* . * \ :K ' X] / REESE LIBRARY OF THK UNIVERSITY OF 'CALIFORNIA. Received (7 Accessions No.-.. Shelf No. ... ;'* i ' LE RAFFINAGE DU SUCRE EN FABRIQUB ET SES NOUVEAUX PROCEDES PAR M. LOUIS FIGUIER AVEC UNE INTRODUCTION PAR M. J. SEVERIN Sur le Relevement de 1'Industrie Sucriere PARIS LIBRAIRIE AGRICOLE DE LA MAISON RUSTIQUE 26, RUE JACOB, 26 1884 LE RAFFINAGE DU SUCRE EN FABRIQUE ET SES NOUVEAUX PROCEDES INTRODUCTION La fabrication sucriere a pris en France son completdeveloppe- mentsurtouidepuis 1860. Elle a ete pendant plusdevingt ansune des principales branches de richesse de la region du Nord. Elle fabriquait 4 millions de quintaux de sucre par an, payait 200 millions a 1'Etat, entretenait 500 fabriqueset assurait la vie a 150000 ouvriers. Gette industrie est menacee dans son existence. L'Allemagne qui, en 1880, ne fabriquait encore que 5900000 quintaux de sucre, est montee a 8400000, en 1882, et a 9 500000, en 1883. Elle nous a enleve non seulement les marches etrangers pour 1 million et demi de quintaux, mais elle a fait baisser de plus de 20 francs le prix du sucre en fabrique. Ge fait ne tient pas, comme 1'a d6montr6 M. Mazurier, conseil- ler general del'Aisne, aux appareils plus perfectionn6s de fabri- cation. II tient a deux causes : 1 a un mode d'impots moins one- reux et qui est un stimulant au progres, Vimpot sur la betterave, qui a encourage le cultivateur allemand a faire de la betterave riche, et le fabricant a utiliser ses residus. L'impot ainsi reparti sur une betterave d'un rendement plus eleve ne frappe plus que de 22 francs les 100 kilos de sucre extrait. G'estune difference, en fait, de 18 francs avec 1'impot francos; 2 la main d'ceuvre est aussi meilleur marche en Allemagne. Force fut done de demander a la loi une protection et un mode d'impots qui se rapprochat de I'imp6t allemand. Apres d'impo- santes reunions d'agriculteurs etde fabricants francais,la ques- tion fut poseeauxChambres, qui voterent, les 12 et 28 juillet 1884, une loi stipulant : 1 la substitution de 1'impot sur la betterave a Tancien imp6t qui frappait directement le sucre ; 2 1'elevation a 7 francs, au lieu de 3, de la surtaxe qui frappe les sucres euro- p6ens a l'entre. Le fabricantfrancais fut ainsi protege contre son confrere alle- mand, dans la limilerestee libre paries traites de commerce. Au bout du temps necessaire a la transformation, il esperait pouvoir lutter a armes egales. Malheureusement, a c6te du fabricant alle- mand, qui le bloquait sur ses marches et sur les marches etran- gers, comme s'en est trop bien vantee la Berliner Bcersen Zeitung de Berlin, un autre danger le menagait encore. Ge danger, c'etait le monopole. G'est le monopole qui 6tait alle chercher le sucre allemand, pourle mettre en concurrence avec le sucre francais. Le monopole faisait la loi au producteur et au consommateur, sous le pre- texte de raffiner des sucres qui dosaient, pour la plupart. 99 pour 100 de puret6. Enfin, le monopole, le lendemain de la promulgation de la loi de juillet 1884, a fait baisser encore de 7 francs environ le prix du sucre en fabrique, en faisant hausser les prix pour le consommateur *. ]. Ajoutons que reflet de la loi etant de donner un degrevement & la betterave riche en sucre ce qui est en meme temps un encouragement au benefice, et con- Tous les commerces sont libres. Les fabricants de sucre peuvent vendre aussi bien a la consommation que les deux ou trois raffineurs qui tiennent a eux seuls tout le march6. Si Ton pouvait autrefois leur reprocher de ne produire que des sucres bruts et des cassonades, aujourd'hui, leur fabrication, qui est admirablement perfectionn6e, leur permet de se dispenser de recourir aux raffineurs, agioteurs onereux qui compromettent du m6me coup leurs benefices et la richesse du pays. J'etaisdeja persuad6, au point de perfection ou en est la fabri- cation, que le raffinage du sucre et la mise en pains en fabrique pouvaient 6tre executes sans grande augmentation de frais. Une clarification au sang de boeuf, oper6e pour les matieres qui flottent dans le sirop produit par la fusion dans 1'eau des sucres de fabrique, un dernier filtrage au noir, une cuitc rapide dans le vide (pour obtenir des cristaux pluspetits, dont la fusion dans le caf6 est plus facile), lamise dans les moules, et 1'aspiration du sirop intercale entre les cristaux par la pompe pneumatique deja en usage pour produire le vide dans les fabriques, le clair- cage oper6 au moyen d'un sirop satur6 de sucre et ne pouvant plus dissoudre que la melasse, tel est 1'ensemble de ces opera- tions, qui n6cessiteraientpeude depenses,puisque la fabrication francaise est dejamunie de la plupart de ces appareils. Un savant bien connu par la surete des documents dont il a toujours su s'entourer, et par son remarquable talent de vulga- slitue, avec le dggrevement, un double bienfait, Pepoque avancee de l'anne"e a la- quelle elle a et6 adoptee n'a pas encore permis de transformer 1'oulillage des fabri- ques ni le mode de culture, en vue de profiler des avantages qu'elle confere. La baisse survenue par 1'introduction de sucres allemands avant la promulgation de la loi n'a done trouve dans la legislation nouvelle aucun allegement. Nous croyons devoir faire aux fabricants une recommandation : celle d'entretenir dans la population agricole qui les entoure une confiance suffisante pour les ame- ner dans un court delai a 1'adoption des methodes de cultures allemandes, des graines de densite et des engrais riches en phosphates. II serait bon, pour cela, de payer le plus qu'ils pourront, cette annee, la betlerave, afin de ne pas se trouver au printemps devant une culture decouragee; et on ne peut trop insister egalemen pour qu'ils fassent au plus tot des marches qui soient plus en rapport avec les avan- tages que lui confere la loi nouvelle. 6 risateur, M. Louis Figuier, a parfaitement d6crit, dans les Mer- veilles de rindustrie, toutes les operations du rafflnage du sucre. II a bien voulu reproduire ici ce chapitre de son ouvrage, et le completer par la description des precedes nouveaux qui consti- tuent le progres realise dans ces dernieres annecs par la mme industrie. Cette dcrniere partie contient des decouverles et des simplifications de la plus haute importance. Enfin il a trace aux fabricants les regies a suivre pour laire des sucres immediale- ment livrables a la consommation. Get ensemble de descriptions pratiques suffira aux fabricanls de sucre de notre pays pour ex6cuter chez eux, sans Intervention du raffineur, 1'epuration de leurs residus et la preparation d'un sucre parfaitement pur. Nous appelons 1'attentionsur les simpli- fications et les perfectionnements qui sont a la fin de cettc etude. Nous nous permettrons maintenant de donner un conseil aux fabricants de sucre. Us ont tous ete temoins des agissemenls qui ont excite contre les raffineurs la juste reprobation de la sucrerie francaise, Je suis convaincu qu'avec une depense tres faible, chaque fabriquepeut opdrer elle-meine, chez elle,le raffi- nage du sucre, toucher ainsi le benefice qu'elle donne au raffi- neur (qui est de pus de 20 francs les 100 kilos) et maintenir dans les campagnes la population ouvriere, que 1'etat deplora- ble de ragriculture pousse de plus en plus vers les villes, oil elle ne rencontre que I'excitation, la haine et la miserc. Que les fabricanls touchent done ces 20 francs de benefice, jusle 1'equivalent de la perte qu'ils ont subie, etqu'ils continuent a donner la prosperite a nos regions. Pourcela, qu'ils se syndi- quent entre eux, afm de pouvoir lutter contre les raffineurs, MAINTENIR LES CODES, etorganiser la vente au commerce de detail. Us devront.dans ce but, flatter la mode, c'est-i-dire faire lepain de sucre, ou mieux le sucre en tablcites obtenu en debitant le sucre provenant des fabriqucs par des scies parallcles,et ne pas oublier que 5 centimes a la livre font 50 000 francs parfabrique, et qu'une augmentation de prix de 5 centimes est accepted pour les tablettes. Ces sucres, verifies et contr616s dans les stations agronomiques, pourraient recevoir du syndicatune marque, qui acquerrait, avec pcu d'eflbrts, unevaleurcommerciale aussi grande que celle des meilleures raffineries, surtout si Ton fait appel au patriotisme des consommateurs, pour s'attacher de preference