DE LA HOUILLE

Toutes les matières organiques qui présentent dans leur composition, une prédominance de carbone et d'hydrogène, fournissent, étant soumises à une haute température, des gaz inflammables, doués d'un certain pouvoir éclairant. Mais les substances qui peuvent se prêter avec économie à la fabrication du gaz de l'éclairage, sont peu nombreuses. La houille est le composé qui présente, à beaucoup près, les meilleures conditions sous ce rapport. Les huiles de qua-

lité inférieure, l'huile de poisson, les graisses altérées, la résine, donnent un gaz doué d'un pouvoir éclairant considérable, mais dont le prix de revient est assez élevé. La décomposition de l'eau au moyen du fer ou du charbon, fournit un gaz qui présente, sous le rapport de la pureté, une supériorité incontestable. Enfin, certaines matières organiques constituant des résidus sans emploi, telles que les graisses impures extraites des eaux savonneuses des fabriques de drap, la tourbe, la lie de vin, les débourrages de cardes et les huiles noires de schistes, peuvent encore servir à cette fabrication. Une substance bitumineuse, d'origine étrangère, le bog kead, est tout à fait exceptionnelle pour la production du gaz. Elle fournit une quantité considérable d'un gaz doué d'nn pouvoir éclairant extraordinaire. Mais c'est une substance rare et chère, et l'on ne peut en faire usage que pour des besoins spéciaux.

En définitive, la houille est, de toutes les substances que nous venons de nommer, celle qui présente les meilleures conditions, sous le rapport économique, en raison de cette circonstance tout à fait décisive, que la vente du coke qui forme le résidu de la fabrication du gaz, suffit à couvrir le prix d'achat de ladite houille. Examinons rapidement les procédés qui servent à la préparation du gaz de l'éclairage, au moyen de la houille.

Pour obtenir le gaz de la houille, on place cette matière dans de grandes cornues, disposées par groupes de sept, dans un large fourneau de briques. Ces cornues, qui peuvent contenir une centaine de kilogrammes de houille, ont à peu près la forme d'un demicylindre allongé. Leur section représente un rectangle à angles arrondis, de 66 centimètres de large et de 33 centimètres de haut. Elles sont en terre réfractaire et quelquefois en fonte. Les cornues de terre, qui coûtent environ un tiers de moins que celles de fonte, durent plus longtemps que celles-ci, et ne sont pas attaquées, à l'extérieur, par l'air et les

L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

produits de la combustion; mais elles résistent moins que les cornues métalliques aux changements de température.

Les cornues de terre se fabriquent dans les usines mêmes, par: des ouvriers, potiers et cuiseurs. On se sert des débris des vieilles cornues, pour en fabriquer de nouvelles.

Au bout d'un certain temps de service, il se iqrme, .à l'intérieur des cornues, des incrustations de charbon, provenant du goudron. On est obligé d'interrompre de temps en temps la fabrication du gaz, pour détruire ces dépôts,, ce qui se fait simplement en continuant à chauffer la cornue librement ouverte à ses deux extrémités : le courant d'air fait disparaître, en les brûlant, les incrustations charbonneuses.

Les cornues sont établies à demeure dans le four ; on les charge de charbon et on les débarrasse du coke, c'est-à-dire du résidu de la distillation de la houille, en ôtant leur paroi antérieure, qui se compose d'un obtura-

Fig. 68.. — Batterie de sept cornues, pour la distilatîon

de la houille.

leur en fonte, fixé, au moyen d'une vis à large le le, au corps de la cornue en terre.

La tête en fonte, dont la cornue est munie, permet d'y ménager l'orifice de dégagement du gaz, ou plutôt des divers produits de la distillation de la houille.

La figure 68 représente un groupe de sept cornues établies dans un four, avec l'ensemble des appareils qui servent à la distillation de la houille. Les cornues, G, C, sont disposées de façon à être enveloppées par la flamme du foyer, qui se trouve au centre. La flamme et la fumée redescendent vers la sole du four, où elles trouvent un carneau, qui les conduit à un canal longitudinal qui règne sous tout le massif des fours : elles vont de là, dans le tuyau de la cheminée.

De la tête en fonte de chaque cornue, part un tube vertical, T, T, qui conduit les produits de la distillation jusqu'au barillet, BB. Le gaz arrive dans le barillet par les ajutages t. L'extrémité inférieure de ces ajutages, qui pénètre dans le barillet, plonge dans l'eau dont ce large conduit est à moitié rempli. Le gaz barbotte dans cette eau, puis remonte par le tuyau vertical X, qui le mène au grand tube, ou collecteur général, DD.

Un siphon, S, est disposé à chaque extrémité du barillet, pour extraire le goudron qui se dépose à sa partie inférieure. Ce siphon verse ses produits dans un entonnoir placé en haut d'un , tuyau qui les amène dans les bas- fonds de l'usine, où se trouve le réservoir du goudron.

