IL. — Du räpage des betteraves

Plusieurs sortes d’ustensiles connus sous le nom de ràpes sont destinés à déchirer les utri cules ou le tissu cellulaire qui, dans les betteraves, contiennent le suc liquide. Les différens systèmes des râpes, désignées sous les noms des constructeurs, sont ceux de CaizLen, de PIcHON , de BURETTE, d'ObOBEL et de THrERRTY.

Dans des fabriques où le râpage s’est fait à bras d'hommes, la râpe de Prcnon , très commode, donnait de la pulpe très fine et bien cffilochée; on pouvait proportionner aisément l’ouvrage à la force etau nombre (2 à 4) des hommes el aussi en raison de la dureté des betteraves ; car il suffit de charger plus ou moins le charriot sans fin qui les amène au cylindre dévorateur.

La râpe de Terry, perfectionnée dans son exécution par M. MOouLFARINE, et qu'on voit en coupe verticale par-devant dans la fig. 274 et de côté dans la fig. 275, est la plus généralement employée aujourd'hui. Elle se compose d’une trémie À, posant sur le bâti en fonte B, au moyen de la semelle &, qui y est maintenue par 2 boulons; cette trémie est divisée en 2 parties par une cloison à (fig. 276) fondue avec elle. C, tambour ou cylindre creux, dont le corps ne fait qu’une seule pièce avec les rayons et le mamelon c, ajusté sur l'arbre D qu’il ne touche que vers ses extrémités. À chacun des rebords d de ce cylindre, on a pratiqué une rainure circulaire, dans laquelle entrent à coulisses les lames denices e (fig. 277 et 278)et les

cap. 15°.

traverses en fer ou en bois Z, destinées à maintenir leur écartement. Pour fixer ces lames et pouvoir au besoin en changer quelques-unes sans être obligé de les démonter toutes, après avoir garni le 8° de la circonférence du tambour, on place dans l’encoche g une des clefs h; puis on garnit la 2° partie, que l’on assuJétit également par une nouvelle clef. ;

D, Axe du cylindre. Ses 2 extrémités sont disposées pour recevoir alternativement le piguon E, qui engrène la roue F, dont les dents sont en bois et qui est montée sur l'arbre G. H , poulie en bois, fixée par des chevilles sur des croisillons en fonte, et destinée à transmettre le mouvement qu'ellerecoit du moteur.

I , support de l'arbre G. J(/ig. 275 et 276), deux rabots ou poussoirs en bois,dont sesert l’ouvrier pour presser les racines courtes contre la surface du tambour. Ces rabots sont munis d’un arrêt #, qui vient buter contre le plan #, pour

w'ils ne touchent pas l’armure dentée du cylindre. K, caisse en bois dont l'intérieur est garni d’une feuille de métal, plomb ou cuivre, pour recevoir la pulpe extraite de la racine. L, enveloppe circulaire aussi garnie intérieurement en métal, el recouvrant la partie supérieure du tambour.

Comme le râpage exige une grande célérité , le moteur de cette machine doit commuæiquer au tambour, une vitesse de 6 à 800 tours par minute. Un homme est employé à faire marcher, avec les 2 mains, les rabots J, pour presser contre l’armure du cylindre les betteraves jetées une à une par 2 enfans placés à ses côtés.

Quelques cailloux échappés au nettoyage viennent de temps à autre ébrécher ou casser des dents; il est donc indispensable d'avoir pour chaque râpe des lames de rechange et un ouvrier habitué à les substituer.

$ LIL. — Du pressurage de la pulpe.

La pulpe, au fur et à mesure qu’elle est obtenue, était autrefois portée sur la toile sans fin d’une presse à cylindres, si mieux encore la vulpe ne tombait directement sur cette toile. La presse à cylindres offrait l’avantage de donner directement 50 de jus pour 100 environ de pulpe, et comme, dans toutes les opérations des fabriques de sucre, la célérité est une des conditions les plus essentielles pour le succès, la presse à cylindres a dû être considérée d'abord comme un des ustensiles nécessaires.

Mais lorsqu'on eut reconnu que son service n'était pas indispensable, et qu'en soumettant directement la pulpe à l’action d’une presse à vis enfer, où &@ levier, on à choc, où mieux encore dune presse hydraulique, on pouvait simplifier l'opération sans rien perdre dans la célérité, les presses à cylindres furent supprimées.

Voici comment on opère aujourd’hui avec les presses en usage. Sur le plateau inférieur B de Ja presse (fig. 279) on pose une claie d'environ 2 pi. sur 20 po., en osier à clairevoie, ou mieux en lattes espacées de 6 lignes, réunies par des torsades ep fil de laiton. La pulpe est enfermée, sortant de la râpe, dans des sacs en canevas fort AA, dont on reborde de 6 po. l'ouverture. On aplatit à l’aide d’un rouleau sur une table latérale doublée de

AGR

DU TRAVAIL DES BETTERAVES

plomb ou de cuivre étamé, laissant écouler le jus dans une des chaudières à déféquer.

Les sacs ainsi disposés, et contenant la pulpe pressée, doivent avoir 18 po. de large sur 22 de long, et 12 à 15 lignes d'épaisseur. On place 2 de ces sortes de galettes sur la claie, on pose une 2° claie dessus, puis on continue d’empiler successivement deux sacs aplatis, puis une claie, Jusqu'à ce qu'on ait formé une hauteur de 30 po. environ; quatre montans, entre lesquels se meut le plateau hrférieur, servent de guides pour empiler les sacs et claies. On serre très graduellement la presse, et lon obtient directement ainsi 70 à 75 de jus pour 100 de pulpe fraiche. Pendant qu’une presse agit, une autre est chargée de même, en sorte que la pulpe soit toujours rapidement exprimée ; une presse donne 6,000 kilog. de jus en 12 heures.

Touslesrécipiens, les réservoirs, les plateaux des presses, les conduits du jus, doivent être doublés en cuivre, laiton ou plomb; en un mot, il convient d'éviter le plus possible de mettre le Jus en contact avec des ustensiles en bois, qui absorbent un peu de ce liquide, le laissent fermenter, et entretiennent ainsi une sorte de levain susceptible d’altérer le suc qui passe ultérieurement sur ces surfaces. La même observation s'applique à tous les ustensiles employés dans la fabrication et le raffinage du sucre.

Les procédés usuels que nous venons d’indiquer pour lextraction du jus des betteraves laissent un marc pesant encore 25 à 30 pour 100 du poids des betteraves , et comme celles-ci ne contiennent que 3 centièmes environ de substance ligneuse non réductible en jus, le marc de 100 kilog. de betteraves recèle encore 22 à 23 de jus, et à! importe d’autant plus d'obtenir cette portion que ce marc a déjà supporté tous les frais de nettoyage, de rapage, etc. Un grand nombre d'essais à cet égard , fondés sur un broyage mécanique plus

parfait n’ont pas encore donné de résultats utiles.

Dans quelques usines, notamment chez MM. BLANQUET, HARPIGNIES, HAMoïR, etc., on introduisit d’abord une modification utile, qui a produit 5 de jus pour 100 au-delà de ce que l’on recueillait primitivement. Cette modification consiste à replacer dans une 2° presse hydraulique les sacs déjà pressés, et sans autre soin qu’un changement dans l’ordre de superposition. Ainsi, au lieu de poser, comme la 1r fois, une claie et un sac de pulpe, on pose d’abord une claie, puis 2 des sacs déjà comprimés. Les anfractuosités des claies et les bourrelets des sacs ne correspondant plus, la pression maxime se trouve exercée sur beaucoup de parties qui ne l’avaient pas encore éprouvée, et une nouvelle proportion de jus est exprimée, qui équivaut à 5 pour 0/0 de la betterave employée.

L’heureuse idée émise par M.DEMEsMAY, de soumettre les sacs à l’action de la vapeur après une {re expression, amena un changement plus important encore, qui vient d’être mis en pratique chez MM. LANGLARD, BLANQUET, HaARPIGNIES et Hamorr, et qui, dans ces derniers temps, s’est propagé dans la plupart des usines ; il a donné 15 à 16 pour 0/0 de plus

ue ion n’obtenait communément, c’est-à-

ire 10 à 12 pour 0/0 au-delà du produit que la modification ci-dessus indiquée avait fourni. Voici quel est l'appareil.

À A (fig. 280), coffre en bois doubléintérieu-

Fig. 280.

rement de cuivre mince; B, 2 venteaux de la porte du coffre, doublés de cuivre sur leur surface interne , el se fermant solidement par une barre appuyant sur leur joint commun ; C, boulons à clavette pour serrer et fixer la barre ; D, tringles en fer qui supportent les châssis tendus d’un grillage métallique sur lesquels on pose les sacs E , pressés une fois; F, tube à robinet amenant la vapeur dans le coffre et l’y distribuant par quelques trous à la partie inférieure, et à l’aide de 2 embranchemens GG à la partie moyenne.

