CHAPITRE IV

Décantation, Filtration, Lavage dei Ecnmei.

Aujourd'hui la plupart des usines suppriment la décantation et envoient la totalité des jus aux filtres-presses. On a reconnu plusieurs avantages à cette manière d'opérer. D'abord le travail est plus rapide; les jus séjournant moins longtemps dans les bacs etau contact des écumes sont moins sujets à s'altérer et donnent un travail plus facile. Les jus sortant des filtres-presses sont plus clairs*, plus brillants que ceux qui proviennent de la décantation ; ces derniers sont toujours souillés par des matières en suspension qui ont un effet nuisible sur la deuxième carbonatation de même que sur les toiles de filti es mécaniques ou sur le noir. Enfin on aurait également reconnu que la suppression de la décantation permettrait de laisser dans les jus de première carbonatation une alcalinité supérieure de 0 gr. 20 a 0 gr. 40 de CaO par litre.

Dans certaines usines on décante à la deuxième carbonatation et Ton envoie les fonds dans les jus de première carbonatation. L'écume de deuxième carbonatation mélangée à celle de première, facilite le passage aux filtres-presses, ce qui est favorable à la rapidité du travail.

Quand on envoie la totalité des jus aux filtres-presses, il faut nécessairement deux batteries de ces appareils. Quand on décante aux deux carbonatations, une seule batterie suffit par le mélange des écumes. Quand on décante à la deuxième, et que l'on envoie les fonds dms les jus de première, une seule batterie suffit encore.

L'installation suivante paraît donner de bons résultats :

Suppression de a décantation aux deux carbonatations. Deux séries ae filtres presses. Mélange des écumes de 2° carbonatation aux jus troubles de première pour que la filtration et le lavage se fassent mieux. De cette laçon le lavage se pratique seulement dans les flltres-preses a écumes ae lr carbonatation. Les jus de 2* carbonatation sont filtrés aux filtres mé aniques avant d'être envoyés au triple effet.

Il arrive quelquefois que les jus de première carbonatation passent difficilement aux filtres-presses. Cela tient ordinairement à ce que la carbonatation n a pas été poussée assez loin ; il reste du sucrate de

chaux non décomposé qui passe trouble à travers les toiles. Il faut donc pousser la carbonatation plus loin. Toutefois il est dangereux de laisser une alcalinité inférieure à 1 gr. de CaO par litre, parce qu'alors on s'expose à dissoudre certaines matières organiques déjà précipitées. L'emploi d'une plus grande quantité de chaux { erme* généralement d'obvier à cet inconvénient.

11 est encore d'autres causes qui ralentissent la fiitration : les jus n'ont pas été suffisamment chauffés après la carbonatation ; la lichesse du gaz laisse a dés'rer ; la pierre à chaux est trop siliceuse ; enfin les toiles sont de mauvaise qualité. Signaler ces causes, c'est indiquer en même temps les remède?.

En conduisant la carbonatation comme nous Pavons indiqué plus hau% on parviendra, dans la majorité des cas, à triompher de la difficulté.

L'emploi de chaux siliceuse incruste surtout les toiles des filtres mécaniques; le meilleur remède consiste uniquement à se servir d'autre calcaire pour la fabrication de la chaux.

Les toiles des fi tres-presses et des filtres-mécaniques ne doivent pas être lavés seulement à l'eau bouillante, mais bien à Peau acidulée d'acide chlorhydri ,ue qui dissoudra le carb nate de chaux obstruant les mailles du tissu.

Quand les toiles des filtres mécaniques sont salies par des dépôts de silice et de matières organiques, le lavage à Peau acidulée ne suffit pas ; il faut recourir alternativement au lavage à l'eau acidulée, et à l'eau alcalinisée par de la soude caustique.

Le lavage des écumes est pratiqué aujourd'hui dans toutes les sucreries soit par un procédé soit par un autre, soit à l'eau froide, soit à l'eau tiède, soit à l'eau chaude.

