PRINCIPAUX CORPS A FONCTIONS BASIQUES

Ammoniaque AzH3 —

Aniline ou Phénylamine. C6H5AzH2 — 182°

Toluidine C7H9Az — 198°

Pseudo-toluidine C7H9Az — 198°

Xylidine CSH^Az — 214-215°

Homologues de la pyridine.

Pyridine G^H^Az — 118°,5°

Picoline C6H7Az — 135°

Lutidine C7H9Az — 154°

Gollidine CSHUAz — 179°

Parvoline C^H^Az -- 188°

Coridine CiOHiSAz — 211°

Rubidine C^H^Az — 230°

Yiridine C^H^Az 251°

Homologues de la quinoléine.

Quinoléine C9H7Az — 238°

Lépidine CiOHsAz ?

Cryptidine CHH^Az — 274°

Pyrrol C*H5Az 133°

Forme et nature des chaudières servant à la distillation du goudron de houille.

Les types de chaudières (1) que Ton emploie pour la distillation de la houille présentent généralement peu de ressemblance entre elles ; ces types peuvent cependant se ramener aux formes suivantes :

1° Chaudières plates , en fer battu.

La hauteur est sensiblement plus petite que le diamètre; elles présententcertaine analogie avec les petites chaudières que l'on emploie dans la fabrication de l'alcool.

2° Chaudières dites à ventre, se rapprochant de la forme sphérique.

3° Chaudières verticales.

ht0 Chaudières horizontales à section cylindrique.

Quel que soit le type adopté, toutes ces chaudières sont pourvues d'un chapiteau destiné au dégagement des vapeurs produites dans la chaudière.

Les récipients à goudron en tôle rivée présentent des avantages sensibles sur les cornues en fonte : 1° on peut leur donner de grandes dimensions tandis qu'avec la fonte, on ne peut pas dépasser facilement une certaine grandeur; 2° on peut les fabriquer avec une faible épaisseur de paroi et, par

(1) Nous empruntons la description des appareils de distillation des goudrons à l'ouvrage de MM. Bolley et Kopp : Traité des matières colorantes artificielles dérivées du goudron de houille, 1876.

conséquent, un poids plus faible que les chaudières coulées, circonstance qui offre une grande importance relativement au prix de revient et au point de vue de la conductibilité pour la chaleur ; 3° elles ne sont pas exposées à se briser comme cela peut avoir lieu pour les chaudières de fonte ; 4° lorsqu'elles sont percées par le feu, on peut facilement les réparer avec de la tôle neuve, ce qui ne peut avoir lieu avec les chaudières de fonte.

Les chaudières en fonte présentent cependant certains avantages résultant de ce qu'elles ne se percent pas aussi facilement que les chaudières de fer battu dans les parties qui sont en contact immédiat avec les dards produits par la flamme. Elles sont parfaitement étanches, contrairement à ce qui a lieu pour les chaudières neuves en fer battu mal rivées, et l'enlèvement à l'aide du ciseau desrésidus de la distillation, dans le but de nettoyer la chaudière, ne détériore pas les parois de celle-

Il est cependant facile d'empêcher les chaudières de tôle forte de brûler ; il suffit pour cela d'employer un four voûté, qui s'oppose au contact direct de la flamme sur le fond de la chaudière. En outre, les joints ne tardent pas à se boucher eux-mêmes, par suite du dépôt entre les lames de tôle superposées de particules de goudron carbonisées : l'étanchéité devient alors parfaite.

Relativement à la crainte que l'on peut avoir

d'endommager la chaudière avec le ciseau, on n'a pas à s'en préoccuper si, comme on le fait généralement aujourd'hui, on conduit la distillation de manière à obtenir un résidu fluide à une haute température et non une masse carbonisée.

D'après ce qui précède, l'avantage semble être du côté des chaudières de fer battu,

La capacité des chaudières dépend tout d'abord de l'importance de la fabrique. D'après l'opinion générale des fabricants, il serait plus avantageux de se servir de grandes chaudières, parce que, les rendements en produit distillé étant égaux, la consommation du combustible serait moindre. Les plus petites chaudières peuvent être disposées pour contenir 200 kilogrammes de goudron, mais les plus grandes en renferment 20 à 23000 kilogrammes.

Relativement à la disposition des chaudières dans le fourneau, il faut faire attention à ce que l'action du feu soit aussi uniforme que possible, c'est-à-dire à ce que certaines parties du fond ou des parois ne soient pas touchées trop fortement par la flamme. Le feu doit être utilisé aussi complètement que possible, ce à quoi l'on arrive en offrant au contact de celui-ci une très grande portion des parois de la chaudière.

Autour de la chaudière, on ménage toujours des galeries dans la maçonnerie du foyer. Les principes dont on a ici à tenir compte sont, en gêné-

rai, les mêmes que pour la construction du foyer des machines à vapeur.