au sucre des fabriques frangaises. Alors, la fabrication fournissant elle-m6me, par des syndicats dans chaque ville, la vente aux 6piceries, et prenant par un comite central, les grandes decisions qui maintiendront sa vie etgaran- tiront son avenir, reprendra lerang qui appartient a une de nos grandes industries frangaises. Le soir de la bataille de Sedan, le prince Frederic-Charles nous a pr6dit, apres la defaite denos armes, que laPrusse nous r6servait un SEDAN INDUSTRIEL. Le jour oil les Frangais feront ensemble, de gr6 a gre, leurs atfaires, les projets de rAllemagne seront dejoues, et dans cette nouvelle lutte pour notre patrie, nous retrouverons la richesse pour nous ainsi que pour nos compatriotes ; nous ferons dis- paraitre sur un point cette double exploitation du producleur et du consommateur, si generate aujourd'hui, et nous conscr- verons a 1'Etat une de ses plus importanles sources de revenus. Que faut-il pour cela? Que chaque fabricant de sucre raffine Iui-m6me ses produits; qu'il suive la mode, en fournissant le sucre sous la forme ou il est accepte par le commerce, et que Ton forme des syndicats pour organiser la vente, prendre toutes decisions a intervenir, maintenir les cours, et enfin toucher le revenu percu par ceux qui sont syndiques de vieille date. Puisse ce travail aider au relevement d'une des grandes bran- ches de notre Industrie agricole ! G'est le but que nous nous sommes propose en piibliunt ces remarques, et le succes de cette entreprise sera, si nous 1'obtenons, notre meilleure r6com- pense. J. SEVERIN. Le precede general pour le raffinage du sucre Les sucres bruts, tels qu'ils sont achetes dans les fabriques dc sucre de betlerave, ou tels qu'ils existent, comme bas produits provenant du travail de ces fabriques, contiennent des impu- retes diverses. L'operation de raffinage a pour but de donner, avec tous ces produits allures, un sucre tres blanc, et degage de toute substance heterogene. Les sucres bruts contiennent des matieres colorantes, de la melasse, des principes gommeux, des matieres azote"es, des combinaisons du sucre avec la chaux qui a ete employee pour la defecation, de 1'eau, des substances etrangeres in- troduites accidentellement, telles que du sable, de la terre, etc. II s'agit, pour le raffineur, d'eliminer toutes ces substances, qui ont pour effet d'alterer la qualite du sucro, soit en le colo- rant, soil en modifiant sa saveur. Pour atteindre ce but, il faut se livrer aux operations successives que nous allons decrire, en empruntant cet expose et les dessins qui vont 1'accompagner au chapitre intitule le Raffinage du sucre, de notre Notice sur rindustrie du sucre, qui fait partie de notre ouvrage les Merveil- les de rindustrie. Emmagasinage, depotage et degraissage. On place les sucres destines a (Hrerafflnes dans une piece qui est dallee et en pente, afin que le sirop qui s'ecoule des sacs et des barriques, se reu- 10 nisse dans un reservoir special. Les sacs sont ensuite vides dans une piece qui est peu eloignee des chaudieres de clarification. On gratte ovcc soin les barriques et les caisses, afin d'en enlever le mieux possible le sucre adherent ; puis on les place sous une cloche en tole, dans laquelle on fait jaillir un courantde vapeur, qui dissout la matiere saccharine restee attachee aux parois. Cetle eau est reunie a celle qui a servi a laver les sacs et les paillassons, qui renfermaient egalement du sucre. G'est ce qu'on nomme le degraissage. Fonte et clarification. La fonte, c'est-a-dire la dissolution des sucresbruts dans 1'eau, se fait dans une chaudiere en cuivre, munie d'un serpentin de vapeur, qui echauffe le liquide et le porte a 1'ebullition. On commence par remplir la chaudi6re, environ au quart de sa capacite, d'eau, que Ton 6chauffe par la vapeur. On ajoute alors au sucre deux fois son poids d'eau, et on agite le melange, jusqu'&parfaite dissolution. II est necessaire d'ajouter au liquide un peu de chaux hydratee, pour lui maintenir une certaine alca- linite, destineea prevenir sa transformation partielle en glucose. La dissolution 6lant operee, on ajoute au liquide du noir ani- mal fin, et du sang de boeuf ou de mouton, melange de 4 a 5 fois son volume d'eau. On a prealablement separe la fibrine do ce sang, en le battant avec des verges de cuivre. On brasse bien le tout, avec un mouveron, termine par une palette assez sem- blable a une batte a beurre. L'albumine du sang de boeuf se dissout d'abord dans 1'eau, puis, se coagulant, quand arrive 1'ebullition, elle entraine toutes les substances etrangeres qui flottaient dans le liquide. Ces matieres formcnt ce que Ton nomme les ecumes, qui ne sont autre chose que 1'albumine coa- gulee, qui a saisi et comme emporte dans un filet, les matieres qui causaient I'impurete du sucre. De son c6te, le charbon animal a opere la clarification, en s'emparant des matieres colorantes noirdtres melees au sucre brut. Yoici comment on procede, dans unegrande raffinerie, a 1'ope- ration que nous venons de decrire sommairement, et les quan- tites exactes de produits que Ton met en ceuvre pour cette ope- ration, dans un eiablissemerit important. 11 La chaudiere dans laquelle on opere la fonte, c'est-a-dire la dissolution du sucre brut dans 1'eau, n'a pas moins de 3 me- tres do diametre ct 3 metres de profondeur. Celle-ci recoit d'abord 1750 kilogrammes d'eau. On introduit la vapeur venant du generateur dans un serpentin qui circule au bas de la chau- diere, pour eleveretmaintenir la temperature du liquide a+ 50. En me"me temps que le chargement du sucre s'opere, on met en mouvement un agitateur dont les bras tournent horizontalemcnt pres du fond, mus par un arbre vertical. Des que le sucre brut est fondu, on y ajoute 104 kilogrammes de noir animal fin, plus 52 litres de sang battu, et 1 a 2 milliemes de chaux hy- dratee, pour saturer, avec un leger exces, les acides (ce qu'on verifie avec le papier de tournesol). Le melange etant opere, on le fait ecouler, dans un monte-jus, au moyen d'un tube a clapet rentrantetd'un entonnoira douille. On met la partie superieure du monte-jus en communication avec la vapeur engendree dans le generateur sous une pression a cinq atmospheres. Cette pres- sion suffit et au dela pour comprimer Tair au point de faire ra- pidement monter a 15 metres de hauteur le melange liquide contenu dans le monte-jus, et le faire arriver dans la chaudiero a clarifier. Gette chaudiere close, dont le robinet a air a ete ouvert prea- lablement, etant ainsi remplie aux deux tiers, on ferme le robi- net d'arrivee du melange sirupeux, puis on fait parvenir, par un tube terming en pomme d'arrosoir, une injection de vapeur, et Ton ajoute la chaux, puis le noir qui doivent operer la clari- fication. On determine ainsi une ebullition qui agite toute la masse. On soutient ce mouvement en continuant d'iritroduire la vapeur du generateur dans le serpentin en helice de celte chau- diere; puis, afin d'elever rapidement la temperature au degrede chaleur (+105 environ), oil s'opere la coagulation complete de 1'albumine, on ouvre le robinet a air, qui laisse r6tablir la pres- sion exterieure. Des que rebullition s'est prononcee, la clarification est com- plete. Alors on ouvre une large soupape qui existe au fond de la chaudiere, et tout le melange liquide s'ecoule aussitot dans les filtres a charbon. 