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PROCEDE DE SEPARATION DE SUCS BRUTS DE BETTERAVE A SUCRE PAR ADDITION
DE CHAUX
L'épuration des sucs bruts de betteraves à sucre s'obtient habituellement par addition de chaux vive qui sépare une grande partie des matières ne contenant pas de sucre et qui est ensuite précipitée par de l'aci- de carbonique ou par d'autres acides. Il est connu d9additionner la chaux en deux parties pour améliorer l'effet d'épuration. Lapremière addition de chaux est calculée avantageusement de façon que,les matières ne contenant pas de sucre se séparent en flocons au point équipotentiel et s'agglomèrent.
La deuxième addition de chaux, la plus grande, suit de très près; Mais on n'est jamais'parvenu jusqu'ici dans la pratique à enlever au moyen de dispositifs mécaniques de fonctionnement sûr tel que des séparateurs par dé- pôt des filtres ou des centrifuges,les précipités obtenus par la¯séparation préalable.
La quantité de chaux nécessaire à la production du point équi- potentiel dans la première phases varie chaque fois selon l'espèce de la bet- terave à sucre. Elle atteint environ 0,2 à 0,3 % CaO du poids des betteraves.
La grandeur de la deuxième addition de chaux varie également selon la nature 'des betteraves traitées et se place entre lE et 2%. Les procédés-connus à plu- sieurs phases d'épuration des sucs bruts travaillent donc avec des additions de chaux d'un total atteignant environ 1,2 à 2,3 % du poids des betteraves et le cas échéant avec des additions de chaux encore plus grandes., que ce soit sous la forme de chaux en morceaux ou sous la forme de lait de chaux.
La séparation dite préalable de la première phase du procédé est effectuée jusqu'ici suivant deux procédés différents. La quantité totale de chaux, avantageusement sous forme de lait de chaux, est soit additionnée au suc brut à la température à laquelle celui-ci se précipite de la diffusion, soit additionnée peu à peu au suc brut réchauffé par exemple à 50 C, le suc brut devenant de plus en plus alcalin.
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Les deux formes d'exécution de la séparation préalable on± l'inconvénient. que les floculations formées sont difficiles à enlever du suc brut avant la saturation. On ne peut généralement pas utiliser le filtrage, parce que les tissus filtrants s'encrassent tout de suite. On ne parvient pas non plus à des résultats satisfaisants par formation de dépôt.
La sépara- tion préalable n'a pas non plus conduit à l'obtention de dépôts filtrables avec des sucs bruts chauds qui selon les procédés les plus récents d'obten- tion de sirops sont décomposés par la diffusion à des températures d'environ 70 Ce
L'invention a pour but l'obtention de dépôts filtrables dans la première phase de la séparation de sucs bruts de sucre, de façon qu'un sirop dont les propriétés offrent d'autres avantages dans son traite- ment ultérieur, soit disponible après enlèvement du dépôt. Un autre but de l'invention réside en une économie de quantités considérables de chaux, et de matières filtrantes.
Il s'est avéré de manière surprenante que l'on parvient à obtenir des précipités facilement séparables., déjà dans la première phase du procédé, par l'addition de quantités de chaux extraordinairement faibles et par l'utilisation de hautes températures proches du point d'ébullition.
Conformément à ce qui précède, le procédé selon la présente invention est ca- ractérisé en ce qu'une quantité de chaux d'environ seulement 0,06 à 0,16% du poids des betteraves est additionnée dans la première phase du procédé de séparation des sucs bruts et qu'il se forme à des températures élevées du sirop, avantageusement au-dessus de 90 C, un précipité facilement séparable, puis en ce que celui-ci est séparé du sirop par dépôt et filtration ou par pro- cédés analogues. Des essais ont montré que les conditions de formation d'un précipité facilement séparable, sont particulièrement favorables quand la quan- tité de chaux additionnée, avantageusement sous forme de lait de chaux, est calculée de façon que le suc brut tout d'abord noir prenne directement une teinte grisâtre et devienne trouble.
Ces phénomènes indiquent d'une manière connue en soi, que le suc brut acide obtenu par la diffusion a à peu près at- teint son point de neutralisation. Une addition trop forte de chaux, dans le sens de la présente invention devient perceptible du fait que le suc brut est déjà précipité clair et jaune brun par l'addition de chaux.
