PRODUCTION DE L’ACIDE SULFUREUX AVEC LE SDUFRE

Le soufre brûle l'acilcmenl en donnant peu de cendres ; aussi les fours où on l’emploie sont d'une construction très simple; la fig. 24 représente un modèle très usité.

Fig. 24. — Echelle 1/40.

Le soufre brûle dans une cuvette en fonte A, à rebords peu inclinés, mesurant de 7 à -10 centim. de hauteur, sauf sur le devant où ils n’ont que 2 à 5 centim. de l'açon à faciliter l’enlèvement des cendres. Au delà de la cuvette règne une chambre 1) qui permet aux vapeurs de soufre entraînées de se mélanger avec l’air et de brûler avant d'arriver à la manche de départ G; a est une porte à contrepoids; on règle l’ouverture à la demande du four. La cuvette de fonte recouvre une chambre où circule de l’air par le carneau h de façon à refroidir la cuvette et à s’opposer à la sublimation du soufre. Plusieurs fours sont groupés ensemble de façon à donner plus de régularité à la production. On y brûle généralement de JO à 80 kilogi'ammes par 24 heures. Le soufre est introduit généralement en 6 charges.

D’habitude ces fours servent à la décomposition du nitrate ; dans ce cas le mélange d’acide sulfurique et de nitrate est placé dans des marmites assez grandes pour que la matière ne déborde pas dans le four, et munies de pieds suffisamment hauts pour

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se trouver au-dessus de la couche de soufre en combustion. Échauffé par la flamme, le mélange entre en réaction, et dégage d’abord de l’acide hypoazotique puis de l’acide nitrique, et de nouveau de l’acide hypoazotique; grâce à la chaleur qui règne dans le four, ces produits nitreux restent à l’état de vapeurs, et se mélangent intimement avec l’acide sulfureux et l’air.

Au lieu de marmites, on emploie également des caisses en fonte, que l’on fait glisser sur des rails situés au-dessus du niveau du soufre en combustion.

L’allumage de ces fours est très simple : ou bien on allume le soufre avec une tige de fer rouge, ou bien on chauffe préalablement la cuvette par un petit foyer disposé en dessous, de façon que le soufre prenne feu spontanément; lorsque l’on fait la charge on ouvre progressivement le registre afin que l’air soit chassé régulièrement par l’acide sulfureux sans qu’on soit exposé, soit à une explosion, soit à une extinction. La température du four s’élève peu à peu et, après quelque temps de marche, elle est assez haute pour que les cliarges s enllamment d elles-mêmes.

Après chaque nouvelle charge de soufre, on prépai'e le mélange pour acide nitrique* dans les marmites ou les caisses, et on les introduit sur le soufre enflammé. L’opération finie, on retire les marmites, on verse leur contenu encore liquide sur une dalle de fonte où le bisulfate se solidifie, on enlève les cendres, et l’on recommence une charge.

L’ouvrier doit veiller à ce que la tera])érature ne s’élève pas à tel point qu’il se volatilise du soufre. Une sublimation de ce corps cause non seulement une perte de matière, mais encore le soufre, arrivant dans les chambres, s’y condense en formant sur l’acide un dépôt laiteux qui nuit au travail des chambres. Le soufre doit brûler avec mie flamme bleue; quand elle devient brune, cela veut dire qu’il se volatilise du soufre ; on doit dès lors chercher à refroidir le four en augmentant la circulation de l’air sous la sole, et en diminuant l’énergie du tirage, et, par suite l’intensité de la combustion. Quelquefois les portes du four sont munies d’un registre que l’ouvrier ouvre ou ferme à volonté : quand il n’en est pas ainsi, on modère le tirage à volonté en faisant reposer la porte à coulisse du four sur un coin qui règle la hauteur disponible pour la rentrée de l’air.

Ces deux artifices sont parfois insuffisants ; on a cherché à se rendre maître de la température en formant les parois' latérales et le dessus du four avec des plaques de fonte, entre lesquelles on peut faire circuler un courant d’air. Ces fours travaillent bien, mais la fonte est rapidement attaquée. On a quelquefois aussi l’habitude pour refroidir le four de mouiller le soufre, avec 5 à 6 parties d’eau pour 100 de matière: mais il est encore préférable d’utiliser le dessus du four pour y sécher des matières capables d’absorber une grande quantité de cha-

t. l'our que ce mélange reste liquide, ou emploie un peu plus d’acide à 02” I! que ce qui correspondrait à la production du bisulfate de soude.

T. II, — Méi.mloïücs. — 2'= section, 1" lafciculc. a

leur, ou de former le plafond de la chambre à combustion avec le fond d'une chaudière destinée à échauffer les liquides.

On a même utilisé la chaleur des fours pour produire la vapeur nécessaire aux chambres, ainsi qu’on le voit sur la fig. 52.

La forme de la chaudière rappelait celle des anciennes chaudières dites à tombeau. Le soufre brûlait sur la sole en fonte a, comme dans le loin* précédemment décrit, les gaz produits circulaient d’abord sous le fond du générateur, puis sur les côtés par les carneaux CG, d'où ils se rendaient, convenablement refroidis dans la manche de départ.