12 La dissolution du sucre dans la chaudiere durant environ cinquante minutes , il est facile d'effectuer , en vingt-quatre heures, vingt-cinq operations, qui represented 130000 kilo- grammes de sucre brut traites par jour. La clarification op6ree au moyen du sang et du noir est une operation tres p6nible. Le sang a plusieurs inconvenients : il se decompose rapidement, et vicie 1'air aux alentours des raffme- ries, parfois jusqu'a une grande distance. On est parvenu a ra- lentir cette putrefaction en mSlant au sang 1 a 2 milliemes d'acide sulfureux. On pourrait remplacer le sang par 1'albumine des ceufs, car six a huit ceufs produisent le me*me effet qu'un litre de sang ; mais le prix elev6 des ceufs empe"che d'y avoir recours. En Russie, on se sert avec succes de sang dess6che et pulverise. Dans nos fabriques de sucre situees loin d'un centre de popula- tion, et oil Ton n'est pas a portee des boucheries, pour se pro- curer du sang de bceuf frais, on pourrait operer de la me"me ma- niere, c'est-a-dire employer du sang dessche et pulverise. La decoloration par le sang et le noir est toujours, pourtant, un precede defectueux, en principe, et desagreable dans son ap- plication. On ne le trouve aujourd'hui conserve en France que dans les anciennes raffineries de province, et a 1'etranger, ainsi qu'en Angleterre et en Russie, pays qui ne produisent que de mauvais sucres. Ce systeme est remplace*, a Paris, par le proce"de" Boivin et Rous- seau, et par le precede Lagrange. Dans le precede Boivin et Rousseau on remplace le charbon et le noir par un compose de chaux etde sucre : le sucrate d'hydro- carbonate de chaux. On fait arriver de la chaux caustique dans le sirop de sucre, et Ton obtient un compose, le sucrate de chaux, lequel, traite par un courant de gaz acide carbonique, fournit une substance demi-gelatineuse et blanchatre, le sucrate d' hydro-carbonate de chaux. Ajoutee a la dissolution de sucre brut, cette matiere en pr6cipite les substances organiques etrangeres, et la decolore comme pourrait le faire le charbon animal. Par ce moyen on 13 Economise dans les raffmeries la moiti6 du charbon qui alementen usage dans les raffmeries des differents pays; ce qui forme, pour ainsi dire, le fond commun de cette Industrie. Nous avonsmaintenant a faire connaitre les proc6des nouvellement adopter, tant en Allemagne qu'en France, pour obtenir un rendement sup6rieur en sucre pur, ou pour acliver les operations. Les precedes nouvellement proposes et mis en usage dans les raffineries (nous ne parlons point des fabriques de sucre de bette- rave, qui comportent un autre ou tillage et des operations beau- coup plus longues et plus variees) peuvent se reduirc aux sui- vants : 1 Le precede dans lequel la chaux est remplace"e par de la strontiane, pour obtenir un sucrate de strontiane, qui precipite le sucre Tetat insoluble, et le separe tout d'un coup des impu- retes qui 1'accompagnent dans les sucres bruts ou les melasses. Ge sucrate de strontiane, decpmpose par le gaz acide carbo- nique, donne du carbonate de chaux, insoluble, et du sucre, qui resle dissous dans 1'eau. 35 2 L'elution. Sous le nom dilution (du latin eluere, 6puiser) on designe les precedes divers consistant a precipiteret a Iraiterun sucrate par 1'alcool, suivant les methodes assez diverses, que nous d6crirons sommairement. 3 Nous de"signons sous le nom g6ne>al de mise des sucres en lablettes, ou en morceaux, le systeme qui consiste a trailer les sucres bruts par un simple turbinage, et, sans les r&Iuire a Fetat de pains, a les livrer au commerce sous la forme de tablettes, plaquettes, etc. 4 L* osmose i systeme cre"e par Dubrunfaut, pour se"parer, au moyen d'une membrane ou d'un corps dialyseur, les sels conte- nusdans les sucres bruts ou dans la melasse, sels qui s'opposent a la cristallisation du sucrede canne. Ge precede a commence" a prendrequelque importance pratique en 1877, dans les fabriques de sucre de betterave. Dans les annes suivantes, son usage s'est considerablement 6tendu en France et en Allemagne. Depuis la nouvelle legislation, c'est-a-dire depuis 1884, ce precede com- mence a se repandre dans les raffmeries, et comme il repr6sente le plus important progres realise depuis peu d'annees, dans les raffineries, nous le decrirons avec soin. PROCEDE A LA STRONTIANE Ce proced6, protege par un brevet allemand du 8 oclobre 1882, ct qui est mis en usage particulierement dans la raffincrie de M. Lebaudy, a Paris est une modification et une simplification d'une methode decouverte en Allemagne, vers 1879. Cette metbode repose sur les reactions suivantes : la melasse provient des fabriques de sucre de betterave, oil les sucres bruts quelconques sont me'lange's avec une quantite determinee de soude ou de potasse prealablement dissoute. Les meilleurs resultats s'obtien- nentenernployantpour 100 kilogrammes de sucre de la me"lasse environ 23 a 36 kilogrammes de soude ou 32 a 50 kilogrammes de potasse. Le melange etant fait, on fait bouillir, pendant quelques mi- nutes, afin de detruire comptetement le glycose par la forma- tion de glycate de soude ou de potasse. 36 Cette operation faite, on coule le melange dans un recipient, muni d'un agitateur. Pendant ce temps, on aport6 ft 1'ebullition, dans une chaudiere speciale, une solution dechlorurede stron- tium. On verse la solution dans le recipient ou se trouve dejala melasse additionn6e d'alcali, et on met 1'agilateur en mouvement. II se forme un sucrate de strontiane insoluble, et il reste dans la liqueur mere un sel insoluble de potasse ou de soude. L'acide carbonique gazeux al'avantage fondamental de nepas alterer le sucre mis en liberte.Un acide mineral le transformerait en glucose. G'est done par un courant de gaz acide carbonique que Ton decompose le sucrate de strontiane. Void les details pratiques de Foperation. La quantite de sel de strontiane que Ton emploie est 1 ft 1 1/2 Equivalent d'oxyde de strontiane pour 1 equivalent de sucre. En d'autres termes, on doit employer une quantity de sel de strontiane correspondant de 23 ft 35 d'oxyde de strontium par 100 kilos de sucre contenu dans la melasse. La densite de la solution de strontiane indique facilement sa teneur en oxyde de strontium. Le melange etant fait, et la combinaison effectuee, ce qui a lieu presque instantanement, on ouvre un robinet place au fond du melangeur et Ton coule le tout dans une batterie de filtres- presses.Le melangeur peutfonctionner sous pression de vapeur. Le saccharate de strontiane est alors lave dans les fiUres-presses, soit avec de l'eau,soitavec une solution chaudede 1 ft 2 pour 100 d'oxyde de strontium, ce qui est preferable. On enleve les tour- teaux de saccharate et on les melange avec de 1'eau; on porte a I'ebullilion et ontraite parle gaz acide carbonique. L'appareil de saturation est combine de facon a utiliser tout le gaz produit. Apres la saturation, Je liquide est envoy6 dans une batterie de (litres-presses, ou sont retenusles precipites de carbonate ou de sulfure de strontium. Le liquide clair renferme a 1'etat libre le sucre extrait de la melasse. La dissolution de sucre ainsi obtenue est ensuite traitee comme ft Tordinaire, c'est-ft-dire passee dans les filtres ft charbon et evaporee dans le vide. Les appareils employes sont combines en vue de la revivifica- 37 tiondes r^sidus decarbonate ou de sulfure de strontium et leur transformation en sel de strontium, propre a une nouvelle ope* ration. Gelte revivification s'obtientpar Taddition d'unacide, lequel sc combine avec la strontiane et met 1'acide carbonique en liberte". Les gaz limin6s sont recueillis dans un laveur et servent a saturer de nouveaux tourteaux de sucrate de strontiane. Le docteur Scheibler, professeur a Berlin est le premier inven- teur de ce precede, pour lequel il prit un brevet en 1880. Les modifications qu'il a regues depuis sont contenues dans la des- cription sommaire que nous venons de donner. L'ELUTION En 1872, le docteur Scheibler publia la description de son procMe d'extraction du sucre des m61asses par la chaux, et le traitement du sucrate de chaux par 1'alcool. C'etait la le debut des proc6des connus aujourd'hui sous le nom commun ti'elulion. De nombreux essais furent entrepris pour perfectionner cette methode, c'est-a-dire pour extraire avantageusement le sucre du sucrate de chaux au moyen de 1'alcool. II faut citer ici les noms de MM. Lair, Leplay et Dubrunfaut. En 1865, le procede Scheibler avait donne de bons resultats en Allemagne; mais les frais etaient eleves. Dans des essais fails a Brunswick en 1874et 1875, le docteur Seyferthyintroduisitd'utiles modiflcations. En France, M. Manoury simplifiait la preparation du sucrate de chaux et le lessivage. II prenait, en 1877, un brevet pour son procede. En 1878, M. Weinrich, de Pecck (Autriche), modifia le procede Scheibler-Seyferth, qu'il avait applique dans son usine, et il prit un brevet pour cette modification. En m&me temps on voyait apparaitre en Allemagne le procede Duvermann, consistant en une modification de Felution, le proced6 Sostmann, aulre modification de 1'elution, connu sous le nom de precipitation; enfm le procede Steflen, dit de substi- tution. Ce dernier procede, qui date de 1878, est base sur la pre- 38 paration d'un sucrate de