Bulletin de l'Institut du Pin [1935, n°11] · BabordNum

7670

N°11 (3e

Série)

ParaissaTit le 15 de chaque mois. 15 rio-s/embfe 1935

Abonnement France^. .. 35 fr.

au Bulletin (unan; j Etranger. 50 fr.

Adresser le montantdes Abonnements k l'Institut du Pin.— G. G. Bordeaux 9237

Le Numéro....

Le Numéro de collection ....

France... 3 50

Étranger. 5 »»

France

et Etranger 7 »

(portensupplément)

BULLETIN

DE

L'INSTITUT ^DO _PIN

Sous le contrôle du Ministère de

l'Agriculture

et rattaché à la Faculté des Sciences de Bordeaux

C"

c,

> • ;c\

r \ ^

^

M # m

\%ïZ y v

r

I. Articles originaux

SOMMAIRE

Pages

E I 36 Le Gaz des forêts et ses applications, par

M. R. Pallu 217

E I 37 La Saccharification dubois, parM. H. Gros-

smann 220

Pages

G I 27 L'oxydation par l'oxyde sélénieux, par par Y. R. Naves et Mme G.Igolen 234

IL Petite Documentation

C II 190-198 Petite documentation 239

J

MODB DE CLASSIFICATION DE NOS DOCUMENTS A. Généralités.

B. Récolte et traitement des résines.

C. Essences de térébenthine, terpènes etdérivés.

D. Constituants solides des résines et leurs dérivés.

/ Articles originaux.— II Documentation.

E. Dérivés chimiquesdu bois.

F. Cellulose de bois.

G. Documents divers.

Adresser la Correspondance :

INSTITUT

DU

PIN, Faculté

Des

Sciences, 20, Cours Pasteur, BORDEAUX

Le Directeur techniquereçoit le lundi, de 9 à 12 heures, de 14 h. 30 à 18 heures, et les autres jours sur rendez-vous.

VERNIS RAEIJDE

S

Sece»a Heures

g RAPIDE EMAIL

é I asti q u e

résistance aux intempéries, à l'eau de mer, aux agents chimiques et mécaniques les plus actifs

FABRICATION DE J. CANOUET, LE BOUSCAT-BORDEAUX

^-

T. 82.440 j

⁰■

■ 0.

Agent à Paris : R. UZAC, 8,

Rue Cannebière, T. (Job. 87.48

•

E. T, CONSTRUCTEUR, 149, Boulevard Victor-Emmanuel 111

-

BORDEAUX

Bureaux et Ateliers: COURRET & IVIORLANNE. Rue

Gay, 4

^-

TaLENCE

(près la roule de Toulouse)

PROCÉDÉS

LES PLUS MODERNES

■

I APPAREILS A DISTILLER

■

entousgenres

m m M

s Distillation à feu nu

■

' Distillation _{à vapeur}

H

Distillation

0

| en marche continue par le vide

et par lavapeur.

• Concessionnaire desProcédés CASTETS

■

1 MANUTENTION MÉCANIQUE

DES GEMMES

CHAUDIÈRES ^A VAPEUR,

"

Installations complètes d'Usines

pour

la Distillation et le Traitement des Gemmes de Fin

APPAREILS SPECIAUX

pourlapréparation

des pâtestérébenthines et le

traitement descolophanes

Filtres, Malaxeurs

Cuves de décantation Sécheurs Etuves à Colophane

POMPES, WAGONNETS SPÉCIAUX

PLATEAUX A COLOPHANE Dépotoirs pour le litrage

des barriques

MACHINES. MOTEURS, PYLONES.

RÉSERVOIRS

— Pians — Devis ^— Etudes ^sur demande

Téléphone 58.88 — Références nombreuses France et Pays Etrangers —

R- Com- Bordeaux 2339 B

N° il (3e Sériel ^{Paraissantle 15de}chaquemois. 15 fiovembfe 1935

BULLETIN

DE

, _ Cv.

\c^\

NSTITUT DU PI#

Sous le contrôle du Ministère de l'Agriculture

et rattaché à la Faculté des Sciences de Bordeaux

E i 36

LE GAZ DES FORÊTS

ET SES

APPLICATIONS(*>

Par L. PALLU Inspecteur des Eaux et Forêts

Messieurs,

Il y a quelques jours à peine, lorsque la Fédéra¬

tion des Syndicats de produits résineux français et

de bois de pin des Landes m'a fort

aimablement

offert de faire une conférence sur les gazogènes, à

l'occasion des fêtes du Centenaire de la Société d'Agriculture de la Gironde, j'ai compris tout

l'hon¬

neur qui m'était fait, mais je suis resté perplexe.

