CHAPITRE XI

TRAITEMENT DU JUS DE BETTERAVE POUR EN EXTRAIRE LE SUCRE. — LA CHAUX ET SES EFFETS. — PHÉNOMÈNES DE LA DÉFÉCATION. — PRESSION DES ÉCUMES. — l'a- CIDE CARBONIQUE. — MOYEN DE LE PRODUIRE. — SATU- RATION DE LA CHAUX OU CARBONATATION. — PRÉPARA- TION DU LAIT DE CHAUX. — DÉFÉCATION. — CHAUDIÈRES. — ÉMOUSSOIRS. — DEUXIÈME CARBONATATION. — FIL- TRES-PRESSES. — PROCÉDÉ ROBERT DE MASSY. — APPAREIL d'expression. — PROCÉDÉ MAUMENÉ. — EMPLOI DU CHARBON ANIMAL. — FILTRE DUMONT. — FABRICATION DU NOIR ANIMAL. — FOUR POUR LA RÉVIVIFICATION DU NOIR ANIMAL LE FOUR STEVENAUX. — PREMIÈRE ET DEUXIÈME FILTRATIONS DU JUS TRAITÉ PAR LA CHAUX:

Si le jus de la betterave était uniquement composé de sucre et d'eau, il suftirait de

T. II

faire évaporer cette eau pour obtenir le produit désiré; mais, outre la matière saccharine, le jus contient un grand nombre d'autres substances, qu'il faut éliminer par des procédés chimiques.

La composition moyenne de la racine de betterave à sucre, cultivée en France, est la suivante:

Eau 82,7

Sucre .. H,3

Cellulose 0,8

Albumine et substances albu-

minoïdes... 1,5

Matière grasse 0,1

Substances organiques et sels

minéraux 3,6

La betterave de Magdebourg cultivée en Allemagne, contient seulement de 9 à 10 pour 100 de sucre.

Dès l'origine de la fabrication du sucre de betterave, Achard employa, pour extraire le sucre du jus de betterave, la chaux comme agent de défécation. L'acide sulfurique lui servait ensuite à précipiter la chaux qui était restée dissoute dans le liquide. Mais l'acide sulfurique a l'inconvénient radical d'altérer le sucre par un contact prolongé et de le changer en sucre incristallisable (glucose). La chaux elle-même, quand elle est en excès et laissée longtemps en présence du sucre, l'altère et donne une saveur désagréable aux produits. Le charbon animal, qui, tout en décolorant complètement le jus, a l'avantage de s'emparer de la chaux restée dans le liquide à la suite de la délécation, vint remédier en grande partie aux inconvénients de la chaux. Mais l'acide sulfurique, que l'on continuait d'employer pour précipiter la chaux, exerçait une action désastreuse sur les sucres. Le problème de la fabrication du sucre de betterave fut entièrement résolu lorsque, au charbon employé comme agent de coloration, on ajouta l'acide carbonique gazeux, comme agent de précipitation de la

chaux. En effet, l'acide carbonique précipite entièrement la chaux restée dans le liquide après la défécation, et ce gaz n'exerce aucune action malfaisante sur le sucre, car l'ébuUition le chasse promptementdes liqueurs.

En résumé, la chaux, suivie du charbon animal et du gaz acide carbonique, tels sont les moyens aujourd'hui en usage pour purifier le jus de betterave.

Comment agit la chaux pendant la défécation du sucre de betterave (on appelle, ainsi que nous l'avons dit plus d'une fois, défécation le traitement du jus sucré par la chaux). La chaux sature les différents acides végétaux (pectique, malique, etc.), contenus dans ce jus; elle décompose les sels ammoniacaux et en volatilise l'ammoniaque; elle aide à la coagulation de l'albumine végétale que la chaleur effectue; elle se combine avec les matières grasses ou colorantes, et forme, avec ces matières, des stéarates et margarates de chaux insolubles.

Tous ces composés résultant de l'action de la chaux, forment dans la chaudière comme un vaste réseau, qui entraîne, sous forme d'écume, les substances étrangères telles que les débris des cellules échappés, avec les jus, par les mailles des sacs. L'excès de chaux, se combinant avec le sucre, forme du sucrate de chaux, et ce sel étant soluble, reste dans le liquide.