chaux particulier, etudie par Peligot. Ge sucrate, dans des conditions de temperature determiners, abandonne une partie de son sucre. Ge precede de substitution se distingue des precedes d'elution en ce qu'il n'exige pas de lessivage a 1'alcool, comme ces der- niers. La reaction, deja connue dans les laboratoires, a pu 6tre realisee d'une facon industrielle, et la substitution, de mme que 1'elution, donne des resultats pratiques. Nous n'insisterons pas sur les divers precedes d'elution, parce qu'ils ne concernent que les fabriques de sucre de betterave, et n'ont pas 6te appliques au raffinage. On trouvera des details complets sur ces divers traitements des melasses dans une inte- ressante brochure publiee, en 1883, par M. Georges Bureau, re- dacteur du Journal des fabricants de sucres intitulee : V Extrac- tion du sucre des melasses*. MISE EN TABLETTES Au lieu de pr6parer le sucre en pains, sous la forme qui est gen6ralement connue, on s'est appliqu6 donner au sucre raf- fine les formes de tablettes, de carres, etc., par I'agglomeration des poudres blanches obtenues par le turbinage. La faveur qui accueillit, parmi les consommaleurs francais, les sucres raffmes allemands et autrichiens, a conduit nos fabricants a introduire dans notre Industrie les monies proc6des pour 1'obtention des sucres en tablettes, carres, etc., qui permettent aux fabricants de sucre d'entrer en relation avec le consommateur, sans passer par rintermediaire de la raffinerie. Depuis longtemps les fabricants de sucre de TAllemagne, de 1'Autriche Hongrie, de la Russie, preparent, sous le nom de melis 55, de veritables sucres rafflnes de qualite variable, qu'ils livrent au consommateur. C'est que la raftinerie, comme Indus- trie distincte, n'a point, dans ces pays, 1'importance qu'elle a en France. Le champ s'est done trouve libre en Allemagne et en Russie, pour les produits directs del'industrie mere, lesquels,con- 1. In-12. Paris, au bureau du Journal des fabricants de sucre, 160, boulevard de Magenta. 39 trairement d ce qui a lieu chez nous, ont toutes les faveurs de la legislation. Le raffinage en fabrique fleurit librement dans le nord de TEurope. II est la forme naturelle et logique de la pro- duction, ou Ton ne connait point cette singuliere division du tra- vail qui s'est introduite en France enlre la fabrique et la raffi- nerie, que nous considerons, a tort, comme necessaire, mais que les progres industriels tendent irresistiblement afaire dispa- raltre. Aussi est-ce en Allemagne, que les premieres tentatives de raffinage direct, sans 1'outillage encombrant des raffmeries, ont 6t6 entreprises, etque le sucre en morceaux, ou en tablettes, obtenu directement et de premier jet, a ete livre au consomma- teur. La France est entree tardivement dans cette voie, mais elle y entre depuis la nouvelle legislation qui a porte I'imp6t sur la betterave et elTac6 1'inegalite qui existait autrefois, au point de vue de 1'impot, entre les produits sortant des fabriques de sucre et ceux qui proviennent des raffmeries. Les precedes pour la production des sucres raffines sous forme de tablettes, carres, plaquettes, etc., sont nombreux. On a pris en Allemagne et en Autriche, ainsi qu'en France, un grand nombre de brevets sur cette matiere. On connait le procede de M. Merijot, le savant traducteur du Traite de la fabrication du sucre de Walkhoff, celui de Langen, etc., etc. Le procede Merijot a ete le point de depart de tous les essais faits en France posterieurement, pour obtenir, sous forme de tablettes des sucres d'une purete irreprochable, capablesdelutter sur les marches avec les produits de la raffinerie. En raison de 1'importance de ce procede et des facilites qu'il offre dans la pratique, nous croyons devoir en donner une description speciale. Nous emprunterons cette description a Timportant recueil periodique qui estl'organe, justement accre- dite, de la sucrerie indigene et coloniale : nous voulons parler du Journal des fabricants de sucre. M. Georges Bureau a expos6 comme il suit, dans le Journal des fabricants de sucre, le proce"de deM. Merijot pour la fabrica- tion du sucre en tablettes. Le procede Merijot, dit M. Georges Bureau, a pour but de produire dans la fabrique me"me, des morceaux de sucre re"gu- 40 liers, blancs, possedant les mmes propri6tes que les sucres en pains, et purifies, d'ailleurs, par les m6mes precedes. Telle 6tait la question posee par le consommateur. Outre la difflculte de satisfaire le gout et les habitudes de la consomma- tion, il se presentait un obstacle capital. Le raffinage en fabrique, pour 6tre pratique^ devait 6tre pen couteux, c'est-a-dire a la portee de tous les fabricants; il fallait des lors r^duire le ma- teriel, la main-d'oeuvre, les batiments, le capital d'installation et supprimer les formes, les lits-de-pains, les greniers, les sucettes, les etuves, etc. Leproce"d6 Merijot a heureusement sur- mont6 cet obstacle. II ne necessile, 6. proprementparler, que 1'in- stallation de quelques turbines, d'un modele special. Le materiel accessoire se compose de bacs pour refondre les sucres, d'une chaudiere a clarifier, de quelques filtres debourbeurs et filtres a noir, enfin d'une chaudiere a cuire. Toute cette derniere portion du materiel existant dans les fabriques de sucre, il n'y a, en fait d'acquisition etd'installalions nouvelles, que les turbines, et dans certains cas une augmentation de la filtration. En resume, les formes, les lits-de-pains, les greniers, les sucettes, les etu- ves, etc., ont disparu, et il reste seulement un materiel occupant peu de place, avec le maniement duquel le fabricant de sucre est dej& familier, c'est-a-dire les filtres, la cuite et la turbine. A 1'usine de Bourdon, ou 1'onraffine avec le precede Merijot, on opere de la maniere suivante. Les sucres bruts sont fondus en un chargement a 86 ou 87 degree en moyenne, puis on clarifie. La clarification est une operation fort simple basee sur la propriety que possede 1'al- bumine de se coaguler a une certaine temperature. En ajoutant quelques litres de sang dans la dissolution du sucre brut, en melangeant le tout, et en chauffant jusqu'a l'e"bullition, on pro- voque la coagulation de 1'albumine du sang, qui enlace dans une sorte de rSseau toutes les impuretes solides contenues dans le sucre. Apres avoir e"te clarifiee, la dissolution sucree ou le sirop est envoyee sur un filtre Taylor ou autre, puis fillree sur du noir animal en grains. On emploie environ 30 pour 100 de noir du poids du sucre. Apres la filtration, le sirop est cuit ; on evite 41 de Irop serrer la cuite, et Ton se conforme, pour la conduite de cette operation, aux principes observes en raffmerie. La cuite termin6e est coulee dans le rechauflbir, puis distribu6e immediatement dans line s6rie de moules, ou formes, affectant les proportions d'un Ironc de pyramyde. Les formes demeurent dans Yempli six heures environ; pendant ce temps on opale ou Ton motive a plusieurs reprises leur contenu, comme cela se fait dans le travail d'empli des pains, afm d'obtenir une homo- geneite" parfaite dans la cristallisation. Au bout de six heures, les formes renferment done une masse cuite solidifiee et dont la structure est identique a celle des masses cuites coulees clans les formes coniques du raffinage ordinaire. On amene alors les moules devant les turbines, au moyen d'un petit chariot et Ton precede au turbinage. Le modele de turbine adopte par M. Merijot et construit par MM. Gail et G ie , se rapproche du modele le plus repandu en Alle- magne. Les turbines de Bourdon sont simplement placees sur un bati en bois, sans fondation, Elles sont mues par-dessous, de sorte que le chargement et le dechargement du tambour peu- vent se faire avec la plus grande facilite, aucun arbre et aucune poulie ne se trouvant au-dessus de 1'appareil, comme cela a lieu avec les centrifuges ordinaires. L'axe de la turbine repose, a sa partie inferieure, sur une crapaudine mobile. Le palier supe- rieur existant dans la turbine franchise est supprime et une gar- niture circulaire, disposee au-dessous du tambour, de faqon a pouvoir ceder en tous sens sous la pression, permet a 1'axe de prendre une position convenable, suivantle deplacemenl du cen- tre de gravite. Le tambour, qui est enferme dans un manteau en tole, ne porte point de