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.appareil pour l'extraction continue du sucre des cossettes @ de betteraves et procédé d'utilisation de cet appareil.
La présente invention se rapporte à un appareil pour l'extraction continue du sucre des cossettes de betteraves, ainsi qu'à la manière de travailler avec cet appareil.
D'une façon générale, jusqu'à présent, les cossettes de betteraves ont été traitées uniquement dans des batteries de diffusion, c'est-à-dire dans une série de cuves remplies l'une après l'autre avec les cossettes et vidées après lessi- vage. Depuis longtemps déjà, on a fait des propositions ten- dant à remplacer le système par diffusion par un appareil permettant de travailler sans interruption. Toutefois jusqu'à présent ces constructions n'étaient pas encore à même de ré- pondre aux exigences de la pratique.
L'invention a pour but de rendre la méthode continue uti- lisable en pratique et de supprimer les batteries employées actuellement.
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L'appareil d'extraction continue, objet de l'invention, fonctionne d'une façon très précise et satisfaisante compara- tivement aux batte-ries de diffusion ne nécessitant qu'une surveillance réduite à un strict minimum pour un rendement des plus élevés.
Un autre avantage important vis-à-vis de batteries de diffusion consiste en ce qu'il est possible de travailler également des betteraves gelées dont le traitement donnait lieu antérieurement à de grosses difficultés par suite de l'augmen- tation de la pression. D'autre part, le jus brut obtenu par l'appareil est d'une pureté et d'une concentration aussi éle- vées que celui obtenu par l'emploi d'une batterie de diffu- sion. Ces batteries sont de plus encore largement dépassées par la suppression de tout écoulement d'eau de diffusion.
En outre, il résulte de l'invention qu'une partie du liquide obtenu antérieurement comme eau de pression est rete- nue déjà à l'intérieur de l'appareil et sert immédiatement à un épuisement des cossettes, tandis que les pulpes sortent plus sèches de l'appareil que les pulpes obtenues par le sys- tème des diffuseurs successifs.
L'eau de pression demeurée dans les résidus est refoulée dans sa totalité dans l'appareil, sert ici également comme eau d'extraction et est utilisée sans aucune perte. Dans les bat- teries, toute cette eau est rendue inutilisable, étant donné qu'elle ne peut être ramenée dans celles-ci. Le sucre contenu dans cette eau était donc totalement perdu. L'éloigenement de cette eau de pression dans le système non continu entraîne en outre des frais supplémentaires.
Le nouvel appareil se compose de deux tours d'extraction verticales, reliées entr'elles par une. traverse, d'enveloppes de chauffage subdivisées en plusieurs compartiments entourant les tours et la traverse de vis transporteuses ou d'Archimède placées aussi près que possible les unes des autres etoccu- pant entièrement l'espace libre intérieur des trois parties susdites, de paliers ou de supports pour ces vis en-dehors de
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l'espace réserve à l'extraction de barres ou cannelures de guidage à l'intérieur des tours et d'un dispositif de pressage de la pulpe à l'intérieur de la deuxième tour, à proximité immédiate de l'ouverture de sortie des résidus.
Le dispositif de pressage peut être construit de diffé- rentes manières.
Suivant une première forme de réalisation, elle est com- posée d'un manchon autour de la partie supé-rieure de l'axe de la vis dé transport, d'un moteur électrique à transmission à engrenages réalisant un mouvement du manchon plus rapide que celui de l'axe de la vis et d'ailettes évidées fixées sur ce manchon.
Selon une autre forme d'exécution, ce dispositif se com- pose d'un cône formant corps cribleur s'amincissant vers le haut et placé dans la partie supérieure de la tour de sortie des résidus, d'une vis disposée à l'intérieur du cône, tournant plus rapidement que la vis de transport et en sens contraire à celui de cette dernière, ainsi que d'un moteur électrique faisant tourner la vis à l'aide d'un système d'engrenages.
Les cossettes entrent dans l'appareil à la partie supé- rieure de la première tour, descendent dans celles-ci, arrivent à la deuxième tour après avoir parcouru la traverse, montent dans cette tour et en sortent à la partie supérieure.
L'eau s'écoule en sens opposé à celui des cossettes à partir de la partie supérieure de la deuxième tour jusqu'à la partie supérieure de la première tour pour quitter l'appareil sous forme de solution sucrée.
