C. Ejcamen des gaz produits avec la tourbe

L'examen du gaz provenant de la tourbe (i) brûlée dans Je générateur qui avait servi au bois, a conduit M. Ebelmen à des observations intéressantes sur la diiTérence qull y a entre ces deux combustibles brûlés de cette manière. En ofiet^ lorsque les gaz provenant du bois renfermaient tout Toxygène atmosphérique à l'état d'oxyde de carbone, les

gaz provenant de la tourbe ne contenaient que les -^ de

Toxygène atmosphérique à l'état d'oxyde de carbone, comme le montrent les analyses -suivantes :•

Acide carbonique 7 9 3a i <> > 79

Oxyde de carbone 22 ,63 21 ,o4

Hydrogène ^99^ 9*36

Azote 64* 1 3 58, 80

Le litre de gaz sec à zéro et a la pression de o"*^ 760 avait donné o^'^SSô de produits liquides.

Il aurait donc fallu, pour convertir en oxyde de carbone tout l'acide carbonique produit en premier lieu par l'action de l'oxygène sur le carbone de la tourbe, une colonne de cette dernière plus élevée que celle du bois. Et cette différence provient de ce que le charbon de tourbe est moins disposé à se chahger en acide carbonique et en oxyde de carbone, que ne l'est le charbon de bois. Sous ce rapport, il se rapproche donc du coke.

D. Examen des gaz produits avec le coke.

M. Ebelmen s'est assuré, en alimentant un générateur

(t) < eit€ tourbe donnoU à la «listillatîon 70,4 à% natlèret toUUl60>

. ,. . ^ . i a6,a de charbon,

et LiMOil «Il r*.fclu formi d. ^ 3^ ^^ ^^^^

{ I90 ) avec da coke^ de la possibilité de produire des gaz capables de «chauffer un four à réverbère de mazerie. En brûlant i54 kilogrammes de coke avec de Tair chauffe a la temperature de 1 60 à 180^, on liquéfiait 3oo kilogrammes de fonte.

Les gaz étaient formés de

Acide carbonique ^9 73

Oxyde de carbone 33,54

Hydrogène i ,47

Azote 64 9 10

Hydrogène sulfuré. o, 16

11 est difficile dVxpliquer l'existence de l'acide sulfhydrique a une température aussi élevée que l'est celle des gaz au seiq desquels il se trouve, si l'on n'admet pas qu'il est le résultat d'uuQ combinaison produite à une température inférieure à celle où se trouvent les gaz dans la région de la tuyère; car il ne serait pas absolument impossible qu^il existât à une température très-élevëe du soufre et de rhydrogène dans un état tel, que, par un abaissement de température, ils s'uniraient ensemble. Peut«*ètre les gaz contenaient-ils encore dn sulfure de cai^ne. Quoi qo^il en soit, il est vraisemblable qu'an moyen de la chaux et des battitures de fer, on pourrait dépouiller les gaz de leur soufre.

oMxavÀTieiis vr cxf^ibhcis soa la cAaBomsATiofi ov bois pae ta

pmoGÉnA omuiifAïaa.

Nous terminerons ce Rapport par l'exposé d'observations et d'expériences de M. Ebelmen sur la carbonisation da bois, opérée, non par distillation en vase clos, mais par le procédé ordinaire pratiqué dans les forêts.

Si la théorie du procédé par distillation est très-tiraple, parce qu'elle est un cas de la décomposition que les ma-

( «9t ) tières organiques fixes éprouvent lorsqu'elles sont soumises à une température capable de surmonter l'affinité mutuelle de Toxygèncy du carbone et de Thydrogëne qui constituent le ligneux dont le bois est principalement formé, il n'en est pas de même de la théorie de la carbonisation opérée par le procédé ordinaire des forêts. Il est donc tout simple que les recherches de M. Ebelmen Taient conduit a traiter les questions suivantes :

La chaleur nécessaire à la carbonisation provient-elle de la combustion de carbures d'hydrogène gazeux par l'oxygène atmosphérique qui pénètre dans la meule, ou bien de la combustion d'une portion de carbone?

Le carbone, en brûlant, produit-il de l'acide carbonique ou de Toxyde de carbone?

En6n, comment l'air se distribue-t-il dans la meule, et comment la carbonisation s'y propage-t-elle ?

La solution de ces questions, en donnant la théorie de la carbonisation, intéresserait sans doute la pratique relativement au rendement le plus fort qu'on peut atteindre par le procédé ordinaire, et relativement à la possibilité de réduire le bois en charbon roux d'une manière économique, et aussi simple, qu'on le réduit en charbon noir.

