Brevet FR2678951A1 — publié le 19930115

La présente invention concerne les appareils de diffusion verticaux constituée par une tour formée d'une enveloppe cylindrique, à axe vertical, et un fût central disposé dans l'axe de l'enveloppe de façon à délimiter un volume à section annulaire. Les cossettes de betteraves sont introduites à la base de l'enveloppe, en suspension dans une partie du jus qui est recyclée, et sont déplacées de bas en haut, généralement par un dispositif de brassage constitué par des pales fixées sur le fût central, qui est entrainé en rotation, et des pales fixées sur l'enveloppe. Le liquide s'écoule de haut en bas pour assurer l'extraction à contre-courant du sucre des betteraves. Le jus sucré est récupéré à la base de l'appareil, à travers une surface tamisante. A la partie supérieure de l'appareil, les cossettes épuisées, constituant les pulpes, sont évacuées mécaniquement par des bras racleurs et/ou des vis situés à un niveau nettement supérieur au niveau du liquide, de façon à maintenir au-dessus du mélange de cossettes et de liquide en cours de diffusion une masse de pulpes non immergées dont le poids provoque le tassage des cossettes immergées et maintient leur concentration dans le liquide à la valeur voulue (environ 700 kg/m3). La différence entre le niveau du liquide et le niveau supérieur des pulpes est de l'ordre de 5 mètres. La masse de pulpes non immergée constitue un support microbien favorable au développement des bactéries mésophiles, ce qui constitue un inconvénient sérieux des appareils de diffusion de ce type. Le but de la présente invention est d'éliminer cet inconvénient et corrélativement de réduire la hauteur de l'appareil, à capacité égale, en maintenant le niveau des pulpes au-dessous du niveau du liquide et en évacuant les pulpes hydrauliquement. L'appareil objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie supérieure une surface tamisante perméable au liquide et apte à limiter le mouvement ascendant des pulpes et qu'il est équipé de moyens pour maintenir le niveau du liquide au-dessus de ladite surface tamisante et de moyens pour évacuer les pulpes par voie hydraulique à travers un ou plusieurs orifices de sortie ménagés dans l'enveloppe, au-dessous de la surface tamisante. Pour assurer l'évacuation hydraulique des pulpes, on introduira un liquide de transport, généralement de l'eau, dans la partie supérieure de l'appareil. Le débit du liquide sera choisi de façon à permettre le transport des pulpes et maintenir le tassage voulu de la masse des cossettes en cours de diffusion. Le liquide de transport sera séparé des pulpes par égouttage puis pressage et renvoyé dans l'appareil de diffusion. L'eau fraîche pourra être introduite dans l'appareil de diffusion avec le liquide de transport ou en un point différent. Le débit d'eau fraîche sera avantageusement réglé automatiquement en fonction du débit de cossettes, du débit de jus sucré soutiré à la base de l'appareil, du débit des pulpes pressées et de la concentration en cossettes dans l'appareil de diffusion. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui illustrent une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels La figure 1 est une représentation schématique, en coupe verticale, d'un appareil de diffusion conforme à l'invention; et La figure 2 est un schéma montrant la circulation des pulpes et des eaux et la régulation des débits des eaux. L'appareil représenté sur la figure 1 est constitué par une tour formée d'une enveloppe cylindrique à axe vertical 10 fermée à sa base par un fond tronconique 12 et à son sommet par un couvercle 14 en forme de tronc de cône inversé. Un fût vertical 16 est placé dans l'axe de l'enveloppe et monté rotatif sur le fond et le couvercle; il peut être entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur 18. Le fût 16 est équipé de pales 20, disposées à intervalles réguliers sur sa longueur. Des pales 22 sont fixées sur l'enveloppe, entre les pales 20, de façon à ne pas gêner leur rotation. Cet équipement est classique dans les appareils de diffusion de ce type et une seule pale de chaque type a été représentée sur la figure 1 pour ne pas l'obscurcir. Un tamis 24 disposé au-dessus du fond 12 permet de soutirer le jus de diffusion en 26. Les cossettes de betteraves, en suspension dans une partie du jus de diffusion qui est recyclée, sont introduites à la base de la tour par un orifice d'entrée 28. La concentration des cossettes dans le jus est relativement faible, de l'ordre de 300 kg/m3, de façon que le mélange puisse être pompé et introduit dans l'appareil avec une pression légèrement supérieure à la pression hydrostatique régnant à la base de la tour. L'autre partie du jus 27 est envoyée à l'atelier d'épuration. Un tamis 32 est placé dans la partie supérieure de la tour à distance du couvercle 14. L'eau servant à la diffusion et à l'évacuation hydraulique des pulpes est introduite sous pression au sommet de la tour, par un orifice 34 situé audessus du tamis. Les pulpes sont extraites par voie hydraulique, à