CH320294A - Procédé et installation pour déshydrater des liquides par congélation - Google Patents

Description

  
 



  Procédé et installation pour déshydrater des liquides par congélation
 La présente invention se rapporte à un procédé et à une installation pour déshydrater des liquides aqueux contenant des substances   so-    lides en dissolution, notamment des jus de fruits ou de légumes en vue de leur conservation à l'état concentré.



   Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on porte le liquide à déshydrater dans un récipient à la température de congélation pour former de la glace au sein dudit liquide, on forme un magma de liquide et de glace, on évacue ce magma hors du récipient et sépare le liquide de la glace, et on soumet une partie au moins du liquide ainsi séparé à au moins une autre phase de déshydratation par congélation.



   L'installation pour la mise en   oeuvre    de ce procédé est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un récipient dans lequel le liquide à déshydrater est réfrigéré jusqu'à son point de congélation, des moyens pour agiter le liquide dans ce récipient et pour racler les parois dudit récipient afin de maintenir le liquide et la glace en constante agitation, des moyens pour décharger la totalité du contenu du récipient, et des moyens pour séparer sous l'action de la gravité et d'autres forces les cristaux de glace du liquide dans le magma déchargé dudit récipient.



   On utilise de préférence des phases successives de déshydratation à des températures graduellement plus basses avec évacuation après chaque phase de la glace formée et du liquide restant.



   Le magma de liquide et de glace provenant de la congélation est avantageusement soumis d'abord à des moyens destinés à séparer la majeure partie du liquide contenant les substances solides de la glace. Le liquide ainsi séparé peut être ensuite soumis à la phase suivante de congélation à plus basse température que la première phase. La glace séparée a entraîné avec elle une petite quantité de liquide contenant des substances solides. Cette petite quantité de liquide peut être séparée de la glace dans une centrifuge. La glace peut être récupérée en vue d'un réamorçage d'une ou de plusieurs chambres de déshydratation ou d'une réfrigération préalable du liquide à déshydrater. Le jus extrait de la centrifuge peut être envoyé au réservoir suivant dans lequel doit avoir lieu la phase de déshydratation suivante.



   Dans le dessin annexé:
 La fig. 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'une installation complète de déshydratation.



   La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2 - 2 de la fig. 1 dans la direction des flèches.



   La fig. 3 est une coupe à échelle agrandie montrant la partie inférieure d'un récipient typique de déshydratation et les moyens em  ployés pour l'agitation et particulièrement pour la vidange du contenu du récipient.



   La fig. 4 est une variante de la fig. 1 montrant une autre forme d'exécution de l'appareil pour séparer la glace du liquide contenant les substances solides.



   La fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5 - 5 de la fig. 4, vue suivant la direction des flèches.



   La fig. 6 est une vue similaire à la fig. 1 illustrant l'emploi d'un tamis vibrant comme une partie des moyens de séparation de la glace et du jus.



   Sur le dessin, les chiffres 1, 2, 3, 4 et 5 désignent une série de récipients de déshydratation, tous équipés de façon semblable. En pratique ils peuvent avoir tous les mêmes dimensions, mais on leur donne de préférence des capacités allant en décroissant du premier au dernier. Ces récipients sont réfrigérés par un fluide réfrigérant approprié circulant dans les chemises 6 reliées aux conduites d'arrivée et de départ 7 et 8. Dans le premier récipient 1, la conduite 9 amène le liquide à déshydrater.



  Le fond du récipient est conique et ses parois disposées de préférence suivant un angle de 45 degrés environ, comme il est montré en 10. Ce fond est muni d'un clapet 11 articulé en 12 et maintenu en position de fermeture par un contrepoids 13. Le clapet coopère avec un joint élastique 14 placé entre le bord du clapet et le bord inférieur du fond conique 10 du récipient.



  Le fond conique n'est, de préférence, pas réfrigéré.



   Une hélice 15   entramée    par un arbre vertical 16 tend à projeter le liquide vers le bas et ensuite vers le haut, contre les parties verticales 17 et les parties horizontales 18 des agitateurs-racloirs. Ainsi le contenu du récipient est maintenu, au fur et à mesure qu'il s'épaissit, à l'état fluide sous la forme d'une masse de cristaux de glace. Ces cristaux de glace flottent dans la masse principale de liquide contenant les substances solides.



   Lorsqu'on ouvre le clapet 11, toute la masse descend par gravité et grâce au fait que l'hélice 15 tend à projeter le contenu du récipient hors de ce dernier. Ainsi la vidange de la glace et du liquide contenant les substances solides est suffisamment rapide et parcourt une distance suffisante pour permettre une séparation initiale de la glace du liquide plus lourd contenant les substances solides.



   Un caniveau ouvert 19 est disposé de fa çon à recueillir la masse évacuée du récipient de déshydratation et à l'amener, par un tube 20,   à.un    autre caniveau 21 qui la déverse à l'intérieur d'un tamis cylindrique 22 disposé à l'intérieur d'un organe tubulaire 23. Dans l'axe du tamis 22 est disposée une vis transporteuse 24 montée sur son arbre moteur 25. Le tamis cylindrique permet à la plus grande partie du liquide et aux substances solides qu'il contient de passer dans un entonnoir 26 et de là à la pompe 27a qui renvoie le liquide à   l'un    quelconque des récipients suivants. La vis sans fin sert à agiter la glace et le liquide restant de façon à faciliter la séparation du liquide contenant les substances solides de la glace.

