Distillation du bois. On l'introduit dans de grands cylindres, qui peuvent en contenir 5 stères et qui sont mis en communication avec des récipients destinés à recueillir les produits liquides de la distillation. On chauffe ordinairement avec du bois, et l'opération dure de sept à huit heures. Par ce procédé, 100 parties de bois en donnent 28 de charbon; mais comme on brûle 12,5 parties de bois pour la distillation, on n'obtient donc en définitive que 28 de charbon pour 142,5 de bois. En meules, ces 112,5 parties de bois ne donnent guère que 20 parties de charbon, et, de plus, les produits liquides sont perdus. Cependant, comme les frais de main-d'œuvre sont bien moins considérables, la différence dans le rendement ne suffirait pas à couvrir les dépenses de distillation, si l'on ne recueillait pas les produits volatils (acides pyroligneux), dont le prix peut rendre, en définitive, le procédé de la distillation plus ou moins avantageux.

D'après M. Berthier, tous les bois non résineux, carbonisés dans les mêmes circonstances, rendraient, à poids égaux, la même quantité de charbon. M. Violette a obtenu, par 100 parties de bois desséchés préalablement à 150°, les rendements en charbon du tableau suivant, la carbonisation se faisant à 300°, dans des vases ouverts, à l'aide de la vapeur surchauffée :

Charbon roux. MM. Honzeau et Fauveau, en carbonisant incomplétement du bois dans des caisses en fonte chauffées au moyen des gaz d'un haut fourneau, ont obtenu, pour une corde de bois pesant 375 à 380 kil., 220 kilog. d'un charbon brun foncé, produisant autant d'effet que 117,7 de charbon ordinaire; le rendement apparent du bois est ainsi de 31 p. 100 de son poids en charbon ordinaire.

Emploi de la vapeur surchauffée à la carbonisation et à la dessiccation des bois, ainsi qu'à la cuisson du pain, du biscuit et de la viande, par M. Violette.

Il s'agissait avant tout, pour M. Violette, de trouver les conditions thermométriques ou de température nécessaires et suffisantes à la transformation du bois en charbon doué de qualités déterminées et exigées dans diverses branches d'industrie. 100 parties de bois donnent, selon le mode de carbonisation, 40 parties ou 15 parties seulement de charbon, et il est évident que les deux charbons ainsi obtenus doivent différer dans leur composition chimique et leurs propriétés caractéristiques.

Le premier de ces charbons, d'une couleur rousse très-prononcée, contient deux fois plus de substances volatiles et moitié moins de carbone pur que le second, qui est très-noir. Le premier est flexible, onctueux, moelleux au toucher; le second est roide, aigre, cassant. Le premier convient parfaitement, essentiellement à la fabrication de la poudre de chasse superfine, et il importait d'arriver à le produire à coup sûr, sans mélange d'autres charbons. Telle est la première difficulté abordée et vaincue par M. Violette.

Il a constaté d'abord qu'à la température de 200° le bois ne se carbonise pas; qu'à 250° on n'obtient qu'un charbon non cuit, autrement dit des brûlots; qu'à 300° on forme le charbon roux, et qu'à 350° et au delà l'opération donne invariablement du charbon noir. Le temps nécessaire à la carbonisation varie d'ailleurs d'une demi-heure à trois heures; les produits passent progressivement et à volonté du charbon roux au charbon noir; le rendement enfin est d'autant moindre que la carbonisation est plus avancée.

On conçoit l'importance de ces premiers résultats, en se rappelant qu'on admettait que le bois ne se transformait en charbon qu'à la chaleur rouge (315), chaleur excessive si on la compare à la température de 250 ou 300°, démontrée suffisante par M. Violette.

C'est en faisant usage de la vapeur d'eau surchauffée qu'est produite la carbonisation. La vapeur est fournie par un générateur ordinaire; elle passe dans un serpentin contourné en hélice; elle en sort à une température déterminée, 300° par exemple, quand il s'agit de produire du charbon roux; elle enveloppe un cylindre horizontal qui renferme le bois; elle pénètre dans ce cylindre, échauffe le bois, opère sa carbonisation complète; elle sort enfin du cylindre chargée des produits de la distillation.

Par ce procédé, le rendement en charbon roux est de 39 p. 100, c'està-dire que la proportion de charbon qu'il s'agit de produire est deux fois plus grande; il y a plus, la poudre fabriquée avec le nouveau charbon présente une supériorité réelle, et, ce qui est mieux encore, le prix de revient du charbon et de la poudre diminue dans une notable proportion.

