CONDENSATION DES GAZ NITREUX

Généralités. — Avec les appareils décrits jusqu’ici, on peut "constituer ' une fabrique d’acide sulfurique ; anciennement on n’en employait pas' d’autres, sauf ceux qui servent à concentrer l’acide des chambres pour la fabrication de l’acide à 66°. Mais, comme ou est obligé de travailler dans les chambres avec un certain excès de produits nitreux, ceux-ci se trouvaient entraînés par le torrent gazeux'jusque dans l’atmosphère et leur perte constituait pour le fabricant une dépense onéreuse. l)e nombreux essais ont été faits pour arriver ii condenser ces produits, mais le seul procédé qui ait reçu définitivement la sanction de l’expérience est] celui de Gay- Lussac. 11 repose sur l’emploi d’acide sulfurique à 62“ B pour condenser les vapeurs nitreuses.

L’azote et le protoxyde d’azote ne peuvent être dissous dans l’acide sulfurique, ainsi tout l’acide nitrique qui se trouve réduit à ce point est j)crdu. Le bioxvde d’azote est aussi sans action par lui-mème; mais, s’il rencontre de l’oxygène, il s’oxyde et, en présence de l’acide sulfurique concentré, il se transforme en acide nitreux, lequel se dissout de suite dans l’acidç sulfurique avec séparation d’eau. Cette dissolution est tout à fait stable; tellement qu’on peut la distiller sans qu’elle dégage de produits nitreux, et qu’un courant d’acide sulfureux est incapable de décomposer complètement à froid une dissolution d’acide nitreux dans l’acide sulfurique à 66°; même à chaud la réaction est encore incomplète, si l’eau n’intervient pas.

Cette dissolution est la même que celle des cristaux des chambres dans l’acide sulfurique de densité supérieure à 1.55 (55“B).

Lorsqu’on vient à y ajouter de l’eau, il y a décomposition avec dégagement de bioxyde d’azote, à moins qu’on ait fait intervenir brusquement un grand excès d’eau (Fremy).

Cette dissolution aqueuse chauffée cède encore beaucoup de bioxvde d’azote. D’après MM. Rammelsberg et Philipp, dans cette décomposition de la dissolution des

cristaux des chambres de plomlj, il se produit à froid : ^ de bioxyde d’azote, 5 . 1

■g d acide nitreux, et d’acide nitrique.

D’après M. M'eber la combinaison cristalline (jui se forme dans les chambres et qui constitue l’acide nitroso-sulfurique en combinaison dans l’acide sulfurique concentré a pour formule 2S0^Az0M10.

L’acide hypoazotique peut être dissous également. Dans l’acide à 66“, la dissolution se fiiit avec formation d’acide nitrique, elle n’est pas colorée : elle commence par dégager, sous l’action de la chaleur, presque tout son acide hypoazotique, après quoi il reste une dissolution de cristaux des chambres, qui se décompose dans l’eau en dégageant des vapeurs rutilantes. Dans l’acide à 60“ B, la solution est jaune rougeâtre, et émet continuellement des vapeurs rutilantes, elle perd tout son acide bypoazohquc sous l’action de la chaleur, en dessous du point d’ébullition, si bien que le liquide ne réagit plus sur le permanganate. Dans les acides de densité infé-

rieure, la coloration varie avec la dilution de l'acide, et il semble qu il y a dissolution pure et simple, de'gageant l’acide hypoazotique à une température d autant plus basse que l’acide sulfurique est plus étendu (Winklet).

Le bioxyde d’azote, réagissant sur l’acide nitrique dissous dans 1 acide sulfurique, donne l’acide nitroso-sulfurique (Lunge).

En résumé, l’acide sulfurique d’une densité supérieure à 1.7 (60“ B) peut dissoudre l’acide nitreux et l’acide hypoazotique que contiennent les gaz à la sortie des chambres, mais le premier corps donne une combinaison stable, tandis que le second est en simple dissolution.