Les sacs de pulpe pressés une fois, et tels qu'ils sortent de dessous les 2 presses hydrauliques, sont posés sur les châssis; chaque chässis soutient les sacs à plat, et maintient entre eux 6 lignes d’écartement, lorsqu'on pose les châssis les uns sur les autres. Au fur et à mesure que l’un des châssis est chargé, on le pose horizontalement dans le coffre en bois qui est d’une dimension suffisante pour contenir 30 châssis, en laissant entre eux et

ARTS AGRICOLES . FABRICATION DU SUCRE DE BETTERAVES. Liv. iv.

Afin que cet espace soit sans aucune attention réservé, les parois intérieures du coffre portent verticalement des liteaux sur lesquels les châssis viennent buter. Aussitôt que les 30 châssis chargés sont ainsi empilés les uns sur les autres, on ferme les venteaux, et alors, à l’aide du tube situé au bas du coffre, on injecte de la vapeur en ouvrant le robinet EF pendant 10 minutes. L'eau de condensation, rassemblée dans la rigole des 2 plans inclinés au fond du coffre, s'écoule au dehors; quelques fissures à la jonction de la porte permettent l’évacuation de l’air et de l’excès de vapeur. Les 10 minutes écoulées, on cesse l'introduction de la vapeur, on ouvre le coffre, on en tire les châssis, dont on enlève les sacs gonflés ; on replace ceux-ci, avec les précautions usitées en pareil cas, sous une presse hydraulique, qui recoit en outre30autres sacs soumis dans un 2° coffre à la vapeur, pendant que l’on finissait injection dans le 1er, et que l’on en tirait les châssis.

Voici le résultat de l'emploi de cet appareil, et des presses à vis en fer.

400 kilog. de betteraves lavées ont donné :

jus des 2 1": pressées à froid, 258 kilog.

Jus obtenu d’une 3: expression,

après l'injection de vapeur, 112 Résidu en pulpe, 47 Total, 417

Le jus obtenu à chaud est d’une densité égale à celle du jus à froid; il paraît que l’eau condensée pendant les 12 à 15 minutes que durel’injection est compensée par l’extraction, durant la 2e pressée à froid, d’un suc plus faible , provenant sans doute d’une sorte de sève faible contenue dans le tissu vasculaire.

Il importe que l'injection soit abondante et rapide, afin sans doute de briser les cellules par une dilatation brusque, et d'éviter une sorte de cuisson du jus qui l’altérerait.

Afin de faciliter la manœuvre, et de pouvoir prolonger de 5 minutes après l'injection le séjour des sacs dans le coffre, il convient d’avoir un 3: coffre. Il devient également nécessaire de consacrer une 3e presse hydraulique à la pression des sacs chauffés. Enfin, ayant observé que les sacs sont moins chauffés dans la partie moyenne que dans le haut et le bas, MM. BLanquer ei Hamorr se proposent de régulariser la température dans toutes les parties à l’aide d’un tube vertical, implanté sur le tube horizontal, élevé jusqu’au milieu du coffre , et qui, par des petits trous correspondans aux intervalles entre les sacs , lance la vapeur dans tous les espaces libres.

Le jus obtenu par l’action de la vapeur, traité à part, exige une proportion moindre de chaux ; 11 donne d’abondantes écumes, mais formées de flocons grumeleux plus gros. Ces phénomènes s’expliquent par la coagulation d’une partie de l’albumine dans la pulpe chauffée, autour de laquelle viennent s’agglomérer les produits d’une coagulation ultérieure dans les chaudières à déféquer. Du reste , la filtration sur le noir en grains et le rapprochement ont lieu comme avec le jus extrait à froid, et les cristaux dans les formes ne semblent pas moins abondans. Enfin, lejus de 2° expression, mélangé et traité avec le jus à froid, n’ap-

les parois un espace libre d’un pouce environ. | porte aucun changement dans les opérations.

cHaP. 15°.

si ce n’est une légère diminution dans les proportions de chaux pour déféquer.

Ainsi, l'innovation que nous venons de décrire permet aux fabriques d'obtenir au moins autant de jus et de sucre de 82,36 de betteraves que l’on en obtenait de 100 parties, et par suite de réduire dans cette proportion à peu près la surface de terre et les frais de culture. Si l’on voulait conserver à la culture la même importance après l’adoption de ce moyen, on conçoit qu'il faudrait augmenter les appareils d’évaporation, de cuite, etc., dans une égale proportion. Au reste, il importe de porter le jus chaud ainsi obtenu le plus tôt possible dans une chaudière prête à déféquer, et on doit surtout se garder de le mélanger d'avance avec du jus froid, dont il hâterait beaucoup la fermentation en lui communiquant cette température douce, cause si puissante d’altérations graves.

$ IV. — De la disposition d'un atelier.

Il convient dans une usine bien disposée que les râpes et les presses soient à un étage assez élevé pour que le jus coule graduellement daps les réservoirs, chaudières et filtres, en sorte qu'une fois les betteraves montées ar un fire-sacs, il n’y ait plus dans tout e reste de l’opération, après les avoir râpées et pressées , que des robinets à tourner pour

DU TRAVAIL DES BETTERAVES

recevoir le jus dans la chaudière à déféquer, puis le liquide successivement dans les filtres, les chaudières évaporatoires, la chaudière à cuire et les cristallisoirs. La fig. 281 esquisse cette disposition et suppose le chauffage à vapeur. A, râpes; B, C, D, 3 presses hydrauliques; G, treuil mû comme la râpe par le mouvement du manége E, placé sous cette partie de Patelier; ce treuil monte les betteraves nettoyées; F, chaudière à défé.

uer (il y en a 2 ou 3 au moins, afin que l’une

’elles soit toujours prête à recevoir le jus); G, 1°" filtres ; H, chaudières plates à évaporer; I, 2° et 3° filtres; J, réservoir à clairce; K, chaudière à cuire; L, rafraichissoir ; M, formes ou cristallisoirs dans lempli.

Cependant cette disposition exigeant la construction coûteuse d’un étage élevé de 12 à 15 pi. très solide et l'élévation plus grande de l’eau de lavage, des ustensiles, d’un poids de betteraves considérable, et dépensant donc plus de frais de 1" établissement et de force mécanique , on préfère quelquefois laisser les räpes et les presses au rez-de-chaussée dans un atelier aéré, dallé, facile à laver à grande eau.

Par suite de cette dernière disposition , le jus est monté dans la chaudière à déféquer à l’aide de pompes, et l’on doit avoir le plus

rand soin de vider et laver chaque jour tous es tuyaux, conduits et réservoirs de celles-ci

Fig. 281.

afin d'éviter l’altération du jus qui y séjournerail pendant les intervalles du travail.

$ V.— Des procédés de macération.

Cent de betteraves épluchées contiennent, téermemoyen, 14 parties de substances sèches, 86 d'eau; sur les 14 centièmes, la portion dissoluble forme 10 à 11 pour 0/0, et le tissu organique ou la matière ligneuse environ 3 à 4; le jus constitue donc au moins les 96 centièmes du poids de la betterave. Ce qui s’oppose à ce que l’on extraie facilement le jus , c’est qu’il est selon mGi renfermé dans des cellules ou utricules dont plusieurs parties ne sont pas atteintes par la râpe. M. MarTniEu DE Dom- BASLE admet qu’un principe vital s'oppose à la

WE

séparation du jus, et qu’en chauffant jusqu’à l’ébullition on détruit la vitalité dans la racine de betteraves. Je suppose que cette température, déterminant la rupture des cellules, laisse le suc qui s’y trouve contenu libre de suivre les lois ordinaires de l'écoulement des liquides.

Quelle qu’en soit au reste la cause, M. DE DomBasLE à reconnu qu'après une coction à 100° les betteraves, facilement coupées en tranches, peuvent , après avoir été chauffées à 100, étre lessivées par bandes comme les matériaux salpétrés sur sept filtres en forme de tonneaux remplis de ces tranches; l’eau passée successivement se charge de plus en plus de jus tandis que, par des additions

successives de solutions de plus en plus faibles, chaque filtre épuise à son tour les tranches de betteraves qu'il contient. On soutient la température par des tubes chauffés à l’aide de la vapeur et plongés dans chaque filtre.

En résumé, cette méthode permet d’obtenir, en baissant seulement d’un degré environ (sur 7 ou 8), les 90 centièmes du Jus que contiennent les betteraves , au lieu de 65 à 75 que l'on obtient communément; le râpage et le pressurage seraient d’ailleurs supprimés et remplacés par la division en tranches et la coction bien moins coûteuses. M. DE DOMBASLE ennonce être parvenu à traiter le jus cuit en opérant la défécation à 70e, et laissant déposer au lieu de faire monter l’écume.

M. pe BEauJEU a modifié cet appareil en le rendant continu, et en disposant d’un tonneau à l’autre des tubes qui ramènent à la partie supérieure le liquide filiré sur un tonneau précédent. Dans les détails que nous allons donner, nous supposerons l’application de la chaleur restreinte aux premiers momens de l'introduction des tranches de betteraves, puisque cette innovation récente, due à M. »E BEAUJEU, coustitue une amélioration évidente.

