‹ Lecons de chimie élémentaire (volume 2)Chapitre 25 sur 42 · FABRICATION DE LACIDE SULFURIQUE · texte numérisé non relu

FABRICATION DE LACIDE SULFURIQUE

Pour que les réactions qui doivent produire Tacide sulfurique puissent s'efTecluer convenablement et d'une manière continue, il faut dé toute nécessité la présence d'une grande quantité de vapeur d'eau. Pour remplir cette condition, on couvre le sol des chambres d'une légère couche d'acide sulfurique faible, et on injecte dans l'intérieur, pendant le cours de l'opération, de la vapeur provenant d'une chaudière k agissant sous une légère pression. Pour 100 kilogr. de soufre brûlé, on fait arriver dans les chambres 210 kilogr. d'eau. Le générateur est assez grand pour fournir '300 kilogr. de vapeur afin de parer aux pertes.

Par ces dispositions, on a donc, dans les chambres, de l'air en excès, de l'acide sulfureux, de l'acide azotique et de la valeur d'eau. Voici la manière dont il faut comprendre les réactions qui s'établissent entre tous ces gaz.

L'acide azotique cède 1/5 de son oxygène à l'acide sulfureux qui devient ainsi acide sulfurique, et il se produit de l'acide hypoazotiquc. Mais celui-ci, en présence d'une grande quantité d'eau, se convertit, je l'ai déjà dit, en acide azotique et en bioxyde d'azote. Ce dernier gaz, rencontrant de l'air au moment où il apparaît, reproduit de l'acide hypoazotiquc, que la vapeur d'eau ne tarde pas à changer une seconde fois en acide azotique et en bioxyde d'azote.

Vous voyez donc. Messieurs, que c'est, en définitive, l'acide azotique, sans cesse reproduit par l'oxygène de l'air, aidé de la vapeur aqueuse, qui convertit en acide sulfurique tout l'acide sulfureux qui affine dans la chambre, de sorte que, s'il n'y avait aucune perte dans les appareils, une très-minime proportion de cet acide azotique, et toujours la môme, suffirait à suroxygéner des quantités indéfinies de gaz sulfureux.

On peut réaliser en petit ces diverses réactions et produire de l'acide sulfurique en opérant dans l'appareil suivant (/îg. 200) :

C'est un ballon de verre A de 1 5 à 20 litres de capacité, fermé par un bouchon que traversent quatre tubes. L'un d'eux amène du bioxyde d'azote produit dans le flacon h; le second introduit le gaz sulfureux provenant du matras c ; le troisième sert à envoyer de l'air ; le quatrième donne issue aux gaz chassés par l'insufflation.

On commence par diriger de l'acide sulfureux, pendant une demiheure, dans le ballon où l'on a mis à l'avance un peu d'eau. On fait ensuite arriver le bioxyde d'azote, et on insuffle de l'air en certaine quantité.

On voit aussitôt apparaître des vapeurs rutilantes, qui disparaissent, pour se former de nouveau dès qu'on insuffle une nouvelle quantité d'air. Si alors on refroidit le ballon à l'aide d'un linge mouillé, il se dépose sur ses parois une multitude de petits cristaux blancs étoiles, qu'un courant de vapeur, ou le contact de l'eau, détruit avec effervescence, en faisant apparaître de nouvelles vapeurs rutilantes.

L'eau du ballon contient, après quelque temps, beaucoup d'acido

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snlfurique ; c'esl ce que je vais vous démonti-er au moyen de l'eau r]e barftp, qui va déterminer un précipité blafic considérable dans le liquide, ce qu'elle ne Taisail pas avant le passage du bioxxde d'azolc.

Ce précipité blanc est du sulfate de baryte, et son apparition dam une liqueur quelconque est une preuve qu'elle renrerme de l'actde sulfu-

ri que.

Les cristaux qui apparaissent dans l'expérience pi'ccédenle sont uu composé d'acide sulfureux et d'acide hypoazolique, qu'on appelle aH<le taoto-sulfiiriqve. l.<!ur production n'a lieu que parce qu'il y a insufflsanco d'eau, car lorsque celle-ci est en quantité convenable, ils ne se torment pas, On évite cet accident, qui entraine la perte de prO' doits nilrcux, en injectant siins cesse de la vapeur d'eau dans les chambres.