Ce procédé si remarquable, et d’une aussi grande simplicité, inventé en 1827 par Gay-Lussac, ne fut appliqué d’une façon suivie qu’en 1842, à l’usine de Chauny, dont l’inventeur était alors directeur; il se répandit très lentement dans les autres usines, dont quelques-unes l’ont même abandonné, et continuent à perdre les vapeurs nitreuses.

Les causes de cet insuccès partiel sont diverses : d’abord la restitution aux chambres des produits niti'eux condensés était une opération délicate et imparfaite jus- (ju’àces dernières années, ensuite les colonnes Gay-Lussac ou les appareils analogues étaient souvent installés d’une façon insuffisante ; on n’attachait pas toujours une grande importance à la composition des gaz en queue des chambres, et l’on croyait bien faire en n’y laissant qu’un excès à peine sensible d’oxygène; dans ce cas, le bioxyde d’azote traversait inutilement les colonnes et se perdait quand même dans l’atmosphère; enfin, quand on introduisait un excès d’eau dans les chambres, une partie des gaz nitreux était perdue à l’état de protoxyde, et l’on en concluait que l’appareil de Gay-Lussac ne fonctionnait pas.

Condenseur de Gay-Lussac. — Le condenseur de Gay-Lussac se compose d’une tour en plomb remplie de matériaux présentant une grande surface et inattaquables par l’acide. Afin d’arriver à un épuisement méthodique des gaz par l’acide sulfurique, on emploie une colonne élevée, parcourue de haut en bas par l’acide sulfurique et de bas en haut par le gaz des chambres, garnie avec assez de soin pour qu’on soit sûr que le liquide et les gaz ne puissent circuler l’un à côté de l’autre sans se mélanger.

La colonne de Gay-Lussac est tantôt ronde, tantôt carrée. La figure 94 représente une colonne ronde : cette dernière disposition procure une économie de plomb à section égale, et le métal étant plus raidi se fatigue moins.

La section de la colonne doit être suffisante pour que le passage des gaz n’y soit pas gêné.

Il n’y a pas de règle fixe pour indiquer les dimensions à donner à ces colonnes. On admet généralement qu’une tour de 2 mètres de diamètre et de 10 à H mètres de haut suffit pour un appareil de 4000 à 5000 mètres cubes ; le cube de la tour ne forme pas alors 1 p. 100 du cube des chambres. Il est clair qu’en augmentant ces dimensions on arriverait encore à une meilleure absorption, mais les frais de construction et d’entretretien finiraient par devenir trop considérables.

Dans les usines où 1 on brûle des pyrites, un condenseur garni avec soin sera largement suffisant s’il représente environ 1 p. 100 de la capacité des chambres ; si 1 on brûle du soufre, on pourra diminuer les dimensions, parce que le volume des

1G6 ENCYCLOPÉDIE CHDIIÜUE.

gaz à épuiser sera moindre. Dans ce cas, on se contente parfois de colonnes en poterie garnies de coke.

Dans les grandes usines, les tours de Gay-Lussac sont construites en plomb de 3 à 4 millimètres.

11 est essentiel d’établir ces tours sur des fondations très solides, que l’on garnit d’une chape de ciment bien plane. Sur ce ciment goudronne on pose une lame de vieux plomb pour préserver la cuvette de tout contact dangereux, et la maçonnerie de l’action corrosive des fuites. Cette lame do plomb déborde partout la maçonnerie.

La charpente est formée de quatre à huit poteaux avec traverses horizontales, les poteaux sont assemblés à tenon dans une semelle entourant la cuvette.

La cuvette est en plomb de même épaisseur que les parois, elle est d’une seule pièce ; généralement elle n’est pas soudée à la tour, mais forme avec les parois un joint hydraulique dont le niveau est maintenu constant par un trop-plein par où s’écoule l’acide qui a traversé- la tour. Quand la tour est circulaire, on emboutit les bords de la cuvette pour les redresser verticalement, quand elle est carrée, on redresse les bords et on plie les angles au lieu de les couper pour ne pas y faire de soudures.