Pour la facilité du service, les tonneaux macérateurs À peuvent être disposés en cercle comme le montre la fig. 282, ou rangés sur une ligne; dans tous les cas, leurs rebords sont exactement au même niveau.

Dans l'appareil dont on voit l'élévation dans la fig. 282 et la coupe verticale de 2 tonneaux ou cuves successives dans la fig.

Fig. 282.

Fig. 283.

B est un demi-cylindre en tôlede cuivre, percé d’un grand nombre de trous, et qui est ajusté solidement sur le fond des tonneaux A.Cecylindre est enveloppé par une caisse en bois, percée elle-même de trous pour l'écoulement du jus sur le cylindre. C , chambre dans laquelle se rend le jus après qu’il a traversé le <ylindre; D, robinet dans lequel le jus monte. Ce

robinet est à 3 fins et communique avec 3 tuyaux; l’un de ces tuyaux conduit le jus dans le cylindre chauffeurE, le 2° mène le jus saturé dans un réservoir, et le 3° sert à l’écoulement des eaux de lavage. E, cylindres chauffeurs dans lesquels est un serpentin F, chauffé par la vapeur introduite par le tuyau à robinet G. Ces cylindres communiquent par le bas avec la chambre C , et de l’autre côté avec le godet I. H est un tube pour évacuer l’eau de condensation. K, petit tuyau par lequel le jus réchauffé dans le cylindre E se rend dans le godet I. Nous devons ajouter ici que ce système de réchauffage a été depuis abandonné, et que la macération se fait aujourd’hui avec de l’eau à 90°, qu'on verse dans le 1er tonneau, et qui, en passant successivement dans les tonneaux suivans, épuise suffisamment les tranches de betteraves, sans qu’il soit nécessaire de la réchauffer, malgré son abaissement graduel de température.

L'appareil ainsi disposé, voici comment il fonctionne lorsque les opérations s’y succèdent. Tous les tonneaux sont remplis de betraves découpées en tranches, ou mieux en rubans, et inégalement épuisées. Supposons qu'on vienne de vider par son robinet inférieur le tonneau n. 7, qui contenait le liquide le plus chargé de suc; le tonneau n. 1, par lequel avait commencé la circulation, sera entièrement vidé; on fermera le robinet de communication , puis on remplira ce tonneau avec des tranches de betteraves récemment coupées; alors, en faisant arriver l’eau dans le tonneau suivant, n. 2, le liquide passera successivement d’un tonneau à l’autre, c’est-àdire traversera le n. 3, puis les n. 4, 5, 6, 7, et viendra remplir les intervalles entre les tranches du tonneau n. 1, qu’on vient de charger. Alors, pour faire rompre les cellules de ces tranches et faciliter l'écoulement de leur suc, on portera à environ 90° en injectant la vapeur dans le chauffeur correspondant par le tube correspondant, et aussitôt après on commencera à soutirer tout le liquide qui se trouvera le plus chargé de toute la série.

On fermera le robinet de ce tonneau n. 1, et, en continuant de verser de l’eau froide dans le tonneau n. 2, le tonneau n. 1 se remplira de nouveau avec le liquide qui aura passé successivement dans tous les autres. Alors le n. 2 sera suffisamment épuisé; on le videra entièrement, on le remplira de tranches neuves; puis, fermant son robinet de commnnication avec le tonneau n. 3, on fera arriver l’eau froide dans celui-ci, en sorte que le liquide, traversant tous les tonneaux suivans jusqu'au n. 2, remplira les intervalles vides entre ces tranches. On fera arriver la vapeur pour rom-

re les celiules de ces tranches par l'élévation

rusque de la température; on soutirera le liquide suffisamment chargé de ce n.2, tandis

ue l’on continuera de verser l’eau froide

ans le n. 3. Ce dernier étant à son tour épuisé, on le videra pour le remplir de tranches minces, et ainsi de suite. À

On voit que l'on n'échauffera jamais ainsi que le liquide le plus chargé, et seulement au moment de le porter à la chaudière, en sorte que l’altération par la chaleur sera le moins possible influente, et tandis que l'é-

cHAP, Î5°.

puisement continuera de se faire méthodiquement et à froid dans toutes les parties de l'appareil.

MM. MarrTiN et CHAMPONNOIS ont encore simplifié la manœuvre des appareils macérateurs en assurant la continuité de l'opération. Le nouvei appareil qu'ils ont inventé pour cet objet vient de donner de bons résultats dans plusieurs fabriques; voici comment il est construit. A (fig. 284), tube siphon cylin-

Fig. 284.

drique ou quadrangulaire dans lequel circulent les tranches de betteraves découpées en rubans; B, double enveloppe servant à maintenir la température élevée de cette branche du siphon à l’aide du robinet de vapeur C. Cette double enveloppe régnait naguère dans toute lalongueur du tube siphon; mais il nous parut préférable qu’elle chauffàt seulement une partie de la 1 branche, et que le tube E amenût de l’eau froide, afin d’altérer moins le jus , d’après l'observation récente de M. pe Beauseu. D, robinet d'injection de vapeur , directement sur les tranches de betteraves; E, tube amenant l’eau d’un réservoir pour l'épuisement des tranches; F, robinet de décharge par lequel sort le liquide qui s’est rraduellement chargé de suc en parcourant depuis le point E tout le siphon; G, branche évasée par laquelle on introduit des tranches de betteraves sur les palettes ou châssis grillés de la chaine sans fin 11; H, plan incliné sur lequel on fait glisser les tranches épuisées; K , croisillons qui dans leur mouvement de rotation entrainent la chaine sans fin et les palettes qu’elle porte; L, retour d’eau de la déuble enveloppe ; M, robinet par lequel on expulse l’air de la double enveloppe.

M. Dumas, membre de l’Institut, a indiqué un procédé qui serait encore préférable, si l'on parvenait à extraire du jus la même pro-

ortion de sucre; il consiste à faire chauffer jusqu’à 50 ou 60° les tranches de betteraves dans de l’eau acidulée avec l'acide sulfurique ; elles laissent alors 92 à 95 p. 0/0 de leur jus à la presse hydraulique.

Jusque dans ces derniers temps on a repro-

TRAIÏTEMENT DU JUS.

ché avec raison à tous les procédés de macération en usage de faire éprouverunt altération plus où moins grave au suc, et de le rendre difficile à traiter. Tout récemment M. px BEAUJEU à annoncé qu'il était parvenu à éviter cet inconvénient en achevant d’épuiser à l’eau froide les tranches de betteraves portées d’abord un instant à la température qui doit rendre le jus libre. On conçoit en effet qu’une température beaucoup moins lorg-temps élevée doit produire bien moins d’altération nuisible; enfin d’après les derniers et favorables résultats de l'appareil MarTIN et Crampon- Nois on peut espérer que le procédé des macérateurs, si économique de 1° mise de fonds et de main d'œuvre, devra être définitivement adopté.

SecrTion III. — Du traitement du jus des betteraves,

Le jus étant obtenu à froid, et porté immédiatement dans les chaudières à déféquer, comme nous l'avons dit ci-dessus, doit être soumis successivement aux opérations ci-après désignées : 1° la 1'e clarification ou défécation; 20 la 1re filtration; 3° la 1re évaporation; 4° la 2: clarification; 59 la 2€ filtration; 60 la 2e évaporation ou cuite; 70 lacristallisation; 80 l’égouttage; Nous allons décrire ces opérations avec leurs modifications pratiques.

$ Ier.—Des divers modes de chauffage et d’évaporation,

Le système général de chauffage dans les diverses opérations que nous allons décrire est à feu nu, ou mieux encore à la vapeur. Ce dernier mode présente une économie marquée de combustible et de main d'œuvre, puisqu'un seul fourneau pour le chauffage d’une chaudière, ou générateur à produire la vapeur, suffit à toutes les clarifications et évaporations; il n’y a donc qu’un seul foyer à soigner, et au lieu de tout l'embarras résultant de l'extinction des feux plusieurs fois par jour, on n’a que des robinets à tourner pour amener ou intercepter la vapeur. Ce système est à la vérité plus dispendieux de 1er établissement, mais il présente tant d'avantages que déjà un grand nombre de fabriques opèrent ainsi. En général, les autres emploient la vapeur pour cuire seulement, c’est-à-dire pour la dernière évaporation.

Les chaudières ainsi chauffées sont disposées de plusieurs manières, suivant leur destination ; celles à déféquer et clarifier ont une profondeur égale à leur diamètre. La chaudière dont la construction est due à M. HALETTE, d'Arras (fig. 285), est une de celles qui remplissent le mieux les conditions si utiles d’un chauffage rapide et d’un nettoyage très facile; elle se compose comme on le voit de 2 enveloppes concentriques ou d’une chaudière à doubles parois. À, chaudière enveloppante qui recoit la vapeur par un tube B, laisse expulser l'air par un petit robinetC, et évacuer l’eau de condensation par le tube de retour D. E, chaudière à déféquer le jus et chauffée par la vapeur qui arrive entre son fond et la double enveloppe A ; G, robinet de décharge pour le

l'jus déféaué ou les rinçages. Dans cette chau-

dière, la température utile à la défécation est obtenue eh 25 minutes, et l'opération ne dure guère que 30 minutes. MS 4 Une disposition très simple est indiquée (fig. 286) pour les chaudières à déféquer et

Fig. 286.