   La glace et la petite quantité de liquide contenant des substances solides qui n'a pas été séparée sont ensuite déchargées dans un dévaloir 27 qui débouche dans l'entonnoir 28 d'une centrifuge 29.



   L'entonnoir 28 amène la glace et le liquide contenant les substances solides qu'elle entraîne à l'intérieur du panier perforé 30 de l'essoreuse contre la paroi duquel la glace et le liquide sont projetés par la force centrifuge. La glace essorée est retirée au moyen   dqun    racloir 31 pour être déversée dans un canal d'évacuation 32. De son côté le liquide traverse le panier perforé et est recueilli dans le carter de   l'esso-    reuse 29 d'où il s'écoule par gravité dans l'entonnoir 33 et un tube 34 qui le conduit à la pompe   27,,.    Cette pompe est reliée à un collecteur 35 qui est, à son tour, relié à une batterie de tubes 36, 37, 38   39 ; chacun    de ces tubes est commandé par une vanne 40. Ces tubes conduisent le liquide contenant les substances solides aux récipients 2, 3, 4 et 5.

   Le collecteur 35 est en outre muni d'un tube de vidange 41 fermé par une vanne 42 et destiné à évacuer, à la fin du cycle de déshydratation le jus déshydraté prêt à l'usage.  



   La variante illustrée dans la fig. 4 comprend une courroie sans fin 43 faisant office de tapis transporteur à la place de la vis sans fin 24 et en même temps de tamis. Le liquide passant à travers le tamis est recueilli dans un caniveau 44 qui le conduit à la pompe 27. Si on le désire on peut faire vibrer le tamis. Pour le reste, le fonctionnement est le même que celui indiqué pour l'installation de la fig. 1.



   La forme d'exécution de la fig. 6 comprend un tamis vibrant 45 et fonctionne comme la précédente. Le tamis vibrant 45 opère une séparation initiale de la glace et du liquide contenant les substances solides. Ce dispositif peut être utilisé avec ou sans un second tamis 43 vibrant continuellement.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de déshydratation par congélation de liquides aqueux contenant des substances solides en dissolution, caractérisé en ce qu'on porte le liquide à déshydrater dans un récipient à la température de congélation pour former de la glace au sein dudit liquide, on forme un magma de liquide et de glace, on évacue ce magma hors du récipient et sépare le liquide de la glace, et on soumet une partie au moins du liquide ainsi séparé à au moins une autre phase de déshydratation par congélation.

   SOUS-REVENDICATIONS l. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que lors de la séparation du liquide d'avec la glace, on agite la glace pour en détacher le liquide qui y adhère.

   2. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on soumet le liquide successivement à une série de phases de déshydratation par congélation à des températures progressivement plus basses.

   3. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on maintient en agitation le liquide en voie de congélation de façon que la glace se forme en menus cristaux.

   4. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on centrifuge la glace de fa çon à obtenir une séparation pratiquement complète du liquide qu'elle entraîne, ce liquide étant ensuite réintroduit dans le cycle de déshydratation.

   5. Procédé suivant la revendication I et la sous-revenaication 2, caractérisé en ce qu'on tamise le magma de liquide et de glace, renvoie le liquide séparé lors du tamisage dans le circuit pour y subir un traitement ultérieur, et envoie la glace avec la petite quantité de liquide non séparé qu'il contient encore à un poste de décharge.

   6. Procédé suivant la revendication I et les sous-revendications 2 et 5, caractérisé en ce qu'on centrifuge les cristaux de glace pour - en extraire le liquide entraîné, et l'on réintroduit le liquide ainsi extrait dans le circuit de déshydratation pour le soumettre à un traitement ultérieur par congélation.

   REVENDICATION Il Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un récipient dans lequel le liquide à déshydrater est réfrigéré jusqu'à son point de congélation, des moyens pour agiter le liquide dans ce récipient et pour racler les parois dudit récipient afin de maintenir le liquide et la glace en constante agitation, des moyens pour décharger la totalité du contenu du récipient, et des moyens pour séparer sous l'action de la gravité et d'autres forces les cristaux de glace du liquide dans le magma déchargé dudit récipient.

   SOUS-REVENDICATIONS 7. Installation suivant la revendication Il, caractérisée en ce qu'elle comprend une série de récipients et des moyens pour porter et maintenir lesdits récipients à des températures graduellement plus basses du premier au dernier en vue d'une déshydratation progressive des liquides contenant les substances solides.

   8. Installation suivant la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un dévaloir par lequel la masse congelée peut être déchargée sur un dispositif incliné disposé à l'ex trémité de sortie du dévaloir et agencé de fa çon à séparer le liquide des cristaux de glace de ladite masse congelée.

   9. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 8, caracténsée en ce que le dispositif susmentionné comprend un premier tamis transporteur destiné à extraire par gravité le liquide de la glace et en un second tamis vibrant destiné à opérer une séparation forcée du liquide entraîné par la glace.

   10. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif susmentionné présente une section transversale arquée et comprend un collecteur de liquide destiné à recueillir le liquide séparé de la glace et une vis sans fin disposée dans un tamis et destinée à déplacer les cristaux de glace le long du tamis tout en les agitant.

   10. Installation suivant la revendication II et la sous-revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une centrifuge destinée à recueillir la glace provenant du dispositif susmentionné afin d'effectuer une séparation forcée du liquide entraîné par la glace.

   12. Installation suivant la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de pompage destinés à recueillir le liquide séparé de la glace, le tube de refoulement desdits moyens de pompage étant relié à une conduite de déchargement et à des conduites renvoyant le liquide au cycle de déshydratation.