Le dispositif de pressage, placé suivant l'invention dans la tour de sortie des cossettes, assure une méthode de travail permettant d'extraire une partie de l'eau encore con- tenue dans les cossettes épuisées immédiatement avant leur sor- tie de l'appareil; cette eau est mélangée à l'eau pure circu- lant dans l'appareil et le restant de l'eau épuisée du résidu en dehors de l'appareil est reconduit de préférence d'une fa- çon continue vers l'installation d'extraction avantageusement
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à un endroit où l'eau qui traverse l'appareil présente le même pourcentage de matières dissoutes et la même densité que l'eau ajoutée.
Les enveloppes subdivisées entourant l'espace réservé à l'extraction et destinées au chauffage, permettent de maintenir la température requise, qui doit être différente dans les di- verses sections.
Le chauffage des diverses parties peut se faire indivi- duellement ou de toute manière appropriée (vapeur fraiche, vapeur surchauffée, eau chaude, gaz, électricité).
Le chauffage de la tour d'entrée des matières doit être plus élevé que celui de la tour de sortie, afin que les matiè- res à manipuler puissent arriver rapidement à la température requise, ce qui, pour le traitement des betteraves gelées, présentait antérieurement de grosses difficultés par suite de la température élevée de fusion.
Une condition fondamentale pour le bon fonctionnement de l'appareil est qu'il ne puisse se trouver aucune résistance solide sur le chemin à suivre par les cossettes. La disposition de paliers à l'intérieur de l'espace réservé à l'extraction s'est montrée particulièrement nuisible. Par contre, le pla- cement d'un nombre relativement important de ceiinelures ou de barres de guidage sur les parois de la tour de sortie est nécessaire. Elles ont pour but d'empêcher un déplacement cir- culaire des cossettes à une même hauteur et de provoquer un mou- vement dans le sens de la hauteur.
Il est également nécessaire que, en aucun endroit des espaces d'extraction, les cossettes ne se trouvent sans organe d'entraînement, sinon elles s'accumulent et forment une sorte de bouillie qui nécessite un arrêt et un nettoyage de l'appa- reil.
::fin d'éviter cet inconvénient, il est à recommander de choisir les pas de la vis suffisamment élevés pour qu'elle oc- cupe tout l'espace libre où s'effectue l'épuisement et d'en rapprocher autant que possible l'une de l'autre les extrémités.
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Grâce à ces précautions, on donnera aux cossettes en mouvement constant qui permettra d'éviter toute accumulation.
Les ailettes fixées sur le moyeu ou manchon tournant possèdent une forme tout-à-fait spéciale. Elles sont évidées de telle façon qu'elles exercent une pression de haut en bas, donc dans un sens opposé à l'avancement des cossettes épuisées.
Leur évidement est par conséquent essentiellement contraire à celui d'une hélice. En outre et dans le but de diriger les cossettes vers le couloir de déversement, elles sont courbées dans le sens de leur rotation. La forme spéciale des ailettes on même temps que la rotation rapide du moyeu exercent ainsi une pression remarquable sur la masse qu'on veut épuiser.
Le tamis conique en forme de cône utilisé suivant une seconde forme d'exécution du dispositif de pressage doit avoir de préférence la forme d'un tamis annulaire. La vitesse de la vis de pression est réglable.
Il résulte également de l'emplacement du dispositif de pressage dans la tour de sortie tout près de l'ouverture de sortie de celle-ci, que les cossettes épuisées sont libérées immédiatement avant leur sortie d'une partie de l'eau qu'elles contiennent encore. Cette eau obtenue par le pressage se mêle à l'eau pure amenée et ces deux eaux réalisent ensemble et sous forme de mélange l'épuisement souhaité. Par suite de cette pression préalable, les pulpes rejetées de la machine sont plus sèches que celles que l'on sort des diffuseurs.
L'eau restante est éliminée des cossettes par pressage de la manière ordinaire après leur sortie de l'appareil mais, contrairement au procédé connu, les liquides produits par cette pression finale sont ramenés à l'appareil.
Les dessins permettront de donner encore de plus amples explications au sujet de cette invention.
La figure 1 est une coupe transversale et schématique du nouvel appareil.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne I-I dans la figure1.
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La figure 3 est une coupe agrandie de la partie supérieu- re de la tour de sortie pourvu d'un dispositif de pressage.
La figure '+ est une vue en perspective d'une partie de ce dispositif de pressage.