Fig. 285.

clarifier. On voit que leur fond est bombé en dedans; un robinet À permet de les vider complètement; un double fond B recoit à volonté, par un tuyau et un robinet C, la vapeur, tandis qu'un petit robinet d laisse échapper l'air, et qu’un tuyau E, se prolongeant Jusque près du fond de la chaudière génératrice de vapeur, y ramène l’eau condensée.

Les mêmes dispositions sont observées pour les chaudières à évaporer , à cette exception près que leur profondeur ne doit être que de quelques pouces (6 à 8), et que le fond seulement est chauffé par une double enveloppe, comme l’indiquent les coupes fig. 287. L’é-

Fig. 287.

tendue de ces chaudières devant être considérable , sans exiger une grande épaisseur de cuivre , elles sont longues et étroites (de 12 à 18 pi. sur 2 pi.). On se sert plus généralement de chaudières évaporatoires à vapeur forcée, chauffées par des jeux de tubes, comme celles indiquées ci-après et connues sous le nom de système TayLor et MARTINEAU.

La dernière évaporation ou cuite peut se faire dans des chaudières semblables à celles ci-dessus décrites; cependant l’ébullition exigeant, pour être aussi vive, plus de surface de chauffe et une plus haute température, ou une moindre pression atmosphérique à la superficie du sirop, en raison de sa plus grande densité et de sa viscosité, on doit adopter l’une des dispositions suivantes.

N° 1. Le chauffage à vapeur forcée jusqu’ à 3 atmosphères de pression, dans des tubes de 15 à 18 lig. de diamètre, distans entre eux de 6 lig., assemblés en forme de gril près du fond plat et parallèlement à celui-ci; système TayLon.

N° 2. Le chauffage dans le vide relatif; la pression atmosphérique réduite entre un tiers et un vingtième d’atmosphère, sysième d'Howarp , ou d’un tiers à un quart d’atmosphère, système de Rorx et BAyvEr, ou de DEGRAN».

N° 3. L'évaporation à l'air libre sur des surfaces très étendues, appareil à colonnes de M. CHAMPONNOIS.

N° 4. Réunion des trois systèmes précédens dans un évaporateur à triple effet, vaporisant 12 à 14 d’eau pour 1 de houille, appareil De- GRAND et DEROSNE.

N°5. Appareil d'insufflation d'air chaud, par M. BRAME-CHEVALLIER.

Ces divers appareils seront décrits plus loin

$ IL. — De la clarification ou défécation.

Il est utile de multiplier les défécations, afin que le jus soit exposé le moins de temps possible aux réactions spontanées qui l’alterent. Deux précautions importantes doivent être apportées dans la préparation de la chaux qui sert à déféquer le jus. La plus grande division possible de la chaux doit être opérée par son extinction. Une fois le dosage reconnu convenable, il faut être assuré de retrouver aisément les mémes quantités dans les opérations ultérieures.

Quelquefois les fabricans se contentent d'éteindre chaque fois la quantité de chaux utile à la défécation ; ce mode est bien plus embarrassant et présente moins de garantie d’exactitude que celui que j'ai indiqué, après en avoir constaté l’efficacité dans des exploitations en grand ; voici en quoi il consiste. On doit d’abord choisir la chaux grasse la plus pure, puis Péteindre en masses un peu fortes par une première immersion de quelques minutes , à l’aide de mannes à claire-voie, puis par des additions successives d’eau chaude ou tiède. On remue lentement, de manière à faire pénétrer le plus également possible l’eau dans toutes les parties qui commencent à fuser. Il faut ajouter ensuite assez d’eau pour obtenir un lait de chaux marquant 13 à 14° à l’aréomètre BaumÉ, que l’on y plonge au moment où l’on vient de mettre toutes les parties en suspension en les agitant vivement ; enfin on passe tout ce liquide émulsif au travers d’un tamis fin en toile métallique de fil de fer. | ,

Le deuxième point, ou dosage régulier, s’obtiendra facilement en mesurant toujours les mêmes volumes de lait de chaux marquant le même degré à l’aréomètre.

On rendra la chaux meilleure en la laissant déposer et jetant l’eau claire surnageante; il serait même bon de répéter plusieurs fois ce lavage, afin d’entrainer la plus grande partie de la potasse que peut contenir la chaux, surtout celle fabriquée au bois.

On rendra toujours les défécations plus promptes et plus complètes en faisant chauffer le lait de chaux jusqu'à l’ébullition, au moment de le verser dans le jus.

On doit chauffer le jus aussi vate que possile, et dès que la température du liquide est à 60° ou lorsqu'on peut à peine y tenir le doigt plongé un instant, on verse le lait de chaux, on agite vivement quelques secondes; puis on laisse en repos, jusqu'à ce que la première apparence d’ébullition se manifeste.

La proportion de chaux varie entre 2, 5 et 10 pour 1000, suivant la quantité du Jus , et celleci dépend de la variété des betteraves, de la nature du sol, des engrais, de la saison, des

soins de culture. el suivant le mode d’extraction du jus. Ainsi la macération nécessite des doses quelquefois doubles de cet agent, et ces dosages ne peuvent être reconnus d’après la densité du jus; il est donc utile de faire quelques essais préalables de défécation en petit sur chaque sorte de betteraves à traiter, provenant d’un même champ.

Il est difficile de peser à chaque opération la quantité de chaux sèche reconnue utile par les essais ci-dessous , d'autant plus que la qualité varie, et que des proportions plus ou moins grandes des parties incomplètement éleintes ou restées en grumeaux rendent plus variable encore la quantité de chaux active. On remédiera à ces inconvéniens en éteignant à la fois, et avec les plus grandes précautions pour obtenir une grande division, toute la chaux nécessaire au traitement des betteraves dans une campagne; on devra ensuite employer en mesures déterminées la bouillie délayée dans l’eau de manière à marquer 13 à 14° à l’'aréomètre; on sait d’ailleurs que Jon doit augmenter les doses de chaux à mesure que la saison du traitement des betteraves s’avance.

Les caractères qui annoncent dans la chaudière une bonne défécation, résultant d’une proportion convenable de chaux et d’un chauffage rapide, sont successivement : 1° une émanation d’ammoniaque très sensible près la superficie du liquide ; 2° une séparation du coagulum en flocons tranchés nageant dans un suc clair et faciles à observer dans une cuillère d'argent; 3° une pellicule irisée se formant dès qu'on souffle sur ce liquide; 4une écume boueuse, verdâtre, serassemblant de plus en plus épaisse à la superficie, puis acquérant une consistance de caillé ou fromage égoutté ; 5° des crevasses se manifestant dans l'épaisseur de l'écume ; 6° une première irruption de jus clair dans une des fentes, annoncant Papproche de l’ébullition. Un excès de chaux offrirait ces phénomènes ; mais le liquide clair conserverait une saveur âcre, que n’atténuerait qu'incomplètement sa filtration sur 3 à 4 pour 0/0 de noir en grains; enfin, un grand excès rend les écuimes molles émulsives.

Dès que le signe de l’ébullition s'annonce, il faut se hâter de prévenir celle-ci, soit en fermant les robinets à vapeur et à retour d’eau,

TRAITEMENT DU JUS

et ouvrant le robinet à air, soit (si l'on chauffe | à feu direct) en tenant ouverts la porte du |

foyer et le registre de la cheminée, puis couvrant aussitôt tout le combustible ardent avec du charbon mouillé.

Quels que fussent les soins qu'on prenail |

dans la défécation, une partie de l'excès de chaux restée naguère en solution jusque dans la cuite et les cristallisoirs, altérait le sucre et en rendait une forte proportion in-

cristallisable. Depuis l’emploi du charbon |

d'os, ce grave inconvénient a diminué de beaucoup, et le nouveau mode de filtration, l’a encore amoindri; cependant, après la 2° filtration et quelquefois après la 3°, il reste encore dans le liquide quelques traces de chaux ; il reste en outre de la potasse libre, résultant de la décomposition du malate de potasse par la chaux. Dans un essai sur de pelites quantités , je suis parvenu à éliminer ces

deux agens; peut-être le même moyen seratil employé avec un succès en grand; le voici : après la {re filtration du jus déféque sur le noir en grains, on ajoute dans le liquide clair 1 à 2 millièmes de carbonate d’ammoniaque brut; ce sel se décompose, son acide se combine à la chaux, qu'il précipite en carbonate de chaux très peu soluble, et à la potasse; l’ammoniaque libre se volatilise par suite de ébullition. Huit ou dix minutes avant la 2° filtration à 12° on ajoute environ un millième (toujours du poids du jus) de sulfate de chaux , obtenu en bouillie fine en saturant la chaux hydratée par l'acide sulfurique ou en gàächant du plâtre, etle maintenant en bouil- Le claire par des additions successives d’eau. Le carbonate de potasse dissous dans le jus se transforme par le sulfate de chaux en carbonate de chaux, qui se précipite, et en sulfate neutre de potasse, qui n’a pas sensiblement d'action nuisible sur le sucre. Enfin, dans la filtration sur le noir en grains, le carbonate de chaux avec le sulfate de chaux en excès, et le malate et l’oxalate de chaux, restent engagés dans les interstices du filtre; le sirop clair qui s’en écoule est mieux dégagé des agens suscepüibles d’altérer la propriété cristallisable du sucre.

