DISTILLATION DE LA HOUILLE

A Eclairage au gaz.

En soumettant la houille, de la même manière que le bois, à la distillation, on obtient aussi un résidu de charbon, deux liquides et un mélange de gaz combustibles. Le charbon, qui reste et qu'on nomme vulgairement coak, diffère selon la composition des diverses espèces de houille, et présente tous les degrés intermédiaires entre une masse dense et compacte et une masse poreuse et spongieuse. On peut facilement examiner la houille sous ce rapport en la pulvérisant et V’exposant à une haute température dans un creuset bien couvert. La houille de la Léopoldine (p. 222) par exemple, laisse 61,5 pour cent d'un charbon contenant 2,88 de cendre, et conservant l'état pulvérulent qu'on lui avait donné; cette houille se nomme houille à coak pulvérulent. La poudre de la houille de la mine royale, qui donne 69,3 pour cent de charbon contenant 0,63 de cendre se fritte ou se coagule en une masse compacte; cette espèce de houille porte le nom de houille à coak fritté. Enfin la poudre de la houille de Newcastle, qui fournit 70,0 pour cent de charbon contenant 0,863 de cendre, se fond, se boursoufle et prend la forme du creuset; une houille pareille est désignée par le nom de houille a coak boursoufle. Cette différence entre les diverses espèces de houille, ainsi que le prouve leur composition, ne dépend pas de l'inégalité des rapports du charbon aux deux autres principes constituans, mais provient uniquement du rapport de l'hydrogène à l’oxigène, qui :

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pour la houille à coak pulvérulent de la Léopoldine — 2,85 : 21,07,

» fritté de la mine royale, —=3,22: 17,89,

» boursouflé de Newcastle, = 3,23: 11,78,

pour le candle-coal qui est une houille à coak boursouflé, — 5,45': 19,72,

… Ainsi, la preponderance de l'hydrogène détermine le plus ou moins de ramollissement de la houille ; elle influe évidemment aussi sur les produits liquides ou gazeux résultant de la distillation, Lorsque l’oxigène ou l'hydrogène est en excès, c'est celui de ces deux corps qui domine, qui sempare du charbon. Dans la houille de la Léopoldine, qui contient 76,08 et donne 57,62 de charbon par la distillation, c'est principalement l’oxigene; dans le candle-coal contenant 74,83, et donnant par la distillation 51,32 de charbon, c'est au contraire principalement l'hydrogène, qui se combine avec la portion de charbon, qu'on perd par la distillation.

Le produit liquide de la distillation est formé de deux. matières : l’une est de l’eau tenant en dissolution un peu de carbonate et de sulfite d'ammoniaque, l’autre est du goudron contenant une résine (pyrogénée ), une huile volatile (pyrogenee) et quelque peu de naphtaline (p. 136). Par la distillation avec de l’eau on peut en retirer l'huile qui sert à dissoudre le caoutchouc. Si les produits gazeux de la distillation du bois sont de peu d'importance, ceux de la distillation du charbon . de terre ont acquis le plus haut intérêt. Le gaz, qu'on. retire des houilles les plus riches en hydrogène, contient beaucoup de gaz oléfiant, et. brûle avec une lumière, dont l'éclat. surpasse tous nos moyens ordinaires d'éclairage. Ce gaz étant fabriqué ‘en grand pour l'éclairage dans beaucoup de villes européennes du pre-

248 AIR mier ordre, je juge à propos d'esquisser la méthode de le préparer. :

Le mélange gazeux, qu'on obtient lors de la distillation de Ja houille, consiste principalement en gaz des marais, olefiant et hydrogène; il est composé différemment, selon la nature de la houilleet la température à laquelle on distille. L'influence de la température résulte déja de la décomposition en carbone et gaz hydrogene, que subissent le gaz des marais et le gaz oléfiant, lorsqu'ils passent à travers des tubes échauffés. fortement. Le candle-coal, ainsi que l'indique déjà sa composition fournit la plus grande quantité et la meilleure qualité de gaz; une livre en fournit 4 1/2 pieds cubes. Dans une distillation en grand et prolongée pendant plusieurs heures on a obtenu au commencement de l'expérience un mélange gazeux d'une pesanteur spécifique de 0,650 et contenant 13 de gaz oléfiant, 82,5 de gaz des marais, 3,2 de gaz oxide de carbone, o de gaz hydrogène et 1,3 de gaz azote. Le gaz obtenu cinq heures après était composé de 7 de gaz oléfiant ,:56 de gaz des marais, 11 de gaz oxide de carbone, 21,3 de gaz hydrogène et 4,7 de gaz azote, et avait une densité de de 0,500; dix heures après, il renfermait o de gaz oléfiant, 20 de gaz des marais, 10 de gaz oxide de carbone, 60 de gaz hydrogène et 10 de gaz azote et avait une densité de 0,345. Dans la quantité du gaz oléfiant on a compris l'huile pyrogénée, dont une partie non condensée reste dissoute dans le gaz et contribue beaucoup à la beauté de Ja flamme. La pyrite mêlée avec la houille fait qu'il se forme en outre du gaz hydrogène sulfuré, dont on doit soigneusement débarrasser le gaz qui sert à l'éclairage.

