Cuite

6° Cristallisation et emballage.

Traitement dos mélasses.

Lavage. — Le lavage a pour but de débarrasser les betteraves de la terre et des autres impuretés qui leur sont adhérentes. Dans les petites exploitation», les betteraves sont prises une à une, raclées à la main avec un couteau de manière à enlever les radicelles et, cela est très important, les pnrties endommagées ou malades. On les plonge ensuite dans l'eau, mais sans les y laisser séjourner. Dans les grandes exploitalioDs, on ne fait subir le raclage à la main qu'aux betteraves endommagées ou a celles qu"oii ne traite qu'à la fin «le la campagne. Les autres passent directement au dcbour- 6fur; c'est un grand cylindre creux, de bois, dont le pourtour est à claire-voie et qui plonge sous une légère inclinaison dans une caisse pleine d'eau. Le cylindre fait de 1 r. à 20 tours par minute; les betteraves pénètrent à l'aide d'une trémie par l'extrémité la plus haute et elles sortent par l'autre bout parfaitement nettoyées.

Exiraciion du jus. — Deux procédés sont en présence pour Textraction du jus : le pressage et le lavage méthodique. Tous deux ont leurs inconvénients.

Le pressage exige un matériel coûteux et embarrassant, une force motrice considérable, une manutention très grande, et encore De dunne-t-il pas directement la totalité du jus.

Le lavage méthodique a le tort d'introduire dans le courant de la fabrication une forte proportion d'eau, qui devra ensuite être éliminée à grands frais, et qui est d'autant plus inutile qu'il y a déjà dans la betterave vingt fois plus d'eau qu'il n'en

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faut pour tenir le sucre en dissolution. Voici en effet la composition moyemie des jus :

Eau 83.5

Sucre 10,5

Matières albuniinoïdes 1,5

Matières organiques et sels. . 4,5

Il est vrai de dire que cet inconvénient disparaîtrait compléiement si l'on opérait sur des betieravi's préalablement desséchées.

Quoi qu'il en soit, les opérations que comporte le premier procédé sont :

l" Le râpage;

2° Le pressage.

Le rdpage a pour but de déchirer les cellules et de faciliter la séparation qui doit se Taire sous la presse des partie solides et liquides.

Dans les répes ordinaires, les betteraves sont amenées par un plan incliné sur la surface extérieure d'un tambour cylindrique, tournant avec une grande vitesse et armé de dents ou de lames d'acier. Le principe de cet appareil est mauvais, car la force centrifuge tend à écarter du tambour et à enlever à l'action des lames les fragments non encore désagrégés.

Dans la râpe Champnnnois, au contraire, on a complètement évité cet iiifon\énieiit. Elle se compose d'un tambour creux, solidement fixé à une plaque de fondation munie de <ients sur son pourtour intérieur. L'arbre de rotation, qui pénètre dans l'intérieur du tambour, porte une palette rectangulaire fonrihue en fer destinée à entraîner les betteraves dans sou mouvement, tandis que la force centrifuge les presse fortement contre les lames.

Le pressage s'elfectue aussi dans des appareils assez dilTérenls.

Le plus imparfait est la presse à cylindre : c'est une sorte de laminoir. La pulpe est amenée par une toile sans lin entredeux gros cylindres qui tournent en sens contraire. L'imonvénieul de ce .".yslèrae est que la pulpe est pressée seulement pendant un temps très court ; aussi ne lai«se-t-elle échapper que ,tO pour 100 de jus. On a essayé de corriger ce défaut en augmentant le nombre des cylindres, mais la force motrice consommée e.<t alors devenue beaucoup trop considérable.

La presse hydraulique est très-employée ; «'est uu engin puissant, mais qui oblige

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à renTormer la pulpe dans des sacs. Ou obtient du premier jet 70 à 7o pour 100 de jus, d'oîi il suit que la pulpe en retient encore 20 à 25 pour 100. Pour atténuer cette perte, on peut soumettre les sacs sortant de la presse à l'action de la vapeur; celle-ci gonfle la pulpe, déchire les cellules encore intactes, et permet à une nouvelle pression d'extraire IS pour 100 de jus^ malheureusement la main-d'œuvre et le matériel nécessaire se trouvent par là même considérablement augmentés. Le procédé suivant paraît préférable : 15 à 20 pour 100 d'eau sont ajoutes à la pulpe au moment où elle sort de la râpe ou pendant le ràpage lui-même. La pulpe se gonfle, et, quand elle passe à la presse, elle donne beaucoup plus de jus, sans que le titre de celui-ci soit diminué; cela tient à ce qu'il n'y a pas mélange, mais déplacement, et que l'eau pure, absorbée par les cellules, chasse devant elle le jus sucré.