Les expériences de M. Ebelmen ont été faites à Audincourt) où le bois est réduit en charbon par le procédé ordinaire, auquel on a fait subir les modiâcations suivantes : on a pratiqué une cavité, une forme de chaudière, au centre de l'aire où la meule doit être établie^ les parois de celte cavité sont revêtues d'un mur en brique, et trois conduits souterrains, qui s'ouvrent à l'extérieur de la meule, partent de la chaudière en divergeant-, on charge la chaudière de menu bois bien desséché \ on la recouvre d'une plaque de tôle, et enfin on dispose dessus, et autour d'elle, la meule de bois. Chaque meule se compose de 5o a 60 stères de bois^ la carbonisation dure de quatre à cinq jours. Autrefois, une meule se composait de i5o à 180 stères de

( «9» ) bois, et la durée de la carbonisaliou était de douie à quinze jours.

Exposons maintenant les résultats des recherches de M. Ebelmen.

Il trouve que les gaz, puisés dans la meule a diverses époques de la carbonisation, sont composés de la manière suivante : si, en partant du volume d^azoïe, on suppose que Toxygène qui y correspond dans l'air ait été complètement changé en acide carbonique par la carbonisatioOf on trouve^ en soustrayant cet azote et cet acide carbonique de la totalité du gaz, un reste d'acide carbonique, d'oxyde de carbone et d'hydrogène, dont les proportions mutuelles sont les mêmes que celles où se trouvent les mêmes gu dans le produit gazeux du bois distillé en vases clos, et, pour les deux cas, la proportion de Thydrogène s^accroit à mesure que la carbonisation tire àsa fin.

On peut donc dire que, dans la carbonisation en meule, le bois se par^ge en deux portions : Tune est consumée pour fournir la chaleur nécessaire à la distillation de l'autre portion, et la combustion de la première portion résulte uniquement de l'union du carbone avec l'oxygène atmosphérique.

Voyons ce qui se passe après que le feu a été allumé dans la chaudière. La plaque de tôle s'échauffe, et le combustible menu, placé au*dessus, s'embrase^ l'air qui le brûle s'introduit par des évents pratiqués à la base de la couche de terre qui recouvre le bois dont la meule se compose, et forme ainsi une sorte de fourneau. On creuse d'autres évents, successivement du sommet de la meule â sa base, en ayant soin d'attendre, pour en ouvrir de nouveaux, que la carbonisation soit opérée dans les parties correspondantes à ceux qui ont été ouverts en dernier lieo, et qui se ferment spontanément par Taffaissement de h terre que détermine le tassement du charbon placé audessous. Les évents d'admission de l'air pratiqués à la base

( '93) de là meule restent ouverts pendant toute la durée de la carbonisation. Voici comnicut M. E^elmen comprend la propagation de la carbonisation. Au commencement, le charbon produit occupe un espace conique dont Taxe se confond avec celui de la meule, mais avec cette différence que celle-ci affecte la forme d'un cône droit , c'e8t*i-dîre dVn cône dont le sommet est en haut, et la base sur le sol» tandis que Tespace occupé par le charbon affecte la forme d'un c6ne renversé, dont le sommet pose sur le milieu de la plaque de tôle de la chaudière. A mesure que la carboni-* sation se propage, Tangle du cône devient de plus en plus ouvert, jusqu'à ce qu^enfin la carbonisation soit complète. Le charbon ainsi produit est soutenu par du bois incomplètement carbonisé, mais encore assez résistant pour ne pas se briser. Par la dessiccation et le commencement de distillation que les morceaux de bois ont déjà subis, il se produit entre eux un vide qui occasionne un appel de Tair extérieur par les évcnts pratiqués à la base de la meule.

On pourrait être surpris que Toxygène atmosphérique se porte sur le charbon solide plutôt que sur les gaz combustibles auxquels la distillation du bois donne lieu^ mais, en considérant que ces gaz sont mélangés de vapeur d'eau et d'azote, que leurs chaleurs spécifiques sont très-grandes, on verra que leur température est inférieure à celle où ils devraient être pour prendre feu.

loo parties de bois séché à Tair, soumises à une distillation en vases clos convenablement conduite pour obtenir le maximum de charbon, en donnent a5 ^ nous disons co/ii^enablement conduite, par la raison que le charbon produit en premier lieu par la carbonisation des couches extérieures du bois dans une distillation rapide, serait en partie converti en gaz par la réaction des fluides élastiques provenant de la carbonisation du centre de ce même bois.