Il y a beaucoup de méthodes différentes d'effectuer la défécation, tant pour la quantité de chaux que pour la manière de l'employer. Chaque procédé subit même, dans la pratique, des modifications diverses suivant les fabriques. C'est surtout pour cacher à des concurrents leur procédé de défécation que certains fabricants de sucre ne laissent pénétrer personne dans leur usine. Us gardent avec un soin jaloux le secret de leur méthode, qui n'est souvent qu'un tour de main d'atelier, sans aucune importance.

La chaux qui sert à la défécation doit être très-pure. Aussi la prépare-t-on avec soin

dans la sucrerie même. La pierre calcaire, concassée en morceaux, est calcinée par l'action d'un feu énergique. Chargés toutes les heures, les fours produisent dans quelques usines, 6,000 kilogrammes de chaux par jour et plus de 4,000 kilogrammes de gaz acide carbonique, que l'on utilise également dans la sucrerie, comme nous le verrons plus loin. Lorsqu'on l'a soigneusement éteinte, la chaux doit présenter une masse homogène, fine, grasse au toucher, et d'une blancheur parfaite. On l'éteint au fur et à mesure des besoins de la fabrication.

Les chaudières sont rarement au niveau du bac de la râpe. Il faut donc élever les jus sortant des râpes jusque dans ces chaudières. On se sert, pour cela, d'un monte-jus.

Le monte-jus que nous avons représenté en parlant de la raffinerie (fig. 17, page 60) est, comme on l'a vu, un cylindre en tôle muni de plusieurs robinets. Le jus venant du bac à râpe entre par l'un des robinets. Lorsque le cylindre est suffisamment rempli, on y fait arriver un jet de vapeur, et par la pression de cette vapeur, le jus s'élève dans le conduit et se rend dans la chaudière à défécation.

La défécation se fait dans une chaudière à double fond, dans laquelle on introduit la vapeur pour chauffer le jus. La figure 38 représente la coupe de cette chaudière. CB est le double fond dans lequel on fait arriver la vapeur, pour chauffer le liquide ; A, le tube par lequel arrive la vapeur du générateur ; D, le tube par lequel s'écoule la vapeur liquéfiée ; E, le tube par. lequel on donne accès à l'air quand cela est nécessaire.

Le jus ayant atteint la température de 70°, on ajoute le lait de chaux, au moyen d'une vaste passoire , qui retient les grumeaux qui se sont formés pendant le délayage. On emploie de 2 à 12 millièmes de chaux, suivant la qualité du jus, la nature du terrain oiî les betteraves ont été cultivées, le plus ou moins d'altération de la racine, etc. On agite vivement pendant quelques secondes, pour opérer

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Fig. 38. — Chaudière pour la défécation des jus de betterave.

le mélange, et on continue à le chauffer en core un instant au moyen de la vapeur. Une odeur d'ammoniaque annonce le commencement de la réaction. Puis, des flocons se forment, nagent dans le liquide, et une écume boueuse, d'un brun verdàtre, vient couvrir sa surface. Pendant que la température s'élève, la masse de substances étrangères qui se séparent du jus devient de plus en plus volumineuse. Elle acquiert graduellement la consistance du caillé. Enfin cette épaisse couche se fend, laisse échapper des bouillons de vapeur, et le jus clair, faisant irruption par-dessus, annonce le moment de l'ébullition. On ferme aussitôt le robinet à vapeur et on laisse pénétrer l'air entre les deux fonds, au moyen du tuyau E.

Au bout de cinq minutes de repos, on soutire le liquide. Dans les anciennes chaudières, la vidange se faisait par un grand robinet,

qui évacuait à la fois le jus et les écumes. Quelques chaudières sont munies d'un siphon, par lequel on soutire le jus, tandis que les écumes sont extraites par une ouverture que ferme une soupape à clapet, et qui communique avec un tuyau traversant les deux fonds. Mais aujourd'hui, dans la plupart des usines, on enlève tout simplement les écumes avec des cuillères, et l'on fait écouler le liquide au dehors, par une large soupape de vidange, S, fermée par un clapet, que l'on ouvre au moyen d'une tige verticale, F.

Les écumes sont soumises, dans des sacs, à une ou deux pressions, d'abord sous une simple presse à vis, ensuite, sous une presse hydraulique. D'après des expériences de Ch. Derosne, 24 kilogrammes environ d'écumes provenant de \ 1,000 litres de jus, ont rendu , à la première pression, 10 kilogrammes de jus; réduites, par celte opcratio^i, à 14 kilo-

grammes environ, les écumes donnèrent encore, à la deuxième pression, 4 kilogrammes de ce liquide.