Les réfrigérents peuvent offrir les dispositions les plus diverses. Ils ne faut pas oublier qu'ils doivent pouvoir être nettoyés avec facilité, dans le cas où ils viendraient à se bouclier par suite de la solidification du produit de la distillation ou du boursouflement du contenu de la chaudière.

La température doit pouvoir être abaissée ou élevée à volonté à l'aide du liquide employé pour la réfrigération. Ce dernier point est négligé dans la plupart des distillations.

Comme, en outre des vapeurs condensables, il se dégage aussi des gaz de goudron, il faut songer à leur élimination et à la neutralisation de leur effet nuisible. On se sert ordinairement dans ce but d'un tuyau dirigé en arrière et en dehors du bâtiment.

Nous croyons utile de donner la description de quelques appareils distillatoires.

Description de quelques appareils distillatoires.

Les pluspetites chaudières sont d'une contenance d'environ 200 kilogrammes de goudron; elles ont une hauteur variant entre 30 et 80 centimètres et un diamètre de 80 centimètres à 1 mètre; le couvercle en fonte repose, par l'intermédiaire d'un bord annulaire, sur le bord de la chaudière recourbé extérieurement deux fois à angle droit.

La fermeture hermétique est obtenue avec un lut d'argile. Le chapiteau est disposé au milieu du couvercle; il est d'un diamètre de 15 à 20 centimètres. Sur le couvercle se trouve une petite ouverture destinée à l'introduction du goudron; pendant la distillation, elle est fermée avec un bouchon de fonte.

A Weissenfels, où l'industrie du goudron de lignite offre un grand développement, on emploie de préférence des chaudières à ventre ; celles-ci ont

Fig. 42. — Chaudière à ventre pour la distillation du goudron.

une hauteur de lm,40 sur un diamètre de lm,70; le chapiteau forme une seule pièce avec le couvercle et il a une section transversale elliptique dont le grand diamètre est égal en CD à 0m,468 et le plus petit de 0m,195 (fig, 42).

On emploie maintenant plus souvent des chaudières de tôle horizontales qui ont une section comme celle représentée dans la figure (fig. 43) qui en donne une coupe perpendiculaire.

Fig. 43. — Chaudière en tôle horizontale pour la distillation du

goudron.

On dispose ^a chaudière A dans la maçonnerie de manière à ce qu'elle ne soit pas directement touchée par les flammes du foyer; autour de la chaudière se trouvent les carneaux S. Dans la voûte de la chaudière, également recouverte par la maçonnerie, sont disposés un trou d'homme et

un tube adducteur P pour les gaz et les vapeurs.

Enfin, dans les fabriques anglaises, on emploie la chaudière verticale. Celle-ci, généralement en fer battu, consiste en un cylindre dont la partie supérieure présente une convexité et dont le fond forme une concavité d'un rayon égal. Le chapiteau en fonte s'adapte sur une ouverture circulaire du couvercle en forme de dôme par l'intermédiaire d'un collet. Le remplissage de l'appareil s'effectue par un tuyau en communication avec le réservoir à goudron.

Le condensateur qui accompagne l'appareil distillatoire consiste en un tuyau de fonte disposé en zigzags (fig. 44). Ce tuyau se compose de plusieurs

Fig. 44.

Condensateur.

pièces tabulaires d'égale longueur, dont les extrémités sont munies de collets. Les pièces supérieures les plus rapprochées de la chaudière, sont un peu plus larges que celles qui se trouvent près de l'orifice d'écoulement du tuyau de fonte; le diamètre intérieur des premières est égal à 9 centimètres, celui des secondes à 4 centimètres 1/2 seulement.

Ces tubes sont assemblés au moyen de ta , c'està-dire de têtes comme celles que Ton emploie fréquemment pour les tuyaux de conduite dans les fabriques de gaz et qui sont disposés de telle sorte qu'après l'enlèvement d'un étrier à vis, on peut facilement netloyer à l'aide d'un chiffon chacune des pièces de l'appareil.

Celles-ci sont un peu inclinées comme l'indique le dessin représentant trois de ces pièces; elles

Fig. 45. — Laveur.

sont placées les unes au-dessus des autres dans un réfrigèrent qui leur est commun.

Dans ces sortes de condensateurs, les extrémités des tubes sont ordinairement disposées dans un

réfrigèrent ovale ou quadrangulaire, de manière à ce que les têtes en H se trouvent à l'extérieur.

Le laveur est un appareil semblable à celui que Ton emploie dans les usines à gaz pour retenir les substances condensables.

Il se compose (fig. 45) d'un cylindre de tôle sur le quelse^trouve une couchede coke. L'eau amenée par le tuyau g passant par la trémie à bascule h tombe continuellement sur le coke après s'être divisée sur la plaque i.