M. Robert de Massy a construit un appareil hydraulique dans lequel il fait agir direcienient la pression de l'eau sur la pulpe et supprime le piston. Un tronc de cône renversé, de près de 3 mètres de hauteur, percé de trous sur sa surface, est muni haut et bas d'un large rebord. Une toile ordinaire tapisse la surface interne du cône et vient se fixer sur les rebords inférieur et supérieur. Dans l'intérieur de ce cône fixe, pénètre une partie mobile composée d'une toilerendue imperméable par du caoutchouc, et d'un cône intérieur de fonte, muni lui aussi d'un rebord à la partie supérieure. On introduit la pulpe entre les deux toiles, puis on ferme l'appareil en appliquant l'un sur i'aulreles rebords supérieurs des deux cônei et les serrant par des boulons; à la partie inférieure, la toile imperméable vient se fixer sur le rebord du premier cône, et la pulpe est par conséquent enfermée de toutes parts entre les deux toiles. Cela fait, on boulonne le plateau inférieur sur un récipient muni d'une ouverture correspondante, et l'on fait arriver de l'eau à la pression de 10 atmophèresdans ce récipient. L"eau pénètre entre la toile imperméable et le cône intérieur et tend à appliquer les deux toiles l'une sur l'autre; le jus filtre alors à travers la toile extérieure et sort par les trous du second cône. Uq bassio placé sur le récipieal d

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pression permet de le recueillir. Cet appareil fonctionne très bien; avec 5 minutes de pression on obtient 80 pour °/o de jus.

EnOn. rappîireil qui semble le meilleur est la presse Becqueur. Elle a l'immense avan'age d'agir d'une manière continue.

Elle se compose de deux parties : d'un piston refoulant à chaque coup une quantité assez faible de pulpe (1 ou 2 litres), qui lui est fournie par une trémie ; et de deux cylindres criblés de trous et recouverts d'une toile métallique, entre lesquels la pression du piston force la pulpe à passer ; le jus s'écoule à travers les cylindres, et la pulpe épuisée est rejetée sur le côté de l'appareil. Le rendement est de 7o pour°/o.

Avec ces deux derniers appareils, on est forcé de recourir pour extraire une plus forte proportion de jus à l'nn des moyens indiqués pour la presse hydraulique, c'està-dire l'action delà vapeur après la pression, et une nouvelle pression, ou encore l'humectation de la pulpe avec 1 5 pour 100 d'eau avant la pression.

Le deuxième mode d'extraction des jus comporte deux opérations distinctes :

1° Le coupage;

2» Le lavage méthodique.

Le coupage consiste à réduire les betteraves en rondelles minces; il se fait au moyen d'un appareil sécateur quelconque.

Le lavage n élho lique est basé théoriquement sur les phénomènes de diffusion et d'osmose qui ont été découverts et décrits par M. Graham et Dutrochet.

Lorsqu'une dissolution, placée au fond d'un vase, est recouverte par une colonne d'eau sans qu'il y ait mélange, les substances dissoutes se diffusent dans toute la masse liquide, et au bout d'un temps plus ou moins long, la diffusion est com|)lète. Cette diffusion moléculaire, très développée chez les corps crislallisables comme le sucre, l'est au contraire à peine chez les corps incristallisables, tels que la gomme, l'albumine, etc. M. Graham a pu diviser tous les corps connus en deux classes : les crislullaides, qnï se diffusent très rapidement, et les colluides, qui se diffusent à peine. D'autre part, M. Dutrochet a montré que si deux dissolutions différentes sont séparées par une membrane, elles se mettent au bout d'au temps plus ou moins long eu équilibre

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de densité, les substances dissoutes traversant la membrane. Or, les cristaUoïdes ont la propriété de traverser les membranes infiniment plus vite que les colloïdes, de telle sorte que si une cellule de betterave est plongée dans l'eau, les cristalloïdes pisseront les premiers, et l'eau en contiendra bientôt la presque totalité, tandis que la cellule retiendra les colloïdes.

L'appareil qui a donné les meilleurs résultats avec le lavage méthodique est celui qui a été imaginé par M. Robert, directeur de la sucrerie de Seelowitz (Moravie), et qui est appliqué dans presque toute l'Allemagne.

Cet appareil se compose d'une batterie de seize vases cylindriques de cuivre disposés sur une même ligne horizontale. Le fond supérieur forme couvercle ; il peut s'enlever pour permettre d'introduire les matières ou fermer hermétiquement le cylindre. Les cylindres communiquent, à l'aide d'ajutages à robinet, placés à leur partie inférieure, avec un tuyau collecteur; à leur partie supérieure, ils reçoivent un tube pour le chauffage à vapeur, un tube communiquant avec un réservoir d'eau où la pression est maintenue à 1 atmosphère par une pompe, un tube communiquant avec un réservoir d'air comprimé aussi à 1 atmosphère. On voit que par un jeu convenable des robinets, ou peut à volonté remplir un des cylindres avec l'eau du réservoir, ou avec le jus d'un autre cylindre; le chauffer à une température quelconque ; chasser complètement le liquide qu'il contient, et remplacer celui-ci par de l'air.

On effectue le lavage méthodique à la température de 60 degrés, qui a été reconnue comme la plus avantageuse, et suivant les règles ordinaires de ce genre d'opérations : c'est-à-dire que la betterave neuve est d'abord traitée par le jus le plus riche, duis par des jus de moins eu moins riehes. et enfin par de l'eau pure pour terminer l'épuisement. On conçoit combien l'appareil de Seelowitz, où tous les mouvements de liquides se font par un simple jeu de robinets, facilite la manœuvre. M. de Mesmay, qui avait établi en France une extraction par lavage méthodique, mais dont l'appareil se composaitdunesérie de cuves ouvertes, avait dû bientôt y renoncer devant la complicatioa de maiu-d'œuvre qu'occasiouaaieut les

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mouvemenls de liquides, obtenus ii l'aide de siphons et de pompes à m.iiii.