Le jus pèse 2° de moins à l'aréomètre, après la défécation qu'au sortir des presses. Cette différence de densité provient des corps que la chaux a éliminés.

Nous avons dit que lorsque la chaux est en excès — ce qu'on ne peut guère éviter si l'on veut obtenir une purification complète du jus — elle se combine avec le sucre, et forme un sucrate de chaux, soluble dans l'eau. Le noir animal a, il est vrai, la propriété, en même temps qu'il décolore le jus, de précipiter l'excès de chaux restée dans le ]i luide. Mais il faudrait employer une trèsgrande quantité de noir, dont la révivifîcaiion occasionnerait une dépense trop élevée, 11 est donc utile de séparer la chaux restée dans le jus avant de le soumettre à l'action du charbon animal.

L'acide sulfurique ajouté au liquide pourrait en précipiter la chaux, mais il aurait, comme nous l'avons dit, le grave inconvénient de détruire une partie du sucre, en le faisant passer à l'état de glucose, ou sucre incristallisable. C'est le gaz acide carbonique qui est aujourd'hui seul employé pour opérer la séparation de la chaux. Introduit dans le liquide, le gaz acide carbonique précipite la chaux à l'état de carbonate insoluble.

Dans beaucoup de sucreries de l'Allemagne on produit le gaz acide carbonique par la combustion du coke ou du charbon de bois. Une enceinte en maçonnerie reçoit le charbon de bois. Le gaz acide carbonique provenant de cette combustion traverse une chambre remplie de pierres, arrive, refroidi par ce contact, dans les cuves en tôle remplies d'eau froide, puis dans un laveur rempli d'eau, d'oij une pompe l'enlève.

En France, ainsi que nous l'avons déjà dit, on trouve plus avantageux de se servir du gaz acide carbonique qui provient de la pré-

paration de la chaux. En effet, la chaux s'obtient, comme tout le monde le sait, en chauffant au rouge les pierres calcaires, c'est-àdire du carbonate de chaux : la chaleur chasse le gaz acide carbonique, et il reste la chaux caustique. Comme la chaux caustique est nécessaire dans les sucreries pour opérer la défécation des jus, on voit que les deux produits de la préparation de la chaux, à savoir le gaz acide carbonique et la chaux caustique, trouvent tous les deux leur emploi. Il suffit donc, quand on prépare la chaux, de s'arranger de manière à recueillir le gaz acide carbonique, qui se dégage du calcaire calciné.

La figure 39 fait voir les dispositions employées dans les sucreries pour recueillir et pour purifier le gaz acide carbonique qui se dégage du four à chaux. A, est la cuve à chaux, c'est-à-dire la capacité que l'on remplit de pierres calcaires à calciner. Elle est fermée par un large obturateur, B, qui peut se déplacer pour opérer lec hargement du four. G, D, E sont les foyers placés latéralement, au nombre de quatre. Ce sont des espèces à^alandiers^ semblables à ceux des fours à porcelaine. On brijle dans ces fours de la houille très-pure ou du coke. Un tube, GG, amène le gaz acide carbonique résultant de la décomposition de la chaux, dans le laveur.

Ce laveur, fort ingénieusement conçu, renferme trois tablettes H, I, I, recouvertes d'eau, que le gaz parcourt et soulève successivement. En traversant ces couches d'eau, le gaz carbonique se débarrasse des produits solubles qu'il renferme. Un courant d'eau continu arrivant par un conduit renfermé dans le tuyau L, et s'écoulant au dehors par le tube R, parcourt incessamment le laveur.

Ainsi débarrassé des produits étrangers solubles, le gaz acide carbonique, traversant un espace ménagé près de la tablette I, passe dans ce tuyau L, et s'introduit dans un dernier vase, M, dans lequel se condense

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Fig. 39. — Appareil pour la préparation de la chaux et de l'acide carbonique.

l'eau, qui a été entraînée par le gaz, soit à Le gaz carbonique s'échapf»e finalement par l'état liquide, soit à l'état de vapeur. Cette le tube N.

eau s'écoule au dehors par le petit tube S. Le gaz est alors assez pur pour pouvoir êtra

Fig. 40. — Machine à vapeur actionnant la soufflerie de gaz carbonique.

introduit dansles liqueurs sucrées chargées de sucrate de chaux, qu'il s'agit de décomposer. Pour qu'il puisse s'introduire dans le li-

quide, il faut que le gaz carbonique soit aspiré par une machine spéciale. Les sucreries sont donc pourvues d'une puissante

pompe aspirante et foulante, qui attire le gaz carbonique à mesure qu'il sort de l'épurateur, et qui, au moyen d'une soupape à clapet, le refoule dans la chaudière.