On établit les parois en déroulant les feuilles, comme nous l’avons déjà expliqué, si la tour est carrée ; si elle est ronde, on construit la tour par anneaux superposés que l’on soude ensuite sur place. Dans ce cas, on ne monte pas d’un coup toute la charpente, mais on laisse jusqu’au bout vide la place de un ou deux montants pour ménager le passage des anneaux de plomb.

Le remplissage de la tour doit être fait avec le. plus grand soin. On peut garnir le bas de briques très cuites posées de champ, en ménageant entre elles des intervalles suffisants pour répartir le gaz sur toute la section, ou bien on le laisse vide sous une grille formée de barres de fer garnies de plomb reposant sur des pièces de poterie. Sur ce soubassement repose la garniture de la tour : elle est quelquefois composée de pièces en verre ou en poterie, mais généralement de coke. Cette matière a l’avantage d’être légère, d’un prix peu élevé, et de présenter aux gaz une surface irrégulière favorisant leur contact avec l’acide. 11 faut se garder d’employer du coke de cornues qui est trop friable, et qui, en s’écrasant, boucherait le tirage. On doit choisir du coke métallurgique, gris, à éclat et à son métalliques. On commence par former les étages supérieurs de gros fragments de 30 centim. de longueur environ, croisés l’un sur l’autre ; pour que le plomb ne soit pas déchiré, on a soin de poser contre le métal les têtes arrondies et relativement polies des morceaux qui ont touché toutes les parois du four. Ce travail doit être fait à la main et très soigneusement. A mesure qu’on s’élève à partir du premier tiers, on diminue la grosseur des fragments, en haut ils ont la dimension d’un œuf.

Le coke dur n’étant pas du tout attaqué par l’acide sulfurique nitreux, la tour débite un liquide clair au bout de deux ou trois jours de marche, après que les poussières ont été entraînées.

Dans les premiers appareils, pour éviter l’écrasement du coke, on divisait la tour en deux ou trois parties par des grilles horizontales, qui en interrompaient la charge et venaient reposer sur les charpentes à*travers la paroi à laquelle elles étaient soudées; mais, par suite des tassements inévitables dans la garniture, ces

ffrilles déchiraient les parois et entraînaient un entretien considérable ; on a renoncé à cette disposition très inutile.

Une fois la tour remplie, on soude sur les parois le couvercle, qui est soutenu par des attaches en plomb, suspendues à des fers à T plombés.

Les "az sont amenés des chambres par le tuyau en plomb A, muni d’une lanterne a permettant d’observer la couleur des gaz ; ils arrivent au bas de la tour, ils s’échappent en haut par le tuyau B, muni également d’une lanterne b et d’un tambour c qui conduit le registre régulateur du tirage. Dans la figure 62, le tirage est supposé déterminé par la cheminée de l'usine, et le tuyau B va rejoindre un carneau qui communique avec la cheminée. Lorsqu’on ne dispose que d’un tirage très faible, il est bon de placer la tour près de la dernière chambre afin de ne pas augmenter les résistances par l’interposition d’un trop long conduit. Autrement, il y a avantage à l’en éloigner pour que les gaz arrivent secs et froids à la tour. Dans le premier cas, on arrive au même résultat en faisant préalablement circuler les gaz dans une longue caisse refroidie par de l’eau, ou traversée par un filet d’acide sulfurique.

En réalité, on détermine principalement la position de la colonne Gay-Lussac par la condition que la surveillance en soit facile.

Dist7'ibuli07i de l'acide sulfurique. — L’acide sulfiu'ique est élevé par un monte-jus dans le réservoir D situé au-dessus du couvercle de la tour.

Pour répartir le liquide sur la surface du coke dans la colonne, il serait très difficile de régulariser l’écoulement par des robinets ; ceux-ci s’obstrueraient facilement, et d’ailleurs le réglage d’un grand nombre de robinets serait très délicat.