Les petits jus provenant du lavage sont dans la plupart des usines, employés à la confection du lait de chaux ; dans quelques unes ils servent à diluer les égoûts que l'on fait rentrer dans le travail*

Four a chaux, chaux et acide carbonique.

est très important d'apporter tuas cmmàa h hv conduit» duftiOr lat: qui est pour ainsi dira la réguUMar lia l'usina, uand il marr.ha ainvenablemsnt, la travail dsejus «ai ripida an

languit *» devient difficile, Un jua a'allaraat, et ka. rendements dioii-

II y a S causes princfpalea qui peuvent diinàuiiar la production d'acfde carbonique M entraver la uirfiwwtaticn.

t' Pierit à chaux. — La, marne ne doit pas être humide, cm pour Oeaenir la départ de l'eau il faut employer une pins grande quantité

■uffisant. et il y a formation d'oxyde de carbone nuisible à l'épuration des jua. Si le tirage est infusant, la temperainrei augmente ; la- proportion de ceadraa apportée par Lu coka étant «laidèrabLn, il y a formation d'un verra 4» ebaux (silicate d* chsas) qui produit La eoilaoe ; et quand il y a collage il *• prodaat lonjoara de l'oxyde de carbone, par suite d? m combustion incomplète. La pierre buairîd* a aussi l'inconvénient de se déliter daaa la four M die doaner deaaaus- BièreB qui font cWi-I«io=« dreunMion rSgsliere du L'air. Une faible humidité du la pierre, 1 il 670 favorisa au covtraice le départ de l'acide rarionfcjuc La pierre na doit s*a être friable, alla doit ette cassée en morceaux convenables, ni trop gros, ni trop lins.

La pierre doit être aussi pure que possible, et ne pas renfermer da magnésie, ni surtout de silice. La silice présente les Inconvénients suivants : quand ta température du four e»t élevée, elle forme un >

tri)) le- effet; elle obstrue aussi les toiles des filtres mécaniques de manière à les mettre rapidement hors d'usage.

Le fabricant ne saurait donc apporter trop de soin dans le choix de la pierre à chaux. Il est indispensable de bien en connaître la composition.

2» Emploi d'une proportion, trop forte de coke dan* le% chargements. — Ce coke, pour brûler entraîne une grande quautitê d'air atmosphérique dont l'azote se mélangeant à Pacide carbonique produit, ea abaisse la proportion pour 100. D'autre part, il est bien rare quand b coke est en excès, que la combustion soit complète, et alors, il y a encore formation d'oxyde de carbone, ce que l'on reconnaît à la flamme bleue qui se forme au-dessus du chargement.

La première condition pour avoir du gaz très, riche est d'enap.loy«r le minimum de coke.

Théoriquement il faut 5 k. 2Û& de coke pur ou 5 k. 8G0 de coke lavé à 90 0/0 d« pureté pour 100 lu de calcaire pur et alors, si la combustion est complète, si le four marche bien, la richesse du gaz en acide carbonique serait de 46 0/0. Inutile de dire qu'on atteint jamais cette richesse, parce qu'on est forcé de mettre toujours plus de 6 k. de coke pour 100 k. de calcaire

En doublant seulement ce chiffre, ce qui est déjà teaucoup, la richesse théorique du gaz devrait encore atteindre 32 0/0 environ. Or ce chiffre est encore bien rarement obtenu. C'est que généralement on emploie plus de 12 k. de coke pour 100 de calcaire. En sucrerie les charges comprennent généralement 1 volume de coke pour 5 <!e calcaire, ce qui représente en poids, au moins 15 0/0 de coke. Dans ces conditions, suivant que l'introduction d'air dans le four est juste ou t op abondante, la richesse du gaz. en acide carbonique variera de 28 à 19 0/0.

3» Entrée- d'air par de» tuyaux trvoét ou par des joints mal fait*. Quand l'analyse décèle la présence d'oxygène dans le gaz il faut voir aussitôt qu'elle est l'allure du four ; ai elle est régulière on peut être sûr d'une rentrée «L'air par la tuyauterie. Si une inspection minutieuse ne fait rien découvrir, il faut porter ses investigations sur la marche du four : peut-être la hauteur iLala masse en combustion dans le four n' est-elle pas suffisante et alors on l'augmente par quelques charges répétées plua souvent.