La figure 40 représente la soufflerie d'acide carbonique. C'est une pompe aspirante et foulante mue par la vapeur. A est le double volant de la machine à vapeur ; B, l'entrée de la vapeur dans les cylindres; C, la sortie de cette vapeur; D, le cylindre qui reçoit la vapeur; E, E, les corps de la pompe aspirante et foulante ; F, G, les tubes d'aspiration du gaz et du refoulement du même gaz dans les chaudières ; H est le régulateur à boules de Watt, qui régularise l'entrée de la vapeur dans le cylindre.

Le gaz aspiré et refoulé par cette machine, est amené, non dans la même chaudière où s'est accomplie la défécation^ et qu'on a vue représentée dans la figure 38, mais dans une nouvelle chaudière, la chaudière à carbonater^ que représente la figure 41.

Comme la chaux n'intervertit pas le sucre cristallisable comme disent les chimistes , c'est-à-dire qu'elle ne le change pas en glucose incristallisable, il suffit de neutraliser la chaux (ce que fait l'acide carbonique) pour rendre le sucre libre, sans la moindre altération.

Les chaudières que l'on emploie pour la carbonatation o^vQni une section carrée, à angles arrondis, de 2 mètres de côté et 1 mètre 20 de profondeur. Elles pourraient contenir 45 hectolitres, mais on ne les remplit qu'aux trois quarts environ. On les incline légèrement, pour faciliter les opérations de vidange.

La figure 41 montre une coupe verticale d'une de ces chaudières. Le tube AB, dont le diamètre intérieur a 10 centimètres, reçoit le gaz acide carbonique produit dans le four à chaux. En ouvrant un robinet D, on fait arriver ce gaz dans la chaudière, CC. On voit, à l'intérieur de cette chaudière, le serpentin qui amène la vapeur pour le chauffage du

liquide. Ce serpentin forme trois circonvolutions en hélice, distantes les unes des autres de 14 centimètres. Il se termine par un tube de retour d'eau condensée. Lorsque le jus, après avoir été traité par la chaux, est amené par le monte-jus dans la chaudière, on injecte la vapeur dans le serpentin, puis on fait parvenir l'acide carbonique dans le tube AB(sous la pression de quelques mètres d'eau, au moyen de la pompe foulante, d'où, au moyen du robinet, D, on introduit le liquide.

Les bulles de gaz, sortant par les nombreux trous dont le tube conducteur du gaz est persillé, produisent, en soulevant le liquide, une mousse volumineuse et persistante.

Autrefois on détruisait la mousse par des injections répétées d'huile ou d'autres corps gras, ce qui occasionnait une dépense de 50 centimes par kilogramme de sucre produit, soit, pour une grande fabrique traitant 250,000 kilogrammes de betteraves par jour, sept mille cinq cents francs pour la campagne de 100 jours. Plusieurs inventeurs se sont appliqués à remédier à cet état de choses qui avait un double inconvénient : une dépense etl'introduction dans lejus de matières étrangères (1). Le plus usité des moyens mécaniques employés pour faire tomber la mousse, c'est un jet de vapeur.

Deux tubes, distants l'un de l'autre de 1 mètre percés chacun latéralement de 25 trous, et communiquant avec le générateur, sont placés horizontalement à 15 centimètres au-dessus du bord supérieur de la chaudière à carbonater. Un robinet commun permet d'introduire simultanément dans ce tube la vapeur arrivant du générateur, sous la pression de 5 atmosphères. S'échappant en 50 jets horizontaux, par les ouvertures des

(1) Le corps gi-as^ se décomposant par l'aclion de la cliaux et des alcalis, produisait du savon, dont une partie se dissolvait dans lejus, tandis qu'une autre se précipitait à l'état de savon de chaux insoluble.

