« Gaz manufacturé » : différence entre les versions
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{{Article principal|Gaz combustible}} |
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Les '''gaz manufacturés''' désignent des gaz qui ont été fabriqués à partir de [[1786]], date de leur invention, dans des [[usine à gaz|usines à gaz]]. Ils sont utilisés d'abord comme [[gaz d'éclairage]], par la suite comme [[Gaz combustible|combustible]] pour les [[turbine]]s et [[moteur]]s, pour le [[chauffage]] ainsi que la [[cuisson]]. Ces gaz furent remplacés par l'[[électricité]] dans leurs applications d'éclairage à partir de [[1880]], dans les autres applications par le [[gaz naturel]] aux environs de [[1960]]. L'[[histoire du gaz manufacturé]] est liée à l'histoire de nos villes et des grands groupe énergétiques modernes. |
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Les '''gaz manufacturés''' désignent des gaz qui ont été fabriqués à partir de [[1785]], date de leur invention, dans des [[usine à gaz|usines à gaz]]. Ils sont utilisés d'abord comme [[gaz d'éclairage]], par la suite comme [[Gaz combustible|combustible]] pour les [[turbine]]s et [[moteur]]s, pour le [[chauffage]] ainsi que la [[cuisson]]. Ces gaz furent remplacés par l'[[électricité]] dans leurs applications d'éclairage à partir de [[1880]], dans les autres applications par le [[gaz naturel]] aux environs de [[1960]]. L'[[histoire du gaz manufacturé]] est liée à l'histoire de nos villes et des grands groupe énergétiques modernes. |
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==Histoire== |
==Histoire== |
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{{article détaillé|Histoire du gaz manufacturé}} |
{{article détaillé|Histoire du gaz manufacturé}} |
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L'émergence du [[gaz d'éclairage]] et des gaz manufacturé est le résultat des recherches et inventions conjuguées du français [[Philippe Lebon]], de l'anglais [[William Murdoch]] et de l'allemand [[Frédéric-Albert Winsor]]. |
L'émergence du [[gaz d'éclairage]] et des ''gaz manufacturé'' est le résultat des recherches et inventions conjuguées du français [[Philippe Lebon]], de l'anglais [[William Murdoch]] et de l'allemand [[Frédéric-Albert Winsor]]. |
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==Composition== |
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La plupart des gaz manufacturés contiennent principalement du [[dihydrogène]], du [[méthane]], de l'[[oxyde de carbone]]. |
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==Définitions== |
==Définitions== |
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;Distillation |
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La plupart des gaz manufacturés historique sont obtenus par ''distillation'', c'est le terme qui est très largement utilisé dans les traités scientifiques du {{s-|XIX|e}}. Il s'agirait en fait plutôt d' une ''[[pyrolyse]]'' (ou ''[[craquage]] thermique'' ou ''[[Cokéfaction]]'' ''[[Distillation sèche]]'', en anglais: {{lien|Distillation destructive|trad=Destructive distillation|lang=en}}). Dans l'acceptation moderne, la ''[[pyrolyse]]'' est la décomposition d'un [[Chimie organique|composé organique]] par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. La ''distillation'' est lui un [[procédé de séparation]] constituants d'un [[mélange homogène]] dont les températures d'ébullition sont différentes) |
La plupart des gaz manufacturés historique sont obtenus par ''distillation'', c'est le terme qui est très largement utilisé dans les traités scientifiques du {{s-|XIX|e}}. Il s'agirait en fait plutôt d' une ''[[pyrolyse]]'' (ou ''[[craquage]] thermique'' ou ''[[Cokéfaction]]'' ''[[Distillation sèche]]'', en anglais: {{lien|Distillation destructive|trad=Destructive distillation|lang=en}}). Dans l'acceptation moderne, la ''[[pyrolyse]]'' est la décomposition d'un [[Chimie organique|composé organique]] par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. La ''distillation'' est lui un [[procédé de séparation]] constituants d'un [[mélange homogène]] dont les températures d'ébullition sont différentes) |
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===Usine à gaz et cokeries=== |
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;Usine à gaz et cokeries |
