuées jusqutà ce que le milieu atteigne les conditions voulues. Ces étapes de lavage peuvent être effectuées directement ou à contre-courant. Ensuite, une solution de régénérateur partiellement amoindrie (ou désorbent) est introduite dans la cuve 250 depuis le réservoir 295 par la pompe 403, la canalisation 404, le robinet 282 et l'entrée 280. L'agitateur 251 mélange alors le milieu et la solution de manière à terminer la première étape de régénération du milieu. Le régénérateur extrait les protéines du milieu qui perd donc ses substances protéinées et se régénère complètement. Le régénérateur saturé passe dans le réservoir 295, par la sortie 286, la canalisation 418 et le robinet 292, lorsque de l'air sous pression agit sur la surface du liquide contenu dans la cuve 250. Le réservoir 295 a une sortie 450 par laquelle le régénérateur riche en protéines est transféré à d'autres étages pour v etre traité, ceci dans le cadre du processus global. Après avoir enlevé une certaine quantité de liqueur du réservoir 295, de la solution de soude caustique est ajoutée pour rétablir la concentration -du régénérateur dans le li quide du réservoir 295. Le régénérateur contient alors relativement peu de protéines. Le milieu est ainsi prêt à réagir avec une nouvelle quantité de liquide brut devant être traitée et un nouveau cycle peut être répété avec le même milieu échangeur d'ions. Ce dernier peut se dégrader partiellement ou devenir moins efficace après un certain nombre d'opérations. I1 peut alors être enlevé par une sortie 452 et un robinet 454. Un nouveau milieu peut être introduit dans la cuve 250 par une ouverture (non représentée) ayant un couvercle ou sous forme de boue pompée dans un réservoir (non représenté). Un cycle typique du procédé effectué avec l'installation représentée sur la figure 4 consiste à 1. mélanger de la liqueur brute avec le milieu (15 à 20 minutes); 2. évacuer la liqueur (5 à 10 minutes); 3. introduire l'eau de lavage (5 minutes); 4. mélanger l'eau et le milieu pour assurer le lavage de celui-ci (10 minutes); 5. évacuer l'eau (5 à 10 minutes); 6. introduire le liquide régénérateur ou désorbent (5 minutes), en outre, à additionner une solution alcali pour obtenir un pH = 9; 7. mélanger pour amener le désorbent à soutirer les substances pro téinées (15 à 25 minutes); 8. évacuer le désorbent (5 à 10 minutes); 9. introduire du petit lait brut ayant un pH = 6 (5 minutes), simulta nément, introduire de l'acide pour obtenir un pH = 3. Un cycle normal dure environ 3 heures. il faut environ trois heures par jour pour complètement renouveler le milieu avec une solution de soude caustique pour assurer des conditions d'hygiène parfaites, opération dite "nettoyage en place". Ainsi, il est possible d'effectuer environ sept cycles par jour. L'installation représentée à la figure 5 comporte cinq cuves Ri à R5 analogues à la cuve 10 décrite plus haut, six réservoirs de stockage HT1 à HT6 et trois pompes P1 à P3 coopérant, respectivement, avec les sorties des réservoirs HT1, HT2 et HT3. Les pompes sont disposées pour alimenter les cures en liquide par des entrées placées au haut des cuves, par l'intermédiaire d'un réseau de canalisations équipées de robinets de commande CV. Des sorties placées au bas des cuves sont connectées par d'autres canalisations à des entrées disposées en haut desreservoirs HT1 à HT4; ces canalisations comportent des robinets de commande CV et des robinets V actionnés manuellement. Une canalisation d'alimentation en eau 320 et une canalisation d'alimentation 322, par où passe le liquide brut devant être traité, mils par une pompe 324, sont d'autre part reliées aux entrées supérieures des cuves. Le réservoir HT6 comporte une canalisation d'alimentation en eau 326 et des détecteurs 328 et 330 du niveau de l'eau. La sortie du réservoir HT6 est connectée en amont de la pompe P1. Le réservoir HT1 comporte une sortie de trop plein reliée au réservoir HT5 d'où l'on peut soutirer, par une canalisation 331, un liquide riche en protéines. Le bas du réservoir HT4 a une sortie reliée à une canalisation d'évacuation 332. Sur la figure 5, le repère CV indique un robinet commandé automatiquement et V un robinet actionné manuellement, manoeuvré en cas d'urgence ou lors de la procédure de mise en train. Pour simplifier, des canalisations d'alimentation en air, en solution acide ou alcaline pour la correction de pH ne sont