En quoi étais-je qualifié, plus

qu'un

autre, pour

vous entretenir de ce sujet ? Q'attendait-on de

moi ?

Un moment, j'ai pensé que l'on faisait appel à l'organisateur de la folle équipée

de 1926 de

^ce

circuit de véhicules disparates qui, en six jours

franchirent les 600 kilomètres séparant les colon¬

nes rostralcs de la place des Quinconces, en passant

par Labouheyre, Dax,

Mont-de-Marsan, Sos et Cas-

teljaloux, laissant à chaque

étape,

un ou

plusieurs

des leurs sur le bord de la route, aux prises avec le

ventilateur, réparateur, ou le générateur et

atten¬

dantle lendemain matin, en bons camarades, l'arri¬

(*) Conférence faite à la Journée des véhicules à gazogène.

Juin 1935.

vée des retardataires et le rassemblement général,

pour repartir à la conquête de Bordeaux.

Peut-être, _pour mieux célébrer le centenaire

de

la Société d'agriculture de la Gironde — dont je

salue ici avec le plus profond respect et la plus

vive admiration le très distingué président, M. le

conservateur Buffault —- désirait-on commémorer

aussi les temps héroïques des premiers

gazogènes,

si lointainsdéjà, parle cheminparcourudepuis, que l'on pourrait, eux aussi, les croire

centenaires. Et

j'ai fait un violent effort de

mémoire. J'ai

revu

des

camions et des voitures de tourisme, aux formes surannées, des camionnettes poussives, qui, dans

un nuage de fumée et poussière — toutes

les routes

n'étaient pas goudronnées —- faisaient

bravement

du 20 à l'heure; des conducteurs et des mécani¬

ciens, peinant et suant, noirs des

pieds à la tête,

et ne cessant d'affirmer, les braves gens, que « ça marchait très bien ^». J'ai revu, aussi et surtout, les réceptions enthousiastes dans

les villages landais,

avec des drapeaux et parfois des arcs

de triomphe,

avec la Nouba des tirailleurs sénégalais devant le

perron de l'hôtel de ville

de Mont-de-Marsan, et je

me suis attardé un peu à évoquer les

succulents

banquets et les nombreux

discours qui, matin et

soir, marquèrent nos étapes.

Et je me préparais à

développer à votre inten¬

tion ce thème du souvenir, lorsque j'ai appris par

« Bois et Résineux» que l'on ne me

demandait

nullement de vous entretenir du passé des gazo¬

gènes, mais, au contraire,

de leur avenir.

Or, avant de prédire l'avenir, il faut en

général

connaître le présent. En l'espèce, il

s'agissait de

décrire tout d'abord le gazogène de 1935. Et pour le décrire, il paraissait utile de le voir. Je me suis aussitôt mis à la recherche d'un de ces appareils.

J'ai craint, un moment, de n'en trouver aucun. Les industriels qui avaient, après le circuit de 1926,

tenté l'expérience, y avaient, depuis longtemps, dé¬

finitivement renoncé, et leurs gazogènes était pas¬

sés à la ferraille, ^avec, l'aide intéressée des conduc¬

teurs, las de tourner la manivelle du ventilateur et de se noircir la figure.

Mes recherches, cependant, ont abouti. J'ai dé¬

couvert, dans les Landes, deux véhicules à gazo¬

gènes, les deux seuls,peut-être,etqui ne sont d'ail¬

leurs en service que depuis deux mois à peine. Ce

sont, d'une part, une camionnette de 1.060 kg, utili¬

sée par 1111 négocient en gros, d'autre part un trac¬

teur attaché à l'approvisionnementenplanche d'une fabrique de caisses et de parquets. Tous deux fonc¬

tionnent au charbon de bois de pin.

Je m'excuse tout d'abord, auprès des construc¬

teurs de gazogènes à bois, de ne pouvoir parler de

leurs appareils. Malgré mes efforts pour les attein¬

dre, je n'ai pu y parvenir. Je sais cependant que

vous aurez tout à l'heure l'occasion d'en voir. Je demande également aux constructeurs de gazogè¬

nes à charbon de bois autres que ceux que j'ai expérimentés, de ne pas m'en vouloir si je ^ne les signale pas à votre attention. Le temps et surtout

les moyens de les étudier, m'ont manqué.