La figure 5 est une coupe par la partie supérieure de la tour de sortie des cossettes et montre une autre variante de ce dispositif de pressage.
Suivant la figure 1, l'appareil se compose en ordre prin- cipal des éléments suivants : la tour d'entrée des cossettes 1, la tour de sortie 2 de celles-ci et la traverse 3 reliant ces deux tours entre elles. Chacune de ces trois parties est munie d'une vis transporteuse sans fin 15 qui est mise en mouvement au moyen d'un moteur 9, par l'intermédiaire d'un jeu d'engre- nages. Les tours et la traverse sont entourées d'enveloppes de chauffage 10.
La tour 1 possède une ouverture 16 servant à l'introduc- tion des cossettes à épuiser tandis que la tour 2 est pourvue d'un couloir de déversement 17 pour l'éloigenement des résidus.
L'entrée de l'eau de lessivage fraiche dans la tour 2 a lieu en 18 et la sortie de la solution du sucre de la tour 1 se fait en 19 à travers un filtre 8.
Afin de permettre en cas de besoin une évacuation inté- grale du liquide, le fond de la tour 1 est muni d'un filtre supplémentaire 7.
La tour 1 possède en outre : regard 11, un clapet 12 permettant l'entrée dans la tour ainsi que quatre trous 13 ser- vant pour le nettoyage. De plus, il y a dans les tours d'ex- traction une série de robinets d'essai ou de contrôle placés l'un au-dessus de l'autre, ainsi que des raccords afin de per- mettre la liaison au:!: conduites contenant l'eau éliminée des pulpes par la compression finale. Ces éléments n'ont toutefois pas été représentés par les dessins.
La figure 2 montre les cannelures 14 ou barres de poussée et de guidage.
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Ces barres de guidage peuvent être des fers plats, des fers L ou des fers U qui sont soit soudés, soit boulonnés sur la périphérie de l'appareil.
Leur rôle est d'augmenter le frottement des cossettes contre les parois d'une telle façon que la matière soit obli- gée de descendre ou de monter verticalement.
La figure 3 représente à plus grande échelle la partie supérieure de la tour 2 munie du dispositif de pressage préa- lable avec éjecteur. autour de l'arbre 20 de la vis transporteuse, on a prévu sur le couvercle de la tour 2 un manchon 4 pourvu de deux a.i- lettes 5. Ce manchon est mis en mouvement par un moteur 9' et par l'intermédiaire de roues coniques 6.
La figure 4 est une vue en perspective qui montre la for- me particulière des ailettes 5.
Ainsi que cela ressort des figures 2 et 4, ces ailettes sont de forme semi-lunaire. Leur rôle est de faciliter l'éva- cuation des cossettes de betteraves traitées.
La figure 5 donne une autre forme d'exécution de l'ins- tallation de pressage préalable.
1, la partie supérieure de la tour de sortie 2, se trouve un cône 21 sur lequel est fixé un tamis circulaire rétréci, de préférence de forme ronde et à baguettes. Dans le cône 21 et le tamis 22, il y a une vis transporteuse 23 conformée d'une manière appropriée et recevant son mouvement d'un manchon 25 fixé sur l'arbre 20 de la vis. Le manchon 25 lui-même est en- trainé par un moteur 26, dont le mouvement est transmis par une paire de pignons coniques 27. Pour l'éloignement des rési- dus par le couloir de déversement 17, on se sert d'un éjecteur 28 placé au-delà de la tôle de fermeture 29. Les conduites 30 ramènent à la tour d'extraction l'eau obtenue par le pressage final.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
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Les cossettes entrent dans la tour 1, en 16, sont pous- sées par les trois vis 15 et à travers les parties 1,2 et 3 en contre-courant par rapport au liquide d'épuisement qui en- tre en 18 dans la tour sous forme d'eau pure et quitte l'appa- reil de la tour 1 en 19 sous forme de solution sucrée.
Avant de sortir par la glissoire 17, les résidus sont soumis à une compression et à une déshydratation dans l'une des installations de pressage décrites ci-dessus, dans le but d'épuiser préalablement et partiellement leur contenu en liquides.
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.apparatus for the continuous extraction of sugar from beet chips and method of using this apparatus.
The present invention relates to an apparatus for the continuous extraction of sugar from beet chips, as well as to the way of working with this apparatus.