rebords. II est form6 d'une carcasse en forte tole, recouverte int6rieurement d'une toile metallique. C'est dans ce tambour que Ton place les formes et leur contenu. Ces formes, avons-nousdit, affectent les proportions d'un tronc de pyramide. On les range dans le tambour de telle fac,on que leur petite base, qui est cintree suivant le rayon de ce tambour, vienne s'appli- quer contre la surface interne de celui-ci. Par suite de cet ar- rangement, le bloc de masse cuite repose par la petite base de 42 -^ la forme contre la toilc mctallique de la turbine, et sa plus grand e face libre est tourn6e vers le centre, ou 1'axe de celle-ci. Pour maintenir les six formes qui constituent la charge d'une turbine dans cette position, il est necessaire d'introduire entre chacune d'elles un coin en bois, ou prisme triangulaire. On re- couvre enfin d'un cercle en tole, de quelques centimetres de lar- geur, le dessus des formes ; et le tambour de la turbine presente alors 1'aspect, en plan, d'un cercle dans lequel est inscrit un hexagone. La turbine etant ainsi chargee, on la met en mouve- ment, on abaisse le couvercle mobile dont elle est munie, et on introduit par le centre de ce couvercle une sorte de buee formee de vapeur d'echappement et d'air. Lavapeur d'echappement pro- vient des machines ; elle est d'abord debarrassee de 1'eau de con- densation dans un ballon, puis injectee au centre d'un simple tuyau de poele aboutissant au couvercle de la turbine. Dans son mouvement a travers ce tuyau, elle entraine un certain volume d'air aspir6 a 1'exterieur par 1'orifice libre de ce- lui-ci. L'effet de cetle buee sur la masse cuite contenue dans les formes est des plus efflcaces; elle ne tarde point a baigner les formes en tous sens, grace a une plaque distributrice dont le fond du tambour est garni, et Ton voit, au bout de quelques secon- des de mise en marche, un jetde sirop vert de purge jaillir avec force, par une ouverture menagee a la partie inferieure de la turbine. La buee est evacuee par une cheminee d'appel sur- montant le manteau des centrifuges. Le turbinage est termine lorsque le sirop de purge est inco- lore. On enleve le couvercle, puis les coins, puis les formes, qui contiennent alors des blocs de sucre parfaitement blanc, ayant 1'aspect transparent et homogene des raffines de bonne qualite. Apres un sejour de quelques heures dans I'etuve, ces blocs sont debites en morceaux reguliers, livrables directement au consom- mateur. On peut, si Ton a cuit en gros grains, transformer les blocs en piles pour 1'exportation. Les egouts de ce turbinage sont filtres, recuits, et donnent du sucre en grains extra. Le rendement de la masse cuite pour 100 kilog. au premier 43 turbinage, c'est-a-dire sous forme de blocs destines au cassage regulier, est de 52 kilog. ; en cristallis6s, on oblient 58 a 60 kilog. Les egouts de ce premier turbinage, filtres et recuits en grains, donnent 75 kilog. a rheciolitre, en sucre blanc extra ; les egouts de ce deuxifcme turbinage donnenl, comme troi- siemes jets, 48 a 50 kilog. a 1'hectolilrc, en sucre de meme richesse que celui mis a la fonte. Les egouts sont ensuite recuils pour donncr des quatriemes jets a 45 kilog. a 1'hectolitre, des cinquiemes jets a 30 kilog., et, s'il y a lieu, des sixiemes jets au rendement de 15 kilog. La duree dc ces operations se decompose comme suit: 18 a 20 heures a partir de la fonte pour obtenir le raffine propre au pilage ; 24 heures pour relirer les deuxiemes jets ; 8 jours pour la cris- tallisation des troisiemes jets, et un mois pour celle des qua- triemes. Si, par exemple, on a pris un chargement a 86 degres, on aura, au bout de 48 heures, retire de 100 kilog. plus de 75 a 80 kilog. soit de raffine, soit de sucre extra blanc. Nous avons dit que la crislallisation des raffines obtenus en blocs offrait le meme aspect que la cristallisation des pains. On s'explique qu'il en soit ainsi, car la masse cuite versee dans les formes est preparee comme pour les raffines ordinaire et se prend en masse ou se durcit exactement dans les memes conditions. D'autre part, les formes sont telles qu'il s'opere, durant le turbi- nage, un tassement tres favorable des cristaux soumis a 1'action energique de la buee de clairgage. A la rafflnerie Bourdon, douze turbines fonctionnent constam- ment par le procede Merijot. Ces turbines sont rangees sur une meme ligne et n'occupentpas plus de place que les centrifuges ordi - naircs. Ghaque turbine produit de 800 a 1000 kilog. de raffine par 24 heures. Les blocs de raffin6 donnent par 100 kilog. : 55 kilog. de sucre casse en morceauxreguliers, 35 a 40 kilog. demorceaux irreguliers a piler pour 1'exportalion, et 5 a 10 kilog. de dechets pour la fonte. Les frais de travail sont de moins de 4 francs par 100 kilog. de sucre brut mis en ceuvre. Quant au benefice, il est variable, suivant les cours, entre 6 et 10 francs par 100 kilo- grammes. Tout calcul fait, M. Merijot estime que les benefices acquis 44 pendant six a huit mois de travail petivent couvrir tous les frais d'inslallation et de prime de son proc6de. Tel est, dans ses details pratiques, le procede Merijot, qu'il est indispensable de connaitre, caril a etele premier etil est encore Fun desplus surs pour 1'obtention des sucres purs en morceaux. II faut pour obtenir un sucre pur mis en tablettes un turbi- nage energique, que ne fournit pas le procede M6rijot. Sous ce rapport, le systeme employe par M. Langen, et qui porte le nom de ce fabricant, est venu apporter un perfectionnement remarquable a cette operation. Le proc6d6 Langen est deja tres repandu dans les raffineries. Nous en donneroris un expose rapide, d'apres le Journal des fabricants de sucre. M. Langen fait usage d'une turbine divisee en 10 comparti- ments, dans chacun desquels la masse de sucre cuile est placee, pour fournir, apres le turbinage, une plaquctte de forme tra- pezoi'dale. Dans ces dix compartiments on place dix formes en fonte, quo Ton remplit de masse cuite. Avant de charger ces formes on dispose dans leur interieur une serie de plaques de tole mince, qui ont pour but de diviser la masse sucree en autant de prismes. Lorsqtie le turbinage est acheve, on a de la sorte une se"rie de plaquettes de sucre. Ces plaquettes ont la forme d'un trapeze. Apres le turbinage, on les porte a 1'etuve, oil on les desseche completement; puis on les passe a la scie circu- laire transporteuse, qui les debite en lingots. Ceux-ci sont enfm transformed en tablettes, au moyen d'une machine nommee cas- seuse, dont 1'usage est aujourd'hui assez repandu, etque livrent les constructeurs-mecaniciens qui s'occupent specialement des appareils pour la sucrerie. Le point principal, dans le procede Langen, c'est que le clair- cage de la masse cuite a lieu en dehors de la turbine. Ge claircage se fait au moyen de clairce pure injectee dans les formes, sous la pression hydrostatique. Dans ce but, on se sert d'une disposition speciale, la table a claircer. Cette table rec/nt dix formes dispo- sees sur deux rangs. Un pied, ou support en fonte, porte la table. Celle-ci est assez longue pour recevoir cinq formes. Dans toute 45 la longueur s'etendent deux gouttieres et deux canaux ferm6s, qui se terminent de chaque c6te par cinq ouvertures. Sur ces ouverlures s'ajustent exactement les formes par leur pelite face. Enfin, les formes sont munies, au moment du clairgage, d'un couvercle que Ton ferme herm6tiquement au moyen de vis. Ces couvercles sont perces de petites ouvertures, destinees a I'ecoulement du sirop expulse. L'appareil etant ainsi dispose^ on y fait arriver la clairce d'un reservoir situe a une hauteur de 4 metres environ. La clairce penetre par les conduits ferm6s, traverse les formes, et s'6- chappe par les ouvertures des couvercles. Le claircage est ter- mine quand la clairce qui sort des formes est pure. Le sirop est recueilli dans les gouttieres inferieures et la clairce en exces dans es gouttieres sup6rieures. Onenleve les formes et on les dispose dans la turbine. Le turbinage, dans ces conditions, se reduit a un simple 6gout- tage par la force centrifuge. Le sucre se desseche rapidement et se solidifie. Les operations qui restent a executer se font comme nous 1'avons dit precedemment. Les sucres en tableltes s'obtiennent aussi par un procede bas6 sur la compression