ÉPURATION ET DESINFECTION DES FLEGMES

Depuis de longues années, les rectificateurs de flegmes avaient constaté que, malgré les perfectionnements apportés à leurs appareils, le rendement en alcool bon goût n'augmentait pas d'une manière sensible, de là une perte dans leur fabrication. De plus, ils voyaient leurs produits souvent dépréciés, par suite de la saveur d'origine dont ils n'arrivaient pas à les débarrasser entièrement et qui, dans l'emploi comme vinage ou comme fabrication de liqueurs, reparaissaient avec une intensité nouvelle. Perdant confiance dans leurs rectificateurs perfectionnés, ils ont porté leurs études sur de nouveaux moyens pour améliorer leur^ travail. Ils ont employé alors deux sortes de moyens :

1° Les moyens physiques ;

2** Les moyens chimiques.

Examinons donc la valeur de ces deux systèmes et leurs résultats réels.

Les moyens physiques sont assez nombreux, mais le premier qui a paru séduire les fabricants, c'est l'emploi du noir animal pur et lavé à l'acide. On sait que c'est un désinfectant et un décolorant énergique, surtout s'il a été au préalable énergiquement lavé à l'acide chlorhydrique. On fait donc passer les flegmes dans des filtres très hauts^ dans le genre de ceux des sucreries et chargés de noir. Mais un phénomène nouveau se produisit. Le noir contient des matières empyreumatiques insolubles dans l'eau.

188 FABRICATION DE L'aLCOOL

mais soluble dans l'alcool et l'inverse de ce qu'on attendait se produisit et des goûts tenaces furent communiqués aux flegmes au lieu de les neutraliser.

On supposa que leur titre alcoolique trop élevé pouvait être la cause de cet accident et on l'abaissa par l'eau, mais le résultat fut le même. Force fut d'abandonner cet ordre d'idées.

C'est alors qu'on eut recours au charbon de bois, procédé employé en Allemagne. L'idée était bonne, ce corps est un absorbant énergique, sans saveur, et ne contenant pas de principes empyreumatiques. Les premiers appareils consistaient en fûts défoncés d'un bout, au fond desquels on mettait un double fond percé à jour, on les remplissait d'environ 150 kilogrammes de charbon de bois bien brûlé et on y faisait passer lentement environ 60 litres de flegmesàSO'^par vingt-quatre heures. Les résultats furent bons, mais ces filtres perdaient rapidement leurs propriétés absorbantes et la fréquence de leur renouvellement rendait ce travail coûteux.

En Allemagne, on perfectionna le travail en remplaçant ces filtres primitifs par des batteries composées de huit cylindres en cuivre chargés de charbon, de bois et au travers desquels l'alcool devait circuler successivement. M. Savalle a construit un appareil dans cet ordre d'idée, où, avec 100 kilogrammes de charbon on peut filtrer environ 2,<XX) litres d'alcool. C'était un progrès, et son application donna de bons résultats, surtout pour ce qui regarde l'élimination des alcools à formules élevées, c'est-à-dire, de ceux qui forment les produits de queue. Mais cet avantage se trouva annulé par une élévation de dépense telle dans la fabrication qu'il fallut y renoncer. Du reste, outre cela, il y a une difficulté très grande dans ce travail, c'est la fabrication du charbon qui doit remplir des conditions spéciales qui exigent une attention très

grande, et dont la négligence peut compromettre d'une manière absolue le succès de l'opération .

On connaît la propriété de Thuile d'olive épurée, d'absorber avec une grande facilité les odeurs, c'est-à-dire les huiles empyreumatiques et les essences. Témoin son emploi dans l'extraction des odeurs de certaines plantes qui ne donnent rien à la distillation. Il est tout naturel qu'on ait eu l'idée d'appliquer cette propriété à la désinfection des flegmes, chargés d'huile empyreumatique. On employa dififérents systèmes ; d'abord l'agitation des flegmes, dans un milieu clos, avec une certaine quantité d'huile d'olive qu'on séparait ensuite par le repos, en vertu des différences de densité, puis la circulation forcée de l'huile en gouttelettes très fines au milieu de flegmes dans des récipients très hauts, de manière à avoir une colonne liquide très épaisse.