M. Violette est arrivé aussi à la cuisson du pain et du biscuit de mer à l'aide d'un courant de vapeur d'eau chauffée à 200°.

La vapeur d'eau surchauffée dessèche aussi avec rapidité, et il paraît que pour les bois de toute essence ce mode de dessiccation augmente la résistance à la rupture dans une très-grande proportion, malgré la réduction notable de l'équarrissage.

Il y a une température à laquelle correspond le maximum d'augmentation de résistance. Cette température est comprise entre 150 et 175° pour le bois d'orme, et entre 125 et 150° pour les autres bois. L'accroissement de résistance est de 2/3 pour le frêne, de 5/9 pour le chêne, de près de 1/2 pour le noyer, de 2/5 pour le sapin, et de plus de 1/3 pour l'orme.

347. Charbon de Paris. M. Popelin-Ducarre a eu, en 1846, l'idée de

faire un mélange de poussier de charbon de bois et de goudron; de le mouler sous une forte pression en petits cylindres de 0,10 de longueur sur 0,03 de diamètre, et de faire prendre une grande dureté à ces cylindres en les soumettant à une haute température, dans des caisses ou cornues rectangulaires en briques chauffées fortement dans un four continu qui rappelle ceux des usines à gaz.

Ce charbon s'embrase assez facilement, et, une fois allumé, il continue à brûler lentement à l'air jusqu'à ce qu'il soit entièrement consumé, sans produire ni flamme ni fumée, ce qui le rend très-convenable pour les usages domestiques. Il produit de 20 à 22 p. 100 de cendres, et il s'en recouvre rapidement d'une couche pendant sa combustion. Il coûte de 15 à 16 fr. les 100 kilog.

Le mélange se compose d'environ 50 kilog. de goudron d'usine à gaz pour 100 kilog. de charbon menu réduit en poudre sous des meules. Les fours sont composés de cornues ou caisses rectangulaires en briques. Ces caisses sont disposées par rangs verticaux composés de trois, et chaque rang est séparé de son voisin par un intervalle libre de 0,15 à 0,20. Chaque intervalle est garni inférieurement d'un foyer qui sert à amener le four au rouge pour commencer l'opération; des ouvertures ménagées dans le haut des caisses y conduisent les gaz produits pendant la distillation. Ces gaz en se brûlant maintiennent le four à une température suffisante pour rendre l'opération continue, sans qu'il soit nécessaire de faire du feu sur les grilles.

Un moyen qui paraît avantageux pour agglomérer les charbons menus consiste à faire une pâte avec du poussier de charbon, du menu de houille grasse réduit en poudre fine et de l'eau; à mouler cette pâte, et soumettre les cylindres, préalablement desséchés, à une température suffisante pour réduire la houille en coke. De l'argile en proportion convenable agglomère d'une manière avantageuse les charbons menus (352).

348. Tannée. Péclet rapporte que 1250 kilog. d'écorce de chêne donnent 1000 kilog. de tannée sèche, qui ont à peu près la même puissance calorifique que 800 kilog. de bois, ou 300 kilog. de houille. La puissance calorifique de la tannée parfaitement sèche est 3400, au lieu que celle de la tannée du commerce, qui renferme 0,30 d'eau, n'est que 2380 (343).

Une machine à basse pression de la force de 12 chevaux, établie dans un des faubourgs de Paris, consommait 12 kilog. de tannée par force de cheval et par heure.

A Paris, 1000 kilog. de tannée coûtent 10 fr.; l'équivalent de bois 39 fr., et celui de houille 15 fr.

349. Tourbe. La tourbe séchée à l'air libre, comme on le fait ordinairement, contient 25 à 30 p. 100 d'eau qu'on ne peut lui faire perdre qu'en l'exposant à un courant d'air à la température de 50 ou 60°.

pour

celle

Tableau des compositions de quelques tourbes, d'après M. Regnault, et de leurs puissances calorifiques en prenant 8080 pour celle du carbone, et 34 462 de l'hydrogène.

Les tourbes qui ont donné les résultats de ce tableau étant parfaitement sèches, on doit considérer ces résultats comme supérieurs à ceux fournis par les tourbes employées en industrie, qui contiennent 30 pour 100 d'eau après une longue exposition à l'air. En tenant compte de cette eau, les tourbes du tableau donneraient 3750 pour puissance calorifique moyenne, c'est-à-dire à peu près celle du bois parfaitement sec ou moitié de celle de la houille moyenne (343, 359); c'est ce que confirment les expériences en grand. On conçoit du reste qu'en raison de la composition si variable de la tourbe, il est impossible d'assigner une valeur générale à sa puissance calorifique; il y a des tourbes dont la puissance calorifique n'est que le 1/5 de celle de la houille. Pour quelques machines à vapeur chauffées à la tourbe, on a brûlé 12 kilog. de tourbe par force de cheval et par heure. Pour une même machine à haute pression de la force de 20 chevaux, M. Garnier a reconnu que pour obtenir le même effet il fallait brûler en poids deux fois plus de tourbe de seconde qualité que de houille.