Suivant la consommation du gaz, on emploie plusieurs fourneaux juxta-posés. Dans chaque fourneau (fig. 116) *, on place les uns à côté des autres cinq cylindres de fer A, qu’on nomme ordinairement retortes, et on les dispose de manière qu'ils soient fortement | échauffés par le feu, qui brûle sur la grille c; o est le cendrier , et /e H sont les passages pour le feu. Ils doi- | vent être arrangés de manière que la moindre dépense en combustible suffise pour donner aux retortes la chaleur nécessaire. Celles-ci sont fermées par derrière et ouvertes par devant; un couvercle de fer, susceptible d'être facilement enlevé et replacé, qu'on adapte solidement à l’aide d’une vis et qu'on lute avec de l'argile, permet de les fermer hermétiquement. Dans ces cylindres on etale la houille, qu’on convertit en coak poreux en la dégazant. Cela fait on rouvre les cylindres, et à l’aide d’un râteau on en arrache le coak incandescent, après avoir ouvert la plaque », ce qui le fait tom- ‚ber au-dessous du fourneau dans un réservoir voûté X, et l'empêche d'incommoder l'ouvrier par sa chaleur. Le gaz développé se dégage à travers le tube de fer Ai, et se rend dans le canal commun E, rempli à moitié d'un liquide. Letube s'engage au-dessous de la surface du liquide, de sorte qu'il isole chaque cylindre et permet de l'ouvrir: sans que le gaz de l'appareil puisse s'échapper. Dans cetube se condensenten majeure partie les matières gazeuses, qui sont liquides à la température ordinaire. Dela moitié superieure du canal sort un tube /, descendant d'abord verticalement jusqu’au dessous du sol et se rendant ensuite

.* } - ; , La première partie du dessin est la coupe d'un fourneau, la seconde est la vue de face de deux fourneaux.

plus loin dans une direetion horizontale. A la partie concave de ce tube, est adapte un autre tube, ouvert par le bas et plongeant dans un vase cylindrique, place dans un réservoir plus grand. Durant la distillation, les substances liquides, rassemblées dans le canal E, s’ecoulent à travers le tubeS (fig. 117), dans le vase cylindrique, et de celui-ci dans le grand réservoir, d’où on les retire de temps en temps. Parfaitement isolé de l’air par cette disposition, le gaz continue son chemin par le tube horizontal pour se rendre dans le dépurateur D, qui consiste en un grand vase cylindriquesusceptible d’être fermé hermetiquement à l’aide d’un couvercle, muni d’un appareil en forme d’entonnoir. Par l'orifice de l'entonnoir passe une tige , mobile au moyen d'une roue fet d'une manivelle; à la partie inférieure de cette tige se trouve un châssis z avec des traverses en bois. Le tube #”sert à remplir ce vase, jusque plus de moitié, de chaux délayée dans l’eau. Lorsqu'on fait tourner la manivelle, la tige et le châssis entrent en rotation autour de leur axe, et la chaux, qui peut avoir gagné le fond, sereleve et nage dans l'eau. Le gaz entre par le tube / dans le col de l'entonnoir, comprime et abaisse le liquide pour s'échapper de toutes parts des bords de l’entonnoir, en petites bulles qui s'élèvent à travers le liquide et se mettent en contact multiplié avec la chaux. Or, c'est la aussi le but de cette opération ; en effet, la chaux en se combinant avec l'hydrogène sulfuré du gaz, dépouille celui-ci d'une odeur extrêmement désagréable. Une dissolution d’acetate de plomb permet de s'assurer facilement si le gaz contient encore du gaz hydrogène sulfuré. A cet effet, on adapte au tube conducteur / un autre tube muni d’un robinet y, et s’engageantdans une dissolution d’acetate de plomb; pour