M. Pclletan a élabli daus un assez grand nombre d'usines un appareil dit lévigateur, où le lavage niélhodique se fait à froid.

Lelévi^ateur se compose d'une gouttière de 5 mètres de long sur 0°',80 de large, inclinée de 15 degrés, et divisée en vingtquatre compartiments par vingt-quatre cloisons transversales. L'eau arrive par la partie supérieure et parcourt lentement ces vingtquatre compartiments ; la betterave, réduite en fine pulpe, suit le chemin inverse et remonte celte espèce d'escalier, grâce à la disposition suivante : une sorte de vis d'Archimède, dont les hélices sont formées de plaques de cuivre percées comme une écumoire, tourne dans la gouttière; la portion d'hélice qui se meut dans chaque compartiment y agite la pulpe, la rassemble et la transporte dans le compartiment supérieur tout égouttée, puisque l'hélice est percée de trous.

Le jus avant de quitter le compartiment inférieur traverse un diaphragme de toile métallique qui retient la pulpe.

Cet appareil, qui exige peu de maind'œuvre et donne un assez bon rendement, a le très grave inconvénient de faire perdre presque complètement la pulpe.

Au reste, tous ces appareils ont Je tort d'augmenter la dépense de combustible et la longueur des opérations par d'assez grandes quantités d'eau qu'ils introduisent en pure perle dans le courant de la fabrication ; mais quand on aura adopté le système de dessiccation des betteraves après la récolte, ils donneront des résultats bien préférables à ceux de l'autre méthode, puisque l'on aura 80 "/o d'eau en moins.

3° Traileinent des jus. — Le jus une fois obtenu, on le soumet à une opération nommée défécation.

La défécation a pour but de purifier le jus et de séparer les matières étrangères telles que l'albumine, les débris de cellules, etc., qui, combinées ou mélangées, rendraient l'évaporatiou de l'eau difficile, dangereuse pour la conservation du sucre, et empêcheraient en outre la cristallisation.

C'est principalement sur cette partie de la fabrication que s'est portée l'attention

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des chimistes et des industriels ; aussi a-t-il été proposé pour l'effectuer un nombre considérable de procédés plus ou moins bons. Nous allons décrire d'abord la défécation telle qu'on la pratiquait autrefois partout, et telle qu'on la pratique encore dans un très grand nombre d'établissements ; nous dirons ensuite quelques mots des procédés nouveaux qui ont le mieux réussi.

A l'origine de la fabrication du sucre ds betteraves, on employait pour la défécation l'acide sulfurique; mais celte méthode fut bientôt abandonnée et remplacée par la défécation à la chaux.

Voici quelle parait être l'action de la chaux dans cette opération :

1" Elle sature les acides organiques tels que l'acide malique, l'acide pectique, etc.. qui se rencontrent toujours dans le jus et qui, à l'évaporatiou, auraient interverti et fait perdre sans retour une bonne portion du sucre.

2" Elle s'unit aux substances albuminoïdes et aide à leur coagulation.

3° Elle détruit les combinaisons ammoniacales quise rencontrent toujours dans les jus.et chasse l'ammoniaque.

4° Les nombreux composés insolubles produits par la chaux, réunis par les substances coagulées, forment au sein du liquide une sorte de réseau qui entraîne en écume les autres impuretés.

5» Enfin la chaux donne avec le sucre une combinaison soluble, moins altérable que le sucre lui-même; mais nous verrons que dans ce procédé de défécation, on met trop peu de chaux pour que cette combinaison calcaire se forme en qualité notable.

Le jus étant éminemment altérable, on doit opérer la défécation le plus tôt possible; comme il faut d'ailleurs être parfaitement maître de la source de chaleur, comme il convient même dans certains cas d'arrêter instantariément le chauffage, on n'a pas tardé à abandonner partout lo chauffage à feu nu et à le remplacer par le chauffage à vapeur.

Les chauilières à déféquer sont formées d'une partie cylindrique avec calotte sphérique à la base. Un double-fond intérieur reçoit la vapeur, ordinairement à cinq atmosphères, qui sert à réchauffement du jus.

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Les chaudières ne doivent pas être trop grandes afin quo leur surviillant reste toujours maître de la nuirche du phénomène ; il ne convient pas de dépasser une capacité de 15 à 20 hectolitres.

Dès que la chaudière est remplie de jus aux trois quarts, on ouvre le robinet de vapeur et l'on porte vivement la température à 60 ou 65 degrés. Il faut alors verser le lait de chaux en brassant continuellement la niasse, et chauffer ensuite graduellement jusqu'il rébuilition. Au premier bouillon, on ferme la vapeur, car l'ébullition romprait la couche d'écume réunie à la surface et la mélangerait à la masse, en la colorant.

La proportion de chaux qui sert à la défécation est variable avec la nature du jus et aussi avec les idées du chef de Tusiiie; elle oscille entre 3 et 10 kilogrammes pour lOOO litres de jus. C'est ordinairenuut à l'état de bouillie claire, renfermant 10 pour 100 de chaux, qu'elle est employée.

Les phénomènes qui indiquent que la défécation marche bien sont les suivants:

di'gagement continu d'ammoniaque, flocons opaques distincts, nageant dans un jus clair, écume verdâtre venant former une couche de plus en plus corcée à la surface, et se fendillant vers la fin sans adhérer à la chaudière, coloration jaune clair et limpidité du jus précédant l'ébuliilion.