des sucres moulus ayant un certain degr6 d'humidite\ On arrive par 1'experience et la pratique a fixer le degre d'humidite qui convient le mieux dans les conditions ou Ton se trouve. Le sucre moulu arrive dans la tremie d'une /w- goteuse, d'ou il sort a 1'etat de prismes, ou lingots, de dimensions variables. La lingoteuse a main est une presse a levier, analogue aux anciennes presses a briques. A chaque coup de levier, il sort dix lingots, qui sont ranges sur une planchette. On les porte a 1'etuve et on les debite ensuite en tablettes a 1'aide d'une cas- seuse. Cette presse fournit par douze heures environ 1 000 kilo- grammes de lingots. Nous ajouterons que les fabricants qui veulent se livrer au raffmage peuvent obtenir du sucre en morceaux, dit sucre casse, que Ton vend en boites, en soumettant a une machine casseuse les pains de sucre retires des lits de pains de leur fabrique, 46 pourvu que leur purete soit irr6prochable, Le commerce de detail commence a rechercher le sucre sous cette forme. OSMOSE Mais le veritable progres realise depuis peu d'annees dans le raffinage du sucre, c'esU'introUuction, dans cette industrie, des osmogenes qui, adoptes d'abord exclusivement dans les fabriques de sucre de betterave, commencent a jouer un certain role dans les raffineries. En Allemagne, beaucoup de raffineries se servent aujourd'hui d ; 'osmogenes, et la raffinerie francaise la suit dans cette voie, ou Ton ne saurait trop 1'encourager de persister. Sur quel principe sont fondes I'os-niose et les appareils osmo- genes ? Lorsqu'on separe deux liquides par une membrane animale ou v6getale, ils tendent a se m61er, en traversant cette membrane, et formant deux courants contraires et d'intensite diffe* rente. Si, par exemple, au moyen d'une membrane animale ou vegetale, on divise un recipient en deux compartiments, et que Ton place dans le premier compartiment de 1'eau chaude, et dans le deuxieme compartiment de la melasse chaude, les sels conte- nus dans la melasse, tels que le sulfate de soude, chlorure de sodium, azotate de soude, etc., traverseront la membrane or- ganique, pour se melangeraTeau; tandis qu'une certaine partie d'eau se rendra dans la melasse, en traversant la membrane. La melasse sera ainsi debarrassee de la plus grande partie des sels qu'elle contenait, et qui s'opposaient a la facile cristallisa- tion du sucre. La richesse en sucre de cette melasse augmentera done relativement aux matieres etrangeres, et la melasse aura subi, par voie d'endosmose, une amelioration dans sa purete. Si, par exemple, une melasse avait, avant 1'osmose, un quotient de 60 pour 100 de sucre, elle aura, apres 1'osmose, un quotient de 70 pour 100. Gette melasse purifiee pourra des lors, par les precedes ordi- naires du filtrage au charbon et de Tevaporation dans le vide, fournir un sucre cristallise, d'un gout tres pur. 47 Le principe de 1'osmose fut d6couvert, comme tout le monde le sail, au milieu de notre siecle, par le physicien francais Dutrochet; et c'est a un manufacturier d'un grand m6rite, Dubrunfaut, qu'appartient la tres ing6nieuse id6e d'appliquer le principe de 1'osmose a 1'epuration des melasses. II fallait cependant trouver une membrane organique capable d'op6rerefficacement et 6conomiquement I'effet osmotique dans les molasses. C'est leproduit, connu aujourd'hui sous le nomde papier-parchemin, qui vint rSpondre a ce besoin de 1'industrie. II s'agissait avant tout, dit Payen, pour mettrc en pratique 1'osmose, de trouver une membrane applicable industriellement. M. Dubrunfaut a rencontre cette membrane dans le papier- par chemin, dont le principe de preparation avait et6 signale par M. Louis Figuier. Si Ton plonge dans de Tacide sulfurique concentre, ou mieux a 60, du papier ordinaire, ses fibres- se gonflent, et le papier immediatement soumis a des lavages abondants, puis desseche, prend 1'aspect du parchemin 1 . C'est en effet le papier-parchemin, decouvert en 1844, par mon camarade d'etudes, Poumarede et par moi, qui permit a Du- brunfaut de transporter dans la pratique industrielle le principe de 1'osmose, et de 1'appliquer a la separation des melasses. Dans Vosmogene de Dubrunfaut, notre papier-parchemin, ou parche- min vegetal, joue un role fondamental. C'est en 1866 que Dubrunfaut, dans une s6rie de lettres adressees au journal^ Mondes, de M. 1'abbo MoignOjfitconnaitre, pour la premiere fois, V osmose et Vosmogene. Depuis cette 6poque, 1'auteur ne cessa de s'occuper de cette question, et il parvint a porter la conviction dans 1'esprit des fabricants ; car dans la raffi- nerie (ruillon et la raftinerie Say, a Paris, et a la grandc su- crerie de Meaux, et dans plusieurs raffineries de TAllemagne, 1'osmo^eneest employ6 et donne de bons requitals. L'osmogene de M. Dubrunfaut se compose de 50 cadres, sur lesquels on tend du papier-parchemin. Ces cadres sont serres les uns contre les autres, et Ton introduit alternativement dans 1'intervalle cxistant entre chaque feuille, ou membrane, un 1 . Traite de chimie industrielle, tome II. 48 courant descendant d'eau et un courant ascendant de melasse. Une partie de 1'eau entre dans la melasse; une portion des sels que la melasse renfermait entre dans 1'eau, qui s'6coule inces- samment par la partie inferieure de 1'appareil, grace a un canal forme de trous qui correspondent entre eux, par d'autres trous perces dans les chassis. Cette ingenieuse disposition permet d'epurer sans autre ope- ration, non seulemcntles melasses, mais aussi les sirops de pre- mier et deuxieme jet, dont la cristallisation s'effectue ensuite beaucoup mieux. En effet, chaque partie de sel extrait rendlibre environ le quadruple de son poids de sucre. Les eaux d'exosmose, chargees des sels entraines, doivent 6tre soumises a la concentration. Les sels obtenus ainsi donnent, apres quelques cristallisations, du chlorure de potassium et du salpetre. Dubrunfaut publia en 1873 un volume intitule : L' osmose et ses applications industrielles 1 , qui renferme tous les documents relatifs a cette decouverte, et principalement la serie de lettres adressees an journal les Mondes. Nous allons extraire de ce recueil le document qui nous parait le plus clair et le plus impar- tial; clair, en ce qu'il presente un expos6 tres simple de la me- thode et des appareils de Dubrunfaut; impartial, parce qu'il exprime par des chiffres le resultat des essais pratiques qui ont ete faits de Yosmogene. Le document dont nous voulons parler est une Lettre sur I'os- mose Dubrunfaut, publiee dans un journal special, la Sucrerie indigene*, qui parait aCompiegne (Oise) et qui emane du redac- teur de ce recueil, M. H. Tardieu. L'osmose, ecrit M. H. Tardieu, consiste a mettre en contact 1'eau et le sirop par 1'intermediaire d'une membrane. On realise industriellement Toperation au moyeri de cadres en bois de faible epaisseur, recouverts d'un cote d'une feuille de papier-parchemin, et que Ton juxtapose verticalement de maniere a former une serie de cases minces et & grandes surfaces s6pa- rees par une membrane. Deux cases voisines donnent un couple : Tune 1. In-8. Paris, ciiez Gauthier-Villars. 1. Num6ro du 20 avril 1870. 