Je ne viens d'ailleurs _{pas vous} vanter les méri¬

tes d'un gazogène déterminé. Je ^{ne vous} dirai pas de quelles marques sont ceux dont je vais vous

parler. Je veux seulement vous entretenir du Gazo¬

gène à carburant Forestier, en essayant de tirer de

mon examen particulier des conclusions générales.

Et voici ce que j'ai vu :

Un matin de la semaine dernière, je me suis pré¬

senté au garage où m'attendait la camionnette

1.000 kgs. Cette, camionnette est une ancienne voi¬

ture de tourisme transformée, vieille de dix ans, d'une force de 16 chevaux et dépensant 18 litres

d'essence aux 100 kilomètres. De part et d'autre

des sièges avant, encadrant le capot, et reposant

sur le marchepied, à l'emplacement habituel des

roues de secours, on remarque deux cylindres en tôle, mesurant un mètre de hauteur et le cylindre

de gauche appelé générateur, est le gazogène pro¬

prement dit. C'est lui que reçoit le charbon de

bois.

Le cylindre de droite, ou épurateur, a pour rôle de filtrer le gaz et de le mélanger à une certaine pro¬

portion d'air, avant son introduction dans le bloc

moteur par un tuyau souple qui pénètre dans ce dernier juste au-dessus du carburateur à essence.

Les deux cylindres sont reliés l'un à l'autre par

un long tuyau, qui contournant la carrosserie, tra¬

verse, à l'arrière du véhicule, un cylindre creux, fixé transversalement sous le châssis et destiné à arrêter les poussières dont le gaz peut être chargé.

La première opération à laquelle je me suis li¬

vré a été le remplissage du générateur, avec du

charbon de bois contenu dans des sacs en papier.

Le remplissage a duré cinq minutes. A peine un

léger nuage de poussière noire a accompagné la manipulation, et je n'avais guère les mains plus

sales que lorsque je saisis le tuyau du distributeur

d'essence, généralement crasseux et imprégné de graisse. Je mets le moteur en marche à l'essence.

Grâce à l'aspiration d'air, provoquée par lamarche

du moteur, le gazogène est prêt à fonctionner. J'ap¬

proche une mèche enflammée de l'orifice d'entrée

d'air du générateur. Le charbon s'enflamme. On

entend aussitôt le crépitement du charbon, et on

aperçoit la lueur du feu à travers l'orifice. Il ne reste plus qu'à placer le pare-flammes sur ce der¬

nier, à monter sur le siège, et à partir, après avoir

fermé le robinet d'essence. Entre le moment où le

moteur a été mis en marche à l'essence et le départ, il s'est écoulé exactement 55' secondes.

Et nous partons. Très vite, le moteur donne son

plein rendement. Après deux kilomètres, j'enre¬

gistre la vitesse de 55 km à l'heure, puis 60, puis

6â. Le conducteur, à l'aide d'un robinet placé sous le volant, règle l'arrivée de l'air et son mélangeavec le gaz. Au bout de 18 kilomètres, premier arrêt. On

coupe l'allumage, on met le gazogène en veilleuse.

La durée du parcours a été de 19 minutes 45 secon¬

des. Le générateur est absolument froid dans sa partie supérieure (sur les deux tiers de sa hau¬

teur). Le bas, seulement, à hauteur du foyer, est

chaud. L'épurateur est tiède dans le haut.

Après un arrêt de 52 minutes, employé à l'exa¬

men d'un four à charbon dont je vous parlerai

tout à l'heure, nous repartons. iPas d'allumage nou¬

veau, le gazogène étant en veilleuse. Mise en mar¬

che à l'essence. Fermeture du robinet d'essence au bout de 15 secondes. Départ. Nouvel arrêt de 21

BULLETIN DE L'INSTITUT DU PIN — N°11 - Novembre 1935 219

minutes _pour expérimenter à nouveau la mise en veilleuse. On rentre finalement au garage. Depuis

le dernier arrêt, 17 kilomètres ont été parcourus en 18 minutes, 30 secondes (traversée de ville com¬

prise).

On procède alors à l'extinction du gazogène par la simple fermeture du robinet d'air, puis au rem¬

plissage du générateur à l'aide de charbon pesé à

l'avance pleur connaître la quantité consommée.

Pour un parcours de 42 kilomètres, avec deux ar¬

rêts d'une durée totale d'une heure, treize minutes, il a fallu 8 kgs 590 de charbon de bois, soit 20 kgs

aux 100 kilomètres.