Dans ce procédé de défécation, il reste assez peu de chaux dans les liqueurs pour qu'on puisse procéder immédiatement à la première fltralion sur le noir animal en grain qui, dn reste, a la propriété de retenir la chaux; mais il n'en est plus de même pour la plupart des procédés de défécation que nous allons étudier maiulenaat et dans lesquels la proportion de chaux est souvent très considérable. Voici quelques uns des procédés les plus employés :

Procède Rousseau. — Ce procédé comprend les opérations suivantes: Traitement des jus bouillants par le plâtre en pondre qui, sans altérer le sucre, provoque la pncicipitation des matières étrangères et la formation d'une écume abondante; triiitemrat du jus soutiré par le sucr.ite de cliaux provenant de l'action de la chuux sur

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les résidus d'une opération précédente.

Cette seconde défécation par le sucrate de chaux se fait rapidement et avec facilité ; elle a l'avantage sur la défécation à la chaux d'enrichir les jus aux dépens des mi'lasses. Mais la quantité de chaux introduite est trop considérable pour pouvoir être retenue par le noir animal, et d'ailleurs elle le mettrait bientôt hors de service ; on la précipite donc par l'acide carbonique. Voici comment M. Rousseau prépare cet acide : il calcine du pliire en présence de charbon et obtient un dégagement d'acide carbonique avec formation de sulfure de calcium; puis il reprend ce sulfure et le transforme en sulfate par un grillage à l'air. Les formules de ces réactions sont celles-ci :

CaO.SOS + 2G = CaS + GG^

Plâtre Suif, de calcium Ac. carb.

CaS -f- 40 = CaOSQS

Sulfure de calcium Plaire.

Le procédé Rousseau a fait une véritable (évolution dans l'industrie sucrière ; très bou déjà lui-même, il a ouvert la voie à une série d'innovations et de perfectionnements de détail.

Procédé de Leplay. — Voici l'un des nombreux procédés brevetés par M. Leplay: Le jus est déféqué avec un excès de cliaux ; on y ajoute ensuite du chlorure de calcium et l'on y fait barboter de la vapeur jusqu'à l'apparition d'un léger trouble. .\ ce moment on verse dans la liqueur une solution de soude caustique, qui détermine la précipitation de la totalité du sucre à l'état de sMcrafc de chaux. Ce corps est lavé à l'eau bouillante, puis décomposé par l'acide carbonique. Le jus qui eu provient passe ensuite par la série d'opérations qui suivent la défécation.

La carbonalation du jus laisse pour résidu du carbonate de chaux ; c'est ce carbonate de chaux qui, traité par l'acide chlorhydrique, donne le chlorure de calcium en même temps qu'il fournit l'acide carbonique nécessaire à une nouvelle carbonatation. 11 faut avoir soin que l'acide ciilorhjdrique ne soit jamais eu excès; dans ce

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rns, en effet, il y aurait du surre infcrverli.

Procédé Perrier, Possoz et Cie. — Ces habiles industriels se sont proposé, par un emploi mieux raisonné de la chaux, d'éliminer la presque totalité des matières étrangères des jus. De cette façon, il y a économie notable de noir animal et possibilité d'obtenir une assez forte proportion de sucre cuit ea grains, qui ne nécessite pas de rafflnage.

On fait une première défécation ordinaire en employant 5 kilogrammes de chaux pour 1000 litres de jus. Le liquide clair est alors décanté dans les chaudières (lecarfcona^ctiîon, où il prenil une température de 70 degrés; on y ajoute alors 10 kilogrammes dechaux pour 1000 litres de liquide et, dès que le mélange est fait, on précipite la chaux par l'acide carbonique.

Le jus qui en résulte subit une troisième défécation avec 5 kilogrammes de chaux par l(iOO litres et une nouvelle carbouatation après laquelle ou porte le liquidée l'ébullition. Le jus obtenu ainsi est infiniment plus pur que celui qui résulte d'une défécation simple; aussi les filtres à noir peuvent-ils servir beaucoup plus longtemps et obtientondes sucres de premier jet d'une très belle qualité.

L'acide carbonique nécessaire [à la carbonatation est emprunté à deux sources : les gaz perdus des cheminées el la décomposition du carbonate calcaire, qui laisse pour résidu de la chaux. Une pompe américaine, en l'aspirant, lui fait traverser une cuve laveuse à cloisons horizontales recouvertes d'une couche d'eau, où il se refroidit et s'épure; puis la même pompe le refoule et le fiiit passer dans une colonne garnie de chicanes, qui arrêtent les poussières; elle l'amène enfin aux chaudières de carbonatalion.

Prncédé Juneman. — Le sucre forme avec la strontiane une combinaison insoluble; M. Juneman traite les jus suciés par une .olution d'hydrate de strontiane, jusqu'à ce ju'ils ne précipitent plus. Le sucnite formé ist lavé avec soin, puis dccnmi osé immé- Jiatement par l'acide carbonique, ou concrvé pendant des mois entiers avant d'être jaité, tant il est stable.

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Le carbonate de strontiane qui provient de la c.irbon.Ttation régénère la strontiane par la calcination.