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Les [[usine à gaz]] sont les usines qui furent mises en œuvre pour la production des ''gaz manufacturés'', généralement à partir de [[houille]] ([[gaz de houille]]). Dans les [[usine à gaz|usines à gaz]], le [[Coke (charbon)|coke]], combustible précieux pour la [[sidérurgie]] est un sous produit de la production du [[gaz de houille]]. |
Les [[usine à gaz]] sont les usines qui furent mises en œuvre pour la production des ''gaz manufacturés'', généralement à partir de [[houille]] ([[gaz de houille]]). Dans les [[usine à gaz|usines à gaz]], le [[Coke (charbon)|coke]], combustible précieux pour la [[sidérurgie]] est un sous produit de la production du [[gaz de houille]]. |
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Dans les [[cokerie]]s, qui deviendront le principal fournisseur de [[gaz de ville]] par la suite, le [[gaz de houille]], est un sous produit de la production du [[Coke (charbon)|coke]] à partir de la [[houille]]. |
Dans les [[cokerie]]s, qui deviendront le principal fournisseur de [[gaz de ville]] par la suite, le [[gaz de houille]], est un sous produit de la production du [[Coke (charbon)|coke]] à partir de la [[houille]]. Le [[Coke (charbon)|coke]] est principalement utilisé en [[sidérurgie]]. |
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Le [[Coke (charbon)|coke]] est principalement utilisé en [[sidérurgie]]. |
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Les [[usines à gaz]] sont abandonnées à partir de [[1930]]. |
Les [[usines à gaz]] sont abandonnées à partir de [[1930]]. |
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;Gazomètre |
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Un ''[[gazomètre]]'' est un réservoir servant à stocker le ''gaz manufacturé'' ou le [[gaz naturel]] à température ambiante et à une pression proche de la pression atmosphérique. Le volume du réservoir varie selon la quantité de gaz qu'il contient, la pression étant assurée par une cloche mobile verticalement. Les plus grands gazomètres ont des capacités allant jusqu'à |
Un ''[[gazomètre]]'' est un réservoir servant à stocker le ''gaz manufacturé'' ou le [[gaz naturel]] à température ambiante et à une pression proche de la pression atmosphérique. Le volume du réservoir varie selon la quantité de gaz qu'il contient, la pression étant assurée par une cloche mobile verticalement. Les plus grands gazomètres ont des capacités allant jusqu'à 350 000 m³, pour des structures atteignant plus de 60 mètres de diamètre. |
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;Gaz d'éclairage |
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Les premiers ''gaz manufacturés'' servent à l'[[éclairage public|éclairage des villes]] et prennent donc le nom de [[gaz d'éclairage]] |
Les premiers ''gaz manufacturés'' servent à l'[[éclairage public|éclairage des villes]] et prennent donc le nom de [[gaz d'éclairage]] |
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;Gaz de ville |
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Le ''[[gaz d'éclairage]]'' sert par la suite de combustible pour les [[turbine]]s et [[moteur]]s, pour le [[chauffage]] ainsi que la [[cuisson]]. L'appellation ''[[gaz de ville]]'', provient du fait que le ''[[gaz d'éclairage]]'' est essentiellement distribué dans les [[ville]]s et ne sert désormais plus seulement à s'éclairer.. De nos jours l'appellation ''gaz de ville'' recouvre indifféremment et selon les régions, le gaz produit à partir de la [[houille]], ou le [[gaz naturel]] distribué à l'usager<ref>[http://www.cnrtl.fr/definition/gaz gaz] définition du [[Centre national de ressources textuelles et lexicales]] sur le site [http://www.cnrtl.fr cnrtl.fr ]</ref>. |
Le ''[[gaz d'éclairage]]'' sert par la suite de combustible pour les [[turbine]]s et [[moteur]]s, pour le [[chauffage]] ainsi que la [[cuisson]]. L'appellation ''[[gaz de ville]]'', provient du fait que le ''[[gaz d'éclairage]]'' est essentiellement distribué dans les [[ville]]s et ne sert désormais plus seulement à s'éclairer.. De nos jours l'appellation ''gaz de ville'' recouvre indifféremment et selon les régions, le gaz produit à partir de la [[houille]], ou le [[gaz naturel]] distribué à l'usager<ref>[http://www.cnrtl.fr/definition/gaz gaz] définition du [[Centre national de ressources textuelles et lexicales]] sur le site [http://www.cnrtl.fr cnrtl.fr ]</ref>. |
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;Pouvoir éclairant |
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{{article détaillé|Pouvoir éclairant}} |