Le lourd système des pièces métalliques qui compose le barillet, est soutenu par une forte colonne de fonte, AA.

Nous mettons sous les yeux du lecteur {fig, 69) T 'atelier des cornues de l'usine à gaz de la Yîllette, l'usine la plus importante de la capitale*

On a représenté sur cette figure, toutes les , opérations qui s'exécutent pour la distillation j de la houille* On voit les cornues disposées par groupes de sept, dans une dizaine de fourneaux. Le barillet se voit à la partie supérieure et longitudinale des fourneaux ;

Fig. 69. — Atelier de distillation de la houille, à l'usine de la Villette, à Paris.

le tube de sortie du gaz de chaque cornue, débouche dans ce barillet. Le gaz sort du barillet par deux grosses conduites de fonte placées aux deux extrémités droite et gauche du barillet, pour se rendre au conduit collecteur général, et de là aux condenseurs.

On voit sur cette figure un ouvrier occupé à ouvrir une cornue pour la décharger. En effet, après quatre heures de distillation, la houille a fourni les produits qu'on lui demande. Alors un ouvrier, après avoir ouvert la cornue, s'arme d'un long ringard, forte tige de fer terminée par un crochet, attire à l'extérieur le cokc encore brûlant et flambant, et le faittomber, directementdela cornue, dans un chariot de fer. Ce chariot plein de coke embrasé, ce véritable véhicule de fer et de feu, est traîné à bras, par deux hommes, hors de l'atelier, et déversé dans la

cour de l'usine, où d'autres ouvriers s'empressent de l'éteindre, en l'arrosant avec des seaux d'eau.

Quand la cornue est ainsi vidée, l'ouvrier la recharge immédiatement de houille nouvelle, et la ferme solidement, en tournant la vis dont sa tête est munie. Cette dernière opération de la recharge d'une cornue, se voit à droite du même dessin.

Le degré de la température à laquelle on soumet la houille, influe beaucoup sur la quantité et sur la nature du gaz produit L'expérience a montre que la température la plus convenable est le rouge-cerise vif, A une température trop basse, ou élevée trop lentement, une partie du goudron se volatilise sans décomposition, et se condense dans le barillet, sans produire de gaz. Si la température est trop élevée, le gaz hydrogène bicar-

L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

Fig, 70- — Condenseur de l'usine de la Villette., k Pai'Is.

boné dépose une partie, de son carbone en touchant les parois trop échauffées des cornues, et devient moins éclairant.

Toutes les espèces de houilles ne donnent pas la même quantité de gaz. Le cherry-eoal^ ou la houille de Neweas-tle, que l'on emploie .. surtout en Angleterre, donne environ 320 litres de gaz par kilogramme ; la qualité moyenne du charbon anglais n'en fournit guère cependant que 210 litres par kilo- | gramme. La houille dure de Mons, qui est ! employée dans, le nord.de la France, donne de 200 à 260 litres d'un gaz d'une assez grande pureté. La houille; grasse de Saint-Étienne en fournit de 200 à 270 litres, mais ce charbon contient beaucoup de principes sulfureux qui altèrent la qualité du gaz.

Le bog-headj bitume naturel, de qualité exceptionnelle, donne, comme nous l'avons dit, un gaz doué d'un très-grand pouvoir écîai- r an t. On n'a recours au ôog-head que lorsqu'il s'agit dë parer à l'insuffisance du pou voir éclairant du gaz fourni par certaines houilles.

Les. produits de la décomposition de la T. iv. -

houille, sont très-nombreux. Au moment où il sort de la cornue, le mélange gazeux renferme les composés suivants : hydrogène bicarboné — hydrogène protocarboné — hydrogène pur — oxyde de carbone

— acide carbonique — hydrogène sulfuré

— sulfure de carbone — sels ammoniacauxhuiles empyreumatiques — goudron — et divers carbures d'hydrogène volatils.

Quand il est mêlé à ces différents produits, le gaz ne présente qu'un très-faible pouvoir éclairant. Son odeur est infecte, il exerce sur l'économie une action nuisible; il attaque et noircit les métaux et les peintures dont l'oxyde de plomb est la base ; il répand, en brûlant, beaucoup de fumée, et fait éprouver une altération sensible aux couleurs délicates des étoffes. Ces différents effets sont dus à l'ammoniaque, aux huiles empyreumatiques, au sulfure de carbone, mais surtout à Thydro- -gène sulfuré (acide sùlfhydrique), lequel, en outre des résultats fâcheux qu'il occasionne à l'état de liberté, donne naissance, en brûlant, à de l'acide sulfureux, composé des plusnui-

sibles pour nos organes. Il faut donc débarrasser le gaz des produits qui le souillent, éliminer toutes les substances étrangères dont il est mêlé, et ne conserver que l'hydrogéné bicarboné, le seul qui soit d'un effet utile pour l'éclairage. Voici l'ensemble des moyens employés pour cette purification.

