C -f H20 := CO

Ces deux réactions consomment de la chaleur.

Si le premier procédé peut être employé uniquement, le gaz produit est obtenu avec dégagement de chaleur et se compose d'oxyde de carbone, d'un peu d'hydrogène et de vapeur d'eau, correspondant à l'hydrogène joint au carbone.

Le second procédé ne peut èlre obtenu sans apport de chaleur provenant d'une source extérieure, puisque la réaction est cndothermique. Cette deuxième manière de réagir sur le carbone, qui constitue presque uniquement le coke, ne peut donc pas être employée isolément d'après la définition que j'ai donnée du ga/ogène. Elle peut, au contraire, se produire en môme temps que la première, l'action de l'air et de l'eau étant associées en de telles proportions que l'ensemble des réactions laisse un excès de chaleur pour compenser les pertes extérieures.

De fait, même au cas où l'on agirait sur du carbone pur, ou sur un composé parfaitement défini decarbone et d'hydrogène, les réactions ne seraient jamaisaussisimples.il ne se forme pas d'oxyde de carbone, sans qu'il se forme, en môme temps, de l'acide carbonique. Les carbures d'hydrogènes réagissent avec la vapeur d'eau, l'oxyde de carbone et l'acide carbonique, pour modifier les proportions de ceux-ci et souvent former d'autres carbures, ou des composés ternaires.

Ces réactions dépendent naturellement de la température à laquelle l'opération est faite, des successions de température par lesquelles passent les gaz, de la pression de ceux-ci, des proportions d'eau et d'air introduites, toutes conditions qui permettront de varier la proportion des gaz, notamment celle de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone, qui constituent essen-

J2 LE« GAZOGÈNES

tiellcment les doux gaz combustibles et celle des corps neutres, qui les accompagnent, tels que Tazole et Tacide carbonique.

Les gaz produits ainsi, par l'action do l'air et de la vapeur d'eau, agissant, soit simultanément, soit successivement, sur le combustible, diffèrent essentiellement entre eux et des gaz de distillation. 11 faut remarquer, en effet, que, seul, l'oxygène a un rôle actif dans Tair introduit et que, par conséquent, par volume d'oxygène introduit, il pénètre i volumes d'azote, qui restent neutres dans le gaz combustible. La réaction de l'air fournira donc nécessairement des gaz beaucoup moins riches que ceux obtenus par la réaction de Teau et encore beaucoup moins riches que ceux produits par la distillation, qui sont essentiellement des carbures, dont la molécule contient plusieurs éléments de carbone et d'hydrogène.

D'où, déji\ différentes variétés de gaz ; les gaz à l'air, dans le cas où l'action de l'air seul est employée. Ce sont les gaz les plus pauvres, quoiqu'ils soient souvent enrichis par des carbures de distillation, quand le combustible employé n'est pas du coke et contient des produits volatils.

Les gaz mixtes sont ceux qui sont produits, lorsqu'on a fait agir, h la fois, l'air et l'eau. Ils comprennent une proportion assez élevée d'hydrogène en même temps que de l'oxyde de carbone et des traces de gaz de distillation.

Le gaz à l'eau est, au contraire, produit par la réaction de l'eau seule, sur le combustible au rouge, et peut être appauvri par des proportions assez fortes d'acide carbonique, mais, en tout cas, ne contient pas d'azote.

Enfin ^ le gaz de distillation ne contient que l'oxygène préexistant dans le combustible et, quand celui-ci en est très peu chargé, comme les houilles, il se compose presque uniquement de carbures d'hydrogène et d'hydrogène.

Il n'y a pas, en pratique, de séparation absolument nette entre ces différentes catégories de gaz. Il existe même des gaz de distillation, comme nous le verrons dans l'appareil Riche, où le combustible est volontairement employé humide, de

LA DÉFINITION, T/UTILITÉ ET LA VARIÉTÉ DES (ÎAZOfîÉNES 13

façoQ que Teau et la vapeur d'eau produite par le séchage préalable du combustible, traversent les masses incandescentes, de façon à produire im gaz, partie de distillation, partie gaz ii Teau.

C*est ringénieur qui a besoin de transformer un combustible solide en combustible gazeux qui doit savoir quel genre de gaz il convient de rechercher, d'après l'emploi qu'il doit en faire et les conditions économiques.

Depuis le gaz pur de distillation, tel que le gaz de ville, jusqu'au gaz des gazogènes Siemens, produit uniquement par la combustion incomplète du coke par Tair et qui, lui-mùme, contient encore des traces de gaz de distillation et de gaz à Teau, on peut rencontrer, dans des gazogènes imaginés, toutes les variétés de gaz correspondant au mélange des trois espèces.