$ LIL. — Première filtration.

Reprenons les opérations où nous les avions laissées pour décrire l'innovation proposée cidessus.

La défécation étant faite, après 5 ou 6 minutes de repos on soutire au clair le suc déféqué sur un filtre à noir en grains (voy. plus loin sa description, le mode de chargement et les avantages de ce filtre). Ce soutirage exige quelques précautions; on ouvre à demi le robinet de la chaudière , afin que l'écoulement puisse être continu, les interruptions pouvant agiter et troubler toute la masse; les premières parties écoulées troubles sont d’ailleurs recues dans un seau à part. Dès que le liquide coule clair, on le dirige sur le filtre garni d’une toile ou sorte de charrier. Ce filtre est chargé avec le noir animal en grains qui a servi à la dernière filtration du sirop clarifié,

| plus un dixième environ de noir en grains

neuf. Il résulte de cette manière d'opérer que le noir est dépouillé par le jus faible de la plus grande partie de sirop interposé dans le grain. Un volume d’eau ordinaire versé sur celui-ci déplace, en s’y substituant, le jus engagé à son tour. On épuise ainsi d’ailleurs l'action du noir sur la chaux et sur quelques principes immédiats étrangers au sucre. A la vérité, une très petite quantité de polasse (du malate), mise à nu dans le suc par la chaux, plus un léger excès de celle-ci, rendent la solution alcaline et dissolvent un peu de la matière colorante que le noir avait enlevée au sirop; mais cet inconvénientest loin de balancer les effeis utiles ci-dessus indiqués.

Dès que tout le suc clair de la chaudière à déféquer est passé, on verse sur le filtre Île liquide trouble mis à part au commencement de la décantation, puis on y fait couler le suc de la presse à écume.

Cette presse, à levier ou poids successifs.

reçoit dans une caisse en toile métallique, un sac à ouverture large et fendue, les écumes,

que lon enlève du fond de ia chaudière, à g L] ’ . pare av

l'aide d’une large écumoire en forme d’écope.

$ IV. — Évaporation.

En sortant du filtre, le liquide clair coule dans les chaudières évaporatoires à larges surfaces, comme l'indique la vue générale pour le traitement à feu nu, ({g. 281) Trois ou quatre üe ces chaudières reçoivent tout le liquide filtré, qui n’y occupe qu’une hauteur de 6 à 7 po.; elles l’'évaporent aussitôt rapidement par une vive ébullition à feu nu, ou par la vapeur forcée dans l'appareil Tayzor et Mar- TINEAU.

Dans ces derniers temps on a même appliqué à cette 1'° évaporation l'appareil Roru et Bayver, opérant dansle vide, puisles appareils DEGRAND, et DEROSNE qui fonctionnent d’après les mêmes principes ; puisenfin le système BRAME-CHEVALLIER, qui détermine l’évaporation la plus rapide au moyen de l’insufflation de l'air chaud.

Dès le commencement de l’évaporation, dans diverses fabriques , on ajoute au suc déféqué 1 pour 0/0 de son poids de noir animal fin. Dans ce cas, la clarification s'opère à 250 BaumÉ environ; on le fait couler des chaudières évaporatoires dans une chaudière plus profonde à clarifier; on y ajoute du sang (1 pour 0/0 environ) bien fouetté, dans 2 fois son poids d’eau, et mêlé préalablement avec 2 seaux de sirop que l’on a laissé refroidir. On chauffe vivement, à l’aide du robinet à vapeur, et, à défaut, en allumant un feu vif. Ce chauffage doit commencer un instant avant de verser le sang étendu, et dès que celui-ci est rapidement brassé dans la chaudière, on laisse en repos l’ébullition se manifester; puis, aussitôt que celle-ci a lieu , on cesse de chauffer; on laisse reposer 2 ou 3 minutes, puis on souüre sur un filtre Dumonr de la manière suivante.

$ V. — Deuxième filtration.

Dès que l’écume albumineuse est bien formée à la superficie, on décante avec précaution à l’aide de la cannelle inférieure, et le plus possible à clair, afin d'éviter que le filtre ne s’obstrue par des flocons aibumineux trop abondans.

On est plus assuré d’une filtration rapide, en passant d’abord la clairce dans les filtres TayLoR. Dans ce cas, on ne laisse pas reposer un seul instant ; au moment où l’ébullition se manifeste, on vide par un large robinet tout le mélange liquide de la chaudière dans les hltres.

Depuis l’application mieux entendue des filtres DumonrT,onaessayé de supprimercomplè- Lement la clarification au sang. Onfiltre, dans ce cas , à trois reprises; ainsi, après la {re fillation ci-dessus décrite du liquide désigné, où évapore sans addition de noir fin et jusqu'à 12° BAUMÉ ; alors on tire au robinet tout le liquide, sur un filtre à noir en grains, on dirige dans une chaudière le liquide filtré, ün évapore rapidement jusqu'à 25°, puis on filtre pour la troisième fois, mais sur un filtre Dumonr, chargé de noir en cris neuf.

Le sirop devenu limpide. estprêià éprouver

la cuite ; il donne plus de cristaux d’une plus belle nuance ; en effet le sang ayant été supprimé n’y laisse plus une partie de sa matière soluble et altérable, et le sirop n’est plus soumissans évaporation à un chauffage d’une dermiheure au moins que durait la clarification.

Voici maintenant la description des appa:

reils de filtration dont nous avons parlé jusqu'ici.

Filtres TavLor. Ces filires, dont les détails sont représentés dans les fig.288 à291 offrent un moyen simple demultiplier les surfaces filtrantes dans une enveloppe resserrée, semblable en cela aux filtres plissés des laboratoires, eic. Un sac B (fig. 288) de tissu plucheux de coton, d'environ 18 pouces de large sur 3 pieds de long, est introduit et contenu dans un fourreau A, ouvert des deux bouts, en toile forte et claire. Ce dernier, bien plus étroit (6 pouces de large), maintieut le premier tout irrégulièrement plissé, comme 1l est indiqué en A’, sans que l’on prenne aucune peine pour obtenir cet effet.

Le sac et l'enveloppe, ainsi l’un dans l’autre, sont adaptés aux ajustages coniques et à bourrelet C (fig. 289), à l’aide d’une corde, ou, plus simplement aujourd’hui, en les passant entre les parois extérieures des ajustages et un anneau de fer D, puis serrant fortement l’anneau en le faisant baisser. On conçoit que dans cette position le poids du sac et de son enveloppe, plus celui du sirop et du noir, lorsqu'on y verse le liquide de la clarification, déterminent une forte pression de l’anneau contre les tissus, l’ajustage conique et son bourrelet, rendant ainsi cette jonction très solide et hermétiquement close. Tous les ajustages, au nombre de 12 sur 2 rangs ou de 18 sur trois rangées, soutiennent ainsi autant de sacs dans leurs enveloppes A (fig. 290); ils sont soudés au fond d’un réservoir plat en cuivre étamé Evuen coupe dans la fig. 290 et par-dessus dans la fig. 291, soutenu par une caisse ou

Fig. 288. Fig. 290,

Fig. 291.

Fig. 289.

coffre clos en bois doublé de cuivre mince. C'est dans ce réservoir que l’on fait couler le produit de la clarification , et le liquide est aussi-

| Lôt distribué dans tous les sacs correspondans aux {2 ou {8 ajustages; un2‘'récipient àclairce

cnap. 15°.

F, reçoit le sirop filtré, uis le réunit dans un seul tuyau, qui le conduit au réservoir G à clairce.

On voit, que des panneaux H, H”, doublés de feuilles en cuivre étamé, entourent de tous côtés les filtres , afin de les préserver de l’action réfrigérante de l'air ambiant. Ordinairement on n’enlève qu’un seul de ces panneaux, celui qui forme la devanture en H, pour placer les sacs, puis les ôter. Cette dernière opération se fait en soulevant chaque sac, poussant l’anneau mobile D, dégageant les bords des sacs, puis laissant descendre ceux-ci afin d'aller les verser dans la chaudière où doit commencer leur lavage par l'eau.