M. E3>elmcn admet que la chaleur nécessaire h la carbonisation de lOO parties de bois séché à Tair est représenter III. i3

par celle quti dégageraient 17,5 parties de caibone de ce boîsquî passeraient à Yéiai d'oxyde de carbone. Or, comme les 100 parties laissent h peu près cette quantité de charbon, on peut dire que la chaleur nécessaire à la carboni' sation du bois séché à Pair est a peu près égale à celle qui serait fournie par la conversion, en oxyde de carbone, du charbon produit par ces 100 parties.

L'économie dont Texécution de la carbonisation en menle serait susceptible consisterait, suivant M. Ebelmen, à opérer le développement de la chaleur au moyen d^m charbon de peu de valeur, tels que le menu des halles et le bois trop mince pour fournir un charbon de vente.

Enfin, d'après la manière dont M. EbcImen a envisage la théorie de la carbonisation en meule, il lui paratt difficile d'appliquer avec succès ce mode d'opérer à la production du charbon roux.

L'importance des Mémoires que nous venons d'exami^ ner, le grand nombre des questionstraitées par Tauteur, et Tinlérèt qu'elles présentent au point de vue de la science pure, aussi bien qu'au point de vue de l'application, justifieraient sans doute l'étendue de ce Rapport, quand même nous n'aurions pas à faire remarquer que ces Mémoires ont été présentés à l'Académie sans être l'objet d'aucune lecture propre à donner une idée de ce qu'ils valent. D^ns cette circonstance, la Commission appelée à les juger n'aurait pu, sans oublier sa mission, s'abstenir de faire connaître, d'une manière exacte et détaillée, des recherches poursuivies pendant plusieurs années avec autant de persévérance que de talent, et qui seront toujours citées honorablement comme un des premiers exemples où la science du physicien et du chimiste a concouru, avec le savoir d^

{ «95 ) riagénieur, à éclairer et approfondir un des sujets les plus importants de la métallurgie. M. Ebelmen mériterait toute la reconnaissance des amis des sciences utiles si, en soumettant à une révision générale Tensemble des matériaux qu'il a publiés successivement, il les coordonnait dans un ouvrage spécial, de manière à donner plus de développements qu'il ne Ta fait k quelques explications théoriques; sans doute il rendrait Texposé de seâ importants travaux plus accessible à Tintelligence de ses lecteurs, par Tordre rationnel auquel il les subordonnerait..

Les recherches dont nous venons de parler atteignent donc le but que s'était proposé M. Legrand, sous-secrétaire d'État des Travaux publics^ lorsque^ frappé des avantages que pouvait avoir Femploi des gaz des hauts fourneaux, et autres foyers métallurgiques, il confiait à M. Ebelmeh Thonorable mission de les apprécier par 1^ voie de Texpérience, ainsi que nous Tavons déjà dit. Mais TÉtat ne possédant aucune usine où Ton puisse se livrer à de pareils travaux, les ingénieurs chaînés de les entreprendre sont dans la nécessité de recourir à Tindustrie particulière; dès lors, on conçoit la difficulté de trouver un établissement dont le chef consente à y admettre pendant plusieurs mois un étranger qui,' non -seulement prendra connaissance de ce qu'on y fait, mais y sera encore une cause de dérangements par les travaux qu'il a mission d'entreprendre. Après les noms de feu Jeanmairc, directeur de l'usine d'Audin-* court, de M. Bouchot, un des propriétaires des usines de Clerval, cités honorablement dans notre Rapport du a8 mars 184^9 pour avoir donné i M. Ebelmen les moyens de faire ses premières recherches, nous mentionnerons aujourd'hui le nom de M. Frerejean, maître de forges à Vienne, pour l'empressement qu'il a mis à donner au jeune Ingénieur des Mines les facilités et les secours de tout genre qui étaient nécessaires à l'achèvoment de son travail.

CONCLUSION

Les Mémoires dont nous venons de rendre compte éuiu destinés aux Annales des Mines, nous ne pouvons, malgré le désir que nous en avons, proposer a l'Académie de donner à M. Ebelmen la plus grande marque d'estime qu'elle accorde aux auteurs des travaux qui lui sont présentés, Tinsertion dans le Recueil des Mémoires des Savants étrangers^ en conséquence, nous bornons nos conclusions a demander son approbation pour les quatre Mémoires qui font l'objet de ce Rapport.

Les conclusions de ce Rapport ont été adoptées.

TROISIÈME DOCUMENT

EXAMEN

d'un

MÉMOIRE SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE

POUR OBTBMII^