pas représentées; il en est de meme pour l'alimentation en rénégérateur neuf et le dispositif de recyclage de l'eau. Dans chaque cuve, le procédé est similaire à celui qui a été décrit en relation avec la figure 4 et il est suffisant de considérer le tableau ci-dessous pour avoir une idée claire d'un cycle d'opérations en fonction du temps. Il faut remarquer que le liquide contenu dans le réservoir HT1 passe partiellement dans le réservoir HT5 et que le liquide restant dans HT1 est mélangé à du régénérateur frais, telle que de la solution de soude caustique, celui-ci étant ajouté avant de procéder à un transfert pour remplir l'une des cuves; au besoin, de I'eau peut aussi être soutirée du réservoir HT6 pour compléter le contenu de l'une des cuves fourni par le réservoir HT1. Le réservoir HT1 contient toujours une solution de protéines dans le liquide de régénération, la teneur en protéines pouvant être maximale ou minimale. Le réservoir HT2 contient toujours un liquide partiellement traité. Le réservoir HT3 contient toujours un régénérateur partiellement appauvri. Le réservoir HT4 contient toujours un effluent liquide complètement traité qui est évacué de façon intermittente par la canalisation 332. Les pompes P1, P2 et P3 sont actionnées pour alimenter les cuves R1, R2, R3 et R4 à partir des réservoirs HT1, HT2 et HT3, selon les besoins. De l'air sous pression est appliqué au-dessus du liquide dans les cuves pour le chasser dans les réservoirs HT1 à HT4. L'installation représentée à la figure 6 comporte cinq cuves R1 à F.5, deux réservoirs de stockage HT1 et HT2 et cinq cônes de transfert C1 à C5. Dans cette forme d'exécution, le milieu est déplacé d'une cuve à l'autre à contre-courant par rapport à la direction de transfert du liquide en traitement. Dans la figure 6, les lignes en traits pleins représentent des canalisations par où le liquide passe des réservoirs de stockage aux cuves et inverserment; les lignes en traits interrompus se rapportent aux canalisations par où des boues du milieu et du liquide s'écoulent des cuves vers les cônes de transfert et vice-versa; et les lignes en traits mixtes représentent des canalisations d'air sous pression utilisées soit pour expulser le liquide des cuves, soit pour mettre les cuves en communication avec l'atmosphère. Une première quantité de liquide à traiter passe par le robinet \ 6 dans la cuve R1 où elle est mélangée, grâce à l'agitateur, avec un milieu partiellement épuisé; au cours de cette opération le milieu s'épuise complètement, c'est-à-dire qu'il s'enrichit d'une quantité maximale de protéines. La teneur en protéines de cette première quantité de liquide est ainsi partiellement réduite (la première étape d'extraction des protéines est donc effectuée). Ensuite les boues milieu, liquide sont expulsées par pression d'air vers C3 d'où elles sont, presque immédiatement, transférées dans R3. Le milieu complètement enrichi en protéines reste en R3. Le liquide sort de R3, via V15, sous l'effet d'une pression d'air pour aller dans le réservoir HT1. Le liquide est alors transféré de HT1 dans R2 où il est mélangé avec un milieu complètement régénéré (sans protéines) de façon à effectuer la deuxième étape d'extraction des protéines du liquide. L'air s'échappe de R2 par le robinet V24, durant l'écoulement dans R2. Ensuite, les boues milieu/liquide sont chassées par de l'air sous pression vers le cône C1 puis, presque immédiatement, passent dans R1. Le robinet V13 est alors ouvert et le liquide (effluent) complètement traité est filtré puis évacué grâce à de l'air sous pression agissant sur les boues restant dans la cuve. Le milieu partiellement appauvri (partiellement enrichi en protéines) reste, étant retenu par le filtre dans R1. Le milieu complètement enrichi resté dans R3, étant retenu par le filtre, est alors lavé par agitation avec de l'eau durant l'étape de réaction, ceci simultanément avec la deuxième étape d'extraction de protéines du liquide en R2. Ensuite, la boue eau/milieu est transportée par pression d'air vers C4 et, presque immédiatement, vers R4 où le mélange est agité. Ensuite, le robinet V16 s'ouvre pour permettre à l'eau de lavage d'être évacuée sous l'effet d'une pression d'air, le milieu complètement enrichi restant en R4, retenu par les moyens de filtrage. Puis, le régénérant partiellement appauvri (contenant une certaine quantité de protéines dissoutes) passe