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Les première rationalisation en vu de la quantification du ''[[pouvoir éclairant]]'' apparaissent avec l'invention du [[gaz d'éclairage]] en [[1785]] et ses développements à partir de [[1816]] à [[Paris]], pour lequel il fallu faire des choix importants en ce qui concerne la source d'approvisionnement des gaz, et le choix des luminaires. La [[photométrie]] discipline souvent délaissée y trouvera matière à évoluer |
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==Les gaz manufacturés== |
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== Gaz de bois == |
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=== Gaz de bois === |
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{{Article détaillé|Gaz de bois}} |
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Le gaz de bois est le gaz mis au point entre [[1785]] et [[1786]], en [[France]], par l'ingénieur [[Philippe Lebon]]. Il est obtenu par [[distillation]] du [[bois]]. |
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== Gaz de houille == |
=== Gaz de houille === |
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{{Article détaillé|Gaz de houille}} |
{{Article détaillé|Gaz de houille}} |
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Le ''[[gaz de houille]]'' est le gaz découvert et diffusé par par l'ingénieur anglais [[William Murdoch]] et l'inventeur allemand [[Frédéric-Albert Winsor]]. C'est le ''gaz manufacturé'' le plus utilisé à partir de [[1800]]-[[1810]]. |
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Ils fabriquent en Angleterre, un gaz à partir de la [[houille]], le [[gaz de houille]]. Le ''Gaz de houille'' est nommé ''[[gaz light]]'' par [[William Murdoch]], en [[France]], "[[gaz hydrogène]] carburé". (Le [[gaz de houille]] ne doit pas être confondu avec le [[gaz de couche]], un gaz, principalement constitué de [[méthane]], qui est piégé ([[adsorption|adsorbé]]) au cœur de la matrice solide du [[charbon]] dans les bassins houillers.) |
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La houille est loin de n’être que du [[carbone]]. Pour 10 atomes de carbone on y compte 8 atomes d’[[hydrogène]] en moyenne provenant d’[[hydrocarbure aromatique|hydrocarbures aromatiques]] condensés dérivés du [[naphtalène]], de l’[[anthracène]], du [[phénanthrène]] et de leurs homologues supérieurs. En outre elle renferme toujours plus ou moins de [[soufre]] qui conduit, lors de la [[cokéfaction]], à un gaz particulièrement toxique et malodorant, le [[sulfure d'hydrogène]] {{fchim|H|2|S}}<ref name="Ours"/>. |
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La [[distillation]] ([[pyrolyse]]) du charbon permet d'obtenir<ref>Ibrahima Sakho. Guide pratique du lycéen - Chimie Première S. Éditions Publibook 2010[http://books.google.be/books?id=5U2Bq0xyBNcC&lpg=PA52&dq=pyrolyse%20houille&hl=fr&pg=PA52#v=onepage&q=pyrolyse%20houille&f=false Livre numérique google]</ref>{{,}}<ref name="Ours"/>: |
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* Un gaz brut riche en [[hydrogène]]({{fchim|H|2}}), [[méthane]]({{fchim|CH|4}}), [[monoxyde de carbone]]({{fchim|CO}}) ; un peu de [[Dioxyde de carbone]] ({{fchim|CO|2}}) ainsi que l’inévitable [[sulfure d'hydrogène]] ({{fchim|H|2|S}}) ; des traces de [[mercaptan]]s et autres impuretés. Murdoch qui ignorait bien sûr le détail de cette composition appelait tout simplement son gaz le [[gas light]] (terme plus convenable que [[gaz hydrogène]]). Il en retirait environ {{unité|250|litres}} par kilogramme de charge. |
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* Un [[goudron]] de houille liquide riche en composés [[aromatique]]s et [[polyaromatique]]s alors utilisé pour le [[calfatage]] et qui deviendra le produit de base de la [[carbochimie]] (sa distillation à 400 °C permet d'obtenir du [[benzène]], [[toluène]], [[xylène]], [[aniline]], [[phénol]], [[naphtalène]] et [[anthracène]]) |
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* 75% de carbone impur, le [[Coke (charbon)|coke]], restant dans la [[cornue]], et dont la vente à elle seule couvrait le prix d’achat de la houille. |
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En [[1807]], Le gaz de houille avait des défauts multiples<ref name="Ours"/>: |
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* Une odeur pestilentielle due pour l’essentiel au [[sulfure d'hydrogène]] ({{fchim|H|2|S}}). |
