CHAPITRE VI

ÉVAPORATION DANS DES CHAUDIÈRES DES LIQUEURS SALÉES PROVENANT SOIT DU FORAGE, SOIT DES SOURCES ET FON- TAINES SALÉES. — RÉACTIONS QUI SE PRODUISENT PEN- DANT l'ÉVAPORATION des LIQUEURS SALÉES. — DISPOSI- TION DES CHAUDIÈr.ES EN ALLEMAGNE ET EN FRANCE, — CRISTALLISATION ET DESSICCATION DU SEL.

Quel que soit le moyen que l'on ait employé pour se procurer une solution concentrée de chlorure de sodium : lavage des argiles salifères, forage, bâtiment de graduation, ou simples cordes, il faut, pour obtenir le sel sous sa forme ordinaire, terminer par l'action de la chaleur révaporation de l'eau. Nous consacrerons ce chapitre à la description des appareils qui servent à cette évaporation.

Les chaudières destinées à l'évaporation de l'eau salée, sont construites à peu près de la même manière en tous pays. Nous décrirons celles qui servent dans les salines de l'Allemagne et de la France.

Les quantités d'eau à évaporer étant con-

sidérables, les cbaudières destinées à l'évaporation des eaux salines, présentent toujours une très-grande surface d'évaporatiou et une très-grande surface de chauffe. Cela revient à dire que les chaudières sont d'immenses bassins plats. Leur profondeur ne dépasse pas en général 40 centimètres; et leur surface, quelle que soit la forme que l'on donne au bassin, est énorme. Dans les salines de l'Autriche, la surface du fond, ou surface de chauffe, a plus de ISO mètres carrés.

Ces chaudières sont en fonte ou en tôle. Les feuilles de tôle sont réunies au moyen de rivets ; celles de fonte sont formées de plaques, que l'on assemble par des boulons.

En raison de sa grande largeur et de sa faible épaisseur, une chaudière semblable a besoin d'être soutenue en certains points. La chaudière repose donc, outre l'assiette naturelle fournie par les parois du four, sur un certain nombre de piliers supplémentaires, en briques ou en fonte. Quelquefois même, quand l'intervalle qui sépare ces piliers, et entre lesquels brûle le combustible, est trop considérable, le fond de la chaudière porte un certain nombre de tirants verticaux en fer, que l'on rattache au toit de fer du bâtiment.

Il est très-important d'obtenir un dégagement rapide des vapeurs, pour éviter ce qui se passe nécessairement dans une vaste chaudière d'évaporatiou. Il arrive souvent que les vapeurs, refroidies par l'air, se condensent, et retombent dans le liquide qui les a fournies, ce qui amène de grandes perles de chaleur. Pour éviter cet inconvénient, on recouvre les chaudières destinées à évaporer les eaux salées, d'une vaste hotte en planches, qui se rétrécit ensuite et se termine par une sorte de tuyau de cheminée. Grâce au tirage que provoque ce tuyau, [a vapeur d'eau, rapidement emportée au dehors, n'a pas le temps de se condenser et de retomber dans la chaudière.

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Cette hotte ne repose pas, d'ailleurs, sui* la chaudière même. Pour éviter de la charger d'un tel poids, on suspend la hotte par des tirants verticaux en fer, à la charpente du bâtiment.

Quant à la manière dont est disposé le foyer, on s'arrange pour produire une flamme aussi longue que possible, qui aille se répandre librement dans l'espace situé au-dessous du fond de la chaudière. Le foyer est placé au milieu de la chaudière. La flamme s'élève verticalement, et gagne de là les deux côtés du fond de la chaudière. On modère le tirage au moyen de registres, pour ne pas atteindre une trop haute température.

Nous représentons ici (fîg. 354) la coupe d'une des grandes chaudières employées en Bavière pour l'évaporation des eaux salées. Cette chaudière n'a pas moins de 20 mètres de longueur, sur 6"', 5 delargeur.C, est le corps

de la chaudière reposant, outre le support que lui donnent les murs d'enceinte, sur les piliers, H, H. Elle est chauffée par deux foyers, F, F, accolés, mais séparés et chauffés chacun par son combustible, sur une grille particulière, G, G. La flamme et les gaz chauds circulent dans les carneaux, E, E, et n'arrivent ainsi dans le tuyau de cheminée, MM, qu'après avoir parcouru trois fois l'étendue du fond de la chaudière. L'air chaud qui s'échappe par le tuyau de la cheminée, M, traverse un espace T. Cet espace, ainsi chauffé, est un séchoir^ dans lequel on porte le sel cristallisé, pour le dessécher. Sur le toit qui recouvre le séchoir on étale une certaine quantité de sel, R; de sorte qu'à l'intérieur comme à l'extérieur de ce séchoir la chaleur est utilisée.