Le long des fourneaux et a leur partie supérieure, règne le large tube de fonte, à moitié rempli d'eau, qui porte le nom de barillet, e\ que Ton a déjà vu représente sur les figures 68 et 69. En sortant de chaque cornue, les tubes qui conduisent le gaz, se rendent dans le barillet et viennent plonger dans l'eau qu'il renferme. Le goudron et les sels ammoniacaux se d é posent en partie dans cë premier réfrigérant, qui a encore pour mission d'isoler chaque cornue, afin que les divers accidents qui peuvent arrivera l'une d'elles, ne puissent influer en rien sur le travail général.

La totalité du goudron n'est pas arrêtée dans le barillet, et les composés ammoniacaux ne le sont qu'en partie. Pour enlever plus complètement ces produits, le gaz, en sortant du barillet, est amené, par un tube de fonte, dans le condenseur. C'est une série de tubes de fonte, d'un diamètre médiocre, disposés verticalement et très-rapprochés les uns des autres. Tous ces tubes plongent dans une boîte de fonte, sous une couche d'eau de quelques centimètres. Les sels ammoniacaux se dissolvent dans l'eau du condenseur, le goudron s'y arrête, et en même temps le gaz se refroidit en parcourant la surface étendue que présente la série de ces tuyaux.

La figure 70 représente le condenseur de l'usine à gaz de la Villette. Cet appareil est nommé quelquefois jeu d'orgue } en raison de sa ressemblance apparente avec les tuyaux d'un orgue.

Le gaz, en traversant cette longue suite de conduits, dont la grande surface baigne dans l'air froid, se refroidit presque totalement. La plus grande partie des matières goudronneuses et empyreumatiques entraînées

par le gaz, se condense, et se dépose dans l'eau sur laquelle reposent ces tubes. Mais toutes les matières étrangères ainsi emportées par le gaz sorti brûlant des cornues, ne pourraient se déposer dans le condenseur. En effet, le gaz entraîne avec lui en suspension, des globules de substances diverses. En le forçant à traverser des corps solides, qui offrent une surface considérable et toutes sortes d'aspérités, on provoque le dépôt de presque tous ces corps étrangers à la surface de ces mêmes corps solides.

L'appareil qui produit cet effet purement physique, et que Ton désigne en Angleterre par un mot qui veut dire râtisseur, s'appelle simplement en France, colonne à coke.

La figure 71 donne une coupe de la co-

Fig. 71..— Coupe de la colonne a coke.

lonne à coke. Cet appareil consiste en un

Fig. 72. — Vue des colonnes à

coke de l'usine de la Villette.

grand cylindfe en fonte, ayant 2 mètres de diamètre et 6 mètres de hauteur (pour une usine qui alimente 8,000 becs). Un large trou d'homme, C. sert à remplir le cylindre de coke. On ferme cette ouverture avec un obturateur à vis. Une ouverture pareille, D, est placée à la partie inférieure de la colonne.

Les: choses ainsi disposées, le gaz arrivant du condenseur, par le tube A, passe dans le cylindre plein de coke. Il s'élève, glisse et filtre au travers des nombreux interstices que présentent les fragments de coke, en déposant dans les anfractuosités et sur les surfaces multipliées contre lesquellés il frotte, les particules globulaires qu'il entraînait avec lui comme dans un brouillard. S'engageant ensuite dans le tube B, il se rend aux épurateurs, dont nous décrirons plus loin les effets. , La figure 72 représente les colonnes à coke de l'usine de la Villette.

Cette épuration toute physique v facilite beaucoup les réactions chimiques subséquentes, et prévient l'engorgement des appareils.

Le coke employé n'est pas, d'ailleurs^ perdu. On l'immerge dansTeau, pour en extraire les sels à base d'ammoniaque ; puis on le fait sécher, et il peut servir comme combustible, dans les fourneaux de l'usine.

Après cette filtration au travers des fragments de coke, le gaz retient encore des produits ammoniacaux et des vapeurs à l'état globulaire. Dans les grandes usines, on condense ces produits en faisant arriver le gaz dans de grandes caisses en tôle, . à demi pleines d'eau, sous une plaque horizontale criblée de trous, fixée elle-même presque au niveau du liquide. La surface totale de ce liquide est de i mètre carré par 1000 mètres cubes de gaz passant en vingt-quatre heures.

Le gaz s'est débarrassé dans le condenseur , dans la colonne à coke, et dans les caisses à eau, quand elles existent, du goudron, d'une partie des sels ammoniacaux, et de tous les produits empyreumatiques. Mais il renferme

M E R VEILLES DE LA SCIENCE

encore de l'acide carbonique, de l'hydrogène sulfuré, du sulfhydrate d'ammoniaque et quelques vestiges de sels ammoniacaux.