de HT2 dans R4 où il est agité avec le milieu jusqu'à ce que le régénérant soit complètement appauvri (la teneur en protéines devenant maximale). La première étape d'extraction des protéines du milieu est ainsi effectuée, le milieu étant alors partiellement régénéré, la teneur en protéines ayant été diminuée. Ensuite la boue milieu/liquide passe, sous l'effet d'air sous pression, vers C5 puis vers R5. Le robinet V17 s'ouvre pour permettre à la liqueur riche en protéines de passer dans un réservoir 500 (sous l'effet d'une pression d'air pour améliorer la filtration). Le réservoir 500 est pourvu d'un contrôle de niveau 501 d'une solution franche de régénération telle qu'une solution de soude caustique; la liqueur riche en protéines peut être évacuée par la canalisation 502 pour être traitée ultérieurement. De la solution de soude caustique fraîche est alors introduite pour ramener la concentration en protéines à un minimum. Ensuite, le régénérant frais passe du réservoir 500 dans la cuve R5, puis est mélangé au milieu afin d'effectuer une deuxième étape de régénération du milieu, c'est-à-dire la deuxième étape d'extraction des protéines. Ensuite la boue est transférée vers C2 (par le robinet V22) et de là dans R2. Le robinet V14 est ouvert pour permettre à du régénérant partiellement appauvri de s'écouler vers HT2 sous l'effet d'une pression d'air. Le milieu est alors complètement régénéré. La liqueur de régénération partiellement appauvrie contient le reste des protéines de la première quantité de liquide introduite au début du processus. Elle passe de HT2 à R4 où elle est mélangée avec du milieu contenant des protéines provenant d'une deuxième quantité de liquide à traiter. Enfin, la liqueur de régénération complètement enrichie avec des protéines passe avec le milieu, sous l'effet d'une pression d'air, dans C5 et de là dans R5. La liqueur passe alors du milieu vers le réservoir 500 (via V17) sous lteffet d'une pression d'air. L'extraction de protéines de la première quantité de liquide à traiter est donc terminée. Les trois opérations essentielles effectuées par l'installation de la figure 6 peuvent être résumées de la manière suivante I) Opération d'interaction : en R1, première étape d'extraction des protéines par échange d'ions entre un liquide brut et un milieu par tiellement appauvri; en R2, deuxième étape d'extraction de protéines par échange d'ions entre un liquide partiellement traité et un milieu complètement régénéré; en R3, lavage du milieu; en R4, première étape d'extraction des protéines du milieu par échange d'ions avec un liquide de régénération; en R5, seconde étape d'extraction de pro téines du milieu par échange d'ions avec du liquide de régénération. Pour l'installation on a Situation : 1) Cônes C1 à C5, vides 2) Réservoirs HT1 et HT2, pleins 3) Régénérateur, en place Séquence : 1) Tous les robinets sont fermés 2) Les robinets R 6, XT " \ %, V9, R et V24 sont ouverts 3) Les jauges de niveau des cuves R1,R3 et R5 four nissent le signal de départ de la période de réaction 4) Les agitateurs sont enclenchés 5) Opération de réaction 6) Tous les robinets sont fermés L'opération de lavage élimine les substances indésirables telles que le lactose et autres polluants solubles ainsi que des particules perdues par le milieu. Le processus décrit travaille dans le mode "2:1:2". II) Opération dans laquelle la boue renfermant le milieu est transférée des cônes aux cuves et inversement, cette opération comprenant deux phases Phase A Situation : 1) Tous les produits de réaction sont dans les cuves R1,R2,R3,R4 et R5 t 2) Les réservoirs HT1 et HT2 sont vides Séquence : 1) Tous les robinets sont fermés 2) Les robinets V18,V19,V20,V21,V22 et V23 sont ouverts 3) Les agitateurs fonctionnent 4) Après transfert total par pression d'air, tous les robinets sont fermés Phase B Situation : 1) Les produits de réaction sont dans C1,C2,C3, C4 et C5 2) Les réservoirs HT1 et HT2 sont vides 3) Les cuves R1 à R5 sont vides Séquence : 1) Tous les robinets sont fermés 2) V24 est ouvert 3) V1 à V5 sont ouverts 4) Les agitateurs fonctionnent 5) Après décharge, tous les robinets sont fermés III) Opération dans laquelle le liquide est transféré des cuves, dont une partie vers des réservoirs, et des réservoirs vers des cuves Composants statiques Situation : 1) Les produits de réaction sont dans les cuves R1 à R5 2) Les cônes C1 à C5 sont vides