DISTILLATION DES GOUDRONS DE HOUILLE
955. Le goudron obtenu dans les usines à gaz comme résidu de la distillation des houilles à haute température représente 5 à 6 p. 100 du poids de ces houilles.
C'est une matière extrêmement complexe dont la majeure partie se dépose dans les barillets et les réfrigérants ; mais le gaz, même bien refroidi, en emporte toujours, à l'état de fines poussières liquides, une certaine quantité qui ne peut être éliminée que par une sorte de filtration à travers du poussier de coke, de la sciure, ou mieux par une action purement mécanique (condensateur Pelouze et Audouin).
Un simple choc contre une paroi placée vis-à-vis des ouver
tures de sortie du gaz à une distance de i millimètre 1/2, suffit pour séparer le goudron du gaz qui Tentraine. La perte de charge résultant de ce choc ne dépasse pas 4 ou 5 centimètres d'eau.
Le goudron qui est retenu soit dans les barillets, soit dans les réfrigérants, soit enfin dans les condensateurs mécaniques, se rend, mélangé à Teau ammoniacale condensée en même temps que lui, dans de vastes citernes où s'effectue la séparation par ordre de densité.
Le goudron, plus lourd que les produits ammoniacaux, s'accumule dans la partie inférieure, d'où, après un repos suffisamment prolongé, on le pompe et on Texpédie dans des tonnes roulantes ou wagons-citernes aux usines de distillation.
Le goudron (en anglais coal-tar) est, comme nous l'avons dit, de composition fort complexe. On y trouve en très petite quantité des essences bouillant au-dessous de 75''; puis, en quantité notable (représentant à peu près 1/2 à i p. 100) des carbures bouillant de 80 à 120'' ou iSo"", tels que le benzol, le toluène, etc. Vient ensuite la série des carbures neutres : naphtaline, etc., en même temps que les phénols; puis Tanthracène, le fluorène, etc.
L'ensemble de toutes les parties volatiles, liquides ou cristallisant par le refroidissement, ne constitue pas d'ordinaire plus de 3oà 35 p. 100 du poids du goudron; les derniers produits passent à une température supérieure à 36o^. Le résidu de la distillation, qui peut fournir encore des produits huileux, constitue le brai.
Lorsqu'on veut séparer les divers produits ainsi recueillis, il faut les rectifier; généralement la rectification est précédée d'un traitement chimique.
En raison de sa composition excessivement complexe, le goudron ne peut être industriellement traité dans les appareils à fractionnement dont nous avons indiqué l'emploi pour la distillation des flegmes alcooliques. Ces appareils ne peuvent servir en effet pour isoler les produits les plus volatils, riches en benzol, désignés dans l'industrie sous le nom d'huiles légères et qui ne peuvent subir utilement la rectification qu'après avoir été au préalable traités à l'acide et à la soude.
On a bien essayé, depuis un certain nombre d'années, d'opérer directement le fractionnement en partant du goudron (appareils Kiandy, chaudières continues de Mallet, etc.); mais Tindustrie, tant en France qu'à l'étranger, et notamment en Angleterre où la production dépasse de beaucoup celle de tous les autres pays réunis, est revenue à des procédés plus simples et plus en rapport avec la valeur relativement faible des produits qui entrent pour la majeure partie dans la composition du goudron.
La forme et la dimension des appareils employés pour la distillation du goudron ont subi quelques modifications de détail mais se rapprochent à peu de chose près du type représenté figure 541.
En Angleterre, on a recours à de très grandes chaudières; celles qu'on utilise en Allemagne ont une capacité moindre. Les grandes chaudières sont proportionnellement moins coûteuses d'installation, exigent moins de frais de chauffage; mais les chaudières moins grandes leur sont supérieures au point de vue de la perfection des fractionnements. D'ailleurs, il est évident que, si on fait usage de plusieurs chaudières moyennes, on a moins à craindre le chômage que dans le cas oii Ton utilise seulement une, deux ou trois chaudières de très grande capacité.
956. Voici comment s'effectue la distillation du goudron dans les usines de la Compagnie parisienne d'éclairage et de chauffage par le gaz. Nous devons ces renseignements à l'obligeance de M. Camus, directeur de la Compagnie, et de M. Audouin, ingénieur chef des travaux chimiques.
Nous ne décrirons ici que l'opération qui a pour but de séparer le goudron en deux parties : le brai et les huiles; les figures 54i- 542 représentent la disposition générale d'une usine de distillation du goudron. Pour [plus de clarté, nous n'avons indiqué qu'une chaudière de distillation; en réalité il y en a plusieurs semblables groupées en batteries.