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* le noircissement des peintures contenant de la céruse (carbonate basique de plomb) sous l’effet soit du {{fchim|H|2|S}}, soit de son produit de combustion le Dioxyde de soufre ({{fchim|SO|2}}. De cet inconvénient naîtra toutefois un progrès : le développement (modeste) des peintures à base de [[blanc de zinc]], beaucoup moins toxiques et ne noircissant pas. |
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* l’excès de Dioxyde de carbone({{fchim|CO|2}}) qui tend à diminuer le pouvoir éclairant. |
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* les résidus de [[goudron]] qui ont pour effet d’encrasser les canalisations. |
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* enfin la présence d’[[aérosol]]s et d’une manière générale de condensables qui, avec les fluctuations de température, présentent la fâcheuse propriété de se rassembler, en phase liquide, dans les parties basses de l’installation, provoquant de graves perturbations dans le fonctionnement général du réseau. L’expression populaire "Y’a d’l’eau dans le gaz" nous en est restée pour signifier une situation assez conflictuelle. |
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Le gaz de houille devra subir des transformations d'épuration qui seront entièrement réalisées par l'anglais {{lien|Samuel Clegg|lang=en}} |
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Le [[gaz de houille]] obtenu dans une [[usine à gaz]] en [[1970]] a un pouvoir calorifique entre 5000 et 5800 calories/m3 (ce qui signifie qu'un m3 de gaz peut élever d'un degré la température de 5200 à 5800 [[litre]]s d'eau). Le gaz est alors mélangé à une certaine quantité de [[gaz à l'air]] et de [[gaz à l'eau]]. Comme ces gaz ont un pouvoir calorifique plus faible, l'ensemble donne au gaz de ville un pouvoir calorifique plus faible entre 4000 et 5000 calories/m3. Le gaz épuré est incolore. |
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!!! En volume!!En poids |
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|Hydrogène||50%||8,4% |
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|Méthane||32%||41,6% |
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|Oxyde de carbone||8%||18,8% |
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|Éthylène et autres hydrocarbures||4%||9,4% |
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|Azote||3%||7,1% |
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|Anhydride carbonique||2%||7,4% |
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|Benzol et produits voisins||1%||7,3% |
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== Gaz d'huile == |
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La fabrication du gaz de l'huile a été découverte et établie en Angleterre par un certain Taylor vers [[1830]]. |
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{{citation|L'appareil que l'on emploie à cet effet est fort simple. Il se compose d'un cylindre de fonte que l'on porte au rouge naissant, et dans lequel on fait couler l'huile; le cylindre est rempli de pierres ou plus souvent de fragments de coke, afin de présenter plus de surface. Un tuyau fait arriver l'huile dans cet appareil; elle se réduit en vapeurs qui traversent toute la longueur du cylindre. A l'autre extrémité du cylindre se trouve adapté un second tuyau qui conduit le gaz dans un vase rempli d'huile, afin qu'il y dépose la portion huileuse qui a échappé à l'action de la chaleur; enfin de là il se rend dans un gazomètre d'où on le distribue suivant les besoins. Les produits de la décomposition des matières grasses par la méthode qui vient d'être décrite varient beaucoup suivant la température. Au rouge naissant, elles donnent, en ne laissant presque pas de résidu, de l'oxyde de carbone, du gaz oléfiant, des hydrogènes carbonés en vapeurs et fort volatils, du gaz des marais et de petites quantités d'hydrogène libre; à des températures plus élevées, on obtient plus de charbon; la quantité du gaz défiant et des autres hydrogènes carbonés diminue, celle du <ref>« gaz des marais » ancienne appellation du [[méthane]]</ref> augmente au contraire, de sorte que par là le pouvoir éclairant du produit s'affaiblit beaucoup<ref>Justus Liebig, Gerhardt. Traité de chimie organique 1842 ([http://books.google.be/books?id=mpeP9p3bHqoC&hl=fr&pg=PP7#v=onepage&q&f=false Livre numérique Google])</ref>.}} |