travers un ou plusieurs orifices de sortie 36 prévus à la partie supérieure de la tour, au-dessous du tamis 32. Le tamis 32 limite le déplacement vers le haut de la pulpe et distribue l'eau sur toute la section de la tour. Pour faciliter l'évacuation des pulpes, le tamis a la forme d'un tronc de cône inversé. Une partie de l'eau introduite par l'orifice 34 est utilisée pour la diffusion et s'écoule vers le bas de la tour. L'autre partie est évacuée avec les pulpes par le ou les orifices 36 et ce mélange est envoyé aux presses à pulpes 38 (figure 2). Ces presses sont équipées de trémies à parois filtrantes 40, qui permettent de séparer une partie de l'eau de transport des pulpes par égouttage. L'eau d'égouttage et l'eau provenant du pressage des pulpes sont mélangées dans un bac 42 qui est aussi alimenté en eau fraîche 44. Ces eaux sont renvoyées par une pompe 46 à l'orifice d'entrée 34, à travers un échangeur de chaleur 48 où elles sont réchauffées jusqu'à environ 72 "C. Une vanne 51 placée sur la tuyauterie d'évacuation des pulpes crée une contre-pression permettant de maintenir la tour pleine de liquide. Cette vanne est commandée par un régulateur 50 pour maintenir le débit de la suspension de pulpes dans l'eau égal à une valeur prédéterminée et réglable, choisie pour permettre le transport des pulpes, avec une concentration d'environ 300 kg/m3. Un régulateur 52 maintient le débit d'eau fraîche 44 égal à une valeur de consigne qui est calculée à partir du débit de jus soutiré en 27, du débit de cossettes, du débit des pulpes pressées et de la concentration en cossettes de la masse en cours de diffusion évaluée au moyen d'un capteur 54 qui mesure la consistance de cette masse. Cette régulation permet de maintenir la concentration en cossettes de la masse en cours de diffusion à la valeur voulue, par exemple 700 kg/m3. Un régulateur de température 56 contrôlant le débit du fluide chauffant de l'échangeur 48 permet de maintenir la température des eaux à la valeur voulue. Par rapport aux tours de diffusion classiques, l'appareil objet de l'invention présente les avantages suivants - il est moins haut et, par conséquent, moins coûteux, - il permet d'effectuer une diffusion totalement anaérobie et à des températures partout supérieures à 70"C, et - il permet de réduire le coût du transport des pulpes jusqu'aux presses et les pertes thermiques au cours de ce transport. Des modifications pourraient être apportées à l'appareil décrit, par la substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir du cadre de l'invention. On pourrait, par exemple, remplacer le couvercle et le tamis supérieur tronconiques par un couvercle et un tamis plans, prévoir plusieurs entrées d'eau à la partie supérieure de la tour, raccorder plusieurs sorties des pulpes à un collecteur circulaire, orienter la ou les entrées d'eau pour créer un mouvement circulaire favorisant l'évacuation des pulpes, etc REVENDICATIONS 1. Appareil de diffusion vertical pour l'extraction du sucre des betteraves à sucre constitué par une tour formée d'une enveloppe cylindrique fermée par un fond et un couvercle et dans laquelle les cossettes de betteraves sont déplacées de bas en haut tandis que le liquide servant à l'extraction s'écoule de haut en bas, caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie supérieure une surface tamisante (32) perméable au liquide et apte à limiter le mouvement ascendant des pulpes et qu'il est équipé de moyens (46, 50, 51) pour maintenir le niveau du liquide au-dessus de la dite surface tamisante et pour évacuer les pulpes par voie hydraulique à travers au moins un orifice de sortie (36) ménagé dans l'enveloppe (10), audessous de la surface tamisante (32). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour maintenir le niveau du liquide au-dessus de la surface tamisante (32) et pour évacuer les pulpes par voie hydraulique comportent un circuit hydraulique qui comprend une pompe (46) dont l'orifice de refoulement est relié à une entrée de liquide (34) prévue à la partie supérieure de la tour, au-dessus de la surface tamisante (32), et un régulateur de débit (50) commandant une vanne (51) placée sur une tuyauterie raccordée à l'orifice de sortie (36). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit hydraulique comprend un dispositif d'égouttage (40) où une partie du liquide de transport est séparé des pulpes, cette partie étant ensuite recyclée, avec le liquide extrait des pulpes par pressage, par la pompe (46). 4. Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit circuit hydraulique comprend un échangeur de chaleur (48) où le liquide est réchauffé. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour contrôler la teneur en cossettes de la masse en cours de diffusion comprenant un capteur (54) qui mesure la consistance de ladite masse et un régulateur de débit (52) relié audit capteur et contrôlant le débit du liquide. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite surface tamisante (32) est constituée par un tamis en forme de tronc de cône inversé.