Brevet FR2568265A1 — publié le 19860131

La présente invention a trait à un procédé pour incorporer une solution sucrée dans une masse de sucre cristallisé impur dit "sucre roux" ou "sucre brut", et à un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, en vue de l'épuration par affinage, (élimination de la couche de sirop très impur restant à la surface des cristaux de sucre impur), ou en vue d' un autre traitement ultérieur desdits cristaux. De manière connue, l'incorporation d'une solution sucrée qui peut etre soit un sirop, soit une solution d'égout, soit encore une mélasse, ladite solution étant dénommée dans ce qui suit par commodité-sirop d'empatage- dans une masse de sucre cristallisé impur, est effectuée à l'aide d'un appareil en forme d'auge dans lequel un convoyeur du type à vis sans fin est monté tournant ; vers une extrémité de l'auge il est prévu une trémie d'amenée de sucre cristallisé impur, ainsi que, au voisinage de cette amenée de sucre impur une amenée de sirop d'empatage, en sorte que le sirop en cause est introduit sur la surface de la masse vers une extrémité de l'appareil, tandis que le sucre ainsi traité tombe en continu à 1' autre extrémité de l'appareil. On a observé divers inconvénients liés aux. techniques actuelles. En effet, les amenées du sucre cristallisé impur, et du sirop d'empatage, étant effectuées à l'air libre dans l'auge, l'inclusion de bulles d'air dans la masse de patte est favorisée ; elle est nuisible au bon comportement de celle-ci dans la suite du processus. L'émulsion de sirop d'empatage ainsi produite est plus difficilement séparée des cristaux lors de la séparation par centrifugation qui suit immédiatement. On observe aussi, toujours avec les techniques actuelles que des amas de sucre impur, de densité apparente inférieure à celle du mélange sucre impur, sirop, déjà constitué, restent à sa surface et sont incorporés trop tardivement. Comme par ailleurs, on est dans l'obligation d'adopter une agitation lente (entrainement en rotation lent de la vis sans fin) de crainte de provoquer une émulsion ; de ce fait, la durée de séjour du sucre impur, dans l'appareil est longue (de l'ordre de trente minutes) et on conçoit dès lors que les quantités de produit traité sont tributaires du temps passé dans l'appareil. La crainte de provoquer une émulsion lors de l'opération du produit dans l'appareil, conduit aussi à choisir d'insérer dans la masse de sucre impur une proportion élevée de sirop d'empatage, avec les risques que cela comporte, à savoir entratner la refonte d'une partie important du sucre contenu dans celle-ci. Enfin, la technique considérée ne permet pas de réaliser de façon suffisante le mélange du film très impur présent à l'origine autour des cristaux, avec le sirop d'empatage admis dans l'appareil. Ainsi qu'on le voit divers inconvénients ressortent des techniques actuellement mises en oeuvre pour le traitement de sucre cristallisé impur, par incorporation d'une solution sucrée. La présente invention a pour objet d'éliminer les incon vénients énoncés brièvement dans ce qui précède, et propose à cet effet un procédé et un appareil mettant en oeuvre le procédé, ledit appareil de réalisation simple donc économique étant apte à s'intégrer parfaitement dans 15 installations connues. Le procédé suivant l'invention, pour l'incorporation d'un sirop d-'empatage en quantité donnée dans une masse de sucre cristallisé impur, encore appelé sucre roux, se caractérise par le fait que l'on incopore une première partie du volume total du sirop d'empatage dans la masse, puis on brasse et on incorpore la seconde partie du volume total du sirop d'emp & a- ge dans la masse, et on soumet le mélange à une trituration énergique. Une autre caractéristique du procédé selon l'invention réside dans le fait que entre la première incorporation et la seconde incorporation du sirop d'empatage on effectue une destruction par écrasement des amas de cristaux, y compris les blocs les plus compacts. L'invention propose aussi un appareil pour aboutir au procédé ci-dessus qui comprend un premier corps horizontal formant auge avec une entrée et une sortie, une amenée de si rop d'empdtage au voisinage de l'entrée, et entre l'entrée et la cortie un moyen de mélange et de transfert, appareil caractérisé par le fait qu'il comprend un second corps, ayant une entrée en communication avec la sortie du premier, ce dit second corps comprenant près de son entrée, au moins une amenée supplémentaire de sirop d'empdtage, et entre ladite entrée et une sortie dite "en source" un moyen de transfert et de trituration. Suivant une forme préférée de réalisation, la communication entre les deux corps précités est assurée à l'aide d'un élément cylindrique intermédiaire de révolution d'axe vertical dans lequel est aménagée une grille balayée par au moins une pale, en sorte que le passage de la masse de sucre d'un corps à l'autre est assuré au travers de la grille assurant ainsi un écrasement des amas de cristaux. Le premier corps étant horizontal formé de manière connue en soi par une auge ouverte, le second est, suivant une autre caractéristique de l'invention, constitué par une enceinte fermée, également horizontale, tandis que la grille contenue dans l'élément cylindrique intermédiaire, est située à un niveau sensiblement supérieur par rapport à la sortie du