Séquence :: 1) Tous les robinets sont fermés 2) Les robinets V13 à V17 sont ouverts 3) V23 est ouvert 4) Les agitateurs sont déclenchés 5) Après transfert total par pression d'air, tous les robinets sont fermés Dans l'installation de la figure 6, les réservoirs sont disposés au-des sus des cuves de façon à obtenir un écoulement par gravité. Dans les procédés décrits, le milieu est traité de manière à réduire au tant que possible sa dégradation par usure et pression. Il peut soit rester en permanence dans une cuve où il réagit avec du liquide soit être transféré (par pression d'air) dans des cônes dans lesquels il ne reste qu'un court laps de temps. I1 se produit peu ou pas de décantation dans les cônes et la boue ren fermant le milieu passe rapidement dans la cuve suivante où elle est agitée encore une fois pour maintenir ses caractéristiques physiques à 11 état optimal. C'est particulièrement important avec un milieu échangeur d'ions cellulosique par exemple, du type connu sous le nom commercial "Vistec" fourni par la so ciété dite The Viscose Development Company Limited en Angleterre. Il existe des milieux échangeurs d'anions et de cations et bien que les procédés décrits soient particulièrement destinés à extraire des protéines du petit lait par échan ge d'anions, il est clair qu'ils peuvent en général s'appliquer au traitement de nombreux liquides, soit pour en réduire la nocivité afin que l'effluent qui en résulte puisse être déversé dans des cours d'eau, soit pour en extraire des substances utilisables (protéines, enzymes et autres substances macromolé culaires). Les moyens de filtrage au fond de la cuve ont été essayés avec des fil tres, en fil métallique tissé, ayant des mailles de grandeur BS 50, et consi dérés comme satisfaisants pour 2000 cycles. En variante, on peut aussi uti liser des filtres en fil métallique en forme de coin ou d'autres filtres. Le traitement ultérieur du liquide riche en protéines n'est pas décrit en détail; il suffit de dire qu'il est concentré par ultra-filtration ou par éva poration (impliquant la cristallisation préalable des impuretés avant évapo ration et séchage final). L'ultra-filtration permet de séparer protéines et impuretés; dans certains casson peut le cas échéant laver le produit dans l'installation d'ultra-filtration. Le liquide à traiter brut peut, s'il le faut, subir un prétraitement pour éliminer des particules solides, des matières grasses ou d'autres substances susceptibles de réduire l'efficacité de l'échange d'ions ou des opérations de lavage. Dans ce qui précède, on n'a pas décrit les étapes de nettoyage qu'il faut effectuer pour assurer des conditions hygiéniques de travail convenables telles que les protéines extraites ne souffrent pas de contamination nuisible. Dans le cas particulier du traitement du petit lait ces ppérations de nettoyage sont particulièrement nécessaires. Le procédé décrit en se référant au tableau de la page 10 présente un avantage supplémentaire : le milieu est enlevé périodiquement des cuves ce qui permet un examen continu de ses propriétés physiques, chimiques, biologiques, etc. Cela garantit d'excellentes conditions sanitaires. Le milieu peut être facilement prélevé au cours d'un cycle et remplacé le cas échéant. En recourant aux procédés décrits ci-dessus, on peut traiter des volumes de liquide importants, de l'ordre de 270 000 litres par jour. Les moyens pneumatiques favorisant l'écoulement à travers les moyens de filtrage par différence de pression peuvent être soit une pression d'air agissant au-dessus du filtre, soit un vide partiel agissant au-dessous du filtre. Les procédés décrits à titre d'exemple peuvent être modifiés en changeant le nombre des étapes d'extraction des protéines, de régénération du milieu, de lavage du milieu. Dans certains cas, des étapes de lavage peuvent être introduites après la régénération du milieu. Beaucoup de combinaisons sont possibles, toutes basées sur l'utilisation d'une ou de plusieurs cuves de réaction à fond filtrant du genre décrit, dans lesquels le milieu soit reste en place pendant toute la durée du processus, soit est transféré entre plusieurs d'entre eux. En variante, le milieu peut rester dans une cuve pendant plus d'une étape puis être introduit dans une autre cuve par des étapes subséquentes. Dans les procédés décrits ci-dessus, le milieu est soit séparé du liquide dans la cuve où la réaction a