CHARBON DE BOIS
Préparation. — Deux procédés permettent d'obtenir le charbon de bois: celui très ancien des meules et celui plus récent des cornues. Ce dernier procédé, fournissant des matières utiles autres que le charbon, sera étudié sous le nom de distillation des bois.
Carbonisation en meules. — La meule s'établit en forêt, sur une aire plane ; quatre pieux verticaux, enfoncés dans le sol au centre de l'aire et légèrement écartés, forment l'axe de la meule; autour d'eux on dispose les bûches, soit verticalement en trois lits (roeules verticales), soit horizontalement et en deux zones concentriques rayonnantes (meules horizontales). On recouvre la meule de terre pour former la chemise, et par un ou plusieurs canaux rayonnants ménagés au bas de la meule, on met le feu. La combustion s'étend peu à peu, il y a exsudation de vapeur d'eau et de produits de distillation, la meule sue vers le haut; on la surveille» pour combler les vides qui se produisent, pour conserver la chemise intacte et réparer les déplacements produits par les explosions, s'il y a lieu. Bientôt la fumée qui s'échappe du pied de la meule est plus claire, transparente, la période de carbonisation commence; on bat la chemise sur toute la surface de la meule, la combustion se propage à la périphérie, c'est le grand feu que l'on conduit lentement. On ouvre à la surface quelques trous d'aérage, et dès que la fumée qui s'en échappe est bleue, on les bouche. La combustion terminée, on laisse refroidir pendant vingt-quatre heures; puison enlève la chemise, on recouvre de.pojussier sec, qui pénètre la meule et l'éteint ; on attend encore vingt-quatre heures et on tire le charbon.
La carbonisation des bois peut aussi se faire en tas, comme en Allemagne, ou dans des fours primitifs qui sont des sortes de meules à revêtement fixe. Elle permet aussi, avec une disposition spéciale, de recueillir les goudrons, que donnent abondamment les résineux des landes de Gascogne ; pour cela on dispose une concavité au centre de la sole surélevée de la meule, et les goudrons s'y accumulent ; on les écoule avant d'achever la carbonisation.
Commerce. — Le charbon se vend au sac; le beau sac mesure 150X80, il contient 3 hectolitres et pèse 60 kilos;
son prix en forêt est inférieur à 3 francs, il est vendu 5 francs à Paris.
Le rendement de la transformation du bois en charbon est à peine 20 p. 100, la corde de charbonnette donnant 2 sacs et demi de charbon ; le procédé suivant donne, entre autres avantages, celui d'un rendement de 22 p. 100. La puissance calorifique du charbon de bois est 7 000 calories.
Les produits qui s'échappent du bois quand on le soumet, en vase clos, à l'action de la chaleur sont la vapeur d'eau, le pyroligneux brut (acide acétique C*H*0 2 , méthylène ou alcool méthylique CH*0, goudrons) ; il reste dans les cornues du charbon de bois (charbon et braise). Les proportions de ces produits, rapportées à 100 kilos de bois, sont : eau 15 kilos, acide acétique 7 kilos, méthylène 2 kilos, goudrons 3 kilos, et charbon 27 kilos, dont 3 kilos de braise et de poussier.
L'essor de l'industrie de la carbonisation est dû surtout à l'influence de la loi de 1872 fixant le méthylène comme agent de dénaturation des alcools, à la dose de 25 p. 100.
Le méthylène)ft/pe régie doit peser 90 degrés alcoométriques» et contenir au moins 35 p. 100 de matières étrangères, dont 25 p. 100 d'acétone. La proportion de dénaturant fut réduite, en 1893 et 1897 à 15, puis à 10 p. 100, mais l'exportation suffit à l'écoulement des produits, malgré le développement rapide de l'industrie des méthylènes américains. La prospérité de cette industrie, toute française, est intimement liée à l'avenir de nos forets (taillis), dont elle est le principal débouché.
Fabrication. — L'appareil se compose de cornues en tôle de fer (fig. 17), contenant de 4 à 10 stères de bois (nous prendrons comme exemple une cornue contenant 4 stères de charbonnette, soit 1 200 kilos de bois) . Le bois est disposé serré, sans intervalles, la cornue est munie de son couvercle et placée au moyen d'une grue dans un four où elle est chauffée à feu nu (ou bien par la vapeur \ jusque vers 1 000 degrés. On fait fumer les cornues jusqu'à ce que la fumée soit bleue, il s'échappe de leau r environ 100 litres ; on adapte alors le col de cygne qui conduit
à un serpentin placé dans un réfrigérant. Les produils condensés, environ 600 litres de-pyroligneux, sonl recueillis ainsi : au début Mans un fût pour brun, puis les produits clairs dans la cuve, à pris direct, enlin on revient au fût pour* brun. Les produits non condensés dans le serpentin sont conduits dans une colonne renfermant du carbonate de soude, dont la liquéfaction provoque, par refroidissement, la condensalion com-
Fig. 17. — Distillation du bois.
piète de l'acide acétique et du méthylène ; enlin les gaz restant sont dirigés dans les foyers où ils brûlent.
Produits. — Au fond des cuves à pyroligneux gris ou brun, se déposent les goudrons, qui peuvent être employés comme combustibles, ou qui sonl distillés vers 230° pour l'extraction de la créosote brute. Ce dernier produit purifié, puis soumis à la rectification dans des appareils à colonne donne la créosote pure et le gaïacol (ou méthylpyrocatéehine), qui en oulre de leurs applications pharmaceutiques servent à la préparation de la pyrocaléchine, de la vaniline. Le résidu de la distillation des goudrons est du brai.
Le pyroligneux, brun ou gris, est trailé pour acélate de la façon suivante. Pour l'acétate de chaux, on salure avec la chaux, on distille, ce qui fournil l'alcool à l'état de flegmes.
tandis que le résidu est évacué dans des bacsd'évaporation, où on le concentre jusqu'à formation de croûtes cristallines d'acétate ; ces cristaux sont colorés, on les égoutte, on les sèche et on les fritte sur un séchoir, pour volatiliser les goudrons qui les souillent ; le résultat est l'acétate de chaux à 80 p. 100, gris. La préparation de l'acétate de soude se fait de la même manière ; on emploie le carbonate de soude ou sel Solvay, on sature, on déflegme, on cristallise, puis on fritte ; l'épuration parfaite s'achève, en redissolvant les cristaux frittes, en filtrant, puis en cristallisant deux fois ; le résultat est l'acétate de soude incolore, soit en gros cristaux, soit en neige. L'acide acétique et les acétates trouvent leur emploi dans la fabrication des colorants, la teinture, l'impression, la fabrication delacéruse, du pyrolignite de fer, etc..
La distillation sèche de l'acétate de chaux donne des produits volatils, parmi lesquels domine l'acétone ou cétone éthylique GH 3 COGH 3 . Par des rectifications minutieuses, on sépare l'acétone ordinaire pour méthylène régie de l'acétone pure, qui bout à 56°, et qui sert à la préparation du chloroforme, de l'iodoforme.
Les flegmes provenant de la distillation des pyroligneux sont rectifiés dans des appareils à colonnes perfectionnés, tels que ceux (Savalle) que nous étudierons pour les alcools; on sépare ainsi le méthylène impur pour dénaturation, le méthylène ordinaire pour certains vernis et le méthylène pur pour les couleurs d'aniline et le formol ou formaldéhyde HCOH, qui s'obtient par oxydation ménagée et qui est un désinfectant, un antiseptique puissant.