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tubes, la vapeur traverse la mousse et la fait tomber instantanément, en brisant ses bulles.

On continue à envoyer du gaz carbonique dans la chaudière jusqu'au moment oi^i le liquide ne contient plus que 1 à 3 niiilicmes de chaux libre. Alors, on porte la I température du jus entre 90° et 95°. On re- I connaît qu'on est arrivé au terme suffisant de la carbonatation, à l'aide d'une dissolution de protochlorure de fer titrée de telle manière qu'en mélangeant 2 demi-litres de cette solution avec 1 demi-décilitre du jus éclairci pris dans la chaudière, le mélange filtré dont on pose une goutte sur une soucoupe, donne, avec une goutte de prussiate range de potasse, une très-légère teinte verdâtre.

Lorsque la carbonatation est achevée, on fait écouler le liquide trouble dans un bac. Au bout d'une dizaine de minutes de repos, le liquide est éclairci en grande partie, et on le décante, à l'aide d'un robinet auquel est adapté, à l'intérieur du bac, un tube flexible en caoutchouc, muni d'un flotteur, qui maintient l'ouverture du tube au niveau du liquide. La portion décantée s'écoule dans un I monte-jus, qui le conduit à une chaudière I semblable à la précédente, oiile liquide doit

être soumis à une seconde carbonatation, pour achever de séparer toute la chaux.

Quant au liquide trouble et à la masse boueuse déposée an fond du bac, on les soutire et on les amène, par un monte-jus spécial, dans des fil très- presses (que nous décrirons plus loin). Le liquide filtré qu'on retire par cette expression, est dirigé dans la chaudière.

Les jus clairs ainsi réunis, reçoivent une nouvelle quantité de lait de chaux, contenant une quantité de chaux qui est les 5 millièmes du poids du jus, et on y injecte de l'acide carbonique, comme la première fois, jusqu'à ce que ce gaz soit en excès. On reconnaît ce moment lorsque le papier de curcuma ne vire plus au rouge, ce qui indiquerait la présence des alcalis. Alors on porte le jus à l'ébullition, qu'on maintient pendant cinq minutes, afin que l'excès d'acide carbonique se dégage, et on ajoute au jus un ou deux millièmes de son poids de chaux sèche, afin de prévenir toute réaction acide jusqu'à la fin des opérations.

Après quelques minutes de repos, le liquide est dirigé dans un bac, oii il se forme un dépôt grenu de carbonate de chaux. 11 est

ensuite décanté, et envoyé su r un filtre à noir animal en grains.

Les filtres-presses interviennent alors pour extraire les jus sucrés qui sont restés dans les écumes, ainsi que dans les dépôts qui se sont formés pendant les opérations précédentes.

L'idée des filtres-presses remonte à l'Anglais Howard, l'inventeur des chaudières à cuire dans le vide. Howard les fit employer dans les raffineries, à la place des filtres-

Taylor. Cette idée fut reprise par Needham et Kite. Ces appareils figurèrent [lour la première fois, à l'Exposition de Londres, en 1862, mais on s'en était déjà servi, dans les fabriques de porcelaine, dans les fabriques d'huiles, les brasseries, etc., comme agent de filtration. Lorsque l'attention des fabricants de sucre s'arrêta définitivement sur les filtres-presses, applicables à la séparation des écumes et des jus, des améliorations importantes y furent apportées. L'appareil en usage dans les brasseries était

Fig. 42. — Filtre-presse pour extraire le jus des écumes et des dépôts.

en bois et les liquides y étaient envoyés, sans aucune pression, par des pompes. M. Daneck construisit le premier des filtres-presses en fer, et en modifiant leur plan primitif, il les rendit propres à leur nouvelle destination. M. Trinks, MM. Riedel et Hementz et bien d'autres apportèrent ensuite des améliorations successives aux filtres-presses.

Cet appareil (fig. 42) se présente sous la forme d'un cylindre, unique en apparence, mais, en réalité, composé de la réunion de rondelles en tôle perforée et dont le vide est

rempli par une toile tendue. A la partie inférieure de chacun de ces disques est un robinet r, r, qui laisse écouler le jus. La vapeur traverse cette réunion de disques, et par sa pression opère une filtration forcée. Les rondelles sont maniées à l'aide des appendices dont chacune est pourvue.