Gay-Lussac avait adopté un double auget à mouvement alternatif (fig. 95), mobile autour de l’axe F en grès qui butait contre deux arrêts en terre cuite d g ; mais ce mode de distribution, toujom’s assez imparfait, ne fonctionne pas bien dans ce cas où il s’agit d’un petit débit.

Actuellement, on emploie de préférence le distributeur de M. Scblœsiug, qui fut établi pour la première fois à Aussig, en Bohème, par M. Segner. C’est un tourniquet à réaction A en verre, tournant sur une crapaudine de verre (fig. 96), qui distribue tout l’acide fourni par un robinet b aux seize compartiments égaux d’une cuvette en plomb B établie au sommet de la tour. De la sorte, le robinet b de réglage est unique, et si le tourniquet est suffisamment mobile, on est sûr que tous les compartiments reçoivent la même quantité d’acide. De plus, le robinet de réglage et les ajutages du tourniquet, ayant à fournir tout le débit de l’acide, ont une ouverture assez grande et courent peu de risques d’ètre bouchés.

Du fond de chaque compartiment part un tuyau en plomb qui va déboucher sur le couvercle de la tour, environ à la moitié du rayon. Ce tuyau est rarement soudé, généralement il aboutit à une petite cloche (fig. 96 a), qui plonge dans un bain hydraulique pratiqué dans le couvercle.

Ce petit appareil distribue très exactement l’acide qu’il reçoit, reste à régulariser

son alimentation. Autrefois, on employait une espèce de vase de Mariette (fig. 97) z, disposé dans une bâche E. L’acide s’écoulait par le tuyau b, et dès qu’il démasquait l’ouverture s, de l’air rentrait dans le vase et le niveau se rétablissait. On avait donc en E un vase à niveau constant, et par suite un débit régulier. La soupape s, manœu- \rée par la tige c, servait à fermer le réservoir pendant qu’on le remplissait par le ‘tuyau X muni d’un robinet. Pendant cette opération, il fallait ouviir le tampon supérieur.

Cet appareil, ainsi que plusieurs autres, pig 79

fondés sur le principe de Mariette, ne

fonctionnent plus dès qu’il y a quelque fissure permettant à l’air d’y rentrer.

Sur les figures 94 et 9G, on voit un flotteur régulateur très commode. D est le réservoir d’acide, il communique par le tuyau L avec la bâche d’alimentation E. L’écoulement par le tuyau L est réglé par une soupape à boulet M. suspendue à un balancier K, reposant sur un couteau en acier 1, qui porte à l’autre extrémité un vase F qui flotte dans la bâche E. Lorsque l’acide dans E s’élève, la soupape se ferme, et inversement; on maintient donc ainsi un niveau constant dans la bâche d’alimentation, et par suite un écoulement constant par le robinet. Pour changer le débit, il suffit de lester ou de vider plus ou moins le vase F, de façon à faire varier le niveau normal en E.

Monte-acide. — A cause de la hauteur des fours de Gay-Lussac, il est impossible de remplir directement leurs réservoirs d’alimentation ; le plus souvent, on utilise à cet usage des monte-jus en fonte ou en plomb, actionnés par l’air comprimé.

Il ne faut pas songer ici à employer la vapeur pour déterminer la pression, puisque l’acide doit forcément être concentré ; d’ailleurs, les réflexions faites au sujet de la figure 82 ont leur application ici.

Généralement, les monte-acide sont actionnés par une pompe à air, commandée directement par un moteur spécial, dont la vapeur peut être dirigée ensuite dans les chambres. 11 est bon que le tuyau d’air comprimé forme un coude de quelques mètres de haut avant d’aboutir sur le monte-acide, afin d’empêcher le retour du liquide à la pompe. Ce tuyau, en plomb épais, est pourvu d’un robinet pour évacuer l’air après chaque opération.