On remarque, au-dessous des carneaux de I flamme, E, E, deux conduits à section rec-

MERVEILLES DE L'LNDUSTRIE.

tangulaire, I, L Ils servent à échauffer préa- ] lablement l'air qui doit s'introduire sous | les grilles des foyers, G, G. Cet air parcourt les conduits I dans toute leur longueur, et ne s'introduit sous le cendrier, G, qu'après s'être considérablement échauffé. Ainsi alimenté par de l'air chaud, le charbon donne plus de chaleur, et le foyer n'est pas refroidi.

Pour donner une idée de la façon dont sont disposées les hottes par-dessus les fourneaux, nous donnerons ici (fig. 3S5) la coupe de la hotte en planches des chaudières d'évaporation employées dans les salines de Bavière. B, D, sont les hottes, composées de parties rectangulaires prismatiques, B, et d'une partie pyramidale, D. Ces hottes qui surmontent les chaudières. A, A, ne portent pas, ainsi que nous l'avons dit, sur la chaudière même. Elles sont supportées, en partie, par des montants sur les massifs en maçonnerie de ces chaudières, et en partie par des montants recourbés,/, g, reliés par leur extrémité supérieure à la charpente du bâtiment.

Suivons maintenant l'évaporation des dissolutions salines dans les chaudières. 11 y a là une série de phénomènes qu'il importe de mettre en relief.

Quand l'eau commence à bouillir, on voit s'y produire tout aussitôt une écume, provenant des matières organiques contenues dans l'eau de la source salée, matières que l'ébullition coagule ou décompose. Quelques saliniers jugent bon d'ajouter un peu de sang de bœuf, c'est-à-dire d'albumine, pour hâter la séparation de cette matière coagulable, de même que dans les sucreries on clarifie avec de l'albumine les liqueurs sucrées cristallisables.

L'évaporation continuant, il se fait un dépôt abondant de sulfate de chaux. Ce sel se combine avec du sulfate de soude et forme ce composé, si connu dans les salineries,qui porte le nom de schlot. Le schlot est une

combinaison de sulfate de chaux et de sulfate de soude, combinaison insoluble dans l'eau.

L'ouvrier saunier, armé d'un long râble, retire le schloi de la liqueur bouillante, et le dépose dans de petits augets en tôle percés de trous, qui sont suspendus au-dessus de la liqueur bouillante. Par ce moyen, la petite quantité de chlorure de sodium que retient le schlot est dissoute par les vapeurs d'eau qui se dégagent de la chaudière, et retombe dans cette même chaudière.

Cette opération porte le nom àe schlotagc.

Au bout de IS à 20 heures, on introduit dans la chaudière de nouvelles eaux salées provenant de la source, de manière à rétablir le niveau de l'eau qui s'était abaissé par évaporation. Cette nouvelle eau salée donne un second schlot que l'ouvrier enlève avec son redable^ et réunit au premier. Le second schlotage dnre 8 à 10 heures.

L'opération qui termine s'appelle le salinage. Elle consiste à achever l'évaporation et à transvaser le liquide dans des bassins où le sel doit cristalliser. Le salinage dure plusieurs jours.

Le sel cristallise en trémies si l'on n'a pas troublé sa cristallisation, et en grains plus ou moins fins si on l'a empêché de cristalliser, en poussant plus ou moins le feu, ou en agitant la liqueur pendant les derniers temps de l'évaporation.

Pendant la fin de l'évaporation, une certaine quantité de schlot continue de se former, et s'attache au fond des chaudières. Au bout de !2 ou 15 cuites il faut détacher ce schlot, car les chaudières ainsi encroûtées conduiraient mal la chaleur, et donneraient lieu à des soubresauts pendant l'évaporation. Ce dépôt, connu sous le nom à'écailles, s'enlève à coups de ciseaux, non sans dommage pour la chaudière.

Comme le chlorure de sodium n'est guère plus soluble à chaud qu'à froid, on ne peut

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Fig SSS. — Hotte des chaudières d'évaporation employées dans les salines de Bavière.

l'obtenir en cristaux que par une évaporation lente. La forme et la grosseur des cristaux qui constituent ce que l'on appelle le graiji de sel, dépendent donc de la manière dont cette évaporation est conduite. Les cristaux ne se forment qu'aux points mêmes où s'opère l'évaporation, et là oii la température estplus basse, c'est-à-dire à la surface du liquide.

Au début, les cristaux de chlorure de sodium sont depetits cubes, qui nes'accroissent successivement qu'aux dépens de la partie

! de la masse du liquide voisine de sa surface. Si l'évaporation est poussée avec activité, ces cristaux tombent au fond de la liqueur saline, et par suite de leur éloignement de la surface extérieure, ils ne peuvent plus s'accroître. On obtient, dans ce cas, du sel fin.

I Si au contraire on laisse l'évaporation se faire très-lentement, les petits cubes restent » la surface du liquide et de nouvelles par-

ticules cristallines viennent à chaque instant s'implanter sur les premiers.

L'augmentation successive d'un cristal de chlorure de sodium pendant ces différentes périodes est représentée ici par les fig. 356-361. On appelle trémie la réunion régulière de petits cubes que représentent les figures 360-361.