49 revolt par en has le courant de sirop a osmoser, 1'autre regoit par en haul 1'eau pure. L'osmogene est la reunion d'un certain nombre de ces cou- ples, dont les cases, renfermant la meme substance, eau ou sirop, commu- niquent entre elles an moyende conduits pratiques dans 1'epaisseur du bois, sans que ladite substance puisse penetrer dans les cases intermediaires L'operation s'execute ordinairement a la temperature d'environ 80 centi- grades. Les choses etant dans cet etat, il s'etablit deux courants a travers le papier-parchemin, 1'un de 1'eau vers le sirop, c'est le courant d'endos- ir Fig. 7. Osmogene Dubrunfant. Vue en coupe d'un cadre. mose, 1'autre du sirop vers 1'eau qui emporte des matieres solubles conte- nues dans le sirop, c'est le courant d'exosmose. Le premier sort par le haut et le second par le bas de 1'appareil a Paide d'un siphon. Les matieres solides qui sont en dissolution dans le sirop sont inega- lement diffusibles : -les nitrates et les chlorures ont un pouvoir diffusif environ trois fois plus grand que celui du sucre ; mais comme celui-ci existe dans les sirops en quantite a peu pres trois ou quatre fois plus conside- rable que les sels, il en resulte que les eaux d'exosmose peuvent renfermer et renferment ordinairement, en pratique, 1 de sucre pour 1 de sels. D 4 50 La figure 7 donne 1'idee gen6rale de Yosmogene de M. Du- brunfaut. LW est le tuyau d'alimentation des melasses ; EW, le tuyau d'alimentation d'eau chaude; R,R les boulons qui servent a serrer les membranes dans leur cadre. X, le tuyau d'e"coule- ment de 1'eau chaude; FF' le tuyau d'ecoulement, des mdlasses purifiers, qui se deversent dans les recipients YZ. Depuisl'annee 1873 date a laquelle il publia son ouvrage sur Vosmose, M. Dubrunfaut ne cessa de poursuivre 1'application de son remarquable appareil dans les fabriques de sucre. Sa mort, arriveeen 1881,n'apasarr6te l'61an donne a cette belle decouverte, car un chimiste francais, M. Hippolyte Leplay, continue la fabri- cation des osmogenes, qui tendent de plus en plus a se repandre dans 1'industrie sucriere, et qui, apres avoir fait leurs preuves dans les fabriques de sucre, commencent a etre adoptes dans les raffineries. Aussi croyons-nous devoir donner un expose precis de la ma- nifcre de mettre en pratique les precedes d'osmose, et la descrip- tion de Yosmogene perfectionne que construit aujourd'hui M. Hip- polyte Leplay. I/osmogene que nous venons de representer en partie (fig. 7) a 6t6 decrit par Dubrunfaut, dans son ouvrage, L'osmose et ses applications industrielles. II se compose, comme 1'indique som- mairement la figure 7, de 50 cadres en bois de sapin, d'une largeur de 1 metre, de O m ,64 de hauteur et de O m ,02 d'6paisseur. L'int&rieur du cadre, c'est-a-dire la partie vide qui repr6sente la surface active du papier-parchemin a O m ,91 de largeur, O m ,48 de hauteur. Get osmogene fut employe exclusivement dans les fabriques de sucre jusqu'en 1872, en France et dans les sucreries des dif- ferents pays, en Belgique, en Hollande, en Allemagne. II regut diverses modifications de details assez insignifiantes de la part des constructeurs allemands, qui n'ont rien ajout6 au principe de 1'appareil. Cependant I'osmogene de Dubrunfaut presentait dans la prati- que quelques inconvenients. II a 6te perfectionn6 par M. Hippo- lyte Leplay, heritier et continuateur des m^thodes de Dubrun- faut. 51 Dans une brochure pleine d'int6r6t, intitulee I'Osmogene, publiee en 1883, M. Hippolyte Leplay expose comme 11 suit les modifi- cations heureuses qu'il a apport6es a 1'appareil primitif de Du- brunfaut. II etait facile de voir, dit M. Hyppolite Leplay, a 1'aspect du papier ayant servi, et en partie us6, que la m61asse ne se re- pandait pas uniformement dans tous les cadres. La matiere colorante de la mlasse se fixait dans le papier-parchemin et le colorait inegalement. Cette coloratien suivait le plus souvent une decroissance r6guliere en hauteur sur la feuille de papier posee verticalement, a partir du cadre le plus rapproche de Tentree de la melasse dans Tosmogene, jusqu'au cadre le plus eloigne, de maniere a decrire une ligne diagonale dont Tangle le plus 61eve se trouvait sur le papier-parchemin du cadre le plus rapproche, et Tangle le moins eleve sur celui du cadre le plus eloigne de Tentree de la melasse dans Tosmogene. Cette coloration indiquait clairement qu'il avait du passer plus de melasse dans les cadres les plus rapproches de Tentree de la melasse dans Tosmogene que dans les cadres les plus eloignes de celte entree, et que, par consequent, la melasse os- mosee sortant des premiers cadres, ayant sejourne moins long- temps dans Tosmogene, devait 6tre moins 6puree que dans les cadres plus eloignes ou le mouvement de la melasse avait 6te plus lent. II s'etait ainsi produit, dans les derniers cadres, une analyse osmotique beaucoup plus profonde que dans les pre- miers, et la melasse osmos6e, a la sortie de Tosmogene, ne re- presentait que Teffet moyen de tous les cadres fonctionnant a une densite dift6rente. Ces observations conduisirent Dubrunfaut a un perfection- nement important. Jusqu'alors Talimentation de Tosmogene en melasse se faisait au bas de Tosmogene, a travers le fond qui est en contact immediat avec le premier cadre ; la melasse tombait dans un entonnoir en cuivre qui communiquait avec le conduit distributeur plac6 a la partie inferieure de chacun des cadres ; de la elle se repandait, par la difference de niveau de Tentonnoir aux cadres, dans les cadres a melasse par le petit conduit me"- nag dans T6paisseur de chacun des cadres et qui mettait en 52 communication le conduit distributeur de la melasse avec 1'in- terieur de chaque cadre. Voici 1'inconvenient que presente, dans la pratique, cette disposition. La melasse peut arriver plus ou moins chaude et plus ou moins dense a Tentonnoir de 1'osmogene; si elle est moins chaude et plus dense, elle circulera, moins vite et moins egalement dans le conduit distributeur, et arrivera moins vite a Pextremite de ce tube distributeur, c'est-a-dire moins vite au cinquantieme cadre qu'au premier; de la des inegalites dans son introduction dans chacun des cadres. Cette inegalile se trouve encore augmentee par le refroidissement inevitable qu'eprouve la melasse dans ce trajet de la longueur du tube distributeur. Ces inconvenients sont moins grands lorsque la melasse est moins dense et qu'elle est portee a I'ebullition au moment de son entree dans 1'osmogene, mais ils existent toujours par cette rai- son qu'il est preferable de soumeltre a 1'osmose la melasse la plus dense possible, soit au minimum a 40 et au maximum a 43. On obviait partiellement a cct inconvenient, dans la prati- que, en ouvrant le robinet de vidange existant a 1'extremite du conduit de distribution oppose & I'entr6e de la melasse, de ma- niere a faire ecouler au dehors la melasse refroidie et epaissie qui se trouvait dans ce conduit distributeur; en faisaht ainsi sortir de 1'osmogene 30 a 40 litres de melasse, on retablissait tant bien que mal, pour quelques heures et en partie seulement, la regularite de 1'alimentation. En 1872, Dubrunfaut fit construire un osmogene qui evite completement cette imperfection, en accolant deux osmogenes semblables 1'un a 1'autre, et en supprimant les deux fonds qui formaient les extremites opposees a 1'alimentation primitive, de telle sortequeTosmogenenouveau au lieude contenir 50 cadres, se trouve compost de 100 cadres, dont 1'alimentation de la me- lasse, au lieu de se faire d'un seui cote, se fait aux deux extre- mit6s du conduit distributeur. II en est de m6me pour Falimen tation et la sortie de I'eau : une seule sortie de la melasse a ete menagee comme donnant plus de facility que deux sorties pour regler le degre de 1'areometre Baume que doit avoir cette me- lasse a sa sortie de 1'osmogene. 53 Ce perfectionnement etait d'autant plus necessaire que, vers cette m6me epoque, I'importance des fabriques de sucre aug- mentait chaquc annee dans une grande proportion ; les fabri- ques qui travaillaient journeilement de 100 a 150 000 kilog. de betteraves, augmentaiont leur travail de maniere a doubler ces chiffres, et il s'etablissait des fabriques de sucre comme celle de Meauxet d'Escaudoeuvres pour en travailler par vingt-quatre heures un million et meme plusieurs millions dc kilogrammes. La pratique a etabli qu'outre ces avantages, cet osmogene etait d'une surveillance beaucoup plus facile, d'un travail plus regulier et surtout plus considerable dans le meme temps ; ainsi, lorsqu'avecl'osmogene de 1868 de cinquante cadres on ne pouvait osmoserque 1 200 al 250 kilog. demelasse par vingt-qua- tre heures, onarrivait facilement, avec rosmogene de 100 cadres, a 3 000 kilogrammes en operant dans les monies conditions. La sucrerie centrale de Meaux et la raffmerie C. Say furent les premiers etablissements qui eurent la primeur de cet osmo- gene perfectionne; la premiere organisa d'emblee un atelier de seize osmogenes de cent cadres, et la deuxieme un atelier de dix- huit osmogenes semblables; il aurait fallu pour un sernblable travail, dans la premiere, quarante osmogenes de cinquante ca- dres et dans la deuxieme pres de cinquante. L'osmogene de 1872 a done encore 1'avantage sur celui de 1863 d'etre plus manufacturier. L'osmogene de 1872, a cent cadres, ales monies dimensions que celui de 1868, excepte le nombre de cadres et la longueur, qui est double, et la surface active du papier-parchemin