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l'eau comporte en volume 50 °/o d'oxyde de carbone (CO) et 50 °/o d'hydrogène (H). Mais, en pratique, le gaz à l'eau renferme toujours une petite quantité d'acide carbonique, d'azote et d'autres corps gazeux, conséquence due à l'abaissement de température du combustible, sur lequel passe la vapeur d'eau, et aussi à ce que sa composition dépend également de la teneur en hydrogène du combustible employé (coke ou anthracite). Pratiquement, les éléments du gaz à l'eau obtenu dans les usines sont compris entre les limites suivantes, dont la moyenne correspond à peu de chose près aux essais faits à l'usine expérimentale de la Villette. Hydrogène 46 à 53 Moyenne 49,5 Oxyde de carbone 35 à 43 39 Acide carbonique 2 à 6 4 Méthane 0,5 à 2,5 d Azote 3 à 5 4 Oxygène Traces. Traces. Ce ne serait que vers une température de 1000°, d'après les recherches de Harris, que la formule théorique se réalise, au-dessous la décomposition de la vapeur d'eau par le carbone donne un mélange seulement d'hydrogène et d'acide carbonique, ce dernier gaz n'étant pas carburant. Sa densité par rapport à l'air est 0,818. Sous une pression de 760 millimètres et à la température de 0°, 1 mètre pèse 0 kilogramme 67. Il est évident que si l'on voulait s'éclairer ou se chauffer rien qu'avec du gaz à l'eau pur, ces 39 °/o d'oxyde de carbone constitueraient en cas de fuite d'un appareil d'éclairage, de chauffage ou de cuisine, un réel danger pour les personnes, l'oxyde de carbone étant, comme on le sait, un gaz éminemment toxique et d'autant plus dangereux qu'il est inodore. Au surplus, en se plaçant au point de vue chauffage et cuisine, comme la puissance calorifique du gaz à l'eau pur n'est que de 2.500 à 2.700 calories, il s'ensuit qu'il faudrait brûler deux fois autant de gaz à l'eau que de gaz de houille (4.700 à 5.000 calories). 000 calories); à vouloir l'utiliser dans ce but, il faudrait le carburer, opération dont l'importance a sa valeur, du moins en France à cause des droits de douane sur les huiles de naphte. Ainsi
mètre pèse 0 kilogramme 67. Il est évident que si l'on voulait s'éclairer ou se chauffer rien qu'avec du gaz à l'eau pur, ces 39 °/o d'oxyde de carbone constitueraient en cas de fuite d'un appareil d'éclairage, de chauffage ou de cuisine, un réel danger pour les personnes, l'oxyde de carbone étant, comme on le sait, un gaz éminemment toxique et d'autant plus dangereux qu'il est inodore. Au surplus, en se plaçant au point de vue chauffage et cuisine, comme la puissance calorifique du gaz à l'eau pur n'est que de 2.500 à 2.700 calories, il s'ensuit qu'il faudrait brûler deux fois autant de gaz à l'eau que de gaz de houille (4.700 à 5.000 calories). 000 calories); à vouloir l'utiliser dans ce but, il faudrait le carburer, opération dont l'importance a sa valeur, du moins en France à cause des droits de douane sur les huiles de naphte. Ainsi l'intérêt économique est ici d'accord avec l'intérêt hygiénique. Mais ce n'est point sa substitution complète que demandent nos exploitations gazières, rather d'être autorisées à le mélanger soit pur, soit carburé avec le gaz de houille afin de ménager leur approvisionnement en charbon tout en faisant face aux besoins de la consommation par une production intensive susceptible d'être installée rapidement, pas coûteuse et d'un fonctionnement aussi simple que possible, et par contre-coup n'être pas amené à demander le relèvement du prix du gaz d'éclairage, pour des causes économiques, parer aux grèves houillères ou à tout autre trouble accidentel. Le problème revient donc à rechercher dans quelles proportions ce mélange avec le gaz de houille qui contient déjà de l'oxyde de carbone peut s'opérer pour que la santé publique n'en souffre pas. La question, ainsi posée au Conseil d'Hygiène publique et de Salubrité de la Seine en 1907, donna lieu à un rapport de M. le professeur Jungfleisch dans lequel il concluait à une proportion maximum de 18 bien que ce pourcentage fut bien inférieur à ceux que la prudence anglaise accepte cependant 20 % d'oxyde de carbone pour Londres, 25 pour Liverpool, 28 ½ pour Coventry, etc. que parfois même il