Procédé Ken'Jpr. — M. Kessier opère la défécation à froid avec des acides étendus; il a reconnu en effet que ces derniers, employés à froid, n'intervertissent nullement le sucre. Il ajoute directement l'acide à la pulpe, ce qui peut se faire sans que celleci devienne nuisible aux animaux, tandis qu'avec la chaux la pulpe ne pourrait plus servir que comme engrais ; la pression donne alors un jus tout déféqué. Avant de faire la première évaporation, on précipite par un lait dechaux et l'on obtient du premier coup un jus aussi pur que celui qui, dans l'ancien procédé, avait passé sur le noir animal.

L'acide employé est l'acide sulfuriqueet quelquefois l'acide phosphoiiquc.

On a proposé encore un grand nombre de procédés, entre autres l'emploi des sulfites, des sels alumineux, puis on a aussi cherché à remplacer l'acide carbonique, qui ne précipite pas complètement la chaux, par d'autres corps, tel que la noix de galle, l'acide pectique, les acides gras, etc.

Enfin, M. Dubrunfaut a appliqué le principe de Vosmose pour séparer le sucre du jus. Un jus sucré se trouvant d'un côté d'un diai'hragme de parchemin végétal, tandis que de l'autre côté il y a de l'eau, le sucre passe bientôt dans l'eau, tandis que les raatièrps étrangères sont retenues.

Le parchemin végétal se prépare en trempant pendant un instant du papier non collé dans un mélange formé d'une partie d'eau pour deux parties d'acide sulfurique : il n'y a plus alors qu'à le laver à grande eau et aie sécher.

L'osmogèneàe M. Dubrunfaut constitue une espèce de caisse de l"\3o de hauteur, sur l™,32de largeur et 1"',12 de longueur. ! Celle caisse est divisée en compartiments ' par'iO à 60 diaphragmes de parchemin végétal. Ces diaphragmes sont consolidés par un cadre et un système de barettes et de ficelles. Les compartiments à eau alternent avec les compartiments à jus ; les deux extrêmes contenant toujours de l'eau. Les liquides arrivent par la partie inférieure de chaque compurtimeut ; ils sont à la

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temp(5ratiire de 70 à 80 degrés qui a été reconnue la plus convenable.

On obtient de la sorte des jus très purs et par un procédé simple et économique.

i" F titrât ion. — Après la défécation, les jus sont amenés dans les Oltres à noir animal.

Les filtres sont de grands cylindre» de tôle de 1 mètre à 1",50 de diamètre sur 2 à 4 mètres de hauteur. A la partie inférieure et à quelques centimètres du fond se trouve une cloison de «ôlc, percée de trous; c'est dans le double fond ainsi formé que le jus filtré se rassemble pour en sortir ensuite par un ajutage muni d'un robinet, La cloison perforée est recouverte d'une toile, destinée à retenir le noir; dans une bonne installation, les filtres sont fermés à la partie supérieure et les jus y sont amenés sans pression par un tuyau à robinet. Dans ce cas, le noir animal s'introduit par une tubulure à vis pratiquée sur le fond supérieur, et doit être tassé fortement au fur et à mesure de son introduction. Lorsque son pouvoir décolorant est épuisé, ou l'extrait par un trou d'horimie placé latéralement au bas du cylindre.

Avec l'ancien procédé de défécation à la chaux, sans carbonisation, le noir animal avait pour fonction, non-seulement de décolorer le jus, maisencore dereteuir la chaux. Aussi le charbon des filtres était-il bientôt mis hors de service; il fallait lui enlever la chaux par un traitement à l'acide chlorhydrique très étendu, et procéder ensuite à sa révivificationpar la calcination au rouge en vase clos. Avec les nouveaux procédés, au contraire , et surtout avec celui de MM. Perrier et Possoz, les jus ne contenant plus de chaux, le traitement à l'acide chlorhydrique est supprimé et Ton se contente de révivifier le noir.

Le plus souvent aussi, dans ces nouveaux procédés, on emploie, pour la première filtration, du noir qui a déjà servi à la deuxième.

Première èvaporation. — Les jus sortant du filtre sont amenés dans des chaudières où s'efTecluc la première évaporation.

Cette opération a pour but, tout en concentrant le sirop, de précipiter une partie des sels solubles qui ont échappé à la première filtration, de façon qu'après une se-

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conde filtration, le jus en soit totalement exempt. On arrête, en général, l'évaporalion quand le sirop marque 25 degrés k l'aréomètre.

Il y a plusieurs systèmes de chaudières en usage pour faire cette évaporation. Tous les industriels emploient la vapeur comme source de chaleur ; toutefois les uns évaporent à l'air libre, les autres dans un vide partiel, qui permet d'opérer à une température plus basse.

Les chaudières évaporatoires à air libre, vu leur bas pri\ relatif et leur facile installation, sont employées dans la plupart des petites exploitations. Seulement, on a remplacé les simples chaudières à double fond par des appareils un peu plus compliqués, pour augmenter les surfaces de condensation et expulser plus facilement l'air, dont la présence nuit au chauffage.

De tous les types de chaudières où l'évaporation se fait à l'air libre, le plus simple et le meilleur est celui où la vapeur circule dans un tube contourné en spirale; lair peut en être facileiiient chassé cl les dilatations ou contractions se font sans aucun inconvénient.