Le deuxième gazogène que j'ai vu fonctionner

est monté sur un tracteur de 16 chevaux. Je l'ai trouvé, en plein travail, traînant sur unchemin de

sable, cinq tonnes de planches. J'ai interrogé le conducteur. Celui-ci, vêtu d'une combinaison bleue,

ressemblait à tous les conducteurs de camions ou de tracteurs et nullement à un charbonnier. Il m'a

expliqué que, depuis deux mois que son tracteur

a été muni d'un gazogène, il n'avait eu aucun en¬

nui. Chaque matin, la vidange du cendrier et le remplissage en charbon lui demandent 25 minutes

de travail, et, une fois par mois seulement, le net¬

toyage de l'épurateur s'effectue en une heure.

«Mais ajoute le conducteur, quelle économie

pour mon patron ! » Effectivement, c'est à l'usine

même que l'on fabrique le charbon et on

n'achète

plus d'essence.

Le contre-maître de l'usine, que je vais question¬

ner, me montre les notes de consommation d'es¬

sence, antérieures à l'équipement du tracteur avec

un gazogène. Elles s'élèvent, en moyenne, à

1.800

francs par mois pour le seul tracteur. Aujourd'hui

le tracteur approvisionne l'usine en planches, com¬

me par le passé. Et la dépense est

pratiquement

nulle

Un four à carbonisation continue est installé

dans la cour de l'usine. Le temps qui m'est accordé

est malheureusement trop court pour me permet¬

tre de vous donner des détails sur cet appareil. Je

vous dirai seulement qu'il fabrique de 125 à 150

kgs de charbon par jour, et que sa production est supérieure aux besoins d'approvisionnement du

tracteur et de deux camionnettes attachées à un autre chantier, et qui roulent cependant tous les jours.

Le four est alimenté _parlesdélignagesetdéchets

de sciage de l'usine, qui étaient jusqu'ici brûlés,

ou vendus à raison de 6 francs la tonne. Il faut environ 2 tonnes, 5 à 3 tonnes, de ce bois pour faire une tonne de charbon, valant 300i francs.

On peut dire sans aucune exagération que l'in¬

dustriel qui a créé cette organisation économise

sur son tracteur et ses deux camionnettes, compte

tenu de l'amortissement des appareils, plus de

30.009 francs par an.

Les premiers essais ont été faits au charbon de

bois dur. Celui-ci présentait l'inconvénient, au concassage, de s'écraser facilement et de donner

une proportion considérable de poussière et de dé¬

bris inutilisables. Le charbon de pin, plus cassant,

laisse beaucoup moins de déchets. Il est donc, de beaucoup, plus avantageux. Son seul défaut est

d'être plus léger, et de nécessiter un rechargement plus fréquent. Mais le rayon d'action du gazogène

reste encore de 60 à 70 km. sans rechargement, et celui-ci, à l'aide de sacs en papier renfermant

10 kgs de charbon, sans même arrêter le moteur,

est aussi rapide que le remplissage du réservoir

au distributeur d'essence.

Le grand reproche que l'on fait aux gazogènes

à carburant forestier — ceux relatifs à la difficul¬

té d'allumage, à la saleté, aux nettoyages trop fré¬

quents, ayant désormais disparu — est la diminu¬

tion de puissance.

Il n'est pas douteux qu'à cylindrée et à compres¬

sion égales, un moteur donnera un

rendement

su¬

périeur à l'essence. Mais cet inconvénient est

fa¬

cilement corrigé, soit à la construction, par des

moteurs spécialement étudiés, soit, quand on

pla¬

ce un gazogène sur un moteur à essence, par une petite transformation ayant pour but d'allonger la

course du piston et d'augmenter la compression.

E i 37

LA SACCHARIFICATIOfl DO BOIS

Par le Docteur H. GROSSMAN (•)

HISTORIQUE

L'étude scientifique et technique de la sacchari- fication de l'amidon conduisit dès 1811 à un pro¬

cédé pratiquement utilisable, mais ^on s'est égale¬

ment occupé de fort bonne heure du problème de

la préparation directe du sucre et de l'alcool à partir du bois.

Les premiers travaux accomplis dans ce do¬

maine remontent à 1819; ils sont dus au chimiste

français Braconnot. Plus tard, des chimistes de nombreux pays, et en particulier des Français (1),

des Allemands, des Suédois et des Amérciains^con¬

sacrèrent beaucoup d'efforts et d'ingéniosité tech¬

nique à la résolution de cet important problème.

La conversion du bois en combinaisons chimiques simples présente, en effet, de très grandes difficultés

dues avant tout à la composition complexe et varia¬

ble de la matière première, ainsi qu'à ses propriétés biologiques.