consommation par une production intensive susceptible d'être installée rapidement, pas coûteuse et d'un fonctionnement aussi simple que possible, et par contre-coup n'être pas amené à demander le relèvement du prix du gaz d'éclairage, pour des causes économiques, parer aux grèves houillères ou à tout autre trouble accidentel. Le problème revient donc à rechercher dans quelles proportions ce mélange avec le gaz de houille qui contient déjà de l'oxyde de carbone peut s'opérer pour que la santé publique n'en souffre pas. La question, ainsi posée au Conseil d'Hygiène publique et de Salubrité de la Seine en 1907, donna lieu à un rapport de M. le professeur Jungfleisch dans lequel il concluait à une proportion maximum de 18 bien que ce pourcentage fut bien inférieur à ceux que la prudence anglaise accepte cependant 20 % d'oxyde de carbone pour Londres, 25 pour Liverpool, 28 ½ pour Coventry, etc. que parfois même il dépasse le 1/3 du volume total, les conclusions du professeur Jungfleisch furent rejetées et l'on n'admit que 9 %. Le gaz à l'eau subit à son tour les préventions qui accueillirent à l'origine l'éclairage par le gaz de houille l'illustre J.-B. Dumas ne prédit-il pas alors les pires catastrophes, l'acétylène et les canalisations électriques dont le voltage ne devait pas dépasser 100, afin d'éviter des accidents, alors qu'actuellement il s'en établit à plus de 80.000 volts. Rien ne veut de montrer et prouver que le mélange dans la proportion où il était proposé n'était pas plus dangereux, parfois même moins, que l'emploi du gaz de houille fabriqué avec certains charbons. En effet, cette proportion de 9 % est inférieure à la richesse en oxyde de carbone de beaucoup de gaz de houille fabriqués journellement. D'après un relevé fourni à cette même époque par Fischer et portant sur 33 analyses de gaz de houille, d'origines diverses, la teneur en oxyde de carbone variait entre 3,13 % au minimum et 18,65 % au maximum. Félix Le Blanc, qui était contrôleur du gaz de la Ville de Paris, cite, entre autres analyses, celle d'un gaz de houille qu'il considère comme de bonne qualité
et les canalisations électriques dont le voltage ne devait pas dépasser 100, afin d'éviter des accidents, alors qu'actuellement il s'en établit à plus de 80.000 volts. Rien ne veut de montrer et prouver que le mélange dans la proportion où il était proposé n'était pas plus dangereux, parfois même moins, que l'emploi du gaz de houille fabriqué avec certains charbons. En effet, cette proportion de 9 % est inférieure à la richesse en oxyde de carbone de beaucoup de gaz de houille fabriqués journellement. D'après un relevé fourni à cette même époque par Fischer et portant sur 33 analyses de gaz de houille, d'origines diverses, la teneur en oxyde de carbone variait entre 3,13 % au minimum et 18,65 % au maximum. Félix Le Blanc, qui était contrôleur du gaz de la Ville de Paris, cite, entre autres analyses, celle d'un gaz de houille qu'il considère comme de bonne qualité et qui cependant contient près de 13 % d'oxyde de carbone. Le Cannel Coal, variété de houille de Newcastle, qui passe pour donner le meilleur gaz, donne d'après Frankland du gaz contenant de 15 à 16 % d'oxyde de carbone; celle de la Sarre, d'après Bunsen, jusqu'à 18 %, etc. Il est donc établi par une expérience bientôt séculaire, comme le dit judicieusement M. Aubert, que de semblables quantités