On a fait quelques tentatives pour opérer l'évaporation d'une manière continue. Le cône évaporaloire de M. Lambeck a donné de très bons résultats, surtout quand on s'en est servi pour utiliser la vapeur sortant d'une machine sans condensation. Il se compose de deux troncs de cône verticaux concentriques, de 4 à 5 mètres de haut; la vapeur circule dans l'espace annulaire compris entre eux ; elle pénètre par en bas et sort par en haut. Le jus suit le chemin inverse ; il arrive eu mince filet sur la surface intérieure du cône interne et sur la surface extérieure du cône externe. Ce jus est forcé de couler le long de ces surfaces par des cônes tronqués, dentelés, qui ramènent sur elles les filets liquides. On voit que cet appareil satisfait au principe de bonne utilisation, qui consiste à faire marcher en sens inverse le courant chaud et le courant froid, afin que la transmission soit toujours la plus grande possible.

Dans les grandes exploitations on a, en général, remplacé l'évaporation à l'air libre par l'évaporation dans le vide, qui permet de ne chaulTer les jus qu'à 63 ou 70 de-

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gréi sans rnlenlir l'évaporation, grâce à la diminulioa de pression sur la surface du liquide.

Une chaudière dévaporation d'un des systèmes précédents, mais hermétiquement fermée par un dôme, communique par un tuyau, fixé sur ce dôme et muni d'un robinet, avec un condenseur à injection d'eau froide. Une pompe enlève d'ailleurs à chaque instant l'eau et l'air des condenseurs.

Comme cet appareil est assez compliqué, on a cherché à le sin)plificr. Dans ce but, M. Roth a supprimé la pompe en donnant «implement au condenseur de très grandes dimensions, mais il n'y a pas eu d'avantage économique, bien au contraire.

M. Trappe a enlevé aussi la pompe, tout en conservant de petites dimensions au condenseur; il a été forcé alors de lui adjoindre un tube vertical descendant à 70 mètres plus bas et plongeant dans un récipient plein d'eau; l'eau du condenseur s'écoule en vertu de cette hauteur de charge, maison conçoit que cette disposition puisse être assez gênante.

M, Pelletan a imaginé un appareil analogue; l'expulsion de l'air était toutefois obtenu par un jet de vapeur rapide. Cet ingénieux appareil, analogue à l'injecteur Giffard, n'a pas eu grand succès.

Enfin, l'appareil d'évaporation à triple effet, deDerosneet Cail, est ce qu'on a fait de mieux en ce genre. Il permet, par une judicieuse application des lois du calorique latent, d'obtenir un vide gradué en proportion croissante et une évaporation continue è des températures successivement plus basses; il utilise, en quelque sorte, trois fois la même vapeur et réalise une économie de combustible qui n'est pas moindre de 4 0 pour 100.

Cet appareil comprend trois chaudières tubulaires verticales, se faisant suite, un condenseur à injection et une pompe à air.

Toutes les vapeurs perdues de l'usine, étant réunies dans un récipient commun, sont admises dans le réseau tubulaire de la première chaudière et y déterminent la concentration des jus. Les vapeurs des jus de celte première chaudière se rendent dans le réseau des tubes de la seconde, et concentrent le liquide qu'elle contient. A leur

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tour, les vapeurs formées dms la seconde chaudière viennent se condenser dans la troisième et en vaporiser les jus; enfin, ces dernières vapeurs se rendent au condenseur. Comme les quantités de chaleur reçues par les trois chaudières vont en diminuant de la première à la troisième, il faut pour qu'elles vaporisent autant, que la pression aille aussi en diminuant dans le même sens. C'est à quoi sert la pompe dont nous avons parlé, indépendamment de la fonction d'extraire du condenseur l'eau qui y entre à chaque instant.

Cet abaissement considérable du point d'ébullition des jus (ceux de la troisième chaudière bouillant à -4- 60 degrés seulement), évite la forte coloration des sirops et amène un plus fort rendement, en diminuant la proportion des mélasses.

2° Filtralion. — Après la première évaporation, les sirops passent de nouveau sur les filtres. 11 faut employer pour cette deuxième filiration du noir animal neuf.

Le sirop sort des fiJtres clair et limpide ; il s'y est débarrassé du peu de matières étrangères qu'il pouvait contenifr encore et y a perdu toute trace de coloration.

Cuite. — On procède alors à la cuite, opération qui a pour but de concentrer le sirop au point de le mettre à même de cristalliser par le refroidissement.

La cuite se fait dans des chaudières à l'air libre ou dans des chaudières à vide partiel. La cuite à l'air libre donne un sucre un peu moins pur que l'autre système; quand on emploie ce dernier, il faut avoir soin d'élever vers la fin la température à 85 degrés, soit dans la chaudière elle-même, soit dans un réchautToir auxiliaire, parce que, si on laissait la cristallisation partir de 70 degrés, on obtiendrait des sucres pâteux et de mauvaise apparence.

On ne peut pas se rendre compte du moment exact où il faut arrêter l'évaporation, par des observations thermométriques ou aréométriques ; on doit recourir à des procédés pratiques qui, dans la main des hommes du métier, sont d'une grande justesse et dune grande sensibilité. Cela s'appelle faire la preia-e de la cuite. On prend une goutte de sirop et on la place entre le pouce et l'index ; si, en écartant vivement ces doigts, on obtient un filet délié, on 9

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la cuite au filet ; si le fil se casse et se replie sur l'index, ou a l'épreuve au crochet. EnGu l'épreuve au soufflet consiste à plonger une écumoire dans le sirop bouillant et à souffler vivement au travers ; il doit se former une miillitudede bulles légères et celles-ci s'envolent derrière l'écumoire. Les jus cuits au filet donnent les cristaux les plus gros, mais un rendement peu considérable; ceux cuits au crochet donnent un rendement plus élevés, des cristaux très fins, difficiles à égouUer.