PRINCIPES DU PROCEDE

Le bois, comme la plupart des produits naturels,

ne constitue pas line substance chimique définie et

les différentes espèces de bois (bois d'arbres feuil¬

lus et bois de conifères) forment des complexes morphologiques d'une extrême variété.

Les constituants chimiques essentiels du bois

sont la cellulose, l'hémicellulose et la lignine, aux¬

quelles il faut ajouter quelques constituants secon¬

daires tels que matières colorantes, tanins, résines

et graisses, ainsi qu'une certaine quantité de subs¬

tances minérales.

On ne sait encore presque rien des relations

d'ordre chimique qui existent entre les trois prin¬

cipaux constituants du bois. De même, la constitu¬

(*) Chimie et Industrie, août 1935, p. 255 à 266 .

(1) Il convient de citer surtout les travaux classiques de Ga¬

briel Bertrand sur les tissus végétaux : C. R. Acacl. Se., 1894, t. 114, p. 1492, et Bull. Soc. Chim. France, 1892 (3), 7, p. 468, et (3), 23, p. 87.

tion chimique de ces produits, abstraction faite de la cellulose, n'est pas encore parfaitement éclair-

cie. On sait, _par contre, que les celluloses extraites d'une manière appropriée des différentes espèces

de bois et d'autres matières végétales sont prati¬

quement identiques. De plus, les relations qui existent entre le glucose et la cellulose nous per¬

mettent de tirer des conclusions sûres relativement à la constitution chimique de la cellulose. Les dif¬

férentes hémicelluloses ne constituent cependanten aucune manière des substances chimiques définies.

On sait seulement que les hémicelluloses doivent

être considérées comme des hydrates de carbone anhydres si l'on admet que la cellulose elle-même

est un corps de ce groupe.

Dans les hémicellnloses, comme dans la cellu¬

lose, existent des glucosanes et, dans les hémicel¬

luloses se rencontrent encore, indépendamment des glucosanes, d'autres polysaccharides anhydres com¬

plexes, en particulier des pentosanes.

La constitution chimique de la lignine est encore bien moins connue. Dans les différents procédés

de saccharification du bois, la lignine reste com¬

me résidu insoluble de l'attaque du bois par les acides, l'utilisation rationnelle de ce résidu consti¬

tue encore à l'heure actuelle ^un problème techni¬

que non entièrement résolu.

Les teneurs respectives en lignine et enhydrates

de carbonne dans les différentes espèces de bois présentent des différences considérables, la te¬

neur en lignine est, en général, inférieure à 30 %,

mais le rapport des quantités de cellulose et d'hé- micellulose est également sujet à de grandes varia¬

tions. Pour les grandes familles d'arbres feuillus

et de conifères, ce rapport présente des différences caractéristiques.

L'objet de tout procédé technique ^que l'on dési¬

gne brièvement sous le nom de « saccharification

du bois » est donc de convertir les hydrates de car¬

bone industriels et non assimilables du bois en

hydrates de carbone plus simples et avant tout

solubles dans l'eau. Au point de vue chimique il s'agit essentiellement d'une transformation et d'une

nouvelle « hydratation » des hydrates de carbone

à haut poids moléculaire et de leur décomposition,,

si possible, jusqu'au glucose.

La saccharification du bois s'effectue à partir de

substances dont les relations chimiques réciproques

BULLETIN DE L'INSTITUT DU PIN — N°11 - Novembre 198b 221

sont encore très mal connues. De plus, les produits

de transformation de la saccharafication consti¬

tuent, du moins en ce qui concerne les premiers

stades de l'opération, des mélanges dont le carac¬

tère chimique rend difficile l'identification des

diverses combinaisons.

On a comparé avec raison la saccharification du

bois aux phénomènes chimiques qui s'accomplis¬

sent lors de la distillation de la houille, phéno¬

mènes qui offrent encore aujourd'hui de nombreu¬

ses énigmes à la science et à la technique.

Différemment de ce qui a lieu dans la prépara¬

tion de la cellulose, qui constituait jusqu'ici le pro¬

cédé chimique le plus important de l'utilisation technique du bois, les procédés, de saccharification

ont pour objet l'emploi non seulement de la cel¬

lulose, mais aussi des hémicelluloses, de manière

à obtenir, grâce à des méthodes de travail convena¬

bles et à l'aide de la « saccharification », des rende¬

ments plus élevés en produits de valeur suscepti¬

bles d'être retirés du bois.