In general, until now, the beet chips have been treated only in diffusion batteries, that is to say in a series of tanks filled one after the other with the chips and emptied. after washing. For a long time now, proposals have been made to replace the diffusion system by an apparatus which allows working without interruption. However, until now these constructions have not yet been able to meet the requirements of practice.
The object of the invention is to make the continuous method usable in practice and to eliminate the batteries currently employed.
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The continuous extraction apparatus, object of the invention, operates in a very precise and satisfactory manner compared to diffusion batteries requiring only monitoring reduced to a strict minimum for the highest efficiency.
Another important advantage over diffusion coils is that it is also possible to process frozen beets, the processing of which previously gave rise to great difficulties owing to the increase in pressure. On the other hand, the raw juice obtained by the apparatus is of a purity and a concentration as high as that obtained by the use of a diffusion battery. These batteries are also largely exceeded by the elimination of any flow of diffusion water.
In addition, it results from the invention that part of the liquid obtained previously as pressurized water is already retained inside the apparatus and immediately serves to exhaust the cossettes, while the pulps come out drier. of the apparatus than the pulps obtained by the system of successive diffusers.
The pressure water remaining in the residue is completely pumped into the device, is also used here as extraction water and is used without any loss. In the batteries, all this water is rendered unusable, since it cannot be returned to them. The sugar contained in this water was therefore totally lost. The removal of this pressure water in the non-continuous system also incurs additional costs.
The new device consists of two vertical extraction towers, linked together by one. crossmember, heating envelopes subdivided into several compartments surrounding the towers and the crosspiece of conveyor or Archimedean screws placed as close as possible to each other and entirely occupying the interior free space of the above three parts, of bearings or of brackets for these screws apart from
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the space reserved for the extraction of guide bars or grooves inside the towers and of a pulp pressing device inside the second tower, in the immediate vicinity of the tailings outlet opening .
The pressing device can be constructed in different ways.
According to a first embodiment, it is com- posed of a sleeve around the upper part of the axis of the transport screw, of an electric motor with gear transmission achieving a movement of the sleeve faster than that of the axis of the screw and of hollow fins fixed on this sleeve.
According to another embodiment, this device consists of a cone forming a screen body which tapers upwards and placed in the upper part of the residue exit tower, a screw placed inside. of the cone, rotating faster than the transport screw and in the opposite direction to that of the latter, as well as of an electric motor which turns the screw using a system of gears.
The cossettes enter the apparatus at the top of the first tower, descend into them, arrive at the second tower after having traversed the traverse, go up in this tower and exit from it at the top.
The water flows in the opposite direction to that of the chips from the top of the second tower to the top of the first tower to leave the apparatus as a sugar solution.
The pressing device, placed according to the invention in the cossette outlet tower, provides a working method making it possible to extract part of the water still contained in the spent cossettes immediately before their exit from the cossette. apparatus; this water is mixed with the pure water circulating in the apparatus and the remainder of the water exhausted from the residue outside the apparatus is preferably returned continuously to the extraction plant. advantageously
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in a place where the water passing through the device has the same percentage of dissolved solids and the same density as the added water.
The subdivided envelopes surrounding the space reserved for extraction and intended for heating, make it possible to maintain the required temperature, which must be different in the various sections.
The various parts can be heated individually or in any suitable way (fresh steam, superheated steam, hot water, gas, electricity).
The heating of the material inlet tower must be higher than that of the outlet tower, so that the materials to be handled can quickly reach the required temperature, which, for the treatment of frozen beets, previously presented great difficulties due to the high melting temperature.
A fundamental condition for the correct functioning of the device is that there can be no solid resistance on the path to be followed by the cossettes. The arrangement of bearings within the space reserved for extraction has proved particularly harmful. On the other hand, the placement of a relatively large number of belts or guide bars on the walls of the output tower is necessary. Their purpose is to prevent a circular movement of the cossettes at the same height and to cause a movement in the direction of the height.
It is also necessary that, in no place of the extraction spaces, the cossettes are not without a drive member, otherwise they accumulate and form a kind of slurry which requires stopping and cleaning of the apparatus. .
:: in order to avoid this drawback, it is recommended to choose the screw pitches high enough so that it occupies all the free space where exhaustion takes place and to bring it as close as possible. 'one of the other ends.
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With these precautions, we will give the cossettes in constant motion which will prevent any build-up.
The fins attached to the hub or rotating sleeve have a very special shape. They are hollowed out in such a way that they exert pressure from top to bottom, therefore in a direction opposite to the advancement of the spent cossettes.