Après Y épuration physique à laquelle il vient d'être soumis, il faut lui faire subir une épuration chimique, qui le privera de ces divers produits étrangers. Le gaz sortant des colonnes à. coke, est donc dirigé, à l'aide d'un tube, vers un nouvel appareil nommé épura leur.

L'épurateur employé autrefois en Angleterre, se composait de cuves à demi remplies d'un lait de chaux. Nous avons représenté dans la partie historique de cette notice, Yëpurateur . à eau de chaux, dont Samuel Clegg fit usage, dans les premiers temps de l'industrie qui- nous occupe. L'eau de chaux absorbait l'hydrogène sulfuré, en produisant du sulfure de calcium; elle s'emparait, en même temps, de l'acide carbonique, en formant du carbonate de chaux; enfin les sels ammoniacaux étaient décomposés, et l'ammoniaque libre provenant de cette décomposition, pouvait être ensuite absorbée à son tour, en faisant passer le gaz dans une eau faiblement acidulée. Pour hâter l'absorption de l'acide carbonique, on multipliait les contacts du gaz avec la lessive calcaire, en imprimant de l'agitation au liquide.

Ce moyen d'épuration était très-efficace, mais il avait l'inconvénient d'augmenter la pression dans les cornues ; il était difficile en outre de se débarrasser des liquidés provenant de l'opération. L'épuration par l'eau de chaux fut donc abandonnée, et l'on purifia le gaz en le faisant passer dans de vastes caisses de fonte remplies de foin ou de mousse, saupoudrée, couche par couche, de chaux éteinte. L'opération put s'effectuer ainsi sans augmenter la pression dans les appareils.

Dans la plupart des usines, l'épuration se fait aujourd'hui dans de grandes caisses de fonte ou de tôle, divisées en deux ou trois compartiments par deux diaphragmes hori-

zontaux. Dans chaque compartiment on place une claie en fil de fer, sur laquelle on répand en couches de 8 à 10 centimètres de chaux éteinte en poudre, ou bien de toute autre matière capable, comme nous le verrons plus loin, de remplacer la chaux avec avantage. Le gaz arrive par la partie inférieure de la caisse, et sort par la partie supérieure : il est forcé ainsi de se tamiser à travers deux larges couches de chaux. La caisse est fermée par un couvercle, dont les bords plongent dans une gorge remplie d'eau, formant ainsi une fermeture hydraulique, qui donne une occlusion complète.

La figure 73 représente la coupe de Yëpurateur, tel qu'il existe dans toutes les fabriques de gaz, G est le tube par lequel le gaz arrive dans l'appareil, en débouchant, comme on te voit, à sa partie inférieure ; H est le haut du tube de sortie du gaz ; M, la sortie. Sur les claies A', A', A", est étalée la chaux vive.

Fig; 73. — Coupp de l'épurateur.

qui absorbe l'acide carbonique et l'hydrogène sulfuré. Le mode de fermeture hydraulique est indiqué par la gorge pleine d'eau FF. T est l'orifice de la caisse fermé par une vis ; 0, un manomètre.

La figure 74 représente Yépitrateur vu à l'extérieur.

L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

Fig, 74. — Épurateur vu à l'extérieur.

Pour vider les claies de leur chaux, et les recouvrir do nouvelle, on commence par soulever le couvercle en manœuvrant le petit treuil roulant, T, à Taide de là chaîne passant sur la poulie à gorge, R. Ce treuil mobile parcourt des espèces de rails, C, disposés à la partie supérieure des salles contenant les épurateurs, et portés par des colonnes en fonte. Il vient ainsi se placer au-dessus de l'appareil qu'on veut vidor, et il suffit d'y accrocher les quatre chaînes fixées au couvercle même. Une fois le couvercle enlevé, on le recule au moyen du chariot à galets qui porte le treuil, et alors les ouvriers peuvent commencer l'opération de l'enlevage de la substance épuratrice.

A, est un trou d'homme ; B, un manomè tre à eau ; E9 est l'arrivée du gaz provenant des colonnes à coke ; V, est la valve qui lui donne accès dans le tube F pour aller aux gazomètres. 1

Depuis plusieurs années, la chaux n'est

plus en usage, comme agent épî^rateur.

D'abord, elle ne débarrasse pas entièrement le gaz des substances nuisibles, car elle n'absorbe pas le sulfhydraté d'ammoniaque, et de plus elle met toujours en liberté un peu d'ammoniaque. Ajoutons que la chaux qui a servi à l'épuration, exhale une odeur infecte, qui incommode le voisinage lorsqu'on vide les caisses, ou qu'on transporte les résidus. D'ailleurs il faut employer des masses énormes de chaux pour cette opération. Or, dans les grandes usines à gaz, les résidus de chaux provenant de l'épuration seraient excessivement encombrants ; il faudrait en emporter des quantités , énormes aux décharges publiques. Ce n'est donc que dans les usines des petites villes que la chaux peut encore être conservée comme agent d'épuration du gaz.