d'oxyde de carbone existant dans le gaz d'éclairage n'ont fait courir à la population aucun danger particulier. Toutefois, il est de notre devoir d'ajouter que ce même Conseil d'Hygiène a autorisé, en 1912, la Société d'Eclairage, Chauffage et Force motrice à distribuer dans les communes de la banlieue de Paris, durant une période de trois mois, du gaz d'éclairage contenant cette même proportion de 15 % d'oxyde de carbone indiquée comme maximum par Jungfleisch, proportion que Bouchardat trouvait trop faible mais que Armand Gautier, Hanriot et d'autres membres estimaient trop forte. Ceci fait donc croire que, posée à nouveau, la demande de la Société du Gaz de Paris sera prise en considération, demande ayant pour but de mélanger du gaz à l'eau pur dans une proportion telle que l'oxyde de carbone
Il est donc établi par une expérience bientôt séculaire, comme le dit judicieusement M. Aubert, que de semblables quantités d'oxyde de carbone existant dans le gaz d'éclairage n'ont fait courir à la population aucun danger particulier. Toutefois, il est de notre devoir d'ajouter que ce même Conseil d'Hygiène a autorisé, en 1912, la Société d'Eclairage, Chauffage et Force motrice à distribuer dans les communes de la banlieue de Paris, durant une période de trois mois, du gaz d'éclairage contenant cette même proportion de 15 % d'oxyde de carbone indiquée comme maximum par Jungfleisch, proportion que Bouchardat trouvait trop faible mais que Armand Gautier, Hanriot et d'autres membres estimaient trop forte. Ceci fait donc croire que, posée à nouveau, la demande de la Société du Gaz de Paris sera prise en considération, demande ayant pour but de mélanger du gaz à l'eau pur dans une proportion telle que l'oxyde de carbone ne dépasse en aucun point du réseau ni en aucun moment de la journée 11 % en volume, ce qui revient à un mélange de 0,92 de gaz de houille et de 0,08 de gaz à l'eau, en admettant que le gaz de houille à Paris ait une teneur moyenne en oxyde de carbone de 8,33 %, (résultat des statistiques de ladite Société) Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 x 8,35) (0,08 x 0,92) 10,88 oxyde de carbone. Au point de vue calorifique, ce mélange présenterait, d'après les éléments établis par la Société du Gaz de Paris, 4.800 calories, c'est-à-dire une puissance un peu supérieure au minimum de 4.700 calories fixé par le cahier des charges, à peu près le même dans toute la France. Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 x 5.000 cal.) (0,08 x 2.600 cal.) 4.800 cal. Quant au pouvoir éclairant, il n'y a pas lieu de l'envisager parce que cette clause, qui figure encore dans la plupplerieurdes cahiers des charges de nos concessions gazières, ne correspond plus en aucune façon, comme on le sait, aux conditions de l'industrie gazière, ni aux exigences de la consommation. Mais il est bon de noter que
en oxyde de carbone de 8,33 %, (résultat des statistiques de ladite Société) Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 x 8,35) (0,08 x 0,92) 10,88 oxyde de carbone. Au point de vue calorifique, ce mélange présenterait, d'après les éléments établis par la Société du Gaz de Paris, 4.800 calories, c'est-à-dire une puissance un peu supérieure au minimum de 4.700 calories fixé par le cahier des charges, à peu près le même dans toute la France. Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 x 5.000 cal.) (0,08 x 2.600 cal.) 4.800 cal. Quant au pouvoir éclairant, il n'y a pas lieu de l'envisager parce que cette clause, qui figure encore dans la plupplerieurdes cahiers des charges de nos concessions gazières, ne correspond plus en aucune façon, comme on le sait, aux conditions de l'industrie gazière, ni aux exigences de la consommation. Mais il est bon de noter que si le gaz à l'eau n'a par lui-même aucun pouvoir éclairant, du moins lorsqu'on utilise sa combustion pour porter à l'incandescence un manchon, il donne un pouvoir éclairant supérieur à celui du gaz de houille, équivalent à une bougie décimale avec une consommation de 1 litre 6. Si donc on compare sur ce point le gaz à l'eau pur au gaz de houille, et si l'on admet qu'il faut, dans les conditions ordinaires de surpression, 100 titres de gaz ordinaire, on voit qu'avec du gaz à l'eau il suffirait de consommer 160 litres pour arriver au même résultat. Ce qui fait que le pouvoir calorifique du gaz de houille étant compté au chiffre moyen de 5.000 calories, le nombre de calories dépensées par 5.000 x 130 un éclairage de 100 bougies sera de 650.000 calories, et avec le gaz à l'eau pur de 2. 400 calories; ainsi à pouvoir éclatant égal, on dépenserait donc avec le gaz à l'eau un nombre de calories très inférieur. Cette différence s'explique par la température plus élevée de la flamme du gaz à l'eau, température qui intensifie l'éclat de l'incandescence et par suite le rendement lumineux, bien que le pouvoir calorifique de ce gaz
compare sur ce point le gaz à l'eau pur au gaz de houille, et si l'on admet qu'il faut, dans les conditions ordinaires de surpression, 100 titres de gaz ordinaire, on voit qu'avec du gaz à l'eau il suffirait de consommer 160 litres pour arriver au même résultat. Ce qui fait que le pouvoir calorifique du gaz de houille étant compté au chiffre moyen de 5.000 calories, le nombre de calories dépensées par 5.000 x 130 un éclairage de 100 bougies sera de 650.000 calories, et avec le gaz à l'eau pur de 2. 400 calories; ainsi à pouvoir éclatant égal, on dépenserait donc avec le gaz à l'eau un nombre de calories très inférieur. Cette différence s'explique par la température plus élevée de la flamme du gaz à l'eau, température qui intensifie l'éclat de l'incandescence et par suite le rendement lumineux, bien que le pouvoir calorifique de ce gaz soit inférieur à celui du gaz de houille. Et si l'on examine à ce point de vue le mélange proposé par la Société du Gaz de Paris, on arrive encore à une économie de calories. Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 × 400 cal.) + 30 calor. M. Bunte a étudié l'influence que pouvait avoir l'altération de la constitution chimique du gaz de houille sur l'efficacité lumineuse d'un manchon à incandescence du type Auer, au moyen de mélanges de ce gaz avec de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone, du méthane et du gaz à l'eau (benzolé), chacun dans la proportion de 30 °/o. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant, dans lequel le nombre 100 représente le pouvoir éclairant du gaz de houille dans le brûleur Auer. Gaz mélangés Nombres représentant au gaz de houille, le pouvoir éclairant dans la proportion du mélange de 90 °/o, dans le brûleur Auer. Hydrogène (H2). 100 Oxyde de carbone (CO). 85 Méthane (CH4). 88 Gaz à l'eau (CO + H2). 108 Ces essais montrent, en particulier, que le mélange du gaz à l'eau au gaz de houille, bien qu'il modifie assez fortement le pouvoir calorifique de ce dernier gaz,
Bunte a étudié l'influence que pouvait avoir l'altération de la constitution chimique du gaz de houille sur l'efficacité lumineuse d'un manchon à incandescence du type Auer, au moyen de mélanges de ce gaz avec de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone, du méthane et du gaz à l'eau (benzolé), chacun dans la proportion de 30 °/o. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant, dans lequel le nombre 100 représente le pouvoir éclairant du gaz de houille dans le brûleur Auer. Gaz mélangés Nombres représentant au gaz de houille, le pouvoir éclairant dans la proportion du mélange de 90 °/o, dans le brûleur Auer. Hydrogène (H2). 100 Oxyde de carbone (CO). 