qui est de 44 metres carres. Les cadres sont construits en sapin du Nord premier choix, contenant le moins de noeuds possible ; les fonds qui garnissent les extremites ont ete d'abord en bois de ch6ne, doubles d'une feuille de cuivre, mais depuis 1880 ces fonds sont remplaces par des fonds en fonte rabotes aux endroits correspondant aux par- ties pleines des cadres. Les barrettes horizontales des cadres ont ete supprimecs comme presenlant plus d'inconvSnients que d'avantages, dimi- nuant la surface du papier parchemin, facilitant le dep6t des 54 impuretes, rendant incomplets les lavages en cours de travail et provoquant 1'alteration des sirops pendant Tosmose. C'est surtout a cause de cette alteration que les petits tubes d'air places a la partie superieure de chaque cadre ont ete con- serves. Ges petits tubes d'air ont pour fonction principale de regulariser le mouvement du liquide dans les cadres, et aussi de faire connaitre les tendances a. 1'alteration qu'eprouvent sou- vent les sirops en travail dans 1'osmogene. En effet, lorsque cette tendance existe, il se d6veloppe des gaz qui, en s'6chappant Fig. 8. Osmogene a cent cadres. par ces petits tubes d'air, provoquent la sortie de bulles et par- celles de liquide, qui lorsqu'elles se produisent sontun veritable avertissement qu'il est temps de vider 1'osmogene de tout le li- quide qu'il contient, et de le soumettre a un lavage a 1'eau bouillante, jusqu'a ce que les eaux qui s'en ecoulent soient limpides. Ce lavage doit 6trc renouvele, pendant la dur6e du papier- parchemin, aussi souvent que ce degagement de gaz par les tu- bes de verre se manifeste. La plupart des fabricants n'attendent pas que ce caractere se produise; ils precedent toutes les vingt- quatre heures a ce lavage, qu'ils considerent de premiere impor- tance pour le succes de 1'osmose. Les organes, d'ailleurs fort simples, servant ci la transfer- 55 mation a volonte des cadres a eau en cadres a melasse, et des cadres a me"lasse en cadres a eau, ont 6t6 conserve's dans Tos- mogene a cent cadres. Cette interversion des cadres, due a Tob- servation d'un des premiers fabricants de sucre qui ait appliqu6 1'osmose avec succes, M. Gouvion de Saulzoir (1868), a e" te adoptee par M. Dubrunfaut comme une pratique qui, rep6t6e seulement une fois pendant la duree du papier-parchemin, contribue a la prolongation de ses qualite"s osmotiques. La figure 8 repr6sente I'osmogene Dubrunfaut a cent cadres, conslruit par M. Hyppolite Leplay. Les inelasses, debarrassees par I'osmogene de la plus grande partie des sels qu'elles retiennent, laissent cristalliser le sucre avec la plus grande facilite. On pourrait les evaporer immediate- ment, mais il est preferable de les soumettre a la filtration sur le charbon. Par suite de leur fluidite et de leur etat de dilution, les sirops osmoses se pr&tent fort bien a la filtration, et ce traitement doit tre pratique partout oil cela est possible. Tout en reconnais- sant que Faction du noir animal sur le quotient de purete du sirop osmose est a peine notable dans les conditions habituelles, c'est-a-dire avec 10 pour 100 de noir du poids de la me"lasse non osmosee, il faut dire cependant que les s acres de sirops osmo- ses filtres se distinguent avantageusement par leur belle nuance claire. Les eaux de de*graissage des filtres ont un quotient de purete" de 40, 50 pour 100; on peutles recueillir avec les eaux d'exos- mose si Ton utilise celles-ci. Dans la filtration des sirops osmo- se's, il faut operer a chaud et maintenir la temperature a 75 R. autrement 1'alteration et 1'acidification du sirop pourraient survenir. La cuite a lieu dans le vide ou dans 1'appareil 6vaporatoire ordinaire. Dans ce dernier cas, il faut adapter au fond de cet appareil une soupape de vidange de 80 10 /i pour la sortie de la masse cuite. De cctte maniere, on utilise tous les retours de vapeur et la concentration se fait rapidement. La teneur en eau, c'est-a-dire la densit6 de la masse cuite, est de"termin6e avec 1'areometre, et Ton arrive ainsi a une consistance tres reguliere. 56 Le degr6 de concentration voulue etant a peu pres atteint, on arrete la pompe a air et Ton prend la preuve sur un echantillon recueilli dans une eprouvette en fer battu prealablement chauffee. Si & la temperature de 65 R. I'areometre de Baume indique 44 1/2, la densite convenable a ete atteinte; ia teneur apparente en eau est dans ce cas de 9 a 10 pour 100. La cristallisation exige absolument une etuve chaude. La temperature de cet empli doit etre de 35 R. environ. A cette con- dition, le sucre cristallise rapidement et en abondance. En general, on peut admettre que la duree de cette cristallisation est de trois a huit semaines, selon les melasses. Dans beau- coup de cas, et notamment avec les melasses de raffinerie, la cristallisation commence peu de jours apres la cuite. On doit, en general, commencer 1'osmose lorsque la cristalli- sation naturelle des produits ne donne plus que peu de sucre. Dans les fabriques de sucre brut, c'est la plupart du temps avec les egouts de troisieme, et sou vent avec ceux de deuxieme jet, que 1'on commence 1'osmose. Si Ton obtient peu de rendement en troisieme par le travail ordinaire, il est bon d'osmoser a partir des deuxiemes jets. En raffinerie, on osmose seulement les pro- duits designed sous le nom de melasse. Nous avons emprunte ces derniers renseignements a un tra- vail intitule : Precede de 1'osmose pour I' extraction du sucre des melasses, par MM. Math6e et Scheibler, d'Aix-la-Chapelle, traduit en 1879, par M. Genge Dureau, redacteur du Journal des fabri- cants de sucre. Tels sont les perfectionnements apport6s depuis une dizaine d'annees, aux precedes de raffinage du sucre. Mais les perfec- tionnements n'ont pas porte seulement sur les methodes de traitement des melasses ou sirops. Les turbines ont subi d'impor- tantes modifications. D'apres les dispositions de la nouvelle loi dejuillet 1884, le fabricant a interet & relever le titrage, ou rendement, de son sucre. Mais pour y arriver, il fatidrait, avec les turbines ordi- naires de Gail, employer beaucoup de clairces, de 1'eau pure meme, et donner une forte injection de vapeur. II en resulterait 57 line refonte du sucre et une diminution du rendement de la masse cuite. Le probleme & r6soudre etait done celui-ci : obtenir un titrage tres eleve avec le minimum de refonte du sucre brut. Les turbines Weinrich, employees dej en Aulriche, les turbines Fremaux et autres, ont permis de resoudre en partie ce probleme. Mais on a voulu aller plus loin et creer de nouvelles turbines permettant, avec la masse cuile de sirop, obtenir un sucre pur du premier coup, de maniere a s'en servir, sans autre operation, pour preparer du sucre en tablettes, en morceaux. Les constructeurs sont & 1'ceuvre et prochainement 1'industrie sucriere s'enrichira sans doute de turbines repondant aux be- soins particuliers de la nouvelle fabrication. Mais en ce moment on ne saurait signaler en particulier aucun constructeur ayant resolu completement le probleme. II faut done attendre la cam- pagne prochaine, et se servir jusque-l de la turbine ordinaire. Nous dirons seulement que Ton a trouv6 qu'en munissant la turbine d'un couvercle convenablement dispos6 et de comparti- ments, on peut claircer tres energiquement, tout en limitant la refonte. Ce systeme commence se repandre. Nous avons expos6 les modifications et simplifications remar- quables qui ont ete apportees depuis une dizaine d'annees, tant aux methodes de raffmage, qu'aux appareils qui servent, dans les fabriques, ci mettre ces mSthodes en pratique. Nous esp6rons que ces renseignements permettront^t la plupart des fabricants, ou meme ade simples particuliers,de creer des raffmeries de sucre, et de degrever ainsi Tindustrie nationale du tribut qu'elle paye & TAllemagne pour Tintroduction des sucres dont ce pays inonde nos marches. 11403. PARIS, 1MPRIMERIE GENERALE A. LAHURE 9, rue de Fleurus, 9 *L^-V\ 14 DAY USE RETURN TO DESK FROM WHICH BORROWED LOAN DEPT. This book is due on the last date stamped below, or on the date to which renewed. Renewed books are subject to immediate recall. RCCTD LD General Library University of California Berkeley LD 21A-40m-4,' (D6471slO)476B UNIVERSITY OF CALIFORNIA LIBRARY _-. , : *9+Upr . .^ 1A _^ ^L ..-