Voyons quelles sont les substances qui ont été mises en usage pour remplacer la chaux dans cette même opération»

M. Mallet, professeur de chimie à Saint- Quentin, imagina, en 1841, un nouveau procédé d'épuration du gaz. Ce procédé consiste à employer des dissolutions aqueuses de sels de peu de valeur, tels que le sulfate de fer, ou le chlorure de manganèse qui reste comme résidu de la fabrication du chlore. Le gaz vient se laver dans ces liqueurs, qui le dépouillent de l'hydrogène sulfuré, de l'acide carbonique et de l'ammoniaque. Il s'opère entre les sels métalliques d'une part, et d'autre part entre l'hydrogène sulfuré et les sels ammoniacaux, une double décomposition : il se forme un sulfate ou un chlorhydrate d'ammoniaque soluble, et il se précipite du sulfate ou du carbonate de fer ou de manganèse.

L'opération s'exécute d'une manière méthodique. La dissolution saline est placée dans trois vases de fonte ou de tôle, communiquant entre eux au moyen d'un tube. Les dissolutions sont de force inégale : la première et la seconde, provenant d'une opération antérieure, ont déjà servi à épurer le gaz et sont en partie saturées ; la troisième, destinée à compléter le lavage, n'a pas encore servi, et jouit, par conséquent, de toute son action : au bout d'un certain temps, la saturation étant achevée dans le premier laveur, on en retire le liquide, qu'on remplace par celui du second ; dans celui-ci on met la dissolution provenant du troisième laveur, lequel reçoit enfin une nouvelle quantité de chlorure de manganèse ou de sulfate de fer.

Le procédé de M. Mallet a été appliqué à Saint-Quentin et à Roubaix; il a été l'objet d'un rapport favorable à l'Académie des sciences. La pratique a montré, en effet, que ce moyen de lavage permet de débarrasser entièrement le gaz de l'hydrogène sulfuré et de l'ammoniaque. Par suite de l'absence des produits ammoniacaux dans le gaz purifié, le matériel de l'usine se détériore moins rapidement; la consommation de la chaux est diminuée ; enfin, le prix des sels ammonia-

caux recueillis compense les frais de l'opération.

Cette méthode n'a pourtant jamais été mise en usage à Paris, en raison de la difficulté que présente dans les usines le maniement des liquides, et de l'augmentation de pression que ces dissolutions aqueuses auraient occasionnée dans les appareils.

M. de Cavaillon a fait servir le plâtre humide à l'épuration du gaz de l'éclairage* Le plâtre provenant des plâtras retirés des vieux enduits abattus dans les démolitions, est mis en poudre, réduit en pâte avec de l'eau, et placé sur des claies de fer, dans un épurateur de forme ordinaire. Le sulfate de chaux qui constitue le plâtre, enlève au gaz le carbonate d'ammoniaque, par une double décomposition chimique : il se fait du carbonate de chaux insoluble, et du sulfate d'ammoniaque, qui reste dissous dans l'eau. Le plâtre qui a servi à l'épuration, est mis à part, pour en retirer le sulfate d'ammoniaque, dont le prix est assez élevé. II suffit de lessiver ces résidus avec de l'eau, qui se charge du sulfate d'ammoniaque. Il ne reste plus qu'à évaporer cette liqueur, pour obtenir le sel cristallisé* 1,000 kilogrammes de houille soumis à la distillation fournissent, selon M. Payen» 6 kilogrammes de sulfate d'ammoniaque.

Cependant le gaz n'est pas dépouillé ainsi de l'hydrogène sulfuré; il faut donc le débarrasser de ce produit, en le faisant passer dans un second épurateur contenant de la chaux.

Ce procédé d'épuration au moyen du plâtre, fut mis en usage avec succès en 1846 dans l'usine de la Compagnie parisienne.

Un autre moyen d'épuration du gaz, fondé , sur un ensemble très-curieux de. réactions chimiques, a été imaginé en Angleterre.

Il consiste à faire usage, sous forme sèche, de certains composés chimiques, qui, se régénérant après chaque opération, n'exigent l'introduction, dans l'usine, d'aucune

L'ART DE V

substance nouvelle, ne donnent lieu à aucun résidu. Les substances dont il s'agit sont l'oxyde de fer et le chlorure de calcium. Voici comment et dans quel ordre l'opération s'exécute.

Le gaz arrive dans un premier épurateur contenant du chlorure de calcium, destiné à lui enlever, par une double décomposition chimique, le carbonate d'ammoniaque. Il passe ensuite dans un second épurateur, qui renferme un mélange d'oxyde de fer et de carbonate de chaux, divisé par de la sciure de bois. L'hydrogène sulfuré du gaz est transformé en sulfure ie fer par l'oxyde de fer. Le sulfure de fer ainsi produit étant abandonné quelques heures au contact de l'air, s'y change en sulfate> par l'absorption de l'oxygène atmosphérique. Ce sulfate de fer décompose alors le carbonate de chaux qui fait partie du mélange, et, par suite d'une réaction chimique bien connue, il se produit du sulfate de chaux et de l'oxyde de fer. Ainsi l'oxyde de fer, transformé d'abord en sulfure, peut se régénérer et servir un très-grand nombre de fois à priver le gaz de son hydrogène sulfuré.