La figure 98 représente un monte-acide A en fonte avec sa tuyauterie. Il est placé horizontalement dans une fosse. Cette disposition met les ouvriers à l’abri du danger, en cas de rupture du trou d’homme e. La fonte a de quatre à cinq centimètres d’épaisseur. L’acide arrive par un tuyau a qui plonge dans la tubulure correspondante, de façon que l’acide ne touche pas la paroi. La tubulure b reçoit ce tuyau à air comprimé muni d’un robinet : le tuyau c d’évacuation plonge dans une petite pochette s, de façon à vider complètement l’appareil.

Le tuyau d’arrivée de l’acide est fermé par le tampon g en alliage dur, qui est serré sur une matrice du même métal par une tige filetée, garnie de plomb et

commandée par un volant. Ce mécanisme est logé clans un manchon en plomb B, (jue l’on met à volonté en communication avec les réservoirs à acide G ou D, suivant cpi’on soulève les tampons h ou l. La cloche i, soudée sur la tige, contribue avec le diaphragme m à empêcher les projections d’acide dans le cas où le tampon g serait mal fermé.

La pompe à air doit être pourvue d’un régulateur de mouvement ; sans cette précaution, elle s’affole lorsque le monte-acide se vide. L’ouvrier reconnaît que ce moment est arrivé au changement de bruit des soupapes ; il ouvre alors le robinet f pour permettre de remplir de nouveau le monte-acide.

Le même monte-acide peut servir à remplir plusieurs réservoirs ; pour cela, il

suffit de faire aboutir le tube d’ascension dans une bâche du fond de laquelle partent autant de tuyaux qu’il y a de réservoirs à alimenter : chaque tuyau est fermé par un tampon que l’on manœuvre à l’aide d’une tige plombée.

Lorsque le monte-acide est vide, l’air s’échappe avec une grande force en projetant les dernières portions d’acide. Pour éviter les accidents pouvant résulter de cos entraînements, il est prudent d’employer le dispositif représenté figure 96 b. Le tuyau a d ascension crache sur un tamis en plomb c suspendu par quelques crochets dans un cylindre en plomb à jour s. L’air s’échappe par les dentelures e sous le couvercle f qui retient les gouttes d’acide entraînées, les goutelettes tombent à travers le tamis, enfin la tubulure i empêche les projections latérales.

Dans une usine considérable, il est bon d’avoir au moins deux monte-jus, l’un

ils se refroidissent et se dessèchent ; puis ils circulent par les tuyaux I F I" I" . dans une série de trente à quarante touries remplies aux deux tiers

d’acide sulfurique. 11 est bon de faire circuler l’acide en sens contraire du mouvement du gaz *.

Dans les petites usines travaillant au soufre, on remplace parfois la tour de Gay- Lussac par une ou plusieurs colonnes en poterie remplies de coke ou par une petite colonne en grès contenant des plateaux superposés sur lesquels coule 1 acide.

Ces dispositions ont l’avantage d’être moins coûteuses et de n exiger que des pièces d’une installation très facile, et dont les dimensions relativement considérables permettent d’éviter les frottements, mais par contre le contact des gaz avec l’acide sulfurique n’a lieu que par des surfaces peu étendues, et par suite l’absorption des vapeurs nitreuses est moins complète.

Dessiccation des gaz. Avant de pénétrer dans le condenseur, les gaz doivent être aussi secs et froids que possible, parce que la chaleur et l’humidité diminuent le pouvoir absorbant de l’acide; aussi n’envoie-t-on que peu de vapeurs dans la dernière chambre, et parfois on n’en envoie pas du tout.

Lorsque la tour de Gay-Lussac est éloignée de la dernière chambre, le tuyau de plomb qui amène les gaz fonctionne comme un réfrigérant et son action suffit souvent. Autrement il sera bon de dessécher les gaz avant leur entrée dans la tour. On emploiera l’appareil représenté figures 101 et 102, composé d’une caisse divi-

I. Pour éviter la manipulation qu’eaigerait cette circulation s’il fallait transvaser l’acide d’une lourie dans l’autre, il est commode d’employer la disposition indiquée dans la ligure 99. Les touries sont en cascade, chacune d’elles, A' par ex., reçoit l’acide delà précédente A" par la tubulure a, tandis que celui qu’elle verse dans la suivante .4 part du fond par le tuyau de grès b faisant corps avec la tubulure a', et s’échappe par un tube de grès ou de verre latté sur cette tubulure.