Mais le résultat fut encore médiocre ; en effet, l'huile enleva bien quelques huiles lourdes, et quelques alcools à formules élevées, mais les aldéhydes, les éthers et certains alcools impurs restèrent dans la masse ; de plus, on se trouva en présence d'une grosse difficulté, c'était d'avoir des huiles absolument franches de goût et n'en communiquant aucun aux alcools ; la rareté de ce produit et son prix élevé ont bien vite fait abandonner ce procédé qui cependant avait quelque chose de séduisant.

Cette épuration par l'huile, nous le verrons, a été reprise plus tard par un savant qui Ta remplacée par un autre produit et qui a obtenu les résultats les plus perfectionnés que nous connaissions.

Les procédés physiques ne donnant aucun résultat pratique, on s'adressa à la chimie où les ressources sont plus grandes.

Une des premières idées fut d'employer les oxydants,

190 FABRICATIÛN DE L' ALCOOL

c'est-à-dire de résiaifter les huiles empyreumaiiques. On appliqua successivement les oxydes métalliques, Tacide nitrique, Tacide chromique, les permanganates alcalins, l'acide chlorique, les hypochlorites alcalins, Voxygène, Tozone, l'air, etc., etc. Le tout sans beaucoup de succès et au contraire, souvent, avec de graves inconvénients, des pertes sérieuses dans le rendement, et la production de goûts nouveaux dont on ne pouvait se débarrasser. On produisitde nouveaux aldéhydes, de l'acide valérique, des éthers divers et du chloroforme, enQn une série de produits nouveaux nuisibles à la fabrication.

En 1867, M. Lair imagina de pratiquer l'oxygénation des flegmes par l'air. Son procédé consistait à, insuffler violemment de l'air finement divisé dans des flegmes à 70» de température et ramenés à un bas titre. Il se produisit des réactions multiples, l'air n'agit que sur les produits de tête, les éthers et les aldéhydes, de plus, cette masse d'air se trouvant en contact avec les vapeurs alcooliques à une température relativement élevée, il se forma immédiatement de l'éther éthylacétique et de l'acide acétique au dépend de l'alcool, cause de perte dans le travail. Cette insufflation d'air était prolongée de 15 à 20 heures, et les appareils au moyen desquels on la pratiquait étaient coûteux, force fut d'abandonner cette idée qui, au premier abord, avait séduit le public des distillateurs.

D'autres auteurs firent de nouvelles tentatives au moyen de l'air ozonisé, mais sans plus de succès. On se retourna alors du côté des agents chimiques, on essaya l'acide sulfurique qui eut pour conséquence la formation d'éther sulfurique au dépend de ralcool et donna aux flegmes un goût particulier dont on ne pouvait les débarrasser et faisait rejeter parle commerce l'alcool qu'on en obtenait. On employa successivement Talun, l'alumine, certains phosphates, le tannin, tous corps sans aucune action sur les

produits de tête et de queue, ils furent également abandonnés .

La soude, la potasse, la chaux, Tammoniaque furent aussi employées et donnèrent des résultats assez variés, mais qui n'arrivaient pas au but cherché, aussi on se rejeta sur de nouveaux produits, tels que Taluminate de baryte, Tacétate de plomb, l'azotate d'argent, qui n'eurent pas plus de succès. Ce dernier donna lieu à la formation de produits dangereux, sortes de fulminates.

Infatigables dans leurs recherches, les inventeurs firent des essais avec des métaux facilement sulfurables, mais on arriva toujours à des résultats négatifs et rien ne valait le charbon de bois.

Il y a quelques années un ingénieur, M. Naudin, fît faire un réel progrès à la distillerie, il avait constaté que les flegmes contiennent des corps non saturés et par conséquent réducteurs, très odorants et sapides, parmi lesquels on rencontre les aldéhydes éthylique, propilique, butyrique et amylique. Il s'agissait de produire l'hydrogène naissant de manière aie leur faire absorber et les transformer en alcool, en vertu de la formule suivante :

CîH^O^ + 2H = C»H«02

Aldéhyde Hydrogène ' Alcool viniqiie

Pour arriver à ce but, il opéra comme suit :

Les flegmes étaient assez fortement acidifiés par l'acide sulfurique, puis versés dans des réservoirs où ils se trouvaient en contact avec du zinc très divisé. Il se formait alors une sorte de pile électrique, le zinc, décomposé par l'acide en présence de l'eau, se transformait en sulfate de zinc et donnait une masse assez considérable d'hydrogène naissant qui agissait directement sur les produits désignés plus haut. Une double réaction se produisait, du reste, sous l'influence du courant électrique, non seulement

on avait production d'hydrogène, mais aussi d'oxygène.