Ce procédé, qui présente une série d'applications remarquables de faits purement chimiques, est dû à M. Lamming, chimiste anglais. Un peu modifiée dans ses dispositions pratiques, il est aujourd'hui le seul employé dans les usines de la capitale. En effet, on fait usage aujourd'hui dans les usines à gaz de Paris, d'un procédé d'épuration mixte, qui consiste a employer un mélange de sulfate de chaux et de sesquioxyde de fer hydraté. M. Payen, dans son Traite de chimie appliquée aux arts , décrit ainsi ce procédé d'épuration :

, « On ajoute de la chaux éteinte, en proportion équivalênte, au protosulfate de fer en menus cristaux. Le mélange, humecté par un courant de vapeur, est exposé à Tair ; on renouvelle la superficie par un her?age,qui hâte la formation du sesquioxyde de fer.

«La matière employée à cet état, sur des claies épurateurs, relient l'ammoniaque du carbonate à

l'état de sulfate, et décompose l'acide sulfhydrique en produisant de Teau, mettant du soufre à nu et formant du protoxyde et un peu de sulfure de fer. La lixiviation permet d'extraire le sulfate d'ammoniaque et un peu de carbonate qu'on sature; le résidu lavé, étendu à. l'air, ramène le fer à l'étal de peroxyde hydraté, la portion sulfurée se changeant en sulfate et étant décomposée parle carbonate de chaux. On préfère maintenant épurer assez bien le gaz des sels ammoniacaux par le dernier laveur à diaphragme horizontal, pour se dispenser de laver les oxydes extraits des caisses d'épuration ; en tout cas, le soufre et une quantité notable d'hydrocarbures s'accumulent dans ces résidus que l'on doit renouveler après quarante ou cinquante opérations. Pour l'épuration de 1,000 mètres cubes de gaz, on emploie une quantité d'oxyde de fer représentée par une superficie de $ mètres carrés et une épaisseur de GO centimètres, en une seule couche ou en deux couches -de 30 centimètres.

« Après l'épuration même méthodique dans deux séries d'épurateurs au sesquioxyde de fer, il reste dans le gaz. assez d'acide carbonique pour nuire à son pouvoir éclairant. On peut éliminer cet acide gazéiforme en le faisant filtrer au travers d'une ou deux couches de chaux hydratée pulvérulente, représentant une surface horizontale de 2 mètres carrés sur une épaisseur totale de 40 centimètres pour 1 ,000 mètres cubes de gaz à épurer en 24 heures (i ) . »

Purifié par l'un quelconque des divers moyens qui viennent d'être rapportés,le gaz de l'éclairage se rend dans le gazomètre, ou réservoir destiné à le contenir avant sa distribution.

Cet appareil se compose de deux parties : la cuve destinée à contenir l'eau, et la cloche dans laquelle le gaz est emmagasiné.

En France, les cuves destinées à recevoir le gazomètre et l'eau , sont creusées dans le sol , revêtues d'une maçonnerie solide et d'un enduit imperméable à l'eau. En Angleterre et en Belgique, où le fer est a bas prix, les cuves des gazomètres sont des bassins circulaires, formés de plaques de fonte assemblées avec des boulons. Construites de cette manière, elles peuvent être visitées de tous les côtés, et l'on peut réparer les fuites aussitôt qu'elles se manifestent. Quant à l'énorme cloche qui constitue le gazomètre, elle est toujours formée de plaques de forte

(1) 5e édition, Paris, .1 807, in-8% tome II, p. 843.

Fig. 75. — Gazomètre de Pauwels.

lôle, recouvertes d'une couche épaisse de goudron.

Il est essentiel que le gazomètre puisse facilement monter et descendre, afin que le gaz qui s'y trouve contenu ne soit pas soumis à une pression trop forte. En effet, cette pression, en se propageant dans tout l'appareil, pourrait provoquer des fuites de gaz dans les conduites. Le moyen qui était autrefois employé pour la suspension du gazomètre, consistait à adapter à la cloche une chaîne de ter, qui, glissant sur deux poulies, était munie, à son extrémité, de poids de fonte, en quantité suffisante pour faire à peu près équilibre au gazomètre. Le poids de la chaîne et celui de la cloche sont calculés de manière que l'équilibre subsiste toujours et que la cloche, sortant de l'eau, et par conséquent augmentant de poids, diminue de poids dans le même rapport à l'aide de la portion de chaîne qui, s'enroulant sur les deux poulies, v^ent passer du côté des contre -poids de fou-êë et s'ajouter ainsi à ]eur poids primitif.