Des travaux importants effectués dans le do¬

maine de la chimie du bois au cours de ces dix dernières années ont apporté certains éclaircisse¬

ments sur les polysaccharides présents dans le

bois. Si l'on émet l'hypothèse fort plausible que les hydrates de carbone qui prennent naissance pen¬

dant la saccharification proviennent des polysac¬

charides insolubles originellement présents dans

le bois, le nombre des hydrates de carbone à ^ca¬

ractériser reste cependant assez élevé. Indépen¬

damment du glucose, qui constitue le produit

prin¬

cipal, en a pu reconnaître avec

certitude, dans dif¬

férents bois, les sucres simples suivants : man-

nose, galactose, xylose, arabinose, et, dans

des

pro¬

portion moindres, encore d'autres

hexoses et

pen-

toses. Le mélange de ces différents sucres sous

la

forme monomère ou polymère est désigné sous le

nom de « sucre de bois »

L'opération qui consiste à rendre

solubles les

hydrates de carbone par une

décomposition hy-

drolytique au cours de laquelle les hexosanes

et

les pentosanes sont convertis totalement ou par¬

tiellement en hexoses et en pentoses, peut être

réalisée pratiquement de| bien

des façons diffé¬

rentes. Ceci explique pourquoi des méthodes

de

saccharification extrêmement nombreuses ont été proposées au cours de ces

cent dernières années,

brevetées et en petite partie appliquées technique¬

ment pendant un certain temps. On a essayé, par exemple, de pratiquer l'hydrolyse du bois avec les

acides les plus divers. L'acide sulfurique, l'acide sulfureux, l'acide chlorhydrique, ainsi que des mé¬

langes d'acide minéraux ou d'acide minéraux et organiques, ont été, à cet effet, employés dans la technique de la saccharification.

On s'est servi aussi bien d'acides dilués que d'acides concentrés; _pour l'acide sulfurique, par

exemple, on est parti de solutions à 0,1 % et on est allé jusqu'aux plus hautes concentrations. On

a également employé les solutions d'acide chlorhy¬

drique dilué, mais on a aussi utilisé le gaz acide chlorhydrique.

On a, d'autre part, fait varier, dans de larges

limites, la température, la durée de réaction, soit

en laissant agir l'agent hydrolysant pendant quel¬

ques minutes seulement, soit ^en le laissant pen¬

dant plusieurs jours en contact avec le bois.

On peut ainsi s'expliquer pourquoi de nouvelles

méthodes ont été successivement proposées et pourquoi aucune d'entre elles n'a été appliquée jusqu'ici ^{sur une} grande échelle dans différents

pays. Il semble, en être encore de même aujour¬

d'hui bien qu'au cours de ces dernières années, quelques procédés paraissent devoir offrir des possibilités susceptibles d'aboutir, par différentes

voies, à la solution du problème classique si im¬

portant au point de vue économique, de l'obtention

de matières alimentaires ou d'autres combinaisons chimiques utitles à partir du bois

En principe les divers procédés de

saccharifl-

cations du bois se différencient en première ligne

par la concentration de l'acide employé. La con¬

centration joue en effet, ici, un rôle plus impor¬

tant que la nature chimique des divers

acides. Il

en résulte que la saccharification du bois sera conditionnée dans une large ^mesure par les lois physico-chimiques et son exécution

pratique, de

même, _par des méthodes de travail

physico-chi¬

miques. Ceci est vrai non seulement ^pour

la

trans¬

formation en sucre des hydrates de carbone natu¬

rels polymérisés, mais aussi pour

l'isolement des

différents sucres des mélanges ayant pris nais¬

sance au cours de la réaction.

Comme les acides dilués, l'eau peut exercer aux températures élevées une action

dissolvante et

saccharifiante. C'est ainsi qu'en traitant du bois de pin par l'ea-u chaude, Peter Ivlason a pu conver¬

tir 10 % de la substance sèche du bois traité, en

glucose, pentose et petites quantités de mannose et de galactose.

Aux environs de 150°, non seulement les hé¬

micelluloses, mais aussi la lignine et la cellulose

du bois sont fortement attaquées par l'eau et il se forme, au cours de cette réaction, comme dans la distillation sèche du bois, de faibles quantités d'acide formique et d'acide acétique. Au-dessus de

200° la réaction de « carbonisation », déjà étudiée

par Bergius en 1912, s'accomplit et il se forme à partir de la cellulose des substances contenant plus de 70' % de carbone. Si l'on veut procéder à

la saccharification de la cellulose par l'eau, on ne devra pas dépasser sensiblement la température

de 180°; l'hydrolyse est remplacée par une action

destructive de l'eau. Si l'on ajoute, par contre, une certaine quantité d'acide, on augmente considéra¬

blement le rendement en sucre dans le domaine de 180° à 190". Sur ce principe repose le procédé technique de saccharification du bois appliqué par H. Scholler à Tornesch, près de Hambourg, et sur

lequel je reviendrai plus loin.