SjBl^ine de c«mltaii(loa contlBae. — L'appareil perfectionné que l'on emploie aujourd'hui repose sur le principe de la coni6us(toft cùidinw, imaginé par Jean Ilolker, et rendu manufacturier par Hulber) Chaplal et Dai'cet. Une fois l'opération commencée dans cet appareil, on HO l'interrompt que lorsqu'il y o des réparalions à faire dans les chambres. On est arriié à ce <loubli> résultat d'augmenter considérablement la production, et de diminuer notablement la proportion du composé azotique indispensable i lu tronsformalion Ue l'acide sulfu-

Voici la description succincte de cet appareil que la ligure ïOl reproduit dans sou ensemble.

A, .V'sont deux fourneaux dans lesquels on brùlo te soufre; ils sont accouplés; ou les suppose coupés dans la figure, alinde faire voir leur

FAGRICÂTIOM DE l'ACIDE SULFURlQtlE. 305

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disposition intérieure. Le soufre brûle sur une large plaque en tôle. La chaleur produite par cette combustion est utilisée pour fournir la quantité de vapeur d'eau nécessaire à la réaction dans les chambres. A cet effet, une chaudière est placée dans chaque fourneau, immédiatement au-dessus de la sole sur laquelle le soufre brûle. Un tuyau cd conduit cette vapeur dans les diverses chambres.

A l'extrémité de chacun des deux fours, un gros tube en tôle B porte les gaz de la combustion dans une cheminée commune B^, dont la section de passage est égale à la sonune des sections des deux tubes B,B. Cette cheminée doit avoir au moins une hauteur de 6 à 7 mètres, afin que les gaz acquièrent une force ascensionnelle assez grande pour traverse!: les diverses parties de Tappardl. Elle conduit le mélange de gaz sulfureux et d'air atmosphérique dans une première petite chambre en plomb CC, dite premier iambovrj où se trouvent disposées des tablettes en plonib inclinées. On fait tomber sur la tablette supérieure lin ceurant continu et convenablement réglé d*un acide sulfu-^ xique concentré, fortement chargé de produits nitreux, dont j'indiquerai tout à l'heure l'origine. Cet acide est renfermé dans le vase h. L'acide coule, en nappes minces et en cascades, le long des planchettes et se réunit sur le fond du tambour. Une partie des produits nitreux réagit sur le gaz sulfureux qu'elle transforme en acide sulfurique ; le reste se dégage au milieu du mélange gazeux d'acide sulfureux et d'air^ Une injection de vapeur, lancée par un étroit orifice, dans la directio des gaz qui s'écoulent de la cheminée, concourt au tirage des fours.^ et favorise les réactions indiquées.

Le mélange gazeux, poussé par les produits successifs de la combu tion du soufre, passe du premier tambour, par un tuyau a, dans uctm e chambre en plomb C, dite deuxième tambotsr ou dénitrificateur, ^e iOO mètres cubes environ de capacité. A l'origine même du tuyau, o/i fait arriver par le tube H dans la chambre un jet de vapeur sous une pression élevée. L'acide sulfurique produit tombe sur le sol de la chauzi. bre, où arrive également par un tube en plomb celui qui se réunit au fond du premier tambour.

Les gaz se rendent ensuite, par un tuyau, dans un troisième tambour B, de mt^mes dimensions que le second. Au-devant de l'orifice du tuyau sont placées deux pièces en terre cuite, en grès ou en porcelaine £ £, ayant la forme d'un château d'eau à plusieurs cascades,, au sommet dosquolles on fait tomber un filet continu et convenablement réglé d'acide azotique. Cet acide est renfermé dans des vases en grès I, placés au dehors de la chambre. L'acide azotique est décomposé ; il ^c forme do lacide sulfurique, et les gaz nitreux de la réaction se mêlent avec le gaz sulfureux et l'air atmosphérique. L'acide sulfurique produit dans cette chambre est tK^s-chargé de composés nitreux; il tombe sur le si^l et coule de là, à l'aide d un petit tuyau F, dans le deuxième tambour, où fl M trouve en contact avec des g» renfenuant beaucoup «

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