DISTILLATION DE L'EAU
932. Nous avons vu, dans le chapitre relatif aux chaudières à vapeur, que l'eau ordinaire renferme en dissolution des raa- 1 lières salines provenant, en général, des terrains qu'elle a trahi versés. Les sels que Ton rencontre le plus souvent sont le carbonate et le sulfate de chaux. Ces substances existent parfois en telle quantité dans l'eau, qu'elles rendent ce liquide impropre à certains usages. Lorsqu'on veut purifier une eau de cette nature, ; la distillation permet d'opérer avec facilité la séparation du liquide et des matières étrangères qui l'accompagnent.
Alambic. — L'appareil qu'on emploie dans ce but est connu sous le nom d'alambic (fig. 5i4).
Il se compose d'une chaudière appelée cucurbite, placée dans un fourneau; celle-ci est surmontée d'un dùme ou chapiteau communiquant avec un condenseur formé d'un serpentin qui plonge dans une cuve remplie d'eau.
On place le liquide à distiller dans la chaudière; bien que chauffée à feu nu, celle-ci n'a pas besoin d'être pourvue des appareils de sûreté réglementaires, si elle est en communication directe avec un serpentin dont une extrémité reste ouverte à l'air libre. Le tuyau de communication doit avoir un diamètre suffisant pour assurer le départ immédiat de la vapeur à mesure
de sa formation al pouf éviter qu'il ne se produise dans la cha diëre une pression appréciable,
On peut remplacer le chauffage à feu nu par tout autre* terne de chauffage. On utilise souvent la vapeur qu'en
arriver dans un eerpeûtiB <<u dans un faisceau Lubulaire mimer dans le liquide à distiller, ou bien encore dans un double foi recouvert par le liquide.
Kig. m ,.
La vapeur qui se dégage sous l'action de la chaleur sort de chaudière, arrive dans le haut du serpentin qu'elle parcourt* descendant et se condense au contact des parois refroi développement du serpentin doit rire suffisant pour assurer i condensation complète et pour éviter tout échappement «1 à la sortie de l'appareil,
Kn conduisant l'opération avec précaution, de manière u'v ait pas d'ébullition tumultueuse ni d'eau entrai] vapeur, on obtient de l'eau pure qui s'écoule par L'extrémité < vi-ite du serpentin.
dépendant il convient de mettre à part les premiéi d'eau condensées dans le serpentin car elles contiennent
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ml de l'ammoniaque ou d'autres corps volatils qui pouvaient M Lms l'eau soumise à la distillation, cueille seulement les parties intermédiaires qui cornprennent l'eau la plus pure. Lorsque le volume du liquide de la irbiie esl réduit do moitié environ, on ajoute de l'eau noun continue la distillation, en ayant soin Je recommencer racliotinemenl du liquide distillé. Après cinq ou sii opérail convient de se débarrasser de l'eau mère, pour ne pas jfe concentrer les matières salines quelle Lient PU «lissolul i*m
tne pas risquer de les décomposer.
I avoir un refroidissement méthodique et le maximum
IVflei utile nu et suivants) on a soin de renouveler conlinuelle-
eni l'pau froide destinée a la con-
alion, et de la faire Circuler de
MO haut, c'est-à-dire en sens in-
ie la vapeur qui vient de la
baudière. La présence de l'air dans
i vapeur entravanl la condensation, *
et ;i former le serpentin de \
faible diamètre plutôt que !
le composer de gros tuyaux ou ! *
*es de grande section qu'il est
ujnurs difficile de purger d'air.
peut accroître la surface d'un
ndenseur sans augmenter beaucoup l'espace occupé par Pap-
il. en groupant dans la cuve du condenseur plusieurs ser-
disposés concenlriquemenl (Kg. 5i5 and on distille de L'eau, le choix des matériaux servant à nslituer les différentes parties de l'alambic n'a que peu d'imrtanee : mais lorsqu'il s'agit d'autres liquides, il est nécessaire remployer des matières qui ne soient pas altérées par les proi distiller.
933. Calcul d'un appareil dlstlllatolre. — Les surfaces chaudières et des condenseurs, et la quantité d'eau néeesà la condensation se calculent d'après les indications que avons données dans la première partie de cet ouvrai: «\
Kig,
On détermine :
i° La surface de la chaudière, en prenant comme coefficient i transmission (ra-i) de 7,5oo à io,ouo calories par mèlre ca et par heure, suivant les cas ;
20 Les surfaces de condensation en comptant (124i sur; à tf5oo calories, c'est-à-dire i*,i/a à 3 kilogr. de vapeur de condensée par mètre carré par heure el par degré d<- difFéren de température, quand l'eau servant au refroidissement confier une température inférieure à imV\ On se base sur i • jmmj calories, c'est-à-dire 8 à 10 kilogr. de vapeur conden lorsque le liquide est en ébullition.
Si Ton emploie un condenseur à air, les coefficients de Iran mission variant (l»û) de eo à ij calories par mètre carie heure et par degré d'écart, on voit que la surface du condense à air doit être de jj à loo fois plus grande que celle d'un penlin plongé dans l'eau non bouillante ;
3° Le volume d'eau nécessaire à la condensation peut facilement évalué en reniai quant que la quanlile de chaleur gnée par l'eau du condenseur est égale à celle qui est fournie la eondensation de la vapeur et le refroidissement de Te distillée. Il suffit de poser l'équation
dans laquelle entrent:
Q poids d'eau nécessaire à la condensation de i kilogramme ■
vapem .
f* température de Feau arrivant au condenseur.
t température de Teau échauffée et delà vapeur conden-
À chaleur latente de cette vapeur.
c chaleur spécifique du liquide condensé; pour l'eau c = i,
T température de la vapeur sortant de la chaudière.
Si Ton condense au moyen dam courant d'air, la relation viendra
Qt poids de l'air nécessaire à la condensation de i kilog. vapeur.
x chaleur spécifique de l'air.
Si Ton considère des appareils de même puissance, on voit quil faudra faire circuler un volume d'air plus de 4000 fois supérieur au volume d'eau qui serait nécessaire pour produire la condensation.
Dans les relations précédentes, on a négligé le refroïdissemej du aux parois extérieures du condenseur et admis que l'eau Yanl au refroidissement quitte le condenseur à la mémo ten rature t que le liquide distillé.
934. Description du condenseur. — Le serpentin ecrudeuseur peut présenter des formes diverses. Lorsqu'on a 1 soin de pouvoir le nettoyer intérieurement, on le compose de lubes droits de faible diamètre, inclinés successivement en sens c<mbaire, et reliés par des coudes faciles & démonter (fig. 5i6}+
La partie droite des tubes est enfermée dans des tuyaux de diamètre plus * grand* et commun iqiiantrun avec l'autre àleursextrémitéscorrespondantes. Fig. 5iG.
La vapeur à condenser descend dans le tube central, et l'eau de condensation circule, en montant dans le vide annulaire des gros tuyaux.
Pour obtenir une très grande surface de refroidissement sous un faible volume, on a remplacé les appareils à serpentin par des tubes groupés en faisceau comme ceux des chaudières tubulaires. On a imaginé beaucoup d'autres dispositions de réfrigérant ; nous en verrons différents exemples dans les appareils que nous décrirons plus loin.
Sauf dans le cas où Ton veut aérer le liquide distillé, il faut lisposer les condenseurs de telle sorte que la purge de l'air soit oujours facile et bien complète ; sinon la transmission par unité le surface diminuera, la condensation sera moins active, et il audra augmenter inutilement la surface du réfrigérant.
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