second corps. La structure d'un tel appareil permet de résoudre, de manière simple et économique, les problèmes jusqu'ici posés en matière d'incorporation de solution sucrée dans une masse de sucre impur cristallisé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple en référence à la planche de dessin annexée dans laquelle la figure unique illustre une forme de réalisation d'un appareil suivant l'invention. Sur la figure la référence 10 indique une trémie dans laquelle est distribué du sucre cristallisé impur à traiter qui se présente sous forme de cristaux d'environ 0,2 à 0,3 millimètres ; la base 11 de ladite tremie est disposée un peu au-dessus d'une entrée 12 d'un premier corps -connu en soide section transversale en forme d'auge 13 ouverte sur le dessus à l'intérieur duquel se meut une vis sans fin 14 entratw née en rotation par un quelconque moyen non représenté, et supportee de manière connue par des paliers d'extrémité 15. Au voisinage immédiat de l'entrée précitée 12, il est prévu une amenée de sirop d'empAtage schématiquement représentée en 16 ; la vis 14 est apte à effectuer conjointement un mélange du sucre cristallisé impur avec le sirop d'empatage, et à transférer le mélange vers une sortie 17 de l'auge où le mélange présente une certaine consistance. La sortie de l'auge est, dans l'exemple de réalisation représenté, en communication avec l'entrée 20 d'un second corps 21, par l'intermédiaire d'une enceinte 22, à axe vertical à l'intérieur de laquelle est disposée une grille 23 sur laquelle peut se mouvoir au moins une pale 24 calée sur un arbre vertical 25 susceptible d'entre entraîné en rotation par tout moyen approprié non représenté. L'enceinte 22 est cylindrique de révolution, elle présente une partie supérieure 22A de plus grand diamètre que la partie inférieure 22B, ces parties étant réunies par un tronçon à surface tronconique 26. La partie inférieure précitée est en communication avec l'entrée 20 du corps fermé 21 dans lequel peut se mouvoir en rotation un arbre 30 porteur d'une part, d'un tronçon de vis sans fin 31 situé à l'aplomb de l'entrée 20, et, d'autre part, d'une pluralité d'étages de bras radiaux 32, chaque étage des dits bras étant tournant entre des éléments fixes 33, également radiaux, solidaires de la paroi interne du corps en cause. Au voisinage immédiat de l'entrée 20 il est prévu au moins une amenée supplémentaire 35 de sirop d'emp tage, tandis que la sortie 36 est raccordée à une tubulure 37 dont 1' orifice supérieur débouche dans un réceptacle 38 comportant un plan incliné 39 apte à diriger la masse de sucre traité vers des moyens d'essorage, la sortie de la masse de sucre traité étant dite "en source"du fait que son parcours s'établit du bas vers le haut. On remarque que les deux corps précités 13,21 respectivement présentent des axes s'étendant horizontalement ; ils sont décalés dans un plan vertical, le corps 13 étant sensi blement au-dessus du corps 21, en ayant sa sortie 17 en communication avec l'entrée 20 du corps 21 à travers l'enceinte 22. En fonctionnement, au sucre cristallisé impur à traiter admis dans le corps en auge 13, est adjointe une première partie du volume total du sirop d'empatage -à titre d'ordre de grandeur ladite première partie peut constituer 30% du volume total du sirop d'empatage-; la vis 14 assure, quant à elle, simultanément le cheminement et le mélange des produits en cause depuis l'entrée 12 jusqu'à la sortie 17. La masse de produit formée dans le corps 13 se déverse dans l'enceinte intermédiaire cylindro-tronconique 22, passe à travers la grille 23, par exemple une tôle perforée de trous ronds ou oblongs pouvant atteindre 15 millimètres, sur la surface de laquelle tourne la pale de pression 24 destinée à forcer le passage de lapate à travers les perforations. La masse de produit débarrassée des grugeons éventuels qu'elle comporte (on entend par grugeons des amas de cristaux) s'écoule par gravité, vers l'entrée 20 du second corps 21 dans lequel elle est reprise par la vis sans fin de transfert 31, qui la pousse vers les moyens de trituration après une admission supplémentaire de sirop d'empâtage au voisinage immédiat de l'entrée 20 ; cette admission supplémentaire représente les 70% restant de la totalité du sirop d'empatage. A titre d'ordre de grandeur la rotation de l'arbre 30 pourra être de 20 tours minute pour permettre une trituration fine de la masse, ce qui est possible du fait que ce deuxième corps est soigneusement fermé et qu'il est convenablement calorifugé pour maintenir le mélange à une température désirée. I1 convient de noter que l'orifice de sortie de la masse pateuse permet à celle-ci d'etre éjectée par trop-plein offrant la possibilité d'implanter un capteur de compacité destiné au contrôle et/ou au réglage de la compacité optimale de la masse par action sur le débit de la patte d'emp tage. On notera que la sortie de la masse pâteuse est effectuée à un niveau N qui est situé un peu en dessous de la grille 23, et que l'amenée supplémentaire du sirop d'empâtage peut être réglée à volonté pour assurer un débit correct. L'appareil tel que décrit ci-dessus, permet d'éviter les inconvénients jusqu'ici observés, notamment du fait que l'on procède par séparation des fonctions, chacune d 'elles étant ainsi effectuée de façon optimale. En effet, dans la première phase, on