La dernière tonrie A se vide par un robinet en grès e dont on règle l’écoulement. La première est alimentée au moyen d’un tuyau en grès à entonnoir qui pénètre par la tubulure du milieu et plonge dans l’acide.

On peut aussi employer l’appareil de l’usine de Kunheim, près Berlin (fig. 100), dans lequel les ton¬

nes sont remplacées par de grandes terrines a disposées en cascade, et dans lesquelles reposent à joint hydraulique des cloches en grès b reliées entre elles par le tuyau c.

L’acide fourni par le réservoir b sort par un robinet de réglage, arrive dans la première cuvette a. passe de la dans la seconde, et ainsi de suite jusqu’à la dernière dont le trop-plein s’écoule dans le tuyau O. Les gaz viennent de la dernière chambre par le tuyau f, passent successivement dans tous les vases, et finalement s échappent par le tuyau g qui les conduit à la cheminée, par l’intermédiaire dun regulaleur de tirage. ^

sée pai- des cloisons longitudinales, et remplie en partie d’acide sulfurique. Les gaz s’introduisent en g, lèchent la surface de l’acide, en circulant dans les divers com¬

partiments, et sortent en h. La caisse est refroidie par un courant d’eau coulant sur le couvercle ee et dans l’enveloppe.

On voit souvent cet appareil, même dans les usines qui ne sont pas pourvnes de condenseurs Gay-Lussac. 11 sert alors à réunir les dernières traces d’acide entraînées par les gaz. Les compartiments sont alors remplis d’acide faible ou d’eau.

Appareil de Kuhlmann. Quelques fabricants font absorber les vapeurs nitreuses par de l’eau en forçant les gaz à circuler dans une série de grands vases de Woolff. Dans l’usine Kuhlmann (d’Amiens), on employait trois séries de 10 flacons de Woolff : la première série contenait de l’eau pure qui retenait la majeure partie des vapeurs nitreuses à l’état d’acide nitrique, la deuxième série contenait une solution de nitrate de baryte, alimentée par la troisième qui recevait de l’eau chargée de carbonate de baryte naturel (withérite) . Il s’y formait un dépôt de sulfate de baryte (blanc fixe).

M. Kuhlmann a également proposé d’employer les gaz acides à saturer des eaux ammoniacales dans des colonnes à coke de façon à produire des sels ammoniacaux qui entraient dans la composition d’engrais.

En définitive aucun procédé n’a pu détrôner celui de Gay-Lussac.

Quand on emploie ce procédé, il faut que l’acide sulfurique marque au moins 60'. G’ est le degré qu’on peut obtenir ax'ec des chaudières à concentrer placées sur les fours ou sur les canaux. Il est préférable de se servir de l’acide à 62“ que fournit facilement la tour de Glover. Toutefois comme cet acide gèle l’hiver dans les tuyaux, il faut pendant les grands froids diminuer le degré jusqu’à 60. Il est clair que si les frais de concentration n’étaient pas trop considérables, il vaudrait encore mieux employer de l’acide à 66“.

Quantité d'acide à envoyer au condenseur. La quantité d’acide à employer dans la tour de Gay-Lussac doit être aussi grande que possible. D’après M. Bode, il faut

théoriquement ô6 p. 100 de la production totale pour obtenir de 1 acide saturé de vapeurs nitreuses. Dans la pratique, il faut donc dépasser cette proportion.