J'ai cité les divers procédés au moyen desquels le gaz pouvait être obtenu avec un combustible solide.

Il faut bien remarquer qu'il n'y a pas, dans cette opération, de déchet nécessaire, ainsi que j'ai montré qu'il fallait le prévoir, pour la transformation de la chaleur en travail. En théorie, le rendement d'un gazogène peut ôlre de l(M) 0/0, ce qui veut dire que l'on peut combattre les causes qui occasionnent des pertes, et que l'on n'est arrt'^lé, dans les économies à faire en réduisant celles-ci, que par le prix qu'elles pourraient nécessiter.

Il est évident, néanmoins, que les opérations, transformalions chimiques et physiques, qui se produisent ainsi, ne pourront, toutefois, se réaliser en pratique qu'avec un déchet, parce que c'est une loi générale de la nature qu'une réaction ne se produise que si elle met en liberté un excédent d'énergie, sous forme de chaleur ou de courant électrique. Mais il n'y a pas de rapport nécessaire, entre la dépense et les transformations produites, ou du moins la science actuelle ne le connaît pas, et Ton peut dire que le déchet peut toujours être très petit, quelle que considérable que soit la réaction produite.

Cette considération est fort importante, car elle montre qu'au

14 I^KS GAZCXiK.NKS

point de vue rendement, il n'y a, en théorie, aucun avantage d'un type de gazogène, sur un autre. Si la transformation d*un combustible, par l'un de ces procédés, donne des gaz plus ou moins puissants, c'est simplement parce que, dans Tun ou dans Tautre, ona mieux combatlu les causes nuisibles, telles que les perles aux parois.

Dans un gazogène, on esl obligé de réaliser des températures élevées, qui échauffent le corps même du gazogène, d'où un premier déchet. Car celui-ci se refroidit au contact de Tair ambiant. Kn outn% les produits delà combustion, gaz, coke, ou cendres, sont portés à de hautes températures. Cette dernière quantité de chaleur peut n'être pas entièrement perdue, au moins pour le gaz et le coke qui peuvent souvent être employés à haute température, mais, en général, elles constituent un déchet dont les appareils spéciaux ne peuvent jamais permettre qu'une récupération incomplète.

Enfin, les calories entraînés par la cendre ou les scories constituent toujours un déchet absolu.

C'est à l'ingénieur chargé de faire le projet d'un gazogène d'examiner quel genrede gaz il doit produire, quel type d'appareil il doit employer et comment il doit l'aménager de façon à réduire ces dilTérenles dépenses au minimum.

11 a h sa disposition pour ce choix une très grande variété de types déjà étudiés.

11 est très difficile de classer méthodiquement les divers gazogènes.

En effet, d'une part, les emplois différenis, soit pour l'éclairage et le chauffage, soit pour l'alimentation des moteurs à gaz, répondant à des besoins différents ont fait construire et prévoir des gazogènes dissemblables. 11 est certain, en particulier, que, si les gaz s'en vont du gazogène à haute température, cela n'a pas d'inconvénient, lorsqu'il s'agit de chauffer un four, tandis que les gaz doivent être introduits froids dans un moteur à gaz, d'où l'étude de deux types différents.

De même, plus les gaz sont riches et surtout dépourvus de

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corps neutres, mieux ils conviennent pour obtenir des tempt^ratures élevées et mC»nie, en général, pour le chaulTage, tandis qu'il semble démontré aujourd'hui, comme M. Salanson lavait dit jadis h la suite de curieuses expériences, que, plus le gaz est pauvre, mieux il convient à Temploi dans un moteur.

D'autre pari, on peut transformer, ilans un gazogène, toute une série de combustibles essentiellement dillérents, comme les anthracites, charbons, lignites, tourbes, bois, goudrons, etc. A chaque combustible convient une disposition spéciale, ainsi qu'au coke de chacun de ceux-ci.

La classification des gazogènes pourrait aussi être utilement faite d'après les combustibles à employer, ou d'après Temploi recherché.

Les conditions économiques jouent encore un rôle très important. Si les cokes, charbons de bois, etc., sont d'une vente avantageuse la tlistillation sera recherchée, si, au contraire, ces produits sont d'une vente difficile, il conviendra de les transformer, soit en faisant du gaz à Teau, soit du gaz mixte.

