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La présente invention est relative à un procédé pour l'extraction de fractions solubles hors de matières solides. Les procédés d'extraction de cette nature s'appliquent par exemple à la production d'huiles ou de graisses à partir de fruits contenant de l'huile ou de la graisse, à la production d'al- coloides, comme la quinine, l'atropine, la caféine, la théobromine, à partir d'écorces, feuilles, fruits, pelures de fruits, à la production de sucre à par- tir de rognures de betteraves ou de cannes à sucre, etc...
La plupart des dispositifs d'extraction fonctionnant en continu et des- tinés à la mise en pratique de ces procédés reposent sur le principe que la ma- tière solide à traiter est mise en mouvement dans une zone de traitement à contre- courant d'un solvant approprié. Les extracteurs à godets ainsi que ceux à bande en constituent une formule d'application très répandue.
Dans les extracteurs à godets, la matière solide à traiter est admise dans les godets sur une chaîne sans fin circulant dans un plan vertical. Le sol- vant est admis dans un des godets, qui se trouve le plus éloigné de l'endroit d'admission de la matière solide, et, après avoir parcouru la matière solide contenue dans le godet, il est amené à un godet précédent dans le sens de cir- culation de la chaîne. La solution s'égouttant de ce godet est admise dans le godet voisin et ainsi de suite. Dans ce processus à contre-courant, la matière solide ayant déjà subi une extraction poussée vient en contact avec du solvant pur, la matière solide non traitée par contre avec des mélanges fortement enri- chis en matières solubles.
Dans les extracteurs verticaux à godets, où la chaîne sans fin forme deux lignes verticales de godets, cette extraction à contre-courant n'a lieu que dans la file montante, au sommet de laquelle est admis du solvant frais et est évacué le résidu de l'extraction. Dans la file descendante, au sommet de laquelle est admise la matière solide non traitée dans les différents godets et est admis comme agent d'extraction le semi-mélange égoutté de la file montante de godets, l'extraction a lieu dans le sens du courant. Les essais visant à met- tre une extraction à contre-courant également en oeuvre dans cette partie des- cendante de la chaîne à godets, n'ont pas eu beaucoup de succès.
Dans les extracteurs horizontaux à godets, la chaîne sans fin forme en principe deux rangées de godets horizontales, superposées, qui sont utilisées individuellement ou ensemble pour l'extraction. Dans cette disposition, le mélan- ge égouttant d'un godet de la rangée supérieure peut arriver sur un godet de la rangée inférieure, mais il s'est révélé qu'une telle conduite du solvant était peu convaincante. Généralement, dans le cas des extracteurs horizontaux à godets, le mélange se présentant hors d'un godet ou d'un groupe de godets voisins, est recueilli dans un collecteur et est amené par une pompe dans un groupe de godets précédent ou suivant. Du collecteur prévu à ce groupe de godets, le mélange est conduite de la même manière à un autre groupe de godets.
Dans le cas de cette conduite du mélange, l'extraction peut avoir lieu à contre-courant, dans le sens du courant ou partiellement dans le sens du courant et respectivement à contre-courant. En outie, la disposition horizontale des deux rangées de godets permet d'isoler des godets ou des groupes de godets de l'amenée du solvant, de telle manière que ceux-ci agissent en tant que zones d'égouttage.
Une conduite du solvant particulièrement avantageuse et propre aux extracteurs horizontaux à godets consiste en ce que le mélange égouttant d'un groupe de godets est re- pompé du collecteur dans les mêmes godets, et que l'excès de mélange, qui s' établit par suite de l'amenée de solvant frais à l'extrémité d'évacuation de la. rangée de godets dans le collecteur, est conduit par un trop-plein dans le col- lecteur sous un autre groupe de godets, par exemple un groupe voisin.
Dans les extracteurs à bandes, la matière solide à traiter est répar tie en une couche plus ou moins épaisse sur une bande sans fin, perméable, cir- culant sur des galets, et est arrosée plusieurs fois de solvant ou de mélange sur son parcours depuis son admission jusqu'à son évacuation. Le mélange s'égout-
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tant de la matière solide par la bande est recueilli dans des collecteurs prévus sous la bande et peut être admis sur la couche de matière solide de la manière décrite dans le cas de l'extracteur horizontal à godets, et être retiré du pro- cessus d'extraction.