eu lieu, soit séparé du liquide avant d'être complètement enrichi. La séquence de base décrite en se référant à la figure 6 est agitation de la boue, transfert de la boue, filtration et séparation du liquide, passage du liquide dans la cuve d'où provient la boue. tTne autre possibilité consiste en : agitation de la boue, filtration dans la même cuve pour séparer le liquide du milieu, passage de liquide dans la même cuve, transfert de la boue qui en résulte. Dans les installations décrites les robinets peuvent être commandés automatiquement par des moyens programmables. Les signaux de contrôle des niveaux et des valeurs du pH peuvent être associés à ces moyens. Les robinets actionnés manuellement sont aussi nécessaires, comme mentionné, mais ont été omis de la figure 6 par mesure de simplicité. RER ENDICATIOI\S 1. Installation d'échange d'ions, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve contenant des moyens de filtrage s'étendant sur au moins une partie de sa section et des moyens d'agitation disposés au-dessus des moyens de filtrage, la cuve présentant en outre des orifices d'entrée disposés au-dessus des moyens de filtrage et des orifices de sortie disposés au-dessous des moyens de filtrage. 2. Installation d'échange d'ions, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cuves, chacune d'entre elles contenant des moyens de filtrage s'étendant sur au moins une partie de sa section, des moyens d'agitation disposés au-dessus des moyens de filtrage, chacune des cuves ayant des orifices d'entrée et de sortie disposés respectivement au-dessus et au-dessous des moyens de filtrage et une canalisation de sortie disposée au-dessus et au voisinage des moyens de filtrage, en ce qu'elle comprend des récipients, un par cuve, chacun d'entre eux coopérant avec la canalisation de sortie de la cuve qui lui est associé, chaque cuve étant reliée à un orifice de sortie d'un des récipients, et en ce qu'elle comprend des réservoirs pourvus d'orifices de sortie reliés à au moins certains des orifices d'entrée d'au moins deux des cuves, chacune des cuves étant reliée à des moyens pneumatiques favorisant l'écoulement à travers les moyens de filtrage par différence de pression. 3. Installation d'échange d'ions, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cuves, chacune d'entre elles contenant des moyens de filtrage s'étendant sur au moins une partie de sa section, des moyens d'agitation disposés au-dessus des moyens de filtrage, chacune des cuves ayant des orifices d'entrée et de sortie disposés respectivement au-dessus et au-dessous des moyens de filtrage, et en ce qu'elle comprend des réservoirs présentant des orifices de sortie qui sont reliés à des orifices d'entrée d'au moins deux cuves, des canalisations reliant les orifices de sortie des cuves à des réservoirs, chacune des cuves étant en outre reliée à des moyens pneumatiques favorisant l'écoulement à travers les moyens de filtrage par différence de pression. 4. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu un orifice de sortie de chacune des cuves est relié à l'entrée d'une pompe dont la sortie est connectée à l'un des orifices d'entrée de la cuve considérée. 5. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les movens de filtrage comportent une ci oison perforée plane disposée horizontalement. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la cloison perforée comprend une grille formée de fils métalliques. 7. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la cloison perforée comprend une grille formée de fils en forme de coin. 8. Procédé pour réaliser un échange d'ions entre un milieu cellulosique, capable d'échanger des ions, et un liquide contenant des substances protéinées, caractérisé en ce que l'on utilise au moins une cuve pourvue d'orifices d'entrée et de sortie, et contenant des moyens de filtrage disposés au-dessous de moyens d'agitation, et en ce que a) l'on mélange le milieu avec un premier volume du liquide dans une cuve grace aux moyens d'agitation, le milieu s'enrichissant en substances protéinées alors que ce-premier volume de liquide s'appauvrit, b) l'on sépare le milieu enrichi du liquide appauvri dans une cuve en établissant une différence de pression d'air de part et d'autre des moyens de filtrage pour faciliter le passage du liquide appauvri à travers ceux-ci, le liquide appauvri étant alors évacué de la cuve, c) l'on ajoute