Avec une marche tout à fait satisfaisante, on trouvera dans l’acide à la sortie de la tour 1,0 à o,5 p. 100 environ d’acide nitreux. Nous donnons les analyses suivantes :

Densité . 1,714 1,721

Acide sulfurique (SO^,HO) . 7o,74o 76,70 75,80

Eau . 25,646

Acide nitreux. . . . 2,550 1,60 5,17

Acide nitrique . 0,256 0,00 1,14

Mat. organique . 0.022 — —

Sulfate de plomb . Winkler 0,006 traces,

Kolb

11 est probable que l’acide nitrique indiqué dans ces analyses provient d’un procédé de dosage défectueux. On ne trouve, en effet, d’habitude que de l’acide nitreux, et par suite l’acide sulfui’ique nitreux doit être considéré comme une solution sulfurique d’acide nitroso-sulfurique. L’acide sort de la tour à un degré plus faible qu’à l’entrée, mais une différence de plus d’un demi-degré dénote un excès d’humidité dans les gaz.

Surveillance de la tour Gay-Lussac. Pour se rendre compte de la marche de l’appareil Gay-Lussac, il est bon de doser tous les jours la quantité d’acide nitreux condensé dans l’acide sulfurique. Cette opération est très simple puisque l’acide nitroso-sulfurique se comporte comme une simple dissolution d’acide nitreux vis-àvis des composés oxydants. L’emploi du permanganate de potasse est très commode pour cet essai. Comme, dans les calculs de rendement, on prend, pour base de l’emploi de composés nitreux, le nitrate de soude, on titre l’acide nitroso-sulfurique en nitrate dô soude; on peut employer comme solution titrée 11 gr. 170 de permanganate dissous dans un litre. Chaque centimètre cube correspond à 6'“375 d’acide nitreux, soit 20 milligrammes de nitrate de soude. On emploie 20 centim. cubes de permanganate étendu dans 100 centim. cubes d’eau portée à 40", et l’on verse avec une burette graduée l’acide à tirer, jusqu’à ce que la dernière goutte décolore la liqueur.

On doit trouver entre 1 et 5,5 pour 100 d’acide nitreux, soit 2,2 et 7,8 de nitrate de soude.

La couleur des gaz aux lanternes d'entrée et de sortie fournit des indications précieuses. La lanterne d’entrée doit être rouge et la lanterne de sortie parfaitement incolore. Toutelois, si on se bornait à ces indications on courrait risque de commettre des errem's grossières. En effet, si, par suite d’un tirage trop faible, il n’y a pas eu assez d’air dans les chambres, il y aura du bioxyde d’azote entraîné, et ce bioxyde d'azote traversera l’appareil sans être retenu, et cependant la lanterne d’entrée pourra être rouge à moins que l’air ne manque absolument. La lanterne de sortie sera parfaitement décolorée, mais le gaz en arrivant dans l'atmo.sphère deviendra rutilant.

Un trop fort tirage empêchera également l’action de la tour en y amenant un excès d’acide sulfureux; dans ce cas la lanterne d’entrée sera décolorée.

Dans rmi et l’autre cas, on voit l'acide se colorer en violet, dégager en présence de l’air des bulles de bioxyde d’azote et s’échauffer par suite de la formation d’acide sulfurique.

On ne peut imaginer une plus mauvaise marehe que celle qui amène à la tour tantôt du bioxyde d’azote et tantôt de l’acide sulfureux. Aussi doit-on fréquemment contrôler le fonctionnement du tirage par des dosages d’oxygène dans les gaz à la sortie de la tour. 11 doit y avoir de o à 6 pour 100 d’oxygène dans le mélange ga-

Procédé Benker et Lan pour améliorer le fonctionnement de la tour de Gay-Lusmc.