L'hydrogène, d'après M. Naudin, réduisait les produits de tête à l'état d'alcool, tandis que l'oxygène, suroxydant les produits de queue, les neutralisait et les empêchait de passer à la rectification.

Cette théorie, séduisante à première vue, ne donna pas ce qu'on avait prévu ; plusieurs usines se montèrept dans le but d'exploiter ce brevet, mais les résultats négatifs obtenus leûrentabandonner. Cependant, il faut avouer que les alcools obtenus étaient supérieurs à ceux des autres distilleries.

Enfin M. Bang, Danois d'origine, mais devenu Français, ancien chef du laboratoire du regretté Wurtz, le doyen de la Faculté de médecine, parait avoir trouvé la solution du problème.

Le procédé de M. Bang est basé sur les réactions fondamentales suivantes :

1« Les alcools de queue (amylique, isobutylique, etc. , etc. ) sont entièrement solubles dans les hydrocarbures lourds ou légers (huile ou essence de pétrole), tandis que l'alcool ordinaire y est tout à fait insoluble, lorsqu'il est suffisamment étendu d'eau (flegmes à, 28" ou 30* d'alcool).

2* L'aldéhyde et les autres produits de tête sont insolubles dans les hydrocarbures, mais les composés que les produits de tète forment, lorsqu'on les met en présence des alcalis (polymérisation des chimistes), se dissolvent intégralement dans les hydrocarbures. Ces combinaisons des aldéhydes avec les alcalis sont assez solubles dans l'alcool qu'elles colorent d'une manière plus ou moins intense, suivant leur quantité. Des traces de ces corps polymères sont décelées par la coloration qu'elles communiquent à l'alcool.

3* L'acide sulfurique concentré enlève à l'hydrocarbure la totalité des alcools de tête et de queue qui s'y trouvent

dissous, les premiers à la faveur de la soude ou de la potasse, les seconds spontanément, par leur contact avec rhydrocarbure.

Ces trois points, bien prouvés par de nombreuses expériences, devaient servir à M. Bang pour établir son procédé de désinfection des flegmes ; mais ce n'est qu'après quatre années de travail, qu'il est arrivé à vaincre toutes les difficultés pratiques qui ne manquèrent pas de se produire. Le choix d'un hydrocarbure, se prêtant bien à ce genre de travail, est peut-être ce qui fut le plus diffi-* cile à obtenir. Les hydrocarbures légers, les essences de pétrole sont d'un maniement dangereux, il y renonça.

Il arrêta son choix sur les hydrocarbures lourds peu volatils, de la série grasse saturée (O^Hn^ -|- 2) qu'on trouve couramment dans l'industrie des pétroles. Le type dont il se sert, spécialement fabriqué pour cet usage, a un poids spécifique de 810 à 820 ; il n'émet de vapeurs inflammables qu'à 140 degrés et n'oifre aucun danger d'incendie.

Etudions maintenant le procédé pratique de l'application de cette découverte.

Les flegmes, ramenés à 30° alcooliques, sont introduits dans un grand bac, on y ajoute alors par petite quantité, en agitant, de la soude caustique, préférable à la potasse par son bon marché et sa plus grande solubilité. Les flegmes semblent se saturer de suite, ils ne donnent plus aucune réaction acide ; mais si on suspend les additions de soude, une heure ou deux après Falcafinité a disparu, signe évident que l'aldéhyde, en se dédoublant, a saturé la soude. On continue alors l'addi-» tion de l'alcali en agitant, et ce, jusqu'à ce que la saturation reste franche.

Cette première opération a pour but la transformation

194 FABRICATION DB l'aLCOOL

des produits de téie, et de sa plus ou mmns boone exéeation dépend la réussite de Topératicm.