Etant don- né que l'acidité des sucs bruts est différente pour les diverses espèces de betterave et suivant les conditions de la croissance, des additions de chaux différentes de manière correspondante sont faites dans le cadre du procédé selon l'invention. les précipités stables facilement séparables de matières ne contenant pas de sucre ainsi obtenus, sont facilement séparés du sirop par dépôt et filtrage, par exemple au moyen d'un filtre aspirateur à tambour et le sirop peut ensuite être traité de toute manière appropriée.
La continuation de la séparation du sirop est avantageuse - ment produite par une nouvelle addition de chaux suivant une quantité d'en- viron 0,3 à 0,5% du poids des betteraves, également à haute température, par exemple à 95 C, suivie d'une saturation par l'acide carbonique ou par un autre acide. Puis le sirop est de nouveau avantageusement conduit à travers des séparateurs par dépôt et des filtres, la plus grande partie du sirop sortant des séparateurs étant obtenue sous forme de sirop clair qui peut être amené au traitement suivant sans nouveau filtrage, de sorte que l'on a besoin de faire passer à travers les filtres que la boue déposée. Des essais pratiques ont montré que dans ce cas un seul filtrage suffit quand on fait passer à nouveau le produit filtré dans les séparateurs par dépôt pour obtenir un sirop clair.
Les quantités de chaux des deux phases de séparation sont ré- glées avantageusement l'une par rapport à l'autre de façon que la quantité totale atteigne environ 0,5 % du poids des betteraves. L'indice de pureté du sirop clair et blanc obtenu après la deuxième phase de séparation est supérieur
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à la valeur pouvant être atteinte avec les procédés usuels, notamment quand on utilise dans les deux phases du procédé des températures suffisamment éle- vées, par exemple de 95 C. Ces hautes températures sont avantageusement main- tenues également pendant la séparation par dépôt et le filtrage du sirop, en utilisant par exemple des calorifugeurs ou des réchauffeurs connus.
Par suite de la grande pureté du sirop clair et blanc obte- nu suivant le procédé, le rendement en sucre est aussi proportionnellement élevé et la quantité de mélasse produite c'est-à-dire du produit résiduel de fabrication ne pouvant plus donner de sucre, est proportionnellement plus fai- ble. Un autre avantage réside dans le gain de temps conditionné par la sépa- ration rapide et le filtrage facile des précipités.
Le procédé a également prouvé sa valeur dans le traitement de betteraves à sucre endommagées par la gelée parce qu'on réussit à obtenir un précipité facilement séparable déjà dans la première phase du procédé par addition de faibles quantités de chaux au suc brut chauffé par exemple à 95 C. Dans ce cas la quantité de chaux doit aussi être mesurée selon l'aci- dité du suc brut.
On peut utiliser immédiatement comme nourriture pour les ani- maux, ou aussi dans l'alimentation humaine, et sous forme liquide, pâteuse ou solide, le précipité séparé dans la première phase. La boue riche en matières nutritives peut être séchée en passant par exemple dans un séchoir à cylindres ou à pulvérisation. Mais elle peut aussi être mélangée sous forme de bouil- lie avec les déchets de betterave exprimés et être séchée avec eux, le.cas échéant avec d'autres additions comme le son.
En utilisant encore de plus faibles additions de chaux par exemple de 0,02 à 0,04 %, dans la première phase du procédé, on obtient bien aussi un précipité filtrable, cependant en si faibles quantités que l'on ar- rive à aucun résultat pratiquement satisfaisant. Avec de trop fortes addi- tions de chaux on obtient des sirops blancs à réaction alcaline qui ne don- nent pas une boue pouvant se déposer comme dans les procédés connus jusqu'ici.
Une installation de séparation pour la mise en oeuvre du pro- cédé conforme à l'invention est représentée schématiquement, à titre d'exem- ple, au dessin annexé.
Le suc brut de betterave est conduit d'une manière connue en soi à travers un réchauffeur 2 après avoir quitté le diffuseur 1, et par- vient dans un premier récipient de mesure 3 dans lequel il est brassé à haute température, par exemple de 95 C avec la quantité de chaux calculée arrivant sous forme de lait de chaux de l'appareil doseur 4 pour ce lait, commandé par le flotteur 5.