Their recess is therefore essentially the opposite of that of a propeller. In addition and in order to direct the cossettes towards the discharge passage, they are bent in the direction of their rotation. The special shape of the fins together with the rapid rotation of the hub thus exert a remarkable pressure on the mass which one wants to exhaust.
The conical sieve in the form of a cone used in a second embodiment of the pressing device should preferably be in the form of an annular sieve. The speed of the pressure screw is adjustable.
It also results from the location of the pressing device in the outlet tower very close to the outlet opening of the latter, that the spent cossettes are released immediately before leaving part of the water they still contain. This water obtained by pressing is mixed with the pure water supplied and these two waters together achieve the desired exhaustion in the form of a mixture. As a result of this prior pressure, the pulps rejected from the machine are drier than those which are taken out of the diffusers.
The remaining water is removed from the cossettes by squeezing in the ordinary manner after leaving the apparatus but, unlike the known method, the liquids produced by this final pressure are returned to the apparatus.
The drawings will provide further explanation of this invention.
Figure 1 is a cross section and schematic of the new apparatus.
Figure 2 is a section taken along the line I-I in Figure 1.
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FIG. 3 is an enlarged section of the upper part of the exit tower provided with a pressing device.
Figure '+ is a perspective view of part of this pressing device.
Figure 5 is a section through the upper part of the cossette outlet tower and shows another variant of this pressing device.
According to FIG. 1, the apparatus is composed in main order of the following elements: the entry tower of the cossettes 1, the exit tower 2 of these and the cross member 3 connecting these two towers to each other. Each of these three parts is provided with an endless conveyor screw 15 which is set in motion by means of a motor 9, by means of a set of gears. The towers and the cross are surrounded by 10 heating envelopes.
Tower 1 has an opening 16 serving for the introduction of cossettes to be used up while tower 2 is provided with a discharge passage 17 for the removal of the residues.
The entry of the fresh leaching water into tower 2 takes place at 18 and the exit of the sugar solution from tower 1 takes place at 19 through a filter 8.
In order to allow complete evacuation of the liquid if necessary, the bottom of tower 1 is fitted with an additional filter 7.
Tower 1 also has: manhole 11, a valve 12 allowing entry into the tower as well as four holes 13 serving for cleaning. In addition, in the extraction towers there is a series of test or control cocks placed one above the other, as well as fittings in order to allow the connection to :! : pipes containing the water removed from the pulps by the final compression. However, these elements have not been represented by the drawings.
Figure 2 shows the grooves 14 or push and guide bars.
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These guide bars can be flat bars, L bars or U bars which are either welded or bolted to the periphery of the device.
Their role is to increase the friction of the cossettes against the walls in such a way that the material is forced to descend or rise vertically.
FIG. 3 shows on a larger scale the upper part of the tower 2 provided with the pre-pressing device with ejector. around the shaft 20 of the conveyor screw, there is provided on the cover of the tower 2 a sleeve 4 provided with two vanes 5. This sleeve is set in motion by a motor 9 'and by means of wheels conical 6.
FIG. 4 is a perspective view which shows the particular shape of the fins 5.
As emerges from Figures 2 and 4, these fins are semilunar in shape. Their role is to facilitate the evacuation of the treated beet chips.
FIG. 5 shows another embodiment of the pre-pressing installation.
1, the upper part of the outlet tower 2, there is a cone 21 on which is fixed a narrowed circular screen, preferably of round shape and with rods. In the cone 21 and the screen 22 there is a conveyor screw 23 suitably shaped and receiving its movement from a sleeve 25 fixed to the shaft 20 of the screw. The sleeve 25 itself is driven by a motor 26, the movement of which is transmitted by a pair of bevel gears 27. To remove the residues through the discharge passage 17, an ejector is used. 28 placed beyond the closure plate 29. The pipes 30 return to the extraction tower the water obtained by the final pressing.
The operation of the device is as follows:
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The cossettes enter tower 1, at 16, are pushed by the three screws 15 and through parts 1, 2 and 3 in counter-current with respect to the exhaust liquid which enters at 18 in the tower as pure water and leaves the apparatus of tower 1 at 19 as a sugar solution.
Before leaving through the slide 17, the residues are subjected to compression and dehydration in one of the pressing installations described above, with the aim of previously and partially exhausting their liquid content.