Les écumes sont introduites au milieu du couvercle d'arrière; elles arrivent ainsi successivement par le canal horizontal, formé par les ouvertures des plaques, A, A, etc., dans les intervalles de ces mêmes plaques.

Ces plaques ou 'plateaux, A, A, etc., sont composées d'un cadre en fonte muni de cannelures en saillie et d'un espace circulaire. (C'est la juxtaposition de toutes les ouvertures des plaques qui forme l'espèce de canal que nous venons de mentionner.) Un tamis en fil d'archal tissé,. B, est fixé sur les deux faces de chaque plaque par des écrous.On recouvre ensuite le plateau et les grillages d'une toile filtrante. Les matières introduites dans le filtre-presse par le monte-jus, sous la pression de la vapeur, se divisent; le liquide clair traverse la toile, ainsi que le grillage, et s'écoule par les robinets, r, dans la bâche, S. Les substances solides sonl arrêtées, pressées par les toiles, s'accumulent, et forment à la fin, des tourteaux secs et solides, qu'on enlève facilement en desserrant la presse. Le robinet R permet de faire arriver, au lieu de vapeur, de l'eau sur les tourteaux, si l'on désire opérer un lavage , afin d'extraire par déplacement le jus resté, en petite quantité, dans ces tourteaux. Lorsqu'on a débarrassé l'appareil de ces tourteaux , en les faisant tomber avec un bâton, on referme la presse, en tournant la manivelle, B.

En sortant des filtres-presses le jus se rend dans l'appareil contenant le charbon animal, qui aura pour effet de le décolorer entièrement, et en même temps de lui enlever les dernières traces de sels de chaux, ou d'autres sels minéraux qu'il peut encore retenir.

Nous avons dit, dans la partie historique de ce travail, que le noir animal, d'abord jeté à l'état de poudre fine, dans la chaudière, a été employé ensuite en dirigeant les liqueurs sucrées, après la défécation, sur des filtres composés de grains de charbon animal, c'est-à-dire sur les filtres Dumont.

Les filtres Dumont, qui sont en usage aujourd'hui dans les sucreries, sont les mêmes que l'inventeur construisit en 1828. Leurs dimensions seules ont changé, ainsi que la proportion du noir employé.

La figure 43 donne une coupe du filtre

Dumont, dont le caractère essentiel est d'employer le noir à Tétat de granules et en couche épaisse.

Le jus à décolorer arrive d'un vase P, placé supérieurement, et d'oij le liquide s'écoule, à l'aide d'un flotteur T, qui découvre l'orifice du robinet S selon les besoins de la filtration. Par ce moyen le liquide se maintient au même niveau et exerce la même pression sur les filtres. Le noir animal en grains est contenu dans le vase de fonte, M. Il porte sur un drap, lequel repose lui-même sur le fond N,

Fig. 43. — Coupe verticale d'uM filire Duiiioiu.

qui est percé de trous. Le liquide filtre à travers l'épaisse couche de charbon, et s'écoule,, limpideelincolore, dans le vase V, parle robinet R. L'appareil se vide par l'ouverture L, qu'une vis de pression maintient fermée pendant le travail. Il y a, vers le point 0, une série de trous percés dans la parois pour donner issue àVair comprimé par l'arrivée du liquide..

Quand le charbon a épuisé son action décolorante, on le lave avec de l'eau bouillante, et on le vide par l'ouverture L; puis on le remplace par de nouveau charbon.

Ce système offre, entre autres avantages, celui de pouvoir filtrer des liquides dont la densité peut aller jusqu'à 32° de l'aréomètre de Baumé. Le lit de charbon présente une masse spongieuse, très-aisément perméable. Mais son plus grand avantage, c'est que l'on peut révivifier le noir, c'est-à-dire le calciner dans des creusets clos, et par l'action de la chaleur, détruire les substances organiques absorbées et retenues dans le charbon, pour le faire servir de nouveau et cela presque indéfiniment (1).

Nous donnerons une description sommaire des moyens qui servent à cette révivification. Pour révivifier le noir animal, on com-

(1) Quelques usines fabriquent elles-mêmes le ncir dont elles ont besoin, ce qui en assure la bonne qualité. Nous croyons intéressant de décrire sommairement cette fabrication, qui est une annexe de la sucrerie.