Ensuite le sirop parvient dans le réservoir 6, duquel il est amené au moyen d'une pompe 7 au dispositif de séparation par dépôt 9 en pas- sant par un réchauffeur 8. La plus grande quantité du sirop clair est amené
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par ia conauize 13 au separaeur au réservoir 14. Le reste au sirop est amené au moyen de la pompe 10, après avoir traversé lé séparateur 9, à un fil- tre aspirateur à tambour 12 par un réchauffeur 11 et la boue de séparation préalable est vidée du filtre par la conduite 15, tandis que le produit fil- tré parvient également dans le réservoir 14 par la conduitel6. Le précipité u sirop obtenu dans la première phase du procédé est ainsi séparé.
Le sirop préalablement séparé provenant en partie du sépara- ur 9 et en partie du filtre 12, est amené, par le réservoir 14 et la pompe , à un deuxième récipient de mesure 18 dans lequel est conduite une autre Quantité de lait de chaux venant de l'appareil doseur 20 commandé par le flot- teur 19, puis le sirop s'écoulant par la conduite 21 est saturé de manière connue, par exemple par de l'acide carbonique et amené soit aux filtres pres- ses existant soit à un autre séparateur et à un autre filtre aspirateur à tam- bour.
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PROCESS FOR SEPARATING RAW SUCKS FROM SUGAR BEET BY ADDITION
LIME
The purification of raw sugar beet juice is usually obtained by the addition of quicklime which separates a large part of the material which does not contain sugar and which is then precipitated by carbonic acid or by other acids. . It is known to add lime in two parts to improve the scrubbing effect. The first addition of lime is advantageously calculated so that the non-sugar-containing materials separate into flakes at the equipotential point and agglomerate.
The second addition of lime, the largest, follows very closely; However, it has not hitherto been achieved in practice to remove, by means of mechanical devices of safe operation such as deposit separators, filters or centrifuges, the precipitates obtained by the prior separation.
The amount of lime needed to produce the equilibrium point in the first phase varies each time according to the species of sugar beet. It reaches about 0.2 to 0.3% CaO by weight of beets.
The magnitude of the second lime addition also varies depending on the nature of the beets treated and ranges between 1E and 2%. The known processes with several stages of purifying the raw juices therefore work with additions of lime totaling approximately 1.2 to 2.3% of the weight of the beets and, where appropriate, with further additions of lime. larger., whether in the form of lumpy lime or in the form of milk of lime.
The so-called prior separation of the first phase of the process has hitherto been carried out according to two different processes. The total quantity of lime, advantageously in the form of milk of lime, is either added to the raw juice at the temperature at which the latter precipitates from the diffusion, or added little by little to the raw juice heated, for example to 50 ° C., the raw juice becoming more and more alkaline.
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Both embodiments of the prior separation have the disadvantage. that the flocculations formed are difficult to remove from the raw juice before saturation. Usually filtering cannot be used, because the filter cloths get dirty right away. Satisfactory results by deposit formation are also not obtained.
The prior separation did not lead either to obtaining filterable deposits with hot crude juices which according to the most recent syrup production processes are decomposed by diffusion at temperatures of around 70 This
The object of the invention is to obtain filterable deposits in the first phase of the separation of raw sugar juices, so that a syrup, the properties of which offer other advantages in its subsequent processing, is available after removal. of the deposit. Another object of the invention resides in a saving of considerable quantities of lime, and of filtering materials.
It has surprisingly turned out that easily separable precipitates are obtained, already in the first phase of the process, by the addition of extraordinarily small amounts of lime and by the use of high temperatures close to the point boiling point.
In accordance with the above, the process according to the present invention is characterized in that an amount of lime of only about 0.06 to 0.16% of the weight of the beets is added in the first phase of the separation process. raw juices and that at high temperatures of the syrup, advantageously above 90 ° C., an easily separable precipitate is formed, then in that the latter is separated from the syrup by deposition and filtration or by similar processes . Tests have shown that the conditions for the formation of an easily separable precipitate are particularly favorable when the quantity of lime added, advantageously in the form of milk of lime, is calculated so that the raw juice is initially black. directly a grayish tint and becomes cloudy.