Le mode de suspension du récipient du gaz a été beaucoup simplifié de nos jours, dans les usines de Paris, par suite de l'adoption du gazomètre, dit de Pauwels, dans lequel le gaz arrive par le haut, au lieu d'y pénétrer par le bas, et dans lequel le tube d'introduction est artkulé, de manière à pouvoir se plier en deux ou trois parties.

La figure 75 représente le gazomètre de Pauwels qui est aujourd'hui en usage dans toutes les usines à gaz de Paris. Le gaz avrive par le tube A et doit sortir par le tube B. Les tuyaux d'entrée et de sortie sont pourvus de troisgenouillères^,^,^,enformedeT.Chaque genouillère renferme à l'intérieur deux tuyaux articulés, dont le jeu d'articulation se fait dans deux autres tuyaux qui les enveloppent entièrement ; c'est le système connu sous le nom de stufftng-box. Grâce aux trois brisures dont ils sont pourvus, ces tubes peuvent suivre ïe gazomètre pendant qu'il s'abaisse par suite de la consommation, et pendant qu'il se relève quand on le remplit de gaz.

L'ART DE L'ECLAIRAGE

Fig. 76. — Les douze gazomètres de l'usine de la Villétte.

0 n comprend qu'ici toute chaîne et tout co titre-poids soient inutiles. A mesure que le gaz s'écoule par le tu.be B, le gazomètre s'abaisse, par son propre poids, dans la citerne pleine d'eau. 11 est maintenu entre des piliers en fonte C, C, entre lesquels il s'élève' ou s'abaisse.

Le gazomètre descend donc par son propre poids dans l'eau de la citerne DD', laquelle a autant de profondeur que le gazomètre a de hauteur. Quand le gazomètre est entièrement vide de gaz, il est immergé entièrement dan? la citerne. Pour le remplir de nouveau, on fait arriver le gaz par le haut, au moyen du tube articulé> Le gazomètre se remplissant de gaz, remonte peu à peu, en vertu de la légèreté spécifique du gaz hydrogène bicarboné. •

Si Ton veut prendre une idée exacte de l'importance que présente à Paris la fabrication du gaz, et mesurer pour ainsi dire d'un coup d'oeil, l'immense développement de

T. IV

cette industrie' j- il faut se rendre à l'usine de laVillette, là plus considérable des sept usines de la Compagnie parisienne, et parcourir le vaste espace consacré à remplacement des gazomètres. On verra alors, dans un terrain découvert, embrassant une dizaine d'hectares, douze gazomètres rangés comme en ordre de bataille, et dont chacun accumule dans ses flancs une provision de gaz qui . suffirait à l'éclairage d'une soirée dans une petite ville.

La capacité de chacun de ces douze gazomètres, est de .10,000 mètres cubes. Leur hauteur est de 13 mètres, et leur diamètre de 32 mètres.

La figure 76 représente lés gigantesques récipients à gaz deJ'usine de la Villette.

Nous ajouterons qu'il existe à Paris des gazomètres plus vastes encore. L'usine de Saint-Mandé en a fait construire deux, renfermant, chacun, 25.000 mètres cubes de

gaz, et deux autres contenant chacun 15,000 mètres cubes.

On voit que la prédiction de Samuel Clegg, que l'on fabriquerait un jour des gazomètres aussi grands que le dôme de l'église de Saint- Paul, à Londres, est maintenant réalisée.

Les gazomètres que nous venons de décrire, exigent une citerne d'une énorme pro fondeur, puisqu'elle doit avoir la même dimension que le gazomètre. Comme tous ces ouvrages de maçonnerie et de tôle sont fort dispendieux, on a imaginé un appareil d'un genre particulier, qui a reçu le nom de gazomètre télescopique^ par suite de son analogie de structure avec le tube d'une lor gnette ou d'un télescope.

Le gazomètre télescopique [fig, 77) se compose de deux ou d'un plus grand nombre de cylindres rentrant les uns dans les autres. La partie inférieure de chaque cylindre, relevée en forme de rebord, à l'intérieur, s'agrafe à la partie supérieure du cylindre suivant, et en

sens contraire. Quand il n'y a point de gaz dans l'appareil, toutes les parties sont emboîtées les unes dans les autres, et le cylindre supérieur est au niveau de l'eau dans la cuve. Quand le gaz arrive, il soulève, par sa pression, le premier cylindre, et le force à s'élever. Quand ce premier cylindre est plein de gaz, le second cylindre s'accroche dans le rebord plein d'eau du cylindre suivant, et s'élève à son tour, et ainsi de suite. Il ne peut jamais y avoir de perte de gaz, car il y a une fermeture hydraulique, déterminée par le rebord qui est toujours plein d'eau.

Le gazomètre télescopique, très-usité en Angleterre, est peu en faveur en France. On n'en voit aucun dans les usines de Paris.