Filtres Dumonr. Les fig. 292 et 293 présen-

h PLAIT ITITE TI

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\ ME: Le us

tent les détails d’un de ces filtres, l’une en coupe verticale et l’autre en coupe horizontale. À, caisse en bois doublée de cuivre mince étamé ; B, cannelle en cuivre jaune soudée à la doublure; C, faux-fond percé de trous comme une écumoire et soutenu sur trois tasseaux cylindriques en tôle de cuivre; D, 2e faux-fond mobile ,‘percé de trous comme le premier, et représenté vu par-dessus dans la fig. 294. Deux carrés de toile claire, de Ja

Fig. 294.

andeur des 2 faux-fonds, doivent garnir un le dessus du 1‘ faux-fond, l’autre Île dessous du faux-fond supérieur. E, cannelle engagée dans le filtre et soudée à sa doublure; la clef F est mue par un levier, à l'extrémité eee agit une boule en cuivre G, pleine d'air, et

ottant sur le sirop. Ce mode simple de régler l'écoulement maintient le sirop à 1 po. constamment au-dessous des bords du filtre, sans qu’on s’occupe d’un autre SOIn, une fois la filtration en train, que d'alimenter le réservoir général des filtres H et d'ouvrir le AGRICULTURE.

TRAITEMENT DU JUS

28ÿ robinet qui communique avec le tube commun I des filtres Dumonr. J, tube communiquant avec l’espace sous le premier fond et servant à dégager l’air enfermé sous ce fauxfond , et celui qui est refoulé dans les interstices du noir par l'infiltration du sirop; K, couvercle en bois revêtu à l’intérieur d’une feuille de cuivre étamé; il s'ouvre en deux parties, en sorte que l’on peut examiner ce qui se passe dans le filtre en soulevant seulement la portion antérieure, comme l'indique la fig. 292, par une coupe verticale. L, tuyau muni dentonnoirs pour recueillir le produit de la filtration de tous les filtres; L? gouttière en avant du tuyau ci-dessus, dans laquelle on fait couler la clairce, lorsqu'elle passe trouble , à l’aide d’un bout de gouttière à bec I, afin de la conduire dans un petit récipient particulier. On enlève le bout de gouttière F, dès que la clairce coule limpide ; alors elle est dirigée par les entonnoirs dans le tube L,, qui conduit au réservoir à clairce. M, massif en maçonnerie ou bâtis en charpente, sur lequel sont posés tous les filtres.

$ VI. — Cuite ou deuxième évaporation.

Cette opération importante s’est pratiquée de diverses manières et a donné lieu, soit dans l'extraction du sucre des betteraves, soit dans le raffinage des sucres, à plusieurs inventions brevetées. Ici nous nous bornerons à indiquer les principaux procédés en usage : cuite à la bascule, à feu nu; cuite à la vapeur forcée (Tayror); cuite dans le vide relatif (Rorm, BAyveT, DEGRAND et DEROSNE ); appareil à colonnes (CHaAmpoNNois); rapprochement par insufflation d’air chaud (BRrAME- CHEVALLIER). Quant au SYSTÈME D’Howar», c’est au raffinage que ce dernier mode de cuire le sucre est appliqué jusqu’aujourd’hui et seulement en Angleterre. C’est un des plus dispendieux de 1 établissement, d'entretien et de réparations.

L'ancienne méthode de cuite en chaudières fixes , chauffées à feu nu , réunissait les inconvéniens d’une durée longue et d’une température élevée; on y a généralement renoncé.

1° Cuite dans la chaudière à bascule.

Ce moyen de rapprocher les sirops au degré de cuile fut un perfectionnement remarquable à l’époque où M. Guiccon imagina de substituer cette sorte de chaudière aux chaudières fixes. Dans ces dernières , l’évaporation durait 30 à 45 minutes; dans celles de M. Guic- LON , la cuite pouvait être faite en 6 à 8 minutes. Dans le 1: cas, l’altération, augmentée encore par la masse, était au-delà de six fois plus grande que dans le 2e; aussi s’empressat-on de l’adopter dans toutes les raffineries , puis ensuite dans les fabriques de sucre indisène, puis enfin dans plusieurs habitations coloniales où l’on extrait le sucre de cannes.

C’est encore aujourd’hui la construction la plus simple et la moins dispendieuse de 1<° établissement ; elle convient surtout aux petites exploitations. Nous avons décrit à la page 194 (fig. 207 et 208) la chaudière à basculeetnous renvoyons à cette description ; nous ajouterons seulement ici qu'il y a devant et au pied de cette chaudière, dans les fabriques de su-

cre, un rafraichissoir ou réservoir eu cuivre, dans lequel la chaudière basculant verse suecessivement les cuites. Ce vase peut être posé sur des roulettes ou galets, afin de les faire

asser dans l’empli, chambre où se disposent es formes dans lesquelles le sucre doit cristalliser en masse.

Le sirop filiré ou clairce, contenu dans un réservoir dont le fond est un peu élevé au-dessus des bords de la chaudière à bascule, se verse à volonté dans cette chaudière, à l’aide d’un robinet. Il convient, pour la rapidité de l'opération, que la clairce n’occupé qu’une hauteur de 18 lignes à 2 pouces. Le feu étant fort actif, l’ébullition vive s’établit en moins d'une minute dans toutes les parties de la chaudière; souvent le sirop visqueux , surtout en raison de ce que l’ou n’a pas employé pour la défécation une dose suffisante de chaux, s'élève en mousse trop volumineuse, et mouillant incomplètement le fond, pourrait brûler. On diminue cet inconvénient en faisant crever avec rapidité les bulles accumulées formant la mousse; pour cela on jette une petite quantité (4 ou 5 grammes) de matière grasse; on se sert plus ordinairement de beurre pour obtenir cet effet ; il est si prompt qu’il semble avoir quelque chose de magique. Au moment où le sirop visqueux s'élève en mousse et va déborder, on projette au milieu une boulette de beurre; à l'instant la mousse s’affaisse et la vapeur se dégage facilement. Il est parfois utile de renouveler l'emploi du beurre pendant la durée d’une cuite; le suif produirait un effet analogue, mais par sa rancidité il pourrait donner lieu à un goût désagréable.

Un phénomène inverse a été observé récemment; c’est l’immobilité des sirops à la cuite; il paraît tenir à l'excès de caaux qui, combiné au sucre (saccharate de chaux) retiendrait l’eau avec une telle force qu’on ne peut que difficilement l’en séparer sans une profonde altération. L'appareil BRAME-CHEVAL- LIER , Soit par l'agitation forcée qu’il imprime à la clairce, soit par l'acide carbonique qu’il y introduit avec l'air, remédie le mieux à ce grave accident.

Modification dans la cuite à feu nu. Afin de simplifier la construction de ses chaudières et d'y remplacer plus promptement les sirops cuits, M. GuiLLon a depuis imaginé de les laisser fixes, de les disposer ainsi qu’on le voit en coupes longitudinale el transversale dans les fig. 295 et 296 à côté les unes des autres et

LR ETS 7 / \ |

lue

Fig. 295. Fig. 296.

de les tenir assez étroites et longues (10 po. sur 6 à 8. pi.) pour que le sirop cuit fût chassé en une nappeuniforme par le robinet B qu’on ouvre en même temps que le robinet A.

Cet ingénieux ustensile a été désigné sous le nom de poissonniére, et appliqué avec succès à rapprocher les clairces Se le raïfinage, il

serait sans doute très convenable dans des fabrications d’essai ou de petites manufactures annexes d'exploitations rurales.

On a proposé divers moyens de reconnaître le terme de l’évaporation, le point de rapprochement convenable, ou degré de cuite, de la clairce pour que la cristallisation en masse se fit bien. Naguère encore nous avons vu, dans de grandes usines, les chaudières fixes munies de thermomètres, indiquant ce terme.

On conçoit en effet que la densité du liquide augmentant avec l’évaporation de l’eau, la température de lébullition augmentait en même temps.

Mais déjà dans les cuites durant 30 à 45 min., les indications du thermomètre étaient trop lentes; le remplacement des thérmomètres casses soumettaient aux variations entre ces divers ustensiles; à plus forte raison ces inconvéniens, beaucoup plus graves pour des opérations faites en 6 à 10 min. devaient-ils faire renoncer à l'emploi de ce moyen. Il en fut de même des divers aréomètres essayés, plus lenis encore et plus difficiles à consulter , en raison de la viscosité des sirops rapprochés; nous ne nous arrêterons donc pas plus long-temps à ces procédés imparfaits.

Le mode le plus généralement adopté, soit dans la fabrication, soit dans le raffinage du sucre, consiste à passer horizontalement et avec célérité, une écumoire dans toutes les parties du sirop bouillant, à relever la lame verticalement, effleurer aussitôt sa surface avec le bout de l’index , poser celui-ci sur le pouce et écarter vivement les doigts, en regardant l'effet du liquide interposé; s’il forme un filet qui, en se rompant, se replie en crochet, le rapprochement du sirop est à son terme.

Un autre moyen simple, consiste à souffler fortement sur la face de l'écumoire, relevée et légèrement secouée; si alors une multitude plus ou moins grande de globules légers s’envolent en arrière, la cuite est terminée et

lus ou moins rapprochée. Avec un peu d’ha-

itude, ces procédés simples suffisent au but qu'on se propose; et d’ailleurs, quelques cuites trop rapprochées se corrigent par quelques autres poussées moins loin et que l’on y mélange à dessein.