Depuis quelques années, et sur l'initiative de M. Lalouette, on est parvenu à cmre en grains, c'est-à-dire à obtenir la formation des cristaux dans la chaudière même où se fait la cuite. On y arrive en employant des appareils de grandes dimensions, cuisant au filet, puis en laissant la température Slationnaire. L'évaporation continue lentement et on maintient la chaudière toujours au même niveau avec des jus à 25 degrés. L'expérience a prouvé que c'était ce degré qui donnait le meilleur rendement et le plus beau sucre. On retire de cette façon, en premier jet, 85 kilogrammes de sucre par hectolitre de sirop.

Les sirops de cuite ordinaire sont décantés dans des cristallisoirs de tôle j^et on laisse en repos pendant douze heures. Le rendement n'est que de 75 pour %.

Le sucre cuit en grains ou celui qui s'est déposé dans les cristallisoirs est ensuite concassé et mélangé avec un peu d'eau et de sirop d'égouttage, de manière à faire une pâte presque fluide. On introduit alors cette pâte dans une toupie, ou turbine à force centrifuge : c'est nu cylindre dont le pourtour est formé par une toile métallique et qui fait de 800 à 1000 tours par minute. Le sucre est appliqué fortement contre la toile par la force centrifuge, qui projette au dehors les parties liquides ; celles-ci sont retenues par une enveloppe extérieure de fonte. La séparation est complète et très rapide ; vers la fin, on injecte dans l'appareil uu peu d'eau pure et ensuite un peu de vapeur. On fait de cette façon en cinq minutes, ce qui prenait quinze jours ou un mois avec les anciens procédés d'égouttage. Ou obtient ainsi le siicre de premier jet; il est encore un peu humide, et on le sèche sur une aire chauïïée légèremeat. Les jus d'égouttage

sont recuits vivement; on les fait cristalli^er, et on les passe à la turbine, ce qui donne le sucre de deuxième jet.

On obtient encore un suire de troisième jet, très ini|)ur, e*, des mélasses qui ne peuvent plus donner de sucre directement.

SCCRE DE CANNE.

Le sucre s'extrait aux colonies de la Canne {Arundo saccharifera). Il existe uu très grand nombre de variétés de cannes; les plus avantageuses paraissent être la canne à ruban rouge et celle d'Otaïli. Cette j graminée est très riche en sucre; voici sa composition moyenne au moment de la récolte :

Eau 71,04

Sucre 18,0(1

Ligneux 9.56

Matières albuminoïdes. 0,55

Matières grasses. . . . 0,:^7 ( Silice . . 68

Matières minérales. . . 0,48... ] Alcali. . 22

100,00 (.Chaux.__10

La fabrication du sucre de canne, telle qu'on l'effectue à peu près partout, comprend les opérations suivantes, tout à fait analogues à celles que nous avous énoncées pour la betterave :

Extraction du jus. . . Pressage.

, Défécation (précédée d'un i cliauffiige à 50")

) 1» Fihration.

Traitement du JU8. . . < Évapoialion. 2" Filtralion.

Cuite.

Cristallisation.

L'extraction du jus ou vesouse fait avec la presse Poyew. C'est un laminoir à troisgros cylindres de fonte susceptibles d'être échauffes à l'intérieur; le rendement en jus atteint parfois 80 pour °/o.

Le jus est amené par une rigole, à mesure qu'il sort de la presse, dans un bassin où il est chauffé à 50 degrés.

] De là, il se rend dans la chaudière à I déféquer, où il subit une défécation avec G'', 3 à 0'',5 de cbaui seulement pour 1000 litres.

Après une première filtrationsur du noir animal en grains, le jus, qui marque 9 degrés à l'aréomètre, est ensuite amené à 25 degrés par uue couceutratiua qui s'ef-

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fpffiie en général dans une chaudière à cuire dans le vide.

On lui fait ensuite subir une seconde filtralion sur le noir et on le cuit au crochet.

Enfin on le fait cristalliser et onrégouttc d'ordinaire par les anciens procédés, car les turbines sont encore rares aux colonies. Telle est la iiKUhode suivie dans les grandes sucreries des colonies, car dans les petites, on cuit à feu nu, à l'air libre, enfin par des moyens très primitifs.

On a cependant cherché à obtenir le fiucrc de canne par d'autres procédés, dont quelques-uns ont bien réussi :

M. Reynoso, à Cuba, traite directement le vesou par le phosphate a( ide d'alumine et la chaux. Il se forme du phosphate de chaux et de l'alumine en gelée ; Celte dernière, grâce à ses propriétés gélatiueus^'s, et au concours de la chaux en excès, produit une défécation énergique, et le jus décanté est très pur.

Pour concentrer le jus, M. Reynoso emploie un procédé assez original. A l'aide de l'appareil Carré, il soumet le jus à l'action d'une très basse température : la masse se congèle en partie, et on la soumet à laction d'une presse hydraulique ou d'une turbine, il en sort un jus à S.n degrés, contenant tout le sucre, sans danger d'altération, ei susceptible de cristalliser. Comme un kilogramme de houille évapore environ 7 à 8 kilogr. d'eau et permet d'en congeler 12 kilogrammes, M. Reynoso jusliGe parfaitement l'emploi du froid au lieu de la chaleur.