4t> Un* trop grande quantité d'eau froid* circulant clans le lavoir dissout et entraine beaucoup «Pacide carbonique. En maintenant cette eau entre 50° et 70° la perte n'est pas sensible, et le lavage du gaz se fait aussi bien.

Il est donc da la plua haute importance de contrôler souvent la richesse, du gaz»

5» Ir arrive souvent que la soufflerie njarche trop vifta ou pas

assez ; il faut naturellement en régler la vitesse d'une façon convenable.

Rarement la soufflerie a dan dimensions < n rapport avec le travail qu'elle doit effectuer. Cherchons quelles dimensions elle doit possé-

der pour extraire du four à chaux tous les gaz produits par la combustion du ci ke et la décomposition du calcaire dans une usine travaillant 2.500 hectolitres de jus par 24 heures, employant à leur épuration 7.000 k. de chaux anhydre, soit 3 k. 5 par hectolitre de jus.

Les 7.000 k. de chaux exigeront 13.160 k. de calcaire à 95 0/0 de richesse, et 1253 k. de coke.

Calculons le volume de gaz produits par un four à chaux ainsi alimenté journellement* •

1° Gaz produit par la décomposition du calcaire :

100 kil. de calcaire à 95 p. 0/0 de carbonate de chaux pur, dégagent, avons-nous vu. 41 kil. 800 de C O*, lequel pesé, au sortir du laveur à gaz (c'est-à-dire à la température de 50* et à la tension de 70 c. m. de mercure

1 gr. 539 le lit- e (2)....

Les 41 kil 800 de gaz carbonique provenant des 100 kil. de calcaire,

occupent donc un volume de — - r^ — = 27.152 litres et les

1 gr. ooy

13.160 kil de calcaire fournissent un volume de gaz de 13.160

Telle est : 1° la quantité de C O' fournie par la pierre pour se transformer en chaux.

* Gaz produit par la combustion du coke :

Les 3œ3,133 de coke que le four à chaux doit recevoir journellement pèsent (à 40 kil. l'hect.), 1253 kilos.

En admettant que le coke contienne 10 p. 0/0 d'humidité et d'impuretés, les 1253 kil. contiendront, en ne tenant pas compte de l'hydrogène, 1128 kil. de carbone pur, lequel pour se transformer en C O* doit se combiner avec 3.008 kil. d'oxygène (en proportion des équivalents de C =6 et de O =8).

Le poids du gaz carbonique est donc de

1128 kil. carbone X 3,008 kil. oxyg. = 4,136 kil.

Or, l'oxygène étant our i par l'air, aspiré par la soufflerie (mélange de 23 kil. d'oxygène et 77 kil. d'azote), les 3.008 kil. de ce gaz seront accompagnés de 10.070 kil. d'azote.

(1) Voir Étude sur les fours à chaux et les souffleries, par Ch. Gallois, Bulletin de V Association des Chimistes, tome I, page 220, année 1683.

(2) Le poids du litre de CO» à u° de température et sous la pression de 76 c. de mercure est de 1 gr. 977. — Le poids du même gai à 50» de température et à la tension de 70 c. est donné par la formule :

D' = = = 1 gr. 539.

(1 -f- a t) H (l + 0.00366) jT6 *

En transformant ces poids de gaz en volume, on trouve que les

4,136 kil. de C O* forment 2.687-»

et les 10.070 kil. d'azote forment 10-300»

Total 12.987-»

Tel est le volume des gaz produits par la combustion du coke. Ainsi : 1* le volume du gaz carbonique fourni par le calcaire est

de 3.573

2* le volume total du gaz carbonique et de l'azote fournis par la combustion du coke est de 12.987»

Dont le total 16.560-»

sera le volume théorique du gaz à extraire journellement du four & chaux.

Quelle est la teneur p. 0/0 de ce volume de gaz en gaz carbonique ?

11 est facile de le déterminer, car ces 16,560-» en renferment, provenant :

1° de la décomposition du calcaire 3.573-» CO*

2» de la combustion du coke 2.687-» d*

Le total de CO* contenu dans les 16.560-» est donc de 6 . 260 -»