Dès que le terme de la cuite est reconnu, on tire la chaine de la bascule, et le sirop cuit tombe dans la chaudière dite rafraichissoir.

Le produit de 6 à 8 ou 10 opérations, étant ainsi rassemblé dans un rafraîchissoir, on roule celui-ci dans l’empli, et on le remplace par un autre vide; ou encore deux rafraichissoirs contigus sont à portée de la chaudière, en sorte que, lorsque l’un est rempli, on tourne une gouttière courte qui y dirigeait les cuites, dans le sens opposé, et l’autre rafraîchissoir commence alors à se remplir.

Ce dernier mode est préférable ; i} permet de réunir un plus grand nombre de cuites, et de commencer le grainage ou cristallisation sur de plus ou moins grandes masses, ce qui modifie à volonté la cristallisation. Il évite d’ailleurs le déplacement du rafraichissoir si l’empli est très près de l'atelier où se termine la concentration.

Lorsque l'on se propose d’épurer le sucre brut par un claircage, on ne réunit que 4 cuites dans le 1*" rafraichissoir ; on porte directe-

CiaP. 15°.

ment leur produit dans les formes, afin que la cristallisation commençant et se terminant dans ces derniers vases, y soit plus régulière et laisse ensuite mieux écouler le sirop.

Pendant la cuite, les sirops se colorent et s’altèrent toujours plus ou moins, suivant qu'ils sont plus ou moins impurs. Les principales causes de ces altérations sont l’élévation de la température, et surtout la durée de l'opération. Quelques personnes avaient attribué la plus grande influence dans cette occasion, soit à la température élevée soit à l’action de l'air, favorisée par la chaleur. Il est d'autant plus important de réfuter ces opinions, qu’elles ont donné lieu à des dispositions inutiles pour exclure l’air en conservant la pression atmosphérique, et même à des spéculations ruineuses, fondées sur un rapprochement à basse température en augmentant la durée de l'opération. Démontrons en premier lieu, par une citation succincte des faits, que l’action d’une température douce et prolongée est beaucoup plus nuisible que celle d’une haute température, produisant une évaporation très rapide.

D'abord, il a été bien constaté que l’ébullition pendant 30 à 45 min., suivant l’ancien usage de cuire, foncait beaucoup plus la couleur, et rendait incristallisable une bien plus grande proportion de sucre, que la cuite rapide en 6 à 10 min. dans la chaudière à bascule. Une évaperation lente à une température au-dessous de l’ébullition obtenue par le chauffage à la vapeur, loin de produire l’effet attendu, donna, dans de grandes exploitations , des sirops d’une couleur brune foncée, totalement incristallisables. Les essais d’évaporation lente, soit à feu direct, soit au bainmarie , furent aussi malheureux. Quart à l’action de l’air, loin de la considérer comme extrêmement préjudiciable, elle doit être re-

ardée comme à peu près indifférente pour es sirops en concentration , et quelquefois favorable. En effet des expériences comparatives, dans l'air, dans le vide et dans l’acide carbonique ou l'azote, m'ont donné des résultats sensiblement égaux pour des températures et des durées de temps égales. Voici d’ailleurs ce que nous avons observé dans des opérations en grand , où l’on a profité de l’action de l'air atmosphérique pour accélérer l’'évaporation.

M. DEROSNE essaya un système de rapprochement rapide des sucs déféqués, en se fondant sur la vitesse de l’évaporation des liquides en couches excessivement minces exposées à l’air. Des tissus imprégnés de liquide chaud, des chaudières plates à peine recouvertes d’une ligne, multipliaient considérablement les surfaces, et cependant l’action de l'air, à laquelle une si grande prise était offerte constamment, ne produisit que l'effet désiré, de hâter le rapprochement sans altérer le sucre cristallisable.

Une chaudière circulaire, plate, dans laquelle un agitateur, mü avec rapidité, renouvelait sans cesse et multipliait les surfaces du sirop bouillant en contact avec l'air, fut employée avec le même succès par M. Dumoxr, puis par plusieurs autres confiseurs.

Un tambour ou cylindre d’un grand diamètre, tournant horizontalement sur son axe et

TRAITEMENT DU ‘JUS

plongeant à peine dans le sirop bouillant d’une chaudière inférieure, emportait dans sa rotaüon une couche mince du liquide chaud qu'il exposait ainsi, sur une superficie très étendue, à l’action de l’air; la rapidité seule de l’évaporation parut avoir son influence utile, et une patente fut prise à Londres, pour ce nouveau mode de cuite.

Mais une démonstration plus complète encore résulte de lapplication de l'air chaud, insufflé au travers du sirop, car dans ce système l’évaporation a lieu exclusivement par action de l'air, comme espace incessamment renouvelé, la température restant toujours au-dessous de celle de l’ébullition malgré la pression atmosphérique. Or, si le contact de l'air était une cause sensible d’altération, l’effet produit en ce sens dans l’appareil BRAME- CHEVALLIER devait être à son maximum, tandis qu’au contraire, il est un de ceux qui conservent le mieux au sucre ses propriétés, et notamment la faculté de cristalliser.

Il est donc bien démontré que l’action de l'air dans l’évaporation des sirops n’est pas sensiblement nuisible, et qu’il faut s’attacher, dans les opérations de ce genre, surtout aux moyens de diminuer la température et le temps.

Nous décrirons ici les principaux appareils à concentrer les sirops, et nous indiquerons les particularités dans la conduite des opérations qui leur sont relatives.

2° Appareil de TayLor pour cuire les sirops par la vapeur à haute pression.

La fig. 297 représente en élévation cet appareil vu du côté de l’arrivée de la vapeur ; la fig. 298 est une coupe faite par le milieu de sa longueur ; la fig.299 en est un plan vu en dessus; la fig. 300 est une coupe horizontale, dans l'axe d’une partie des tubes dans lesquels circule la vapeur et de leurs robinets. À, chaudière en cuivre posant sur 4 colonnes en fonte, qui elles-mêmes sont fixées sur un massif en pierre. B, grands tubes en cuivre, placés à égale distance au fond de la chaudière, où ils forment une grille horizontale enveloppée par le sirop à cuire. L'un des bouts est fermé et de forme hexagonale, pour donner prise à la clef avec laquelle on les visse dans la pièce C. Cette pièce est terminée d’une part par un cône percé latéralement (fig. 300), comme la bague en cuivre qui l'enveloppe, pour permettre la libre communication entre les tubes extérieurs B et le tuyau coudé F; elle est supportée à l’autre extrémité par la pointe d’une vis 7(fg.299). A l’aide de cette disposition on peut reléver la grille en la faisant pivoter autour de l'axe, et nettoyer le fond de la chaudière. D, (fig. 300}, autres tubes renfermés dans les premiers, avec lesquels ils communiquent; ils sont également vissés dans le diaphragme &, qui sépare en 2 parties l’intérieur de la pièce C. E, robinet à double orifice, que l’on ouvre ou que l’on ferme à volonté par la clef b. Le 1er orifice €, sert à l'introduction de la vapeur qui arrive par le tuyau d de la chaudière où elle se forme, et qui se rend dans les tubes D lorsque cet orifice est ouvert, comme l'indiquent les détails des /ig. 300, 301, 302

Fig. 299.

ARTS AGRICOLES : FABRICATION DU SUCRE DE BETTERAVES. Fig. 298.

Fig. 304.

303 La vapeur, après avoir circulé dans ces tubes et ceux qui les enveloppent, sort condensée par l’ouverture e, pour retourner au générateur. F, tuyau recourbé établissant la communication entre les grands tubes D et le tuyau de sortie G, qui ramène à la chaudière la vapeur condensée. H, robinet placé au-dessous et au centre de la chaudière pour la vider , lorsque le sirop est cuit. Afin de faciliter cet écoulement, le fond de la chaudière est légèrement concave; dans d’autres appareils dont la chaudière se vide à l’extrémité, elle est seulement un peu inclinée.

Fig. 301. Vue extérieure du robinet E, des tuyaux d'entrée et de sortie de la vapeur, et d'un fragment de la pièce C, dégarnie des tubes quiviennent s’y fixer. Fig. 302. Coupe ver- Ucalesuivant XX de la fig. 300. Fig. 303. Coupe suivant laligne YY. Fig. 304. Détails d’une parue de la traverse I, qui maintient l’écartement des tubes B.

Jeu de l'appareil. Lorsque le sirop qui découle du réservoir placé au-dessus de la chaudière À a rempli environ le tiers de celle-ci, on ouvre le robinet E, pour permettre à la vapeur d'entrer par l’orifice e, et de se précipiter dans les tubes intérieurs D; elle passe ensuite dans les grands tubes B, qu’elle traverse dans toute leur longueur, pour revenir avec l’eau condensée vers le diaphragme a, et se rendre de là au générateur par l’orifice e, que le robinet E ouvre en même temps que le premier c.