Lorsqu'on fait agir des acides dilués sur le bois,

on obtient toujours une certaine formation de su¬

cre qui est cependant pratiquement limitée. Entre

0.1 % et 2,5 %, on peut obtenir avec les acides di¬

lués un rendement maximum en sucre de 20 à 25 %.

Ce rendement est à peu près indépendant de lacon¬

centration de l'acide. Cependant, si l'on chauffe en¬

core une fois le résidu avec des acides, le rende¬

ment monte de nouveau jusqu'à 40 %. Au début,

se dissolvent les hérnicelluloses plus facilement hy- drolysables, puis une nouvelle addition d'acide, même en solution diluée, permet d'attaquer très

fortement la cellulose. Ce principe de renouvelle¬

ment du liquide sur les fibres de bois a été, plus tard, très largement appliqué par Bergius dans ses travaux basés sur l'emploi d'acide chlorhydrique

concentré. Scholler est parvenu également, en opé¬

rant avec des acides dilués, à mettre en solution 45 % environ des sucres réducteurs du bois traité;

le procédé consistait à faire passer de l'acide sul- furique dilué à travers une couche de bois sous une

pression supérieure à 10 atm. et à une température

de 180 degrés.

L'acide chlorhydrique dilué se comporte comme l'acide sulfurique dilué, ce qui a été signalé pour la première fois dans le brevet français de Melsens,

en 1856. On a travaillé aussi un certain temps

avec l'acide sulfureux. D'après Alexandre Classen,

on obtient les meilleurs, rendements en faisant agir sur le bois, pendant une heure, une solution

de 9 % d'acide sulfureux à 140-150°. Pendant la guerre, on a installé en Allemagne plusieurs usi¬

nes de saccharification du bois dans lesquelles

ce dernier était traité, selon un procédé proposé

par Classen, par des mélanges d'acides sulfureux, chlorhydrique et sulfurique. On obtint ainsi, d'une

manière permanente, des solutions de sucre à 6 à

8 % à partir desquelles on préparait de l'alcool

par fermentation. Les rendements représentaient

6 à 8 litres d'alcool _pour 100 kilogrammes de bois.

On avait déjà opéré auparavant de la même ma¬

nière en Amérique, mais en n'utilisant que l'acide sulfurique dilué.

La production annuelle d'une usine de George¬

town, dont il est fait souvent mention dans la lit¬

térature, s'élevait déjà à cette époque à 20.000' hec¬

tolitres d'alcool, ce qui correspondait à un rende¬

ment moyen de 6,4 litres d'alcool à 100 % pour 100 kilogrammes de bois sec. Le prix de revient

de la matière première de cette fabrique (les dé¬

chets de bois d'une grande scierie voisine), était mi¬

nime. Cependant le procédé ne put se maintenir longtemps, car les rendements en alcool, eu égard

à la forte consommation de matière première,

étaient trop faibles.

D'autres établissements américains n'eurent

également aucun succès économique et, après la

guerre, les usines allemandes durent être fermées

au bout de très peu de temps, quand le principe

de la « rentabilité économique » reprit de nouveau toute son importance.

Pendant la guerre, au contraire, la grande con¬

sommation de bois et le prix de revient élevé de

l'alcool ainsi produit n'avaient pas eu d'importance décisive, d'autant plus qu'à cette époque la fabri¬

cation permettait de réserver à l'alimentation une

quantité non négligeable de pommes de terre.

1 A cause de ces insuccès, la saccharification de la cellulose par les acides dilués fut en général re¬

gardée, après la guerre, comme offrant peu d'inté¬

rêt au point de vue pratique, et Hâggïund, en 1928,,

BULLETIN DE L'INSTITUT DU PIN ^— N° 11 - Novembre 1935 223

dans son « Traité de la Chimie du Bois », décla¬

rait que les mécomptes obtenus jusqu'alors per¬

mettaient de conclure à la non-viabilité économi¬

que de ce procédé de saccharafication du bois.