Avant de terminer, nous devons mentionner un appareil que nous avons passe jusqu'à ce moment sous silence, parce que nous aurions nui à la clarté de notre description , en interrompant l'exposé que nous donnions de la préparation et de la purifica-

Fig. 77. — Gazomètre télescopique. .

A. Kaive pour l'arrivée du gaz sous la cloche du gazomètre ; 8, sortie du gaz ; C, galets-guides des cloches; D., assemblage, disposé pou» recevoir de l'eau qui forme fermeture hydraulique pour empêcher le gaz de s'échapper, lorsque les cloches en s'élevaut arrivent i l'air libre.

L'ART DE L'

lion du gaz. Nous voulons parler de l'appareil connu dans les usines sous le nom à'extr acteur.

Les cornues en terre ne pourraient supporter, sans qu'il y. eût une perte de 10 à 15 pour 100 de gaz, la pression de 15 à 18 centimètres d'eau qu'occasionnent l'immersion des tubes dans le barillet , les frottements et les immersions dans les condenseurs , plus celle qui résulte du poids du gazomètre que le gaz doit soulever, à laquelle s'ajoute encore la pression nécessaire pour contrebalancer le poids de la colonne atmo-* sphérique, quand l'usine se trouve placée audessous des lieux où le gaz doit être distribuée Pour remédier à de si graves inconvénients ; on a eu l'idée de réduire à très-peu de chose la pression, en aspirant, par des moyens mécaniques, le gaz dans le condenseur, pour le renvoyer delà, dans la série des appareils qui doivent servir à sa purification.

Pauwels, directeur de l'ancienne Compagnie de Paris, imagina un extracteur auquel il a donné son nom, et qui est resté assez longtemps en usage. Cet appareil se compose de trois cloches pleines d'eau, qui, s'élevantet s'abaissant alternativement, par l'action d'un moteur à vapeur, détèrminent par leur ascension un vide, et par leur abaissement un refoulement. Par ce mojen, on aspire le gaz dans le condenseur et on le refoule dans les épurateurs. Dès iors les cornues ne sont plus soumises à la pression que leur donnerait le gaz en traversant tout le reste des appareils.

\Jextracteur Pauwels, conception mécanique très-ingénieuse, n'est plus employé aujourd'hui que dans une seule usine de Paris, celle d'Ivry. Dans toutes les autres usines, en raison de la quantité considérable de gaz sur laquelle on opère, on a remplacé les cloches de Pauwels par une simple pompe aspirante et foulante, m»e par la vapeur, et qui, aspirant le gaz dans une capacité, le refoule dans l'autre. Ces pompes à vapeur [ex-

tracteur anglais) ne demandent aucune description particulière. Elles ressemblent aux ventilateurs des mines. Nous dirons seulement qu'elles sont placées entre le condenseur, ou tuyau d'orgue, et la colonne à coke. Elles aspirent le gaz du condenseur et le refoulent dans la colonne à coke. Le gaz se répand, de là, dans la suite des appareils.

Pour résumer tous les détails descriptifs qui précèdent sûr la préparation et la purification du gaz de l'éclairage, nous mettrons ^ous les yeux du lecteur, une planche [fig. 78) qui; représente toute la série des appareils employés dans une usine à gaz. Cette sorte de tableau synoptique aura l'avantage de bien graver dans l'esprit les différentes opérations nécessaires pour la préparation du gaz de la houille, et le rôle de chacun des organes qui entrent en jeu dans cette fabrication. Nous ne présentons pas cette vue d'ensemble comme une peinture fidèle de la réalité, mais, encore une fois, comme une sorte de tableau théorique, groupant dans un même ensemble tout ce qui concerne la fabrication du gaz. La légende qui accompagne cette planche, suffit pour rappeler la destination de ces différents appareils.

En sortant du gazomètre, le gaz est amené par un large tuyau, aux conduits de distribution.

Les tuyaux de conduite, à la sortie de l'usine, présentant une large capacité, sont toujours en fonte ; ceux qui servent aux embranchements, peuvent être en plomb ou en tôle bituminée. Quanta ceux, d'un plus petit diamètre, qui servent à introduire le gaz dans l'intérieur des maisons, ils sont toujours en plomb.

Fig. 7 S. — Vue générale des appareils pour ta préparation du gaz.

A A fourneau corite.iant les cornues pour la distillation de la houille ; C, cornue de terre contenant la houille à distiller ; N, carneau du fourneau ; 0, cheminée; B, barillet j X, tube collecteur; T, tube amenant le gaz du barillet dans le condenseur.; Q, yolant de îa machine à vapeur qui, fait agir l'extracteur ; P, cylindre à vapeur de l'extracteur ; D, pompe aspirante et foulante de l'extracteur envoyant le gaz dans le condenseur ; T, tube amenant le gaz de l'extracteur dans le condenseur ; EE, condenseur en jeu d'orgue ; E, tube dirigeant le gaz du condenseur dam la colonne à coke.