peu qu’on ouvre le robinet, le gaz traversera la dissolution. La moindre trace d'hydrogène sulfuré contenue dans le gaz, colore fortement le liquide en formant du sulfure de plomb. On renouvelle dans ce cas la bouillie de chaux en ouvrant le robinet p, laissant écouler la bouillie de chaux devenue inerte, refermant le robinet et faisant entrer un nouveau mélange par le tube V. Pour obtenir le gaz parfaitement pur, on peut le faire passer par deux appareils semblables. De ce que le gaz abaisse le liquide dans l’entonnoir, il s'ensuit qu'il supporte une pression dans les tubes qui l'amènent dans cet appareil, et cette pression correspond à celle d'une colonne d’eau, dont la hauteur égale la différence des niveaux du liquide à l'intérieur et à l'extérieur de l'entonnoir. Voilà pourquoi le niveau du liquide est plus bas dans le tube S qu'à l'extérieur; c'est aussi pour ce motif qu'on a été obligé de prolonger le tube i au-dessus du canal E jusqu'en i; car, lorsqu'on ouvre une cornue, le liquide monte du canal E d'une quantité proportionnelle à la pression qui a lieu dans le tube /. Pour éviter cette pression on se sert dans quelques fabriques d'un dépurateur formé d’un grand vase semblable à D, et rempli de foin trempédelait de chaux;le gazentre par en bas. et sort par la partie supérieure au moyen d'un autre tube. Conduit à travers deux vases pareils, le gaz dépose tout l'hydro :ène sulfuré qu'il contient. Du dépurateur le gaz Va gagner le gazomètre F, que l’on confectionne avec des plaques de tôle réunies par des clous, et qu'on place dans un grand vase cylindrique rempli d'eau Jusqu'au bord. Le gazomètre est suspendu à une chaîne #, glissant sur deux poulies r r’, et équilibrée par des poids à l'autre extrémité Z. Au commencement de

l'opération on ferme le robinet”, et l'on ouvre le robinet w; alors le gazomètre plonge au fond du vase I. Plus il se développe de gaz, plus le gazomètre s'élève, et la chaîne, qui s’allonge et augmente par conséquent de poids de l'autre côté, prévient la compression du gaz dans le gazomètre en équilibrant à peu près le poids dont celui-ci s'accroît en sortant du liquide. En suspendant en outre des poids à l'extrémité Z de la chaîne, on peut régler encore plus exactement la pression dans l’intérieur du gazomètre. A-t-on obtenu la quantité de gaz dont on a besoin, on ferme le robinet w, et lorsqu'on veut employer le gaz pour l'éclairage, on diminue le poids en Z d'une quantité suffisante, pour que le gaz subisse dans le gazomètre une certaine pression due au seul poids de ce dernier. On règle la pression, dont on veut faire usage, en faisant en sorte, que le niveau de l'eau soit d'une quantité déterminée plus bas dans le gazomètre qu'à l'extérieur (p. 190). Le robinet m’ étant alors ouvert, le gaz s'écoule à travers le tube 7, aux endroits où on veut l'utiliser *.

Les huiles grasses (l'huile d'olive, l'huile de pavot et d'autres), distillées à la température de leur ébullition, ne laissent que peu de charbon. Le liquide qui passe, consiste en acides gras et autres combinaisons, dont je ferai l’histoire en temps et lieu ; peu de gaz se développe. Mais lorsqu'on laisse tomber les huiles goutte à goutte ‘ dans un vase chauffé au rouge, une mesure d'huile four-

* Le diamètre intérieur des retortes est d’un pied, toutes les au- {res parties de l’appareil sont dessinées d’après la même échelle, à l'exception du gazometre pour qui l’échelle n’est que moitié aussi grande , de sorte que le diamètre du gazomètre s'élève ordinairement de 53— 40 pieds. |

ATMOSPHERIQUE. 255 nit 750 mesures de gaz, contenant ordinairement environ 30, rarement 40, mais quelquefois seulemeut 18—25 pour cent de gaz olefiant. La pesanteur spécifique de ce gaz diffère évidemment à raison de cette teneur : comprise ordinairement entré 0,8. et 0,9, elle peut varier de 0,674—1,110. Lorsqu'on se sert de ce gaz pour l'éclairage, on le fabrique avec des huiles mauvaises et à bon compte; sa grande richesse en gaz oléfiant le fait brüler avec une flamme beaucoup plus belle et 2 1/2 fois aussi lumineuse que celle du gaz de la houille. On prépare ce gaz dans une retorte en fer, remplie au tiers de coak ou de briques, pour fournir à l'huile un grand nombre de points de contact. La retorte, qu’on chauffe au rouge dans un fourneau, se trouve en communication, à l’aide d'un tube muni d’un robinet, avec un réservoir d'huile d'où l'on fait arriver un filet d'huile plus fort ou plus faible, en ouvrant plus ou moins le robinet. A l'instar de la communication du tube i 4 avec le barillet E, dans l'appareil au gaz de la houille, il part de la cornue un tube, qui se rend dans le réservoir d'huile jusqu'au dessous de la surface du liquide, pour que l'huile, quin'a pas été décomposée en gaz, s'y condense et-retourne dans le cylindre incandescent. Sans exiger une epuration ultérieure, le gaz arrive au gazomètre par un tube adapté à la voûte du réservoir d'huile. C'est ce gaz qu'on a introduit et comprimé dans des vases très forts pour se procurer un gazlight portatif, et dont j'ai déjà dit cidessus (p. 139), qu’il contient différentes combinaisons de carbone et d'hydrogène.