PROCEDE SGHÛLLER

Malgré cela Scholler est parvenu, au prix d'un

travail de plusieurs années, à obtenir des résultats encourageants précisément dans cette voie. Tout

d'abord il étudia, du point de vue scientifique, au Laboratoire du professeur Luers, à l'Ecole Techni¬

que Supérieure de Munich, la cinétique de la sac- charifîcation de la cellulose _par les acides dilués,

en vue-de préciser les causes des mauvais rende¬

ments obtenus précédemment avec cette méthode

de travail. Il put ainsi montrer que l'on devait re¬

chercher l'origine de ces mauvais rendements dans

la décompostion du sucre qui se produit facilement lorsqu'on opère de la façon ordinaire. Les effets de

cette décomposition peuvent cependant être ré¬

duits au minimum lorsqu'on fait circuler l'acide

chaud à travers le bois d'une manière continue, au¬

trement dit en réalisant une « percolation ». Si

l'on opère d'après ce principe, on obtient une con¬

version extrêmement rapide de la cellulose en su¬

cre et l'éloignement rapide du sucre du domaine

de température dangereux permet une augmenta¬

tion notable du rendement. A partir de 1927, la mi¬

se au point technique du procédé Scholler a été effectuée dans la Distillerie et Fabrique de Le¬

vure pressée de Tornesch. A la fin de 1931, on y mit en service le premier appareil de saccharifica-

tion du bois.

Appareillage. — Il consiste en trois grands ^per¬

colateurs de forme tubulaire dont la capacité to¬

tale est de 65.000 litres et qui peuvent traiter ^en pleine marche 25.000 tonnes de bois environ.

Ces

percolateurs sont en fer; ils étaient à

l'origine,

plombés intérieurement, puis ils ont

été garnis de

plusieurs couches de briques résistant aux

acides.

Les percolateurs sont chargés par le haut avec

du

bois réduit en petits morceaux. Pour introduire

le

plus de bois possible dans la

chambre de réaction,

il était nécessaire de tasser fortement la matière à traiter. Dans ce but, on remplit une

première

fois

le percolateur et fait arriver

brusquement d'en

haut sur la charge, un jet de vapeur de

manière

que cette dernière circule

beaucoup plus rapide¬

ment que lorsqu'elle doit pénétrer dans la matière cellulosique. Un premier pressage une fois obtenu

on ajoute une nouvelle charge de bois, on presse de nouveau et cette opération est répétée plusieurs

fois jusqu'à ce que le percolateur soit complète¬

ment rempli avec la matière pressée. L'acide em¬

ployé à la saccharification est préparé immédiate¬

ment avant l'entrée dans le percolateur par mélan¬

ge convenable d'eau et d'acide. La réaction a lieu

dans l'appareil à la température de 170 à 180° et

sous 8 atm. de pression, et le sucre mélangé à

l'acide est évacué avec ce dernier après un bref sé¬

jour dans l'appareil.

Plus tard, on a appliqué la méthode dite « de percolation intermittente » et on a surtout perfec¬

tionné la technique de l'élimination de la lignine.

Au début, l'évacuation par des moyens mécaniques

de ce résidu, qui se rassemble en masse grumeleu¬

se à la partie inférieure de l'appareil, était longue

et difficile. La méthode au jet de vapeur permet

maintenant d'évacuer facilement la lignine en l'es¬

pace de quelques minutes. Il a fallu sept ans pour

amener, en dix stades successifs l'appareillage du procédé à des dimensions industrielles, Le dernier

stade a seulement été atteint en 1934 par la cons¬

truction d'un percolateur de 50 m3 qui, d'après

Scholler, a donné d'excellents résultats.

L'étude de ce procédé a également permis de se rendre compte que des modifications dans la cons¬

truction exigeaient non seulement d'autres maté¬

riaux, mais étaient liées en cutre à de nouvelles

données physiques particulièrement en ce qui con¬

cerne le maintien de la chaleur.

Produits obtenus. — Les trois anciens percola¬

teurs de l'usine de Tornesch ont une capacité de

20 à 25.000 litres, tandis que le nouveau perco¬

lateur a une capacité de 50.000 litres de sorte

qu'au

total 25.000 kilogrammes de bois (sec) peuvent

être traités en 24 heures. La production mensuelle dépasse actuellement

100.000

litres

d'alcool, qui

est obtenue avec un rendement de 60 à 70 % de la théorie. Pour 100 kilogrammes de bois sec, on ob¬

tient, d'après Scholler, 20 à 24 litres

d'alcool, 20

kg d'acide carbonique et

60 kilogrammes de ligni¬

ne à 50 % d'humidité. En ce qui concerne la qua¬

lité de la matière première (bois), et

particulière¬

ment sa forme et sa teneur en humidité, le procédé

Scholler offre toute facilité. Il permet avant tout