Dans le cas de cette disposition, il ne se présente ce- pendant pas d'extraction par phases dans le sens du courant ou à contre-courant, étant donné que le solvant, depuis les endroits d'admission ne traverse pas la couche de matière solide en direction verticale, mais se répartit dans celle-ci dans et à l'encontre de la direction de marche de la bande. Par conséquent, des zones d'égouttage limitées ne sont pas non plus possibles à ces extracteurs.
On connaît des extracteurs, où la matière solide à traiter passe de chaînes portant des espèces de grappins ou de systèmes analogues sur des bases fixes perméables, sous lesquelles sont prévus les collecteurs pour le mélange.
Dans ce cas, la matière solide subit cependant un violent effet de mouture.
Le brevet allemand 938.010 donne la description d'un extracteur avec une bande sans fin tamiseuse, sur laquelle est posée une chaîne portant des ca- dres, circulant dans la même direction à une vitesse identique ou à peu près semblable, chaîne dont les parois transversales subdivisent la couche de matière solide se trouvant sur la bande tamiseuse en quantités partielles limitées et imperméables l'une par rapport à l'autre. Avec cet extracteur à bande tamiseu- se, on peut utiliser tout mode de passage de solvant possible avec les extrac- teurs horizontaux à godets.
Les brevets allemands 938. 010 et 963.542 donnent la description d'un tel mode de passage de solvant pour extracteurs horizontaux à godets et extrac- teurs à bande tamiseuse avec couche de matière solide subdivisée transversalement à la direction de marche de la bande. Ainsi, le parcours de la matière solide depuis l'admission de la matière première jusqu'à l'évacuation du résidu est subdivisé en plusieurs phases d'extraction, qui sont formées par un collecteur pour le mélange égouttant des godets ou des quantités partielles de matière so- lide se trouvant dans une phase, et par des dispositifs d'admission pour le sol- vant ou le mélange. L'admission du solvant pur a lieu via le collecteur, qui se trouve le plus près de l'évacuation du résidu.
Le mélange dilué égouttant dans ce récipient est à nouveau repompé à la quantité partielle de matière solide de laquelle elle a égoutté, tandis que dans'la même phase est admis du solvant frais. L'excès de mélange entrant dans le collecteur arrive par un trop-plein dans le collecteur voisin se trouvant vers l'admission de matière première et est pompé de celui-ci dans les godets suivants ou quantités partielles de matière solide. L'excès se formant dans ce circuit par suite de l'admission de solvant et de l'enrichissement de l'extrait en solvant dans la première phase, coule via un trop-plein dans un autre collecteur, duquel s'alimente un circuit semblable par une autre série de godets ou de quantités partielles de matière solide.
Dans ces phases, dont le nombre peut éventuellement encore être augmenté, la matière de l'extraction et le solvant respectivement le mélange coulent à contre- courant l'un de l'autre. Cette zone à contre-courant occupe la plupart du temps la plus grande partie du parcours total d'extraction, soit environ les deux tiers ou les trois quarts. Dans la partie' restante, il convient de travailler dans le sens du courant, l'excès de mélange présent dans le dernier collecteur de la phase à contre-courant étant amené sous l'admission de la matière première dans le collecteur, et en étant pompé en vue d'humidifier la matière fraîche. L'excès de mélange se présentant également dans ce collecteur arrive dans un collecteur subséquent, qui se trouve dans la direction de la phase à contre-courant vers l'extrémité.
Dans ce collecteur et éventuellement dans d'autres collecteurs et godets superposés, respectivement des quantités partielles de matière solide, les circuits décrits se répètent. Du dernier collecteur de la phase se déroulant dans le sens du courant, qui se trouve à côté du dernier collecteur de la phase à contre-courant, le mélange final est retiré, qui est non seulement enrichi dans la phase se déroulant dans le sens du courant, mais est avant tout filtré.