Les flegmes alcalinisés sont alors versés, au moymi de pompes, dans un grand réservoir, de contenance variable suivant l'usine, mais de 400 à 800 hectolitres environ, pourvu à sa partie supérieure d*un tube muni d*aii robinet, et à sa base d'un serpentin percé d'un grand ttombre de petits trous. Quand les flegmes arrivent à. Torifice supérieur du premier tube, au moyen d'une pompe foulante, on envoie T hydrocarbure dans le serpentin, là il s'éehappe par les petits trous, très divisé, traverse toute la masse de bas en haut en vertu de sa diifèrenée de densité, et s'empare de toutes les impureté contenues dans les flegmes, alcools supérieurs et inférieurs.

Après avoirtraversé la masse, il se rassemble à la partie supérieure du bac où il forme une couche de quelques centimètres d'épaisseur et s'écoule par le tube supérieur dont on a ouvert le robinet qui le conduit dans le décanteur où il laisse déposer les impuretés solides, puis, on le fait passer dans un autre réservoir plein d'eau où il abandonne le peu d'alcool qu'il a pu entraîner, et enfin de là il est envoyé dans des caisses remplies au 3/4 de morceaux de verre imbibés d'acide sulfurique à 66 degrés, ces caisses sont disposées de manière à ce que l'hydrocarbure, arriiKant par le bas, traverse la masse acide de bas en haut. Sa purification se fait alors rapidement avec une légère perte de 3 7» et il est renvoyé de nouveau dans le bac aux flegmes*

En effet, une seule insufflation d'hydrocarbure n'a pas suffi pouï* les désinfecter, et cette opération doit durer de 24 à 48 heures selon la plus ou moins grande résis* tance qu'elles prêtent à la purification.

Après ce travail, si simple, la désinfection est complète

et on peut retirer de 100 litres d'alcool impur, 97 litres d*alcool exempt de produits étrangers. Du reste, on verra, par le tableau qui suit, le rendement en alcool pur, comparé à celui obtenu par les appareils les plus perfectionnés.

Procédé orcBuaire Procédé Ban;

Alcool à repasser . . 17.43 6.47

Alcool fin 22.42 10.15

Alcool extra lin. . . 23.15 14.19

Alcool de cœur, . . 37. » 69.18

La différence considérable que révèle la comparaison des deux procédés réside moins dans les écarts entre la production d'alcools marchands, 82.57 % dans le premier cas, 93.53 (dont 69 d*alcool de cœur) dans le second, que dans les faits déjà indiqués plus haut. Avec l'outillage le plus perfectionné, les distilleries de Tancien système arrivent finalement, quoiqu'elles fassent, à une production de 17 à 20 7« d'alcool mauvais goût, qu'aucun traitement ne peut débarrasser de leurs impuretés. Le procédé à. l'hydrocarbure permet au contraire, si on le veut, de transformer la totalité de l'alcool des flegmes, sauf le déchet de 3 ®/« en alcool pur, dépouillé de principe vénéneux.

En effet, tandis que les distillaitions fractionnées laissent, en fin de compte, subsister les 17 7* d'alcool mauvais goût, le traitement des 6 à 7 7» <1^ mêmes pro* duits, dans les procédés à l'hydrocarbure, leur enlève la totalité des alcools de tête et de queue.

L'importance des résultats obtenus par ce procédé n'échappera à personne, et naos sommes fondés, croyonsnous, à dire que la solution du problème est enfin trouvée,

i96 FABHICATION DE L' ALCOOL

sauf toutefois à ce qu un nouvel inventeur puisse faire mieux «

L'expérience pratique a démontré Texcellence du procédé, et déjà,en France et en Belgique, plusieurs usines Font adopté et leurs produits résistent à toutes les réactions ayant pour but de démontrer la présence de produits toxiques de tête ou de queue.

Les flegmes, épurés par le procédé Bang, sont ramenés au degré exigé par le commerce, 96* à 97* alcooliques, dans les appareils rectificateurs ordinaires. La marche de la rectification n'est donc nullement changée, si ce n'est qu'on épure les flegmes avant de les ramener au degré voulu. La faible dépense occasionnée par cette épuration est plus que compensée par l'augmentation de rendement et la plus-value de l'alcool.

Nous terminons là le travail de l'épuration de l'alcool, <;ar nous croyons que le sujet est épuisé.