85 Méthane (CH4). 88 Gaz à l'eau (CO + H2). 108 Ces essais montrent, en particulier, que le mélange du gaz à l'eau au gaz de houille, bien qu'il modifie assez fortement le pouvoir calorifique de ce dernier gaz, ne produit qu'une variation relativement faible dans le rendement lumineux du brûleur Auer, qu'il contribue même à augmenter. Les dangers d'explosion avec le gaz à l'eau sont moindres qu'avec tout autre gaz. Bunte a comparé le degré d'explosivité de différents gaz combustibles, en évaluant les quantités de gaz minimum, nécessaires pour produire avec l'air un mélange détonant. Ces expériences ont montré que le benzol et la benzine font explosion avec de faibles mélanges (min. 2,6 pour le premier, min. 3,1 pour le second) et qu'ils sont suivis de près, à ce point de vue, par l'acétylène (min. 3,8) et le méthane. Le gaz de houille a une capacité d'explosion de 8, tandis qu'avec l'hydrogène et l'oxyde de carbone, il faut admettre respectivement des volumes de 9,5 °/o ou de 17,3 °/o pour donner avec l'air un mélange détonant; quant au gaz à l'eau qui est formé synthétiquement de volumes égaux d'hydrogène et d'oxyde de carbone, il a naturellement sa limite minimum d'explosivité (12,3) comprise entre ces deux gaz. Dès lors, avec le mélange de la Société du Gaz de Paris on obtiendrait soit Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 × 8) (0,08 × 12,5) 8,36 degré d'explosivité une
pour produire avec l'air un mélange détonant. Ces expériences ont montré que le benzol et la benzine font explosion avec de faibles mélanges (min. 2,6 pour le premier, min. 3,1 pour le second) et qu'ils sont suivis de près, à ce point de vue, par l'acétylène (min. 3,8) et le méthane. Le gaz de houille a une capacité d'explosion de 8, tandis qu'avec l'hydrogène et l'oxyde de carbone, il faut admettre respectivement des volumes de 9,5 °/o ou de 17,3 °/o pour donner avec l'air un mélange détonant; quant au gaz à l'eau qui est formé synthétiquement de volumes égaux d'hydrogène et d'oxyde de carbone, il a naturellement sa limite minimum d'explosivité (12,3) comprise entre ces deux gaz. Dès lors, avec le mélange de la Société du Gaz de Paris on obtiendrait soit Gaz de houille Gaz à l'eau Mélange (0,92 × 8) (0,08 × 12,5) 8,36 degré d'explosivité une capacité minimum d'explosivité à peu près égale à celle du gaz de houille. Enfin, le gaz à l'eau ne se liquéfie qu'aux environs de -180°, sous une pression de 550 atmosphères, c'est-à-dire qu'il est insensible à l'action du froid et de la pression. Un fait encore à mentionner, c'est que le mélange de gaz de houille et de gaz à l'eau est de nature à supprimer les engorgements, si gênants, produits dans les canalisations par les dépôts de naphtaline. Du calcul établi plus haut concernant la puissance calorifique du mélange du gaz de houille et du gaz à l'eau proposé par la Société du Gaz de Paris, il y a lieu toutefois de tirer cette conclusion que, dans des conditions normales, on peut ajouter jusqu'à 10 °/o de gaz à l'eau, soit en volumes 0,90 de gaz de houille et 0,10 de gaz à l'eau, sans qu'il soit nécessaire d'améliorer ce mélange par carburation au moyen de benzol ou de l'huile de pétrole. En effet, une proportion supérieure, et notamment celle indiquée par M. Jungfleisch, abaisserait trop le pouvoir calorifique total qui serait alors inférieur plus ou moins suivant la proportion à celui porté dans les cahiers des charges des