Nous avons déjà vu qu’en présence d’un excès de vapeur d’eau les composés nitreux peuvent être réduits à l’état de protoxyde d’azote ou même d’azote si l’oxygène vient à manquer, et que les gaz ne sont pas absorbés par l’acide sulfurique; que le bioxyde d’azote n’est pas non plus absorbé, mais qu’en présence d’un exeès d’oxygène et d’acide sulfurique il se transforme en acide nitreux qui se combine à l’acide sulfurique, enfin que l’acide hyponitrique ne forme avec l'acide sulfurique qu’une simple dissolution ayant une tension très sensible, ou que, s’il y a combinaison, elle est tellement instable qu’à la température ordinaire elle dégage des vapeurs rutilantes. Il en résulte qu’en présence de l’excès énorme de gaz inertes qui traversent la tour de Gay-Lussac l’acide hyponitrique ne peut rester en dissoletion dans l’acide sulfurique, d’où une perte de produits nitreux. Mais si en même temps que l’oxygène, l’azote et les vapeurs nitreuses, on fait arriver dans la tour une quantité convenable d’acide sulfureux, l’aeide hyponitrique ne pourra exister et il n’y aura que de l’acide nitreux, parfaitement absorbable par l’acide sulfurique tant qu’il restera un excès convenable d’oxygène. M.M. Benker et Lan ont breveté cette idée consistant à introduire à volonté de l’acide sulfureux dans le courant gazeux avant son entrée dans le condenseur de Gay-Lussac.

Dans les installations faites pour appliquer ce procédé (fig. 105), on aspire avec un petit injecteur à jet de vapeur A, par un tuyau B, de l’acide sulfureux puisé dans les conduits de gaz à la sortie des fours ; le mélange de gaz et de vapeur lancé par cet injecteur se condense dans un réfrigérant B alimenté par le robinet G, puis achève de se sécher dans une colonne à coke G où coule de l’acide sulfurique par la pomme d’arrosoir d, et de là se rend par le tube en plomb D dans le tuyau qui amène les gaz à la tour de Gay-Lussac. Il est clair que le mélange d’une petite quantité d’acide sulfureux avec une atmosphère contenant de l’acide hyponitrique détermine la réduction de celui-ci, et s’il y a assez d’oxygène pour empêcher la formation de bioxyde d’azote, l’acide hyponitrique se transformera en acide nitreux qui donnera avec l’acide sulfurique une combinaison fixe. On reconnaît qu’il reste une trace d’acide sulfureux à la sortie au moyen d’un papier au nitroprussiate de zinc, qui prend une coloration rose sous l’action de l’acide sulfureux. Mais si l’on introduit un excès d’acide sulfureux, les accidents indiqués ci-dessus seront la conséquence directe de cette mauvaise marche. Il faut donc suivre attentivement la marche de la colonne de Gay-Lussac, en dosant fréquemment l’oxygène à la sortie, et régler, au moyen du robinet à vapeur a, l’introduction de l’acide sulfui'eux, de façon à laisser toujours, dans l’atmosphère de l’appareil, un excès d’oxygène; aussi dans une usine pourvue de plusieurs colonnes de Gay-Lussac, y aurait-il peut-être

176 ExNCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

avantage de n’appliquer ce dispositif qu’à une colonne spéciale recevant les gaz de toutes les autres.

Avec cette disposition bien réglée, on constate presque toujours un enrichissement de l’acide sulfurique en produits nitreux.

Le procédé Benker et Lan peut également permettre d’augmentei' le rendement

des chambres de plomb. Nous avons déjà fait remarquer que, poui- transporter l’oxygène atmosphérique sur la totalité de l’acide sulfureux, il faut que les produits nitreux s’oxydent et se réduisent un grand nombre de fois, d’où la nécessité de ménager aux gaz une durée de contact assez longue. Mais si on force la dose d’acide nitrique introduite en vingt quatre heures dans les appareils, et le tirage des chambres, on arrive à oxyder, dans le même cube d’appareils, une plus grande

quantité d’acide sulfureux dans le même temps. Avec les installations ordinaires, à cette augmentation de rendement correspond généralement une plus grande dépense d’acide nitrique parce que la tour de Gay-Lussac reçoit l’acide liyponi trique qui n’est retenu .que très imparfaitement. En se ménageant la possibilité de transformer en acide nitroso-sulfurique fixe ce produit instable on le retient, et on le restitue à la fabrication, qui se trouve augmentée sans être grevée par la perte d’un produit coûteux. 11 va sans dire que ce raisonnement suppose que l’installation des fours permette de brûler une plus grande proportion de soufre ou de pyrites.