et mélange, grâce aux moyens d'agitation, un liquide de lavage au milieu afin d'épurer ce dernier, d) l'on sépare le milieu du liquide de lavage dans une cuve en établissant une différence de pression d'air de part et d'autre des moyens de filtrage pour faciliter le passage du liquide de lavage à travers ceux-ci, le liquide de lavage étant alors évacué de la cuve, e) l'on ajoute et mélange, grâce aux moyens d'agitation, un régénérateur au milieu afin de soutirer des substances protéinées du milieu et de le régénérer, le régénérateur s' enrichissant donc en substances protéinées, f) l'on sépare le milieu régénéré du régénérateur enrichi dans une cuve en établissant une différence de pression d'air de part et d'autre des moyens de filtrage pour faciliter le passage appauvri à travers ceux-ci, le régénérateur enrichi étant alors évacué de la euve, g) l'on répète les opérations (a) à (f) avec d'autres volumes de liquide. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on effectue les opérations (a) à (g) dans chacune des cuves de l'installation. 10. Procédé selon la revendication 9,caractérisé en ce que l'on réalise une séquence d'opérations (a), (b), (a), (b) avant d'effectuer l'opération (c) en utilisant pour les opérations (a) des volumes correspondants de liquide. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on effectue une séquence d'opérations (c), (d), (c), (d),.... avant d'effectuer l'opération (e) en utilisant pour les opérations (c) des volumes correspondants de liquide de lavage. 12. Procédé selon l'une des revendications 9, 10 et 11, caractérisé en ce que l'on effectue une séquence d'opérations (e), (f), (e), (f) .... avant d'ef- fectuer l'opération (g) en utilisant pour les opérations (e) des volumes correspondants de régénérateur. 13. Procédé selon la revendication 8, utilisant plusieurs cuves, caractérisé en ce que l'on effectue l'opération (a) dans une première cuve, l'on transfère chaque mélange de milieu enrichi et de liquide appauvri dans une deuxième cuve, l'on y effectue les opérations (b) et (c), l'on transfère chaque mélange de milieu enrichi et d'eau de lavage dans une troisième cuve, l'on y effectue les opérations (d) et (e), l'on transfère chaque mélange de milieu régénéré et de régénérateur dans la première cuve et l'on effectue l'opération (f). 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que, avant l'opération (c), l'on réalise une séquence d'opérations (a), transfert à une cuve correspondante, (b), (a), transfert à une cuve correspondante, (b)...., en utilisant pour les opérations (a) ces volumes correspondants de liquide, le nombre total des cuves permettant d'assurer toutes les opérations de la séquence. 15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que, avant l'opération (e), l'on réalise une séquence d'opérations (c), transfert à une cuve subséquente, (d), (c), transfert à une cuve subséquente, (d)..., en utilisant pour les opérations (c) des volumes correspondants de liquide de lavage, le nombre total des cuves permettant d'assurer toutes les opérations de la séquence. 16. Procédé selon l'une des revendications 13, 14 et 15, caractérisé en ce que, avant l'opération (g), l'on réalise une séquence d'opérations (e), trans fert à une cure subséquente, (f), (e), transfert à une cuve subséquente, (f)..... en utilisant pour les opérations (e) des volumes correspondants de régénérateur, le nombre total des cuves permettant d'assurer toutes les opérations de la séquence. 17. Procédé selon l'une des revendications 13 à 16 > caractérisé en ce que l'on réalise simultanément dans chacune des cuves (i) une opération de mélange comme dans les opérations (a), (c) et (e);ou (ii) un transfert de milieu et de liquide hors d'une cuve; ou~ (iii) un transfert de milieu et de liquide dans une cuve; ou (iv) une opération de séparation comme dans les opérations (b), (d) et (f); ou (v) l'introduction de l'un des liquides avec du régénérateur dans une cuve. 18. Procédé selon l'une des revendications 8 à 17, caractérisé en ce que le régénérateur enrichi est traité de façon à récupérer les substances protéinées, celles-ci pouvant le cas échéant, être purifiées par la suite. 19. Procédé selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que, lors des opérations (a), (c) et (e), l'on extrait du liquide au-dessous des moyens de filtrage d'une cuve pour le réintroduire au-dessus de ces moyens.