Les os destinés à, la fabrication du noir sont de trois sortes : 1° les os frais ou os verts, 2° les os débouillis qui ont été soumis à la cuisson, 3" les os secs, qui proviennent des déchets des fabriques de tabletterie, et qui ont été longtemps exposés à l'action de l'air, ou enterrés, etc. On divise d'abord les os verts en morceaux, puis, après les avoir renfermés dans des vases en tôle percés de trous, on les plonge dans une grande chaudière remplie d'eau bouillante. La graisse contenue dans les os frais dans une proportion de 9 pour 100 de leur poids, se fond presque en totalité; elle vient nager à la surface de l'eau; on l'enlève à l'aide d'une écumoire (cette graisse est vendue aux fabricants de savon). Les os sont desséchés à l'air libre. On les réunit alors aux os secs, on les tasse dans des marmites en fonte (ou, ce qui vaut mieux, dans des vases en terre de creuset), et on dispose dans le four les marmites empilées les ur.es sur les autres, au nombre de sept quelquefois. Le vase supérieur seul a besoin d'être muni d'un couvercle, les autres se ferment par leur superposition mutuelle. Ces vases sont ensuite placés, en une ou plusieurs rangées, dans des fours semblables aux fours à gaz, mais plus grands. Certains de ces fours contiennent jusqu'à sept cents pots. Les ouvertures étant bien lutées, on a soin de porter la température jusqu'au rouge, et de la maintenir pendant six à huit heures, avec peu de combustible, la carbonisation étant activée par les gaz qui s'échappent des récipients. Il est important de bien régler le chauffage pendant toute la durée de l'opération.

Quand la calcination est terminée, on laisse refroidir les creusets, puis on en retire le charbon, que l'on concasse entre des cylindres cannelés de différentes grandeurs. On passe les fragments au blutoir, qui donne différentes grosseurs de grains. Le plus fin présentant, à volume égal, plus de surface filtrante, est le meilleur ; la folle farine ou poudre de noir est trop fine pour être employée dans les sucreries.

mence par éliminer la chaux^ au moyen de lavages à l'eau chaude légèrement acidulée par l'acide chlorhydrique. Ensuite on abandonne la masse à la fermentation. On étend le noir en tas sur des claies, dans un local dont on maintient la température à 38° ou 40°. La fermentation s'active si l'on porte graduellement la chaleur jusqu'à 70°. Lorsque ce point extrême de température a été atteint, la fermentation est terminée. Bientôt la matière se dessèche, et sa surface se recouvre d'une efflorescence blanche.

Après la fermentation, qui peut durer de dix à vingt jours, le charbon a perdu toute odeur. Alors on le fait bouillir dans l'eau, et on le soumet à un lavage méthodique, pendant lequel on l'agite, soit à la main, soit dans un laveur à vis d'Archimède, muni de palettes, semblable à celui que nous avons décrit (fig. 33, page 96), en parlant des appareils destinés à laver les betteraves. Après ce lavage, on fait sécher le noir, et on le soumet à la calcination dans le four.

Il existe divers systèmes de fours pour la calcination du noir, mais tous reposent sur le même principe. La figure 44 représente une coupe transversale, ainsi que l'élévation d'un de ces fours fort répandu en France : le four Stévenaux. En donnant l'explication de cette figure, nous ferons comprendre la marche de ce four, et la manière dont le noir est soumis à Taction de la chaleur. On verra comment, introduit à la partie supérieure du four, le noir descend froid, après avoir subi la calcination qui doit lui rendre sa vertu décolorante primitive.

Le four Stéve?iaux est composé d'une maçonnerie générale. A, comprenant un espace vide, B, où se trouve le foyer et dans lequel figurent trois couples de tuyaux verticaux, C, soit six tuyaux qui contiennent à leur intérieur le noir animal à révivifier.

Chacun de ces tuyaux^ comme l'indique la coupe transversale, est muni à son intérieur, d'un tube D, qui s'élève au-dessus

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Fig. 44. — Four Stévenaux pour révivifier le noir animal, vu en coupe et en élévation.

A, maçonnerie générale du four; B, four; C, colonnes en fonte par lesquelles passent les produits de la combustion ; D, tuyau central à chaperon sur lequel le noir glisse; E, trémies ou entonnoirs où l'on jette le noir qui descend dans les colonnes D ; F, ouvertures du tube central D pour le dégagement des vapeurs; G, foyers ; H, cendriers; K, tuyaux refroidisseurs; L, conduits d'aspiration; M, ruvettes ; N, récepteurs où tombe le noir; T, tii-cttcs par où l'on retire lo noir refroidi.

du four, et qui sert de cheminée d'appel.