le mélange de gaz de houille et de gaz à l'eau est de nature à supprimer les engorgements, si gênants, produits dans les canalisations par les dépôts de naphtaline. Du calcul établi plus haut concernant la puissance calorifique du mélange du gaz de houille et du gaz à l'eau proposé par la Société du Gaz de Paris, il y a lieu toutefois de tirer cette conclusion que, dans des conditions normales, on peut ajouter jusqu'à 10 °/o de gaz à l'eau, soit en volumes 0,90 de gaz de houille et 0,10 de gaz à l'eau, sans qu'il soit nécessaire d'améliorer ce mélange par carburation au moyen de benzol ou de l'huile de pétrole. En effet, une proportion supérieure, et notamment celle indiquée par M. Jungfleisch, abaisserait trop le pouvoir calorifique total qui serait alors inférieur plus ou moins suivant la proportion à celui porté dans les cahiers des charges des usines à gaz; il faudrait en conséquence l'enrichir. Dans la carburation au benzol, le pouvoir calorifique du gaz s'élève de 10 calories environ par gramme de benzol entraîné, mais il n'est toutefois pas possible d'augmenter à volonté le pouvoir calorifique du gaz par ce procédé, parce que le gaz ne peut entraîner qu'une quantité de vapeur de benzol déterminée par sa température, et les essais ont montré que la quantité de gaz à l'eau purifiable peut dépasser 20 °/o même avec enrichissement benzo-liqué. La carburation au benzol est, dans tous les cas, très facile; il suffit de le faire tomber goutte à goutte dans un appareil chauffé, où il se volatilise et s'incorpore au gaz à l'eau. Dans la carburation avec l'huile de pétrole, l'opération est un peu plus compliquée; généralement, on produit à part le gaz d'huile à un titre suffisant, on le mêle au gaz à l'eau et on le fixe à ce dernier en faisant passer le mélange dans une enceinte chauffée à une température voisine de 700°. Les appareils utilisés pour la fabrication du gaz à l'eau peuvent se diviser en deux catégories : ceux qui produisent du gaz à l'eau employé tel quel ou carburé
peut entraîner qu'une quantité de vapeur de benzol déterminée par sa température, et les essais ont montré que la quantité de gaz à l'eau purifiable peut dépasser 20 °/o même avec enrichissement benzo-liqué. La carburation au benzol est, dans tous les cas, très facile; il suffit de le faire tomber goutte à goutte dans un appareil chauffé, où il se volatilise et s'incorpore au gaz à l'eau. Dans la carburation avec l'huile de pétrole, l'opération est un peu plus compliquée; généralement, on produit à part le gaz d'huile à un titre suffisant, on le mêle au gaz à l'eau et on le fixe à ce dernier en faisant passer le mélange dans une enceinte chauffée à une température voisine de 700°. Les appareils utilisés pour la fabrication du gaz à l'eau peuvent se diviser en deux catégories : ceux qui produisent du gaz à l'eau employé tel quel ou carburé à part dans d'autres appareils, comme les types Kramers et Aarts, Strache, Bayenthal, Deiwick-Fleischer, Dempster, Perry et Cie, Vigreux, etc.; ceux produisant directement du gaz à l'eau carburé, tels les types Lowe, Merrifield, Westcott et Pearson, Humphreys et Glasgow, etc. Nous n'avons pas décris tous ces systèmes, mais seulement les plus connus ou les plus répandus en Europe et en Amérique. Au surplus, quel que soit le type adopté, la fabrication du gaz à l'eau se fait toujours par intermittence et comprend deux périodes parfaitement distinctes. Dans la première, il s'agit de porter à l'incandescence une certaine masse de combustible en insufflant de l'air au travers de cette masse, et dans la seconde période, on fait passer, au travers du combustible incandescent, de la vapeur d'eau qui est décomposée son oxygène forme, avec le carbone, de l'oxyde de carbone, et son hydrogène reste en liberté. C'est le mélange intime de ces deux gaz combustibles qui constitue le gaz à l'eau. Or, une certaine quantité de vapeur est ainsi décomposée en absorbant progressivement les calories emmagasinées dans la masse du combustible solide; il est dès lors nécessaire, à intervalles réguliers, de suspendre l'arrivée du courant de vapeur, pour ramener l'incandescence dans