DISTILLATION ET CARBONISATION DU BOIS

Un autre phénomène accompagne la séparation du charbon dans nos flammes lumineuses ; en effet le corps combustible subit avant de brûler une distillation qui le décompose. Lorsqu'on allume par exemple du bois (fig. 112 ), la chaleur résultant de la combustion porte le bois le plus voisin de la partie qui brûle à une température suffisante pour en expäülser les principes volaüls. Ceux-ci forment tout autour du charbon non volatil une enveloppe lumineuse qui le protége contre l'acces de l’oxigène atmosphérique et l'empêche ainsi de brûler à son tour avant qu'ils se soient consumes.

Le meilleur moyen de poursuivre les détails de ce phénomène consiste à soumettre les substances combus. tibles à la distillation dans une retorte. L'alcool et Fether se distillant sans altération ne présentent pas de décomposition ultérieure avant la véritable combustion. Le bois, la houille, l’huile et autres substances de cette espèce éprouvent un changement dans la disposition des parties et offrent même des produits différens suivant la température à laquelle on opère, les trois principes constituans de ces corps se réunissant pour former des combinaisons nouvelles, particulières , qui n'y étaient pas contenues précédemment, Les changemens qu'ils subissent étant de la plus haute importance pour la vie pratique , j'en rapporterai brièvement ce qui est susceptible d'une explication théorique.

Lorsqu'on soumet du bois à la distillation dans la cornue d'un appareil semblable à celui que nous avons employé pour la distillation de l’oxide de mercure (fig. 1), de manière à pouvoir recueillir les produits gazeux ou

liquides, il se condense d'abord de l’eau dans le récipient, une fumée blanche remplit les vasés , et il se développe des gaz auxquels se mêle un peu de cette fumée. En même temps il se condense une huile jaunâtre dans le récipient ; l’eau et l'huile se colorent insensiblement en brun, et cette dernière passe ensuite au noir en s'épaississant de plus en plus, et en finissant par se figer comme de la poix dans le col de la cornue. La décomposition est achevée dès que la cornue est incandescente. Le gaz qui se forme au commencement de l'opération, est de l'acide carbonique, après, il se dégage du gaz oxide de carbone; en même temps il se développe du gaz olefiant et principalement du gaz des marais. Dans le récipient se trouvent deux liquides : l’un est de l’eau tenant en dissolution une huile empyreumatique (pyrogénée) et beaucoup d'acide acétique; l'autre, consiste en une huile volatile (huile pyrogenee ) et en résine (résine pyrogénée ). Je reviendrai sur ces liquides dans d'autres occasions. Dans la retorte il reste du charbon: Un grand nombre d'espèces de bois et de paille, séchées seulement à l'air et contenant par conséquent encore à peu près 25 pour cent d'eau non combinée, ont donné par une distillation rapide à une haute température une quantité de charbon, qui ne s’est ni abaissee au dessous de 12 ni élevée au dessus de 17 pour cent, et par une distillation lente, à une basse température, une quantité compriseentre 24 et 28 pour cent. Cette différence entre les quantités des résidus charbonneux provient de ce que la vapeur d’eau en contact avec la braise se décompose et donne du gaz oxide de carbone et de l'hydrogène. En effet, le bois qui

touche aux parois de la cornue étant dejà converti en

braise, celui qui occupe le centre jouit seulement de la température à laquelle il se développe encore de l'eau; celle-ci a donc le contact du charbon incandescent, se décompose et emporte du charbon. Pendant la première moitié de l'opération, se forment les combinaisons renfermant du carbone, de l'hydrogène et de l'oxigène ; durant la seconde moitié les composés produits (les gaz oxide de carbone et d'hydrogène carboné) ne contiennent que deux corps simples. Dans la flamme du bois où s’opèrent des phénomènes identiques avec ceux que je viens de décrire, ce sont l'huile pyrogenee et la résine qui, en brûlant, fournissent à la flamme le charbon, auquel elle doit son pouvoir éclairant.

En se consumant, le charbon laisse un résidu, qui, selon les diverses espèces de bois, diffère, tant par sa quantité, que par sa composition chimique. Le bois de chène, par exemple, donne 1/9 pour cent, le bois de hêtre 1/8 pour cent de cendre; tout insignifiant qu'est celle-ci par sa quantité, la nature de ses principes constituans lui donne une grande importance. J'y reviendrai en parlant de la potasse, qu'on extrait de préférence de cette cendre. |