Par ce moyen, les vapeurs qui s'élèvent de a sont condensées et retombent à l'état liquide vers k, d'où l'eau s'écoule parle col de cygne I.

La même figure montre la disposition au moyen de laquelle le produit de la distillation est dirigé dans les récipients. Comme ce produit doit être recueilli par fraction, on place plusieurs vases sous l'orifice d'écoulement du condensateur(l).

Rectification du goudron.

La rectification du goudron comprend la deshydratation du goudron et ensuite la rectification proprement dite.

Deshydratation du goudron, — La déshydratation du goudron s'effectue ordinairement en ver-

(1) Voyez, Traité des matières colorantes, par Rolley et Kopp, page 19.

sant celui-ci dans de grands réservoirs en maçonnerie, où on l'abandonne à un long repos. L'eau se rassemble au fond de ces citernes, et d'autant plus facilement et complètement que le goudron est plus fluide etqu'ilest spécifiquement plus léger.

Les goudrons qui sont assez riches en créosote de houille c'est-à-dire qui renferment beaucoup de phénol et de ses homologues, sont en général les plus lourds. Le poids spécifique du goudron de houille varie entre 0,85 et 0,94, suivant les charbons desquels il a été extrait et suivant la température à laquelle il a été produit.

Tandis que le goudron léger est déjà déshydraté au bout d'un court séjour dans les citernes et qu'il peut être soumis immédiatement à la distillation, l'eau qui reste opiniâtrement dans le goudron lourd peut avoir l'inconvénient de faire écumer et monter la masse pendant la distillation.

Rectification du goudron. — Le goudron, préalablement bien débarrassé des eaux ammoniacales, est introduit dans l'alambic. On commence alors la distillation fractionnée. Quand on veut pousser la distillation aussi loin que possible, on opère de la manière suivante.

Au début on chauffe doucement, pour éviter une ébullition vive et le boursouflement de la matière. Dès que les premières vapeurs arrivent dans le réfrigèrent, on modère encore le feu; l'eau qui

entoure le réfrigérant doit être maintenue aussi froide que possible, car les premières substances sont difficilement condensables.

Les produits qui passent depuis le début de la distillation jusqu'à 200° constituent les huiles légères ; elles contiennent de l'eau ammoniacale, de l'essence de naphte et diverses huiles volatiles. Les huiles légères constituent de 2 à 6 0/0 du poids du goudron. Elles sont souvent subdivisées en essences le'gères passant jusqu'à 130° et ayant une densité voisine de 0,80, et huiles moyennes dont la densité est voisine de 0,86, et qui passent entre 150 et 200°.

Au-dessus de 200°, on recueille les huiles lourdes. A ce moment, il ne faut plus refroidir aussi énergiquement le réfrigérant de peur que la naphtaline ne se condense dans les serpentins et n'arrive à les obstruer. La distillation des huiles lourdes est poussée plus ou moins loin. Quand on veut en obtenir une quantité aussi grande que possible, on va jusqu'à 400°; à ce moment on obtient des huiles plus lourdes que l'eau. On peut retirer ainsi jusqu'à 45 0/0 du poids du goudron en huiles lourdes.

Les huiles lourdes se divisent comme les huiles légères en deux fraclions. Quand une goutte du produit qui distille, versée sur une soucoupe froide, se prend en une masse butyreuse verdâtre, on recueille à part les dernières huiles dites anthracéniques.

La distillation terminée, on fait écouler le brai par le tuyau de vidange, en le conduisant dans une chambre en maçonnerie voûtée. Par refroidissement le brai se solidifie.

Enfin on peut, en faisant passer ce brai dans des fours spéciaux, le décomposer lui-même par une température plus élevée, de manière à obtenir une nouvelle proportion d'huiles anthracéniques, avec un dégagement de gaz, et' un résidu de coke dans le four.

Traitement des essences légères et des huiles moyennes.

Des huiles légères et des huiles moyennes on sépare les benzines du commerce (ou benzols, naphtes), mélanges complexes de divers carbures et dont nous n'avons pas à nous occuper ici.

Les résidus des huiles légères et moyennes qui restent dans l'appareil après l'extraction delà benzine sont relativement peu volatils; on les ajoute aux huiles lourdes.

Traitement des huiles lourdes.

On peut les traiter pour en retirer l'acide phénique et la naphtaline (voyez les articles correspondants). Les huiles plus lourdes qui restent après la distillation qui enlève la naphtaline, sont employées principalement comme huiles de graissage.

Traitement des huiles à anthracène.

Les huiles anthracéniques , auxquelles on peut joindre les résidus provenant de la distillation des huiles lourdes peuvent être aussi traitées en vue de l'obtention de la naphtaline (voyez naphtaline).