Le noir àrévivifier est versé dans les trémies ou entonnoirs E, et tombe dans le tube D. Il rencontre d'abord, dans sa marche, les ouvertures F du tube intérieur D; les vapeurs qui se forment immédiatement par l'action de la chaleur sur les noirs humides peuvent s'échapper par ces ouvertures, et sont constamment enlevées par l'action du tirage produit par les gaz qui montent par ce

tube pour se rendre dans l'atmosphère.

Le noir, en descendant, s'échauffe de plus en plus, car le tube extérieur étant conique et d'un diamètre plus grand à sa base, le noir y séjourne plus longtemps au même endroit à mesure qu'il descend.

Le noir est chauffé intérieurement par le tube D et extérieurement par la flamme qui

I rayonne dans le four B, par les deux foyers G.

I On voit en H, H les cendriers. N sont les récep-

teurs, contenant le noir à refroidir; ils sont indépendants les uns des autres et traversés par des tuyaux K, qui reçoivent à une de leurs extrémités l'air ambiant et sont placés moitié à droite, moitié à gauche. Leurs autres extrémités débouchent également moitié à droite, moitié à gauche, dans les conduits d'aspiration, L.

Lorsque le noir est arrivé à l'extrémité des tubes C, il passe au récepteur N, de là sur les tubes refroidisseurs K, et enfin arrive sur les grilles M, fermées par des vannes qui permettent d'ouvrir, de régler ou d'intercepter le passagedu noircomplétementrévivifîéetrefroidi.

Telle est la marche de l'opération qui a pour résultat de former d'une manière continue du noir révivifié, pourvu que l'on jette continuellement le noir à révivifier dans les entonnoirs supérieurs, E, E.

M. P. Lagrange, chimiste-directeur de la raffinerie Guillon, a ajouté au four Stévenaux des thermomètres à mercure destinés à régulariser la marche de cet appareil.

Ces thermomètres à mercure ne donnent pas assurément la température du four, mais ils mesurent exactement les variations de température, de sorte que les ouvriers, en se basant sur un degré connu, donnent des noirs calcinés dans des conditions identiques.

Ces thermomètres consistent en une armature en fonte recourbée à angle droit, dans laquelle se place le tube à mercure, qui est «gaiement recourbé.

Une des branches pénètre à 30 centimètres dans un carneau du four ; sur l'autre branche, qui s'élève le long des parois du four, est la graduation de l'instrument.

En chauffant le four à environ 300" centigrades de ce thermomètre, on obtient des noirs révivifiés dans d'excellentes conditions. Il n'y a donc plus de danger d'avoir des noirs ou sulfureux, ou chargés de matières organiques, ou évacués sans décomposition.

Ces thermomètres, qui fonctionnent depuis

quelques années à la raffinerie Guillon, ont donné les meilleurs résultats. Les fours Stévenaux, qui sont d'excellents appareils, sont ordinairement abandonnés à la routine des chauffeurs ; grâce à l'addition du thermomètre à mercure de M. P. Lagrange, ils deviennent parfaits dans leur marche.

Revenons au jus sucré qui a traversé le filtre Dumont.

On fait passer consécutivement le même liquide sucré sur deux ou trois filtres Dumont, qui communiquent entre eux, par des monte-jus. Après une première filtration, le jus est soumis à une première évaporation, qui amène le sirop à une concentration de 26 ou 28° de l'aréomètre deBaumé; puis on le passe de nouveau sur le noir.

Contrairement à ce que l'on pourrait supposer, c'est le sirop qui est soumis à l'action du noir le plus actif, tandis que c'est le jus qui n'a pas encore été soumis à l'évaporation, qui passe dans un filtre contenant du noir non révivifié.

Après le jus, on envoie dans le filtre, de l'eau , afin de déplacer le liquide qui y est resté. L'eau qui s'écoule est ajoutée au jus : elle constitue ce que l'on nomme petites eaux.

Pour que le travail ne s'interrompe pas, on fait couler les jus, l'eau ou la vapeur dans un des filtres, pendant qu'on nettoie ou qu'on charge les autres.

Amené à cet état de pureté, le sirop n'a plus qu'à subir l'évaporation par le feu.