De même, pour d'autres sous-produits, comme les goudrons et les eaux ammoniacales, il conviendra, tantôt de chercher à les recueillir avec soin, et les gazogènes peuvent rivaliser avec les appareils'de distillation les plus perfectionnés. Dans ce cas, les habituels sous-produits, goudrcms et eaux ammoniacales, se trouvent être les produits principaux. C'est ce qui se produit, notamment, dans les appareils à distillation du bois.

Quand, au contiaire, on cherche à obtenir de la force motrice et que rinstallation n'est pas assez considérable, pour qu'il soit avantageux de récupérer les goudrons et les eaux ammoniacales et surtout, quand on emploie des combustibles qui donnent une faible proportion de ces produits, il convient

de brûleries goudrons, de façon à en recueillir, sous forme de gaz combustibles plus stables, l'énergie potentielle et d'empêcher rammonia(|ue de se produire.

On voit ainsi un nouveau critérium, qui pourrait servir à classer les gazogènes, en se basant sur la réaction que Ton» cherche à y produire comme réaction principale.

16 l'K^ (iAZOr.KNKS

C*cst ainsi que, dans la distillation de la houille, on peut chauffer les cornues, soit avec le coke, soit avec le gaz, suivant que le but de la distillation est de fournir du gaz d'éclairage ou du coke métallurgique.

On voit, de môme, que, dans un haut fourneau, qui est un véritable gazogène, le but principal recherche est la production de la fonte qui, en Fespèce, est une partie des scories du gazogène et que, dans le gazogène Moud, le produit principal recherché est Fammoniaque, qui est en quantité infime, piais, par i^a haute valeur, peut devenir le pro<luit le plus avantageux à recueillir.

De la diversité de ces considérations, il résulte que, quel que soit le mode de classification que Ton puisse adopter pour les gazogènes, un appareil déterminé ne trouvera peut-être pas sa place, dans une des classes que Ton aura imaginées.

Ce n'est pasfacilement môme que je pourrai étendre, à tous les gazogènes, la définition que j'ai adoptée et qui est très critiquable.

Il est évident, par exemple, que l'on ne peut pas considérer comme gazogènes, les fours à gaz servant à la distillation du charbon en cornues pour produire le gaz de ville, et il n'entre pas dans ma pensée de décrire ici ces fours. Cependant ceux-ci semblent rentrer dans ma définition lorsque les cornues sont chauffées par la combustion d'une partie du gaz distillé.

Cependant je devrai parler de différents appareils à distillation comme celui de Riche.

Ce sont des appareils où la distillation se fait réellement dans des cornues, avec un combustible qui n'est môme pas nécessairement le combustible distillé. Ils répondent donc, encore moins que le four î\ gaz, à la définition que j'ai donnée.

Cependant, j'étudierai ici ces appareils et je continuerai à les appeler gazogènes, quoique, à mon avis, celte dénomination soit très discutable. M. Lencauchez, notamment, l'a déjàrépudiée. On peut d'ailleurs remarquer que, dans ces appareils. Toperalion ne se borne pas à une distillation produite par la chaleur

LA. DÉFINITION, L'UTILITÉ KT LA VARIÉTÉ DK« (lAZOOÈNES 17

(l'un foyer extérieur, mais qu'il y a, en même temps, attaque du eharbon rouge par la vapeur d'eau, cette même opération se produisant par ce que les inventeurs appellent le renversement du sens de la distillation.

Ces réserves faites, que je crois nécessaires, j'ai classé les gazogènes sans tenir compte de Tespèce du combustible employé, ni du but recherché, en examinant seulement les moyens employés.

Je considère, ainsi, les gazogènes par distillation, définissant ainsi ceux où le combustible est isolé et n^est en contact, ni avec Tair extérieur, ni avec un courant de vapeur d'eau ou du moins pas en proportion suffisante, pour que la distillation soit accompagnée de la formation de gaz à Teau et de gaz pauvre, de façon que le coke soit lui-môme transformé.

Dans un autre chapitre, j'examinerai les gazogènes dits <( de gaz à leau » qui se distinguent, des premiers, en ce qu'il n'y a pas de foyer extérieur, qu'ils rentrent ainsi, très nettement, dans la définition que j'ai donnée des gazogènes et qui se distinguent des suivants en ce que le gaz recueilli, sauf de petites proportions, est un gaz riche provenant de l'attaque du charbon, parla vapeur d'eau, sans mélange d'azote.

Ensuite, j'examinerai les gazogènes type Siemens et type Dowson, c'est-à-dire ceux qui fournissent le gaz pauvre par la combustion incomplète du combustible, avec ou sans intervention de la vapeur d'eau.