M. Reynoso emploie aussi, dans le traitement ordinaire du vesou, du bisulOte de chaux, en présence d un e\cès de chaux, pour ne pas interv.ertir de sucre. On peut employer le bisulfite directement, ou faire passer un courant d'acide sulfureux dans les jus chargés fortement de chaux. L'usage de l'acide sulfureux a procuré à M. Reynoso un accroissement de reuilenient de plus de 10 pour %.

MM. Perrier et Possoz ont aussi proposé rem;jloi d'un mélange dhyposuifile, de sulfite de soude et de carbonate d'alumine à des doses excessivement faibles (quelques dix-millièmes). Ils sont arrivés par ce. procédé, tout eu supprimant la défécation à

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la chaux et les deux filtrations .sur le noir, à obtenir des sucres relativement assez beaux.

Les sucres de canne et de betterave, sauf quelquefois des sucres turbines de premier jet, qui sont livrés directement au commerce, ont encore à subir une série d'opérations qui constituent le raffinage; ce sont les suivantes :

i° Fonte. — La fonte ou dissolution se fait dans des chaudières chauffées à la vapeur au moyen d'sm double fond et d'un serpentin intérieur percé de trous, qui fait barboter la vapeur dans la masse.

Les sucres de canne sont souvent un peu acides, et les sucres indigènes un peu calcaires, aussi les raffineurs mélangent-ils souvent les sucres de ces deux provenances pour arriver à la neutralité.

Ils parviennent aussi à cette neutralité en ajoutant un peu de chaux aux sucres acides ou de phosphate d'ammoniaque aux sucres calcaires.

Lorsque ce résultat est atteint, on met de l'eau dans la chaudière, jusqu'à ce que le sirop refroidi à 40 degrés centigrades marque de 30 à 32 degrés à l'aréomètre. Ce sirop s'appelle clairce.

2° Clarificalion. — La clarification se fait à l'aide de l'albumine et du noir animal fin. On ajoute donc S kilogr. de noir et 1 à 2 kilog. de sang par 100 litres de clairce. On chauffe jusqu'à ce que la couche de noir I qui se forme à la surface se mette à monter comme du lait, on ferme alors le robinet de vapeur et l'on verse dans la masse un ! seau d'eau froide pour que l'écume ne débord V pas.

3° FUlration. — La clairce bouillante se ' rend delà dans des caisses en cuivre, où se trouvent un grand nombre de chausses en toiles pelucheuses et disposées de façon j que la filtralion s'elTeclue de dehors en dedans. Le noir qui reste à l'extérieur retient une forte proportion de sucre, aussi l'épuisej t-on par un lavage méthodique elle vendî on ensuite comme engrais.

j 4° Filtralion sur le noir animal. — La liqueur encore chaude passe dans des I filtres au gros noir, analogues à ceux des

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sucreries, mais beaucoup plus élevés (10 à 12 mètres).

b° Cuite. — La cuite se fait d'ordinaire dans desappareils à vide partiel ; e'ie est en tout semblable à la cuite des sucreries. Il faut qu'au moment de la crislallisalioii la température soit au moins à 80 degrés ; aussi, après la cuite, la tlairce passe dans un réchaulToir, où elle preud bientôt cette température.

6° Formes. — On verse alors la cuite dans des formes en tôle émaillée ou même en papier verni. Des cristaux se réunissent bientôt de manière à former une couche à la surface du liquide. Avec un couteau de bois on brise cette couche les deux premières fois qu'elle se forme, et l'on en mélange les fragments avec le reste de la masse. Cette opération dite opalage a pour but d'uniformiser la cristallisation.

"7° Égouttage. — Il faut, lorsque les pains ont pris de la dureté, procéder à l'égoutlage. Cela se fait en débouchant la pointe des formes et laissant la clairce non solidifiée s'échapper par l'effet de la pesanteur.

Comme au bout de quarante-huit heures l'égouttage n'est pas complet, on le termine rapidement à l'aide de la sucette ou de la turbine.

La sucette est un tuyau muni de tubulures où peuvent se Gxer les pointes des formes; ce tuyau communique avec un réservoir où une pompe fait le vide. Le liquide est bientôt aspiré.

On peut aussi, pour terminer l'égouttage, disposer les pains dans une espèce de turbine à compartiments, où ils ne peuvent bouger; la turbine fait 300 tours par minute, et la force centrifuge qui s'exerce directement sur les molécules fluides, les chasse au bout de 15 ou 20 minutes.

Terrage. — Le terrage est un clairçage^ mais fait d'une manière particulière. Un ouvrier racle la base du pain et y dépose une couche légère de sucre bien pur. Il applique ensuite sur celte couche une galette d'argile fortement détrempée et épaisse comme la main. L'eau de l'argile traverse tout le cône parles forces capillaires, et après s'être saturée avec le sucre très pur qu'elle a rencontré tout d'abord. Elle chasse donc devant ellie le sirop coloré qui humectait le pain. Au bout d'une semaine, on détache

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la galette qui est devenue très dure, et l'on procède à un second terrage, si l'on veut obtenir du sucre de qualité supérieure.

Enfin, il reste à nettoyer la bnse des pains, c'est l'opération du planotage, et à les locher, c'est-à-dire à les faire sortir <ip la forme.