Le goudron amené des usines à gaz dans de grandes tonnes roulantes est versé par l'entonnoir B dans un récipient cylindrique 1, en tôle, placé sur des supports en fonte et logé dans une chambre en maçonnerie étanche A.
Nous ferons remarquer de suite, en passant, que les maçonneries des bassins et des conduits qui reçoivent le goudron ou ses dérivés doivent être d'une étanchéité parfaite pour éviter des infiltrations qui infecteraient le sol et les nappes d'eau souterraines.
Du récipient i le goudron est monté par une pompe dans un grand réservoir en tôle 2 muni d'un couvercle et placé sur une charpente en fer reposant sur des supports en maçonnerie.
De ce réservoir le goudron s'écoule par la conduite D munie d'une valve de réglage E. La partie horizontale de cette conduite est placée dans un caniveau Q, en maçonnerie, recouvert par des panneaux mobiles en bois et peut ainsi être très facilement visitée.
Le goudron monte dans la conduite F, traverse le robinet G et pénètre dans la chaudière de distillation 3. Celle-ci est en tôle et ses parois sont protégées par une voûte réfractaire contre l'action directe des flammes du foyer.
Le goudron chauffé se sépare en deux parties :
Les produits essentiels qui se dégagent par le tuyau H, et le résidu ou brai qui doit être évacué par le tuyau N, à la fin de l'opération.
Les produits essentiels sortant de la chaudière 3 se condensent dans le serpentin en fonte 4 placé dans une bâche e tôle qui reçoit de l'eau froide circulant méthodiquement.
Tous ces produits se déversent au fur et à mesure de leur condensation dans une bâche en tôle 5 munie d'un couvercle de même mêlai.
De cette bâche les huiles coulent dans un tuyau en plomb renfermé dans une goulotte J, en bois doublé de plomb, placée elle-même' dans un caniveau en maçonnerie recouvert par des panneaux mobiles en bois qui permettent une visite facile.
La conduite en plomb débouche dans une bâche intermédiaire 6 en tôle, isolée et placée dans une [chambre en maçonnerie; de ces bâches, les huiles se déversent dans un montejus en tôle 7 d'où elles sont envoyées par le tuyau K dans un grand réservoir 8. Le tuyau K passe d'abord dans une goulotte
en bois doublé de plomb, établie comme la précédente dans un caniveau en maçonnerie recouvert par des panneaux en bois mobiles. Il se relève ensuite verticalement et débouche dans le réservoir 8.
Un bassin rempli d*eau froide, placé au-dessous de ce réservoir, permet de se rendre compte des fuites et d'y remédier immédiatement.
Le contenu du récipient 8 est déversé au fur et à mesure des besoins, par le tuyau L dans les tonnes cylindriques M montées sur wagons.
Dès que le goudron soumis à la distillation dans Tune des chaudières 3 est épuisé, on envoie le résidu de Topération par le robinet N dans un récipient intermédiaire 9, dit étouffoir, en lole à double rivure et parfaitement clos^ dans lequel il séjourne pendant un certain temps. Quand il est convenablement refroidi, le résidu ou brai est envoyé à travers la vanne 0, dans un caniveau P en maçonnerie, recouvert de feuilles de tôle et parfaitement étanche.
Par ce caniveau, le brai arrive dans un appareil imaginé par Regnault et qui a pour but d'empêcher le dégagement de vapeurs gênantes.
957. Appajreil Regnault pour la réception des brais. — Cet appareil (fig. 542) est formé d'un vaste réservoir en maçonnerie bien étanche divisé en deux compartiments par une cloison qui ne descend pas jusqu'au fond.
Le premier compartiment, qui reçoit le brai relativement encore très chaud, est pourvu d'un couvercle en tôle qui le clôt hermétiquement ; la partie supérieure du second compartiment est ouverte à l'air libre, mais le brai qu'il renferme est toujours recouvert d'une couche d'eau maintenue par une petit barrage en tôle plongeant de quelques centimètres dans le brai.
Quand le brai sort du second compartiment il est suffisamment refroidi pour ne plus émettre de vapeurs ; il passe alors dans des bassins spéciaux où on l'emmagasine.
868. Bassins pour l'emmagasinage du brai. — Ce sont (fig. 542) des réservoirs peu profonds et présentant une très
grande surface libre de manière à favoriser le refroidissement du brai. Leur fond est formé d'une aire pavée qui se relève par une pente douce jusqu'au niveau des voies ferrées établies dans la cour de Tusine.
La surface du brai se recouvre d'une croûte solide sous laquelle se trouve une masse pâteuse qui s'avance lentement et durcit au fur et à mesure de son refroidissement. Quand le brai est suffisamment dur, on le casse et on le charge sur des wagons pour le livrer au commerce.