Lorsqu’après avoir allumé une longue büchette, on la plonge à mesure que la flamme fait des progrès, dans un tube fermé par un bout (fig. 113), le charbon privé du contact de l'air ne se consumera pas; on peut ainsi carboniser du bois en petit. Si l’on tient la bûchette de manière que la partie enflammée soit tournée vers le haut, et qu'on descende au-dessus d’elle, à mesure que la flamme se propage en bas, un tube de verre fermé par l’autre extrémité { fig. 114), le charbon ne se consumera pas non plus; mais le bois s'éteignant trop prompte-

ment, cette expérience ne réussit pas en petit. C'est là précisément la méthode de carboniser le bois en grand, opération qu'on exécute avec le plus d'avantage dans des meules verticales (piles de bois dans lesquelles les büches sont placées debout). L'espace circulaire, sur lequel on élève la meule, doit présenter une pente très douce à partir du centre, où il a le plus de hauteur, jusqu’à la circonference, dont le diamètre peut être de 45 pieds. Au milieu de cet espace on enfonce solidement dans le sol et à un pied de distance réciproque trois pieux qu'on assujettit avec des branches, de manière qu'ils conservent la même position, l’un à l'égard de l'autre.On place horizontalement sur le sol un plancher de longs rondins g (fig. 115), qu'on recouvre d'une premiere rangée de büûches c disposées verticalement près des pieux du centre, mais inclinées vers ceux-ci, à mesure qu’elles sapprochent du bord ; sur cette première rangée on en dresse une seconde #, et quelquefois sur celle-ci encore une troisième. On recouvre alors ces rangées ou étages de quelques bûches e, qu'on incline vers les pieux, de manière à donner à la partie supérieure de la meule une forme arrondie. On entoure toute la meule d'une enveloppe de gazon ou de frasin 5 (poussier); seulement vers la base on ménage quelques trous pour l’entree de l'air. Dans la partie superieure du canal o, formé par les trois pieux, on jette des tisons enflammes et des charbons, qu’une espèce de grille faite avec des bûches arrête à une petite distance de l'ouverture supérieure du canal. Les charbons ayant commencé à bien brûler, on en verse davantage par l'ouverture, afin de mettre le feu à la partie supérieure de la meule. Dès que la grille est consumée, les charbons ardens tombent

au fond du canal, qu'on se hâte de remplir entièrement de charbons nouveaux, de manière que ceux-ci forment un tas considérable z au-dessus de l'ouverture. On recouvre aussi ce tas de frasin, et la meule s'embrase en haut et en bas simultanément; la combustion se propage d'autant plus rapidement qu’on a place les büches les plus sèches dans le voisinage des pieux, et des brindilles très inflammables entre les bûches. Les charbons qui se consument plusieurs fois dans le canal o, doivent être renouvelés chaque fois avec promptitude. Le feu se communique tout autour du canal o, et particulièrement vers la partie supérieure aa de la meule, où la couche du frasin n'est pas aussi épaisse que laté-

ralement. Le courant des gaz chauds s’opere donc à travers ce frasin. Des que le bois peut être considéré comme carbonisé à la partie supérieure de la meule, à quelque distance autour du canal a, on recouvre cet endroit d'une couche épaisse de frasin, afin que le courant n'y puisse plus avoir lieu et soit 2 de se diriger davantage vers a, où l'on diminue tout à l'entour le revêtement du frasin. Lorsque la fumée, qui s'échappe à travers cette couche mince, seclaircit, et surtout, lorsqu'il y apparaît une flamme bleue, on revêt de frasin épais, fortement battu, toute la chemise supérieure de la meule entre a a, et l'on pratique des trous immédiatement au- u. de a, tout autour de la meule. Le tirage s'opère alors du plancher g au canal o et de celui-ci latéralement aux trous, aussi long-temps qu'il en sort une fumée blanche et épaisse ; mais dès qu'ils y montre une flamme blanche, alors surtout que. celle-ci passe au bleu, on. bouche .ces trous, pour en perce d'autres un peu plus bas, et l'on continue ainsi, jusqu’à

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ce qu'on soit arrivé de proche en proche au pied de la meule, où la fumée sort finalement par les ouvertures de la circonférence du plancher. La carbonisation étant amsi achevée, on couvre exactement la meule, afin d’intercepter toute communication avec l’air et on l’abandonne au refroidissement pendant plusieurs jours ; après quoi l'on fait sortir peu à peu le charbon de dessous le frasin, en laissant la meule couverte, et en arrosant d'eau ceux qui fument encore. Lorsqu'à défaut de frasin on a été obligé de se servir de gazon, après avoir retiré celui-ci de la meule, on le remplace par du sable ; on éteint aussi avec du sable les charbons ardens, là où on manque d'eau. On voit très clairement de quelle manière les trous à la base de la meule, par lesquels entre l'air extérieur, et la couverture de frasin 5 servent à diriger le tirage et toute l'opération; en effet on augmente ou l'on diminue letirage et l'on conduit la carbonisation à volonté soit en rendant plus épaisse ou plus mince la couverture de frasin , soit en ouvrant ou en bouchant quelques trous. Un volume de bois donne environ 7/10 de volume de charbon lorsque la meule est bien servie; ordinairement on compte pour 100 parties de bois 61 — 65 parties de charbon en volume, et 24 en poids dans les meules verticales. 100 parties de bois distillées en vase clos donnent à la vérité 82 parties de charbon en volume, mais le charbon ainsi obtenu étant très léger, ce volume n’equivaut qu'à 23 parties en poids. En parlant de l'acide acétique je m'appesantirai davantage sur la manière de recueillir et d'utiliser les liquides produits par la carbonisation du bois, tant dans les meules ordinaires, que dans des fourneaux particuliers construits à cet effet.