Les tourbières les plus considérables de la France sont: 1° celles de la vallée de la Somme, entre Amiens et Abbeville; 2o celles des environs de Beauvais; 3° celles de la rivière d'Essonne, entre Corbeil et Villeroi; 4° celles des environs de Dieuze.

330. Charbon de tourbe. Ce charbon étant très-poreux, il brûle facilement, mais très-lentement à cause des cendres qu'il contient et qui s'accumulent à sa surface; des morceaux en ignition, séparés du foyer, continuent à brûler jusqu'à ce que tout le carbone ait disparu. Le charbon de bonnes tourbes contient de 0,14 à 0,18 de cendres.

On peut regarder la puissance calorifique du charbon de tourbe comme étant égale à celle du charbon qu'il contient; elle est donc très-variable en raison de la quantité si diverse de cendres qui entre dans sa composition. Le charbon de tourbe d'Essonne donnant 18,2 pour 100 de cendres, il en résulte que sa puissance calorifique est de 8080 0,818 = 6610 (343).

La tourbe des Ardennes, carbonisée en grand dans des fours en maçonnerie, donne, d'après M. Sauvage, un produit de 44 pour 100 d'un charbon qui se compose de 0,43 de carbone, 0,32 de matières volatiles

et combustibles, et 0,25 de cendres. On peut considérer 0,40 à 0,45 comme le rendement des tourbes en charbon. En meules, contenant ordinairement de 5,50 à 8,25 mètres cubes de tourbe, ce rendement en poids, rapporte M. Landrin, n'est que de 20 à 25 pour 100, et en volume, de 15 à 18.

551. Lignite, houille et anthracite.

D'après la manière de se comporter au feu, les houilles se divisent en (353):

1o Houilles grasses maréchales. Ce sont les plus convenables pour la forge; la plus estimée est celle de Saint-Étienne, puis celle de Mons, dite de fine-forge. Elles sont d'un beau noir, et d'un aspect gras bien caractéristique. Au feu, elles éprouvent une espèce de fusion pâteuse, qui leur permet de résister au vent, en même temps qu'elles forment une espèce de voûte solide qui concentre la chaleur sur le fer. Sur les grilles, comme elles produisent une chaleur extrême, et que leur fusion pâteuse intercepte le passage de l'air, il en résulte que la grille est souvent brûlée et que le feu exige beaucoup de soin de la part du chauffeur, 2o Houilles grasses et dures, qui sont moins fusibles au feu que les précédentes, et qui fournissent un coke plus dense, d'une grande cohésion et le meilleur pour les hauts fourneaux (page 622).

3° Houilles grasses à longue flamme, qui sont encore moins collantes que les précédentes et qui conviennent parfaitement pour la fabrication du gaz d'éclairage. Leur coke est très-boursouflé, et par suite peu convenable pour les opérations métallurgiques. Elles sont très-recherchées pour les grilles, et sous ce rapport on peut placer la houille de Mons, dite flenu, au premier rang. Le canel-coal du Lancashire appartient à cette variété.

4o Houilles sèches à longue flamme, qui donnent un coke à peine fritté, dont les fragments n'ont souvent qu'une très-faible consistance. On les emploie sur les grilles; leur flamme est longue, mais de peu de durée; elles produisent une chaleur moins intense que les houilles précédentes.

5° Houilles sèches à courte flamme, qui ne donnent à la carbonisation qu'un produit pulvérulent, qui brûlent difficilement, et qu'on n'emploie guère que pour la cuisson des briques et de la chaux, pour la dessiccation du malt dans les brasseries et pour les usages domestiques.

Les lignites se présentent à l'état compacte ou à l'état terreux. Dans le premier cas, ils ont la plus grande analogie avec la houille sèche, qu'ils remplacent pour la plupart des usages qui ne réclament pas les propriétés des houilles grasses sur les grilles, la cuisson de la chaux et des briques, le chauffage domestique; le jayet appartient à cette espèce. Leur température de combustion est peu élevée. Leur coke est pulvérulent. Les lignites terreux sont utilisés comme combustible, et il en est dont l'altération profonde leur a communiqué la structure schisteuse, et qui sont accompagnés de pyrites qui les font employer dans d'importantes exploitations d'alun.