Cette disposition procurait une assez grande économie de combustible puisqu’on utilisait à la production de la vapeur un excès de chaleur nuisible; d’ailleurs la tôle des chaudières n’était pas sensiblement altérée parce qu’elle ne pouvait pas se surchauffer et qu’elle n’était pas exposée à l’air: l’attaque était si peu rapide que dans une fabrique de M. Kuhlmann, on a pu, après un travail de 7 années, remettre les générateurs en service, en les retournant seulement bout pour bout. On a cependant renoncé à cette disposition, qui présentait les mêmes inconvénients que tous les appareils à deux fins : la combustion du soufre n’étant pas continue, la production de vapeur était absolument irrégulière.

Inconvénients des fours discontinus. — Les fours des types précédents présentent les mêmes inconvénients que tous les foyers à alimentation intermittente.

La matière à brûler au lieu d’être fournie au fur et à mesure des progrès de la combustion, est chargée brusquement à des intervalles éloignés, de sorte que la quantité de soufre brûlant sur la sole varie constamment et d’une façon brusque. La quantité d’air à fournir est donc incessamment vari.ible, et l’on n’est pas dans les conditions de régularité exigées pour la bonne marche des chambres. Au moment où l’on ouvre la porte pour décrasser, charger de nouveau et changer les marmites, le tirage est absolument modifié, et, suivant les circonstances, il s’engouffre un excès d’air dans les chambres, ou, au conlraire, de l’acide sulfureux est refoulé au dehors. Pour remédier à ces inconvénients, on s’est attaché à fi-actionner les fours en plusieurs compartiments qu’on charge alternativement. Mais cette solution n’est qu’un palliatif, et est loin de présenter les avantages d’un four à marche continue où le combustible arrive à la demande du foyer, et où par conséquent le réglage devient facile à établir.

Four Blair {ûg. 26 et 27]. — Cet appareil est divisé en trois parties distinctes, dont chacune correspond à une des fonctions que remplit le four ordinaire. Dans un premier compartiment la volatilisation du soufre est produite par une com^ bustion incomplète; dans un second s’achève la combustion du soufre, et dans un troisième a lieu le dégagement des vapeurs nitreuses, et leur mélange avec l’acide sulfureux. Ainsi dans le four Blair, l’alimentation a lieu avec de la vapeur de soufre et non plus avec du soufre solide ou liquide.

La vaporisation du soufre se produit dans une cbambi'e surbaissée de 5 mètres de longueur, sur 2 mètres de largeur et 0"’,30 de hauteur. La sole A, au lieu d’être en fonte comme dans les fours ordinaires, est en briques soigneusement assemblées; elle a une légère pente vers la paroi antérieure et se relève légèrement à

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60 centimètres de la porte. Sur ce' plan incliné on relève toutes les vingt-quatre heure

les cendres produites dans la journée précédente, de façon qu’elles achèvent de

brûler, puis on les retire le lendemain. La cliarge peut se faire de deux façons : ou bien on alimente d’un seul coup le four de la quantité de soufre nécessaire au travail de vingt-quatre heures par la porte à coulisse B, qui est munie d’un registre pour l’admission de l’air ; ou bien on introduit le soufre par un large tuyau en fonte G, traversant la voûte et descendant près de la sole. Ce tuyau est protégé par une pièce de poterie. On a soin de tenir l’entonnoir et le tuyau G remplis de soufre et le four est alimenté par le soufre qui fond à la partie inférieure.

On règle l’admission de l’air de façon à brûler seulement dans cet avant-foyer une faible portion du soufre, qui détermine la volatilisation du reste. Dans ce four, on a donc à éviter les pertes de chaleur, au lieu de chercher à les augmenter comme dans les autres; aussi les parois sont-elles formées non de plaques métalliques, mais de murs dont l’épaisseur est d’une brique et demie.

Les vapeurs de soufre, accompagnées d’un peu d’acide sullureux, s’échappent par un carneau, muni d’un registre à coulisse D, et passent dans la chambre à combustion E, en maçonnerie : cette chambre a 2™, 60 de longueur, sur 2 mètres de largeur, et son plafond est formé par la sole de la chambre destinée à la décomposition du nitrate : cette sole est en dalles réfractaires. Les vapeurs en y entrant rencontrent un courant d’air qui pénètre par l’ouvreau F, et est réglé au moyen d’un registre. Elles circulent dans cette chambre qui est divisée en trois compartiments par deux murs en chicane; dans le troisième compartiment la comhuslion doit être complète ; un regard G est pratiqué pour qu’on puisse vérifier (jue la quantité d’air introduite en F est suffsante; ce que l’on reconnaît à l’absence de llammes lors de l’ouverture du regard.

De la chambre à combustion, l’acide sulfureux, mélangé d’azote et d’air, s’élève dans le troisième compartiment, où il circule autour des caisses à nitrate N qu’il échauffe : des murs à claire-voie forcent les gaz à se mélanger avec les vapeurs nitreuses.

Le four à nitrate d’une hauteur de 0'“,45 est muni de trois portes de chargement correspondant aux intervalles des murs.

Les gaz sulfureux et nitreux mélangés s’échappent enfin du four, et commencent à se refroidir en se détendant sous la grande cloche de fonte H ; enfin ils arrivent à la cheminée de tirage I, haute de 7"‘, 20 qui les conduit à un réfrigérant ordinaire; long de 5“, 40, large de 1“, 60 et haut de 0™, 45, sur lequel circule un courant d’eau.