Cette circulation de la vapeur, qui est exprimée par la direction des flèches dessinées sur les figures, continue jusqu’à ce que le sirop , dès les premiers instans mis en ébulli- Uon, soit arrivé au terme de cuisson, ce qui a le plus ordinairement lieu au bout de 12 à 15 minutes; alors on ferme le robinet E, et

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Fig. 297.

l’on ouvre celui H, placé sous la chaudière, pour laisser écouler le liquide, qui, aussitôt déversé, est remplacé par celui que l'on fait de nouveau arriver du réservoir, afin de recommencer une semblable opération. L’appareil, travaillant ainsi pendant une journée de 12 heures , peut cuire une quantité suffisante de sirop pour obtenir 400 pains de sucre pesant chacun 5 kilogr. Désirant éviter de répandre dans l'atelier la vapeur que produit le sirop pendant l’ébullition, M. BAY ver a recouvertla chaudière À de planches K (fig. 298), lais= sant une ouverture antérieure L, par laquelle l’air se précipite , en vertu du tirage que détermine l’échauffement produit par un corps de cheminée verticale M, dans une double enveloppe en bois N.

La densité des solutions augmentant, et avec elle la température de leur ébullition, puis enfin la pression correspondante de la vapeur , il faut que la chaudière génératrice, les tuyaux de communication, et enfin les tubes chauffeurs, soient disposés pour une production de vapeur sous la pression de 3 atmosphères.

Du reste, le degréou terme de la cuite se reconnait, et la mise dans les rafraichissoirs a lieu, relativement à ce procédé, comme pour la chaudière à bascule ; les avantages qu'il présente sont : 10 d'éviter plus facilement les résultats d’un coup de feu, puisqu'il suffit de fermer l’accès à la vapeur pour arrêter le rapprochement; 20 d'éviter lacaramélisation d'une couche de sirop adhérente à la chaudière basculée, effet qui s'aggrave promptement si la clairce (sirop clarifié) n’est pas versée dans cette chaudière en même temps qu’elle est replacée sur le feu (1); 30 que le même foyer chauffant la chaudière à produire la vapeur, il ne faut pas enlever le feu, perdre une grande

. (4) Le perfectionnement de la cuite à feu nu apporté chez M. Guiczon, par la construction des chaudières dites poissonniéres Gi-dessus décrites diminue beaucoup cet inconvénient,

cHaAPr. {5°.

partie de la chaleur du combustible et des parois du fourneau chaque fois que l’on cesse de cuire; qu’enfin, et par suite des 2 16rs avantages, les sirops moins altérés cristallisent mieux et plus abondamment.

3° Appareil d'Howard.

Le procédé d'Howarp, évaporant aussi vite à une température plus basse, ainsi que les nouveaux systèmes précités, sont sous ces rapports préférables encore. i y

Le procédé d'Howanrp exige un appareil composé de 3 pièces principales : 10 une chaudière d’évaporation chauffée par la vapeur; 20 un réfrigérant; 30 une pompe à fare le vide. Il est fondé sur les mêmes principes que ceux de Rorn et de Drcraxr. Nous nous attacherons plus particulièrement à décrire ces derniers, qui, moins dispendieux de ier établissement, nous paraissent mériter la préférence, en France surtout, où ils ont déjà présenté de très bons résultats.

40 Appareil de Roth et Bayvet.

L'appareil Rorx (1) dispense de l’emploi d’un moteur, le vide étant produit constamment de 21 à 23 pouces de mercure par une très petite portion de la vapeur servant au chauffage. 11 se compose d’une chaudière à double fond en cuivre , assemblée avec un dôme ou coupole de même métal, hermétiquement fermée. L'espace compris entre les deux fonds est chauffé par la vapeur provenant d’un générateur qui la distribue aussi à volonté dans l’espace sous le dôme et dans le réfrigérant, pour produire le vide; enfin, dans un serpentin ou tuyau contourné en spirale, placé sur le fond intérieur, où elle circule constamment pour activer la cuisson du sirop.

Aussitôt que, par une forte injection de vapeur, la chaudière et le tambour réfrigérant sont purgés d'air, et que le vide y est établi par la condensation, la clairce à rapprocher, contenue dans une bassine contigué, s’y précipite. :

A mesure que la vapeur est produite dans la chaudière, elle passe dans un réservoir réfrigérant, dont l'air a d’abord été chassé, puis où elle est condensée par un courant d’eau froide , qui se répand en pluie dans l’intérieur du vase. L’eau de condensation, dont la température est élevée de 40 à 45° par le calorique enlevé à la vapeur, peut être quelquefois utilisée pour divers usages. La preuve ou degré de cuite se prend au filet ou crochet; une sonde très simple et d’un usage commode, adaptée sur la chaudière, permet de retirer une petite portion du sirop sans laisser entrer l’air.

Dès que le sirop est cuit au degré ordinaire, en tournant un robinet on le fait écouler dans un rafraichissoir placé au-dessous ou à côté de la chaudière. On peut à volonté réchauffer dans la chaudière ou dans le rafraichissoir

our faciliter le commencement de la cristalisation.

TRAITEMENT DU JUS. 293

Voici les avantages principaux qu'offre cet appareil :

19 Il opère avec une grande célérité; un appareil dont la chaudière a 6 pieds de diamètre peut suffire à une raffinerie qui fond 25 mi}liers de sucre par jour, comme à une fabrique où l’on évaporerait journellement 300 hectolitres de jus. Si l’on ajoute une 2e chaudière semblable de 4 pieds de diamètre, la totalité de l’évaporation, à partir de la 1re filtration, pourra se faire dans les 2 chaudières; la plus petite ne servant qu'aux sirops clarifiés.

2° La durée d’une cuite est de 20 minutes:

elle représente 30 pains relativement au grand modèle de 6 pieds de diamètre.

3° La température à laquelle s'opère la cuite des sirops, pour des charges moyennes, est de 55 à 600 R. On pourrait opérer au-dessous de ce degré, mais ce serait sans avantage bien marqué, puisqu'il faudrait diminuer la charge, augmenter la proportion d’eau de condensation, et employer plus de vapeur pour former le vide.

40 Dans ce système on ne fait pas habituellement usage de réchauffoirs, comme dans l’appareil d'Howarp; et après chaque opération on se contente de laisser la cuite quelques minutes dans le rafraichissoir avant de porter dans les formes, et le grainage commençant rapidement, on opale dans le rafraichissoir seulement, et l’on ne mouve plus dans les formes, même dans le raffinage.

50 Le nouvel appareil peut fonctionner par la vapeur à la pression atmosphérique ordinaire, et éviter ainsi les inconvéniens attachés à lemploi de la vapeur à haute pression. Toutefois, cette disposition n’est que facultative; l'appareil marche à moyenne et même à haute pression, sans qu’il en résulte aucun changement dans les conditions essentielles du système. Une tension plus élevée dans la vapeur chauffante accélère la vitesse des opéra- Uons.

60 On peut rapprocher dans la chaudière de Rorx des sirops qui, à raison de leur qualité inférieure, présentaient des difficultés insurmontables pendant la cuite à l’air libre. Elle permet aussi d'extraire du sucre cristallisé de quelques mélasses qui ne sont pas susceptibles d'en donner lorsqu'on évapore dans les chaudières à l’air libre. La consommation du combustible est dans ce système à peu près la même que dans celui de TayLor.

70 Toutes les vapeurs étant condensées dans cet appareil facilitent dans l’usine une grande propreté; de plus, en faisant disparaitre cette masse de vapeurs qui inonde ordinairement les raffineries et les sucreries de betteraves, on préserve les bâtimens d’une detérioration notable. :

80 Le nouvel appareil, appliqué au raffinage, ne nécessite pas de nettoyer les chaudières intérieurement , et après le rapprochement des sirops dans la fabrication de sucre de betteraves les nettoyages sont très faciles, car la température à laquelle la cuisson s’opère habituellement ne fait pas adhérer les corps

(4) M. Bayver, un de nos raffineurs les plus éclairés, en a fait usage depuis plusieurs années dans sa raffiperte de Paris, et a indiqué quelques perfectionnemens ; le plusnotable est le chauffage simultané en dedans et en dehors, enfin MM. Rorx et Bayver viennent d'ajouter un réfrigérant qui supprime la plus grande partie de la dépense de l’eau dans les localités où l'on a peine à s'en procurer. Ce réfrigérant est décrit plus loin,

294 ARTS AGRICOLES : FABRICATION

étrangers aux surfaces chauffantes en contact avec le liquide. MS RE

90 Enfin, l'avantage principal qui résulte du système évaporatoire de M. Rorx appliqué aux usines à sucre, c’est que tous les produits qu'on obtient sont d'une nuance moins foncée et de meilleur goût; que la quantité des sirops incristallisables est diminuée dans une proportion sensible, si on le compare aux appareils précédemment construits. Quant à ceux établis plus récemment encore , notamment ceux de MM. BRAME-CHEVALLIER, DEGRAND, CHaAn- PoNNoIs , ils présentent à un degré plus ou moins élevé les mêmes avantages.

La quantité d’eau nécessaire dans le travail est de 5 hectolitres par hectolitre de sirop à

Fig. 309.