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Dans les différentes parties du parcours d'extraction, tous les godets respectivement les quantités partielles de matière solide qui s'y trouvent, peu- vent être arrosés de mélange provenant du collecteur situé en dessouso Il con- vient cependant que quelques godets soient exclus de ce ruissellement, afin de former dans chaque phase une zone d'égout';;age.
Ce mode de passage du solvant donne des concentrations de mélange extraordinairement élevées, 'étant donné que par suite de la conduite en circuit du mélange dans les différentes parties de l'extraction et de l'intercalation de zones d'égouttage, les différences de concentration les plus faibles entre mélange et matière peuvent encore être utilisées de manière efficace.
Il s'est cependant révélé que, dans le cas de cette marche en circuit du mélange, dans la première partie de l'extraction à contre-courant, on n'atteint pas le degré d'extraction maximum dans le résidu, et que la teneur résiduelle en matières solubles dans le résudi peut encore être diminuée, si la première ou les premières partie (s) de l'extraction à contre-courant fonctionne(nt) en tant que percolation avec un seul passage du solvant.
La fraction soluble encore contenue dans le résidu à ce stade final de l'extraction est déjà dissoute dans le solvant, de telle sorte qu'il se pro- duit ici une élimination par lavage plut8t qu'une extraction. Cette élimination par lavage est provoquée par utilisation de la conduite du solvant conformément à l'invention avec de très faibles quantités de solvant et sans agrandissement important de l'installation d'extraction.
Suivant l'invention, dans les extracteurs à godets ou à bande tami- seuse avec chaîne à cadres, dont description a été donnée, les premières phases d'extraction, à l'admission du solvant, sont conçues en tant que phases de percolation successives, desquelles le solvant est égoutté plus rapidement qu'il n'y est amené, avec un seul passage du solvant respectivement du mélange, et il convient que chacune de ces phases contienne un godet respectivement une quanti- té partielle en vue de l'admission du solvant et au moins un godet respectivement une quantité partielle en vue de 1 égouttage du solvant admis.
Le solvant s' égouttant venant du collecteur est admis à partie suivante de percolation et le solvant qui en égoutte, à une autre partie de percolation ou dans la première phase d'extraction avec la conduite en circuit du mélange dont description a été donnée.
Une forme d'exécution de l'invention est représentée schématiquement, à titre d'exemple, dans le plan ci-joint.
Ce plan représente schématiquement un extracteur à bande en coupe verticale.
Une bande sans fin 2, perméable, qui tourne sur les deux galets 3 dans la direction de la flèche 4, est prévue dans la structure 1, La matière première qui doit être soumise à l'extraction est admise sur la bande par une amenée 5. La couche de matière soumise à l'extraction est subdivisée sur la bande en quantités limitées perméables l'une par rapport à l'autre, par des parois 6, qui peuvent être fixées sur la bande ou être formées par une chaîne à cadres tournant avec la bande. Le résidu solide tombe, après extraction, dans un collecteur 7, qui est pourvu à la sortie 8 d'un sas d'évacuation de conception connue.
L'extraction des matières solubles de la matière première a lieu par phases avec un solvant, dont la teneur en matières extraites augmente de phase en phase. Du solvant frais respectivement du mélange - solvant contenant de 1' extrait, sont amenés par des organes répartiteurs, par exemple des tuyères 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 sur la matière reposant sur la moitié su- périeure de la bande. La solution en égouttant par la bande est recueillie dans des bassins 20, 21, 22, 23 24 25 26 27, 28, qui peuvent être conçus en tant
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que subdivisions d'un réservoir plat 29 s'étendant sur toute la longueur de la bande, et elle est amenée par des conduits de liaison 30, 31, 32, 33 34 35, 36, 37, dans des collecteurs 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 48.
De ceux-ci, le mé- lange est refoulé au moyen des pompes 50 par les conduites 49, vers les organes répartiteurs. Du solvant frais est amené par la conduite 51 et l'organe répar- titeur 100 Le mélange enrichi en extrait est évacué par la conduite 52.