incorpore une partie seulement du volume total du sirop d'empdtage (environ 30%) dans la masse de sucre impur cristallisé, ce qui permet de diminuer très fortement des risques de refonte des cristaux dans le cas où le sirop d'empatage est dans un état de sous-saturation en sucre, il en est de même pour ce qui concerne les risques d'émulsion, en sorte que l'incorporation du sirop d'empatage et son mélange avec la masse de surcre impur cristallisé peut être effectué nettement plus.rapidement que par le passé d'où il résulte des gains de temps appréciables. Immédiatement en suivant, la seconde phase réalisée dans l'élément intermédiaire, (qui n'est pas obligatoire, mais recommandée), on fait passer la totalité de la masse de produit en provenance du premier corps à travers la grille sous l'impulsion du balayage par la pale, ce qui provoque de façon optimale l'égrugeonnage, c'est-à-dire l'émiettement des amas éventuels de cristaux (grugeons). On observera que la grille et la pale associées peuvent être nettoyées aisément, et offrent la possibilité, le cas échéant, de récupérer des corps étrangers. Dans la troisième phase -effectuée dans le deuxième corpson réalise l'incorporation du complément nécessaire du sirop d'emp tage en vue d'obtenir la compacité jugée optimale de la masse de produit, et on effectue conjointement une trituration énergique, ces deux opérations simultanées nécessitant une vitesse angulaire relativement rapide des organes de mélange qui est possible du fait que l'on travaille dans une enceinte fermée. La technique d'incorporation telle que ci-dessus, évite donc l'émulsion de la masse et ses inconvénients technologiques; la rapidité de l'incorporation évite aussi la refonte des cristaux dans le cas où le sirop d'emp tage est sous-saturé. Par ailleurs des gains de temps importants sont obtenus du fait que le séjour de la masse dans l'appareil est de l'ordre de 5 à 10 minutes, ce qui facilite les conditions de régulation automati que, et permet de réduire notablement les dimensions de l'appareil pour un débit requis. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation choisi et représenté, lequel peut recevoir diverses modifications, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour incorporer une solution liquide à une masse de sucre cristallisé impur, caractérisé en ce que, dans une première phase, on incorpore dans une masse de sucre cristallisé impur une partie du volume total d'une solution sucrée liquide, on mélange, et, dans une seconde phase, on incorpore à la masse l'autre partie de la solution liquide, pour former le volume total, puis, simultanément on transfère la masse, et on la triture énergiquement en vue d'un traitement ultérieur. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que après la première phase, et avant la seconde, on détruit les amas de cristaux contenus dans la masse. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la première phase la première partie de la solution liquide, ou sirop d'emp tage, est incorporée dans la masse à raison d'environ 30% de la totalité du volume total requis, la seconde partie de ladite solution étant incorporée lors de la deuxième phase à raison de 700X. 4. Appareil pour aboutir au procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un premier corps (13) horizontal formant auge avec une entrée (12) et une sortie (17), une amenée de sirop d'empdtage (16) au voisinage de l'entrée, et entre l'entrée et la sortie un moyen de mélange et de transfert (14), appareil caractérisé par le fait qu'il comprend un second corps (21), ayant une entrée (20) en communication avec la sortie du premier, ce dit second corps comprenant près de son entrée (20), au moins une amenée supplémentaire (35) de sirop d'empatage, et entre ladite entrée et une sortie (36) dite "en source", un moyen de transfert (31) et de trituration (32, 33). 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les premier et second corps (21) sont en communication à 1' aide d'un élément intermédiaire (22) comportant intérieurement des moyens aptes à détruire les amas du sucre appelés grugeons. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second corps (13,21) sont horizontaux, et sensiblement superposés dans un plan vertical, ils sont réunis à une de leurs extrémités par l'élément intermédiaire (21) d'axe vertical. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par une grille fixe (23) sur laquelle prend appui au moins une pale (24) susceptible d'être entraînée en rotation, ladite grille étant perpendiculaire à l'axe dudit élément intermédiaire. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille (23) comprend des trous circulaires et/ou oblongs. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie du premier corps (13) est débouchante radialement en partie haute de l'élément intermédiaire en amont de la grille, tandis que en aval de celle-ci l'élément intermédiaire (22) présente une configuration cylindrique tronconique (22B) raccordée radialement au second élément. 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie (36) du second corps est prolongée par un élément tubulaire vertical (37) dont l'orifice débouche dans un réceptacle. 11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'orifice de l'élément tubulaire (37) est situé à un niveau (N) un peu inférieur à celui de la grille (23).