Telle est la forme que revêt habituellement le sel dans les cristallisoirs. Il arrive aussi que ces trémies, s'accolant par leur base creuse, forment des masses affectant la forme de parallélipipèdes ou de gros cubes.

L'évaporation rapide que l'on fait dans les salines de l'Est donne des cristaux fins et confus, tandis que l'évaporation lente qui s'opère dans les marais salants, donne du sel en gros cristaux. Cette différence s'explique par les considérations précédentes.

L'eau mère au sein de laquelle se sont

formés ces cristaux, est très-impure. Elle renferme nécessairement tous les sels étrangers qui étaient contenus dans toute la cuite. Autrefois, ces eaux mères étaient rejetées. On les conserve aujourd'hui dans quelques fabriques, pour en retirer du sulfate de soude, de l'iode ou du brome. Mais le traitement de ces eaux pour en retirer de tels produits, est fort difficile. Il ne se pratique pas ordinairement avec les eaux mères provenant de l'évaporation des eaux de sources salées, mais avec les eaux mères des marais salants de l'Ouest ou du Midi.

Il ne reste plus qu'à dessécher le sel retiré des eaux mères. Il suffit, pour cela, de le

laisser séjourner dans le séchoir que l'on a vu représenté sur la figure 354 (T). D'autres fois, pour dessécher le sel, on se contente de l'exposer dans un des carneaux du foyer.

En Autriche, en raison des habitudes locales qui font que le sel est vendu en pains pyramidaux ou coniques, fortement agglomérés, au lieu de se borner à dessécher le sel, on le chauffe à une température qui correspond à la fusion du plomb, ce qui constitue une véritable calcination, et même un commencement de décomposition du produit. Pour cette opéi'ation, le sel est soumis, dans des étuves spéciales, à une température très-élevée.

Mais un tel usage est spécial à l'Autriche. Dans les autres parties de l'Allemagne, comme dans le reste de l'Europe, on vend le sel imparfaitement desséché et en cristaux plus ou moins fins.

Nous venons de faire connaître les procédés d'extraction du sel des eaux des sources salées de l'Allemagne et de représenter [fig. 355 et 356) les chaudières en usage chez nos voisins pour l'évaporation des liqueurs salées. Ces mêmes procédés de concentration des liqueurs et de cristallisation des eaux concentrées se retrouvent en France et en Angleterre, et les appareils évaporatoires, c'est-à-dire les chaudières, ont à peu près la même disposition.

Nous représentons ici (fig. 362) la chaudière évaporatoire employée dans les salines de l'est de France. En Lorraine, les chaudières pour l'extraction du sel s'appellent des poêles ou poêles à sel. Ce sont d'immenses bassins plats, composés de lames de tôle assemblées par des rivets. Comme en Allemagne, chaque poêle à sel est enveloppée d'une énorme hotte en planches qui dérobe aux yeux la surface du liquide soumis à l'action de la chaleur. Pour que l'ouvrier puisse surveiller le progrès de

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l'évaporation et retirer le sel, au fur et à mesure de sa précipitation, chaque poêle est pourvue de panneaux mobiles, indépendants les uns des autres. Le saunier faisant glisser la porte sur ses roulettes découvre la chaudière et peut agir sur le liquide. Mais, le travail accompli, il referme aussitôt la porte, pour éviter toute déperdition de chaleur.

La hotte qui surmonte chaque poêle se termine par un conduit de bois qui amène la vapeur d'eau au dehors, et l'empêche de se condenser à l'intérieur de cette capacité, de retomber dans la chaudière à l'état liquide, ce qui entraînerait, comme nous l'avons dit, de grandes pertes de chaleur.

Les poêles en usage dans l'Est sont rectangulaires, et ont, en général, 13 à 16 mètres

de long, 6 à 8 mètres de large et 50 a 60 centimètres de profondeur. Elles sont formées de plaques en tôle, de 6 millimètres, assemblées par des rivets.

Chaque poêle estordinairementpourvue de deux foyers distincts. La flamme est dirigée sous la poêle par un système de cloisons qui la forcent à revenir sur son trajet, et à parcourir plusieurs fois la longueur de la poêle avant de s'échapper dans la cheminée. C'est la même disposition que l'on a vue représentée sur la figure 354 (page 573) qui représente la chaudière des salines d'Allemagne.

Les poêles sont, avons-nous dit, recouvertes d'une hotte en planches, supportée par un cadre en forts madriers ; ce cadr^ est suspendu lui-même, par des étriers en fer, a

la charpente du bâtiment. Des cheminées en planches font suite à la hotte et emmènent au dehors les vapeurs d'eau qui se dégagent de la poêle. La hotte est suspendue à une certaine hauteur au-dessus de la poêle, de sorte que l'espace intermédiaire est complètement libre.

Les hottes en planches qui recouvrent les poêles portent le nom d'éuaporatoires. Elles sont utilisées pour l'égouttage et la dessiccation du sel qui vient d'être récolté. Le sel, étalé sur leur surface inclinée, se sèche rapidement.

La figure 263 montre quelle est la disposition du sel mis à sécher sur les évaporatoires.