These phenomena indicate, in a manner known per se, that the raw acid juice obtained by the diffusion has almost reached its point of neutralization. An excessively strong addition of lime, in the sense of the present invention, becomes noticeable because the raw juice is already precipitated clear and yellow-brown by the addition of lime.
Since the acidity of the raw juices is different for the various beet species and depending on the growing conditions, correspondingly different lime additions are made in the process according to the invention. the stable, easily separable precipitates from the sugar-free material thus obtained are easily separated from the syrup by deposition and filtering, for example by means of a drum suction filter, and the syrup can then be treated in any suitable manner.
The continued separation of the syrup is advantageously produced by a further addition of lime in an amount of about 0.3 to 0.5% of the weight of the beets, also at high temperature, for example at 95 ° C. followed by saturation with carbonic acid or another acid. Then the syrup is advantageously passed again through deposit separators and filters, most of the syrup coming out of the separators being obtained as a clear syrup which can be taken to the next process without further filtering, so that the syrup one needs to pass through the filters that the deposited sludge. Practical tests have shown that in this case a single filtering is sufficient when the filtered product is passed again through the deposit separators to obtain a clear syrup.
The amounts of lime of the two separation phases are advantageously adjusted relative to each other so that the total amount reaches about 0.5% of the weight of the beets. The purity index of the clear and white syrup obtained after the second separation phase is higher
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to the value attainable with the usual processes, in particular when sufficiently high temperatures, for example 95 ° C., are used in both stages of the process. These high temperatures are advantageously also maintained during the deposition separation and the filtering the syrup, for example using known heat insulators or heaters.
Owing to the high purity of the clear and white syrup obtained by the process, the sugar yield is also proportionately high and the quantity of molasses produced, that is to say of the residual product of manufacture, which can no longer give sugar. , is proportionally lower. Another advantage lies in the saving of time conditioned by the rapid separation and the easy filtering of the precipitates.
The process has also proved its value in the treatment of sugar beets damaged by frost because it is possible to obtain an easily separable precipitate already in the first phase of the process by adding small quantities of lime to the raw juice heated for example to 95 C. In this case the quantity of lime must also be measured according to the acidity of the raw juice.
The precipitate separated in the first phase can be used immediately as food for animals, or also in human consumption, and in liquid, pasty or solid form. The nutrient-rich sludge can be dried by passing, for example, through a roller or spray dryer. But it can also be mixed in the form of a bran with the expressed beet waste and dried with them, if necessary with other additions such as bran.
By using still smaller additions of lime, for example from 0.02 to 0.04%, in the first stage of the process, a filterable precipitate is also obtained, however in such small quantities that none are achieved. practically satisfactory result. With too strong additions of lime one obtains white syrups with an alkaline reaction which do not give a sludge which can settle as in the processes known hitherto.
A separation installation for carrying out the process according to the invention is shown schematically, by way of example, in the accompanying drawing.
The raw beet juice is led in a manner known per se through a heater 2 after leaving the diffuser 1, and arrives in a first measuring vessel 3 in which it is stirred at high temperature, for example 95 C with the calculated quantity of lime arriving in the form of lime milk from the metering device 4 for this milk, controlled by the float 5.
Then the syrup arrives in the tank 6, from which it is fed by means of a pump 7 to the deposit separation device 9 passing through a heater 8. The greater quantity of the clear syrup is fed.
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through conauize 13 to the separaeur in the tank 14. The remainder in the syrup is brought by means of the pump 10, after passing through the separator 9, to a drum vacuum filter 12 through a heater 11 and the preliminary separation slurry is emptied from the filter through line 15, while the filtered product also enters tank 14 through line 6. The syrup precipitate obtained in the first phase of the process is thus separated.
The previously separated syrup coming partly from the separator 9 and partly from the filter 12, is brought, by the reservoir 14 and the pump, to a second measuring vessel 18 in which is conducted another quantity of milk of lime coming from the metering apparatus 20 controlled by the float 19, then the syrup flowing through the pipe 21 is saturated in a known manner, for example with carbonic acid and supplied either to the existing pressurized filters or to another separator and another drum vacuum filter.