Le passage du mélange d'une phase d'extraction à la suivante a lieu par des trop-pleins 63 entre les collecteurs 43 à 48 avec conduite du solvant de conception connue. Le mélange contenu dans le collecteur 43 est amené au moyen d'une pompe 50 par une conduite 49 vers l'organe répartiteur 14, et est réparti sur la matière. Après passage de celui-ci, il s'égoutte dans le bassin 23 et retourne par le conduit de liaison 33 dans le réservoir 430
Dans ce circuit, du solvant est admis en supplément par l'organe répartiteur 13. Lorsque le collecteur 43 est rempli jusqu'au trop-plein 53, du mélange coule dans le collecteur voisin 44 et entre ainsi dans le circuit de la phase d'extraction suivante, qui, par l'organe répartiteur 15, la couche de matière, et le bassin 24, conduit au collecteur 44.
De ce circuit, un mélange plus enrichi arrive dans le collecteur suivant repéré 45. C'est de la même ma- nière que du mélange encore plus concentré arrive dans le collecteur 46 et le circuit correspondant en provenance du circuit correspondant à ce collecteur 45, et ce par l'organe répartiteur 16, la couche de matière et le bassin 26. L'ex- cédent de mélange de ce circuit arrive dans les collecteurs 47 et 480 Le mélange s'y trouvant est conduit au moyen d'une pompe 50 vers l'organe répartiteur 19, et de là est réparti sur la matière première fraîche amenée dans l'extracteur.
Le mélange égouttant s'assemble dans le bassin 28 et retourne par le tube 37 dans le collecteur 47. Du collecteur 48, le mélange final s'assemblant comme excès, est conduit, via le trop-plein 56, au moyen d'une pompe 50 à l'organe répartiteur 18, et de là réparti sur la matière. Lors du passage au travers de la couche de matière, le mélange est filtré, de telle sorte que du mélange clair est retiré du bassin 27 et peut être transporté au moyen d'une pompe 50 au trai- tement ultérieur par le tube 52.
Avant cette extraction par phases avec conduite en circuit du mélange dans les différentes phases, sont prévues aux termes de l'invention plusieurs phases de percolation, trois dans le cas de la figure, qui sont constituées par les collecteurs 40, 41, 42, les bassins 20, 21, 22, les organes répartiteurs 10, 11, 12, et la partie de la bande tamiseuse se trouvant dans les parages de ces par- ties.
Via la conduite 51 et l'organe répartiteur 10, le solvant pur est réparti sur la matière. Il s'égoutte dans le bassin 20 et coule dans le collec- teur 40 par le conduit 30. Le solvant à faible teneur en extrait se présentant dans le collecteur 40 est amené au moyen d'une pompe 50, via l'organe réparti- teur 11, sur la couche de matière, qui se trouve au-dessus du bassin 21 et du collecteur 41. Le solvant se présentant dans le collecteur 41 est amené de la même manière sur la couche de matière au-dessus du bassin 22 et du collecteur 42. De ce dernier, le solvant arrive à l'organe répartiteur 13, par lequel il pénètre dans le premier circuit de mélange.
Dans ces phases de percolation, qui servent à l'élimination par lava- ge du résidu d'extraction, le solvant, en provenance des organes répartiteurs 10, 11, 12, est admis sur le résidu d'extraction en quantités telles qu'il tra- verse celui-ci et s'en écoule plus rapidement. La longueur des phases se trou- vant au-dessus des bassins 20,21 et 22 est calculée de telle sorte que le sol- vant amené peut égoutter le plus complètement possible.
De cette manière, le résidu d'extraction est éliminé par lavage de manière très efficace par mise en oeuvre multiple de petites quantités de solvant et égouttage intermittent complet, de telle sorte que sans agrandissement notable de l'extracteur ni allon- gement de la bande tamiseuse, on produit un résidu d'extraction avec très faible
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teneur résiduelle en matières pouvant être extraites.
REVENDICATIONS.
1) Procédé pour l'extraction de fractions solubles hors de matières solides dans des extracteurs horizontaux à godets ou à bande tamiseuse avec conduite en circuit du mélange respectivement du solvant dans différentes phases d'extraction, qui sont reliées l'une à l'autre par des trop-pleins à leurs col- lecteurs, caractérisé par le fait que le solvant pur admis de manière connue à l'extrémité du parcours d'extraction est amené en ligne directe au travers de la matière soumise à l'extraction par une phase ou successivement par plusieurs phases de percolation.