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Les expériences menées vers [[1850]] pour obtenir du [[gaz d'huile]] se sont avérées concluantes. {{citation|Des expériences de [[Michael Faraday|M. Faraday]] et de M. Thomas Dewis ont démontré que le pouvoir illuminant du gaz obtenu de l'huile était environ trois fois celui du gaz du charbon, et de plus, que chaque heure consume environ quatre fois plus de gaz de charbon que de gaz huileux. On emploie maintenant les huiles de baleine, de colza, etc., et même les semences oléagineuses pour l'extraction du gaz olifiant, et on le purifie, comme nous l'avons dit, en lui faisant traverser de la chaux suspendue ou délayée dans l'eau<ref name="Monbrion">Monbrion (M.) "Dictionnaire universel du commerce, de la banque et des manufactures ...: Par une société de négocians et de manufacturiers " A. Delahays, 1851[http://books.google.be/books?id=CHILAQAAIAAJ&dq=compagnies%20du%20gaz&hl=fr&pg=PA913#v=onepage&q=compagnies%20du%20gaz&f=false Livre numérique google]</ref>.}} |
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Les huiles végétales fournissent en général plus de gaz que celle retirée des animaux<ref name="Treuttel">Archives des découvertes et des inventions nouvelles Volume 13. Treuttel et Würtz, 1821 ([http://books.google.be/books?id=Feo0AAAAMAAJ&lpg=PA388&ots=Z_yvDZ0qrv&dq=Taylor%20gaz%20d'huile&hl=fr&pg=PA388#v=onepage&q=Taylor%20gaz%20d'huile&f=false Livre numérique Google])</ref>. |
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L'avantage principal du ''[[gaz d'huile]]'', par rapport au ''[[gaz de houille]]'' est l'absence de [[sulfure d'hydrogène]] nécessitant une épuration chez ce dernier. Par contre la combustion du [[gaz d'huile]] consomme deux fois plus d'[[oxygène]] que le ''gaz de houille''<ref>Bulletin des sciences technologiques. Imprimerie de Fain, 1824 ([http://books.google.be/books?id=mpeP9p3bHqoC&dq=Gaz%20%C3%A0%20l'huile&hl=fr&pg=PA258#v=onepage&q=gaz&f=false Livre numérique Google])</ref>. |
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Autre désavantage sur le ''gaz de houille'', la distillation de la houille produit du [[coke]], dont la vente à elle seule couvre le prix d’achat de la [[houille]]. La distillation de l'[[huile]] ne produit aucun produit comparable. |
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Le [[gaz d'huile]] seul sera exploité avec plus ou moins de succès avant d'être remplacé par le [[gaz de houille]], plus intéressant économiquement. |
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=== Gaz d'huile === |
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[[Augustin Fresnel|Fresnel]] s'y intéressa<ref>[[Augustin Fresnel]] Œuvres complètes d'Augustin Fresnel: "Phares et appareils d'éclairage". Imprimerie impériale, [[1870]] [http://books.google.be/books?id=t-A9AQAAIAAJ&dq=gaz%20d'huile&hl=fr&pg=PR53#v=onepage&q=gaz%20d'huile&f=false Livre numérique google]</ref> et certain [[phare]]s en seront équipés (Exemple: [[Tourelle de la Plate]]). |
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{{Article détaillé|Gaz d'huile}} |
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La fabrication du ''[[gaz d'huile]]'' a été découverte et établie en Angleterre par un certain Taylor vers [[1830]]. Le gaz d'huile seul sera exploité avec plus ou moins de succès (notamment dans des [[phare]]s) avant d'être remplacé par le [[gaz de houille]], plus intéressant économiquement. |
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== Gaz de résine == |
=== Gaz de résine === |
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Des expériences réalisées à [[Anvers]] vers [[1837]] montrent que le pouvoir éclairant du [[gaz de résine]] est deux fois supérieur au [[gaz de houille]]<br /> Ainsi, la ville de [[Gand]] fut dans un premier temps éclairée au gaz de [[Résine (végétale)|résine]]; mais ce gaz ne donnant aucun résidu (la houille donne du [[Coke (charbon)|coke]], qui se vend aussi cher que la [[houille]] elle-même, de sorte que le gaz ne coûte presque rien), la compagnie anglaise responsable de l'éclairage à [[Gand]], abandonna le [[gaz de résine]] pour le [[gaz de houille]]<ref name="Bruxelles"> Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles. Mémoires couronnés par l'Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles, volume 13 ; volume 1837 [http://books.google.be/books?id=K1sTAAAAQAAJ&hl=fr&pg=PP7#v=onepage&q&f=false (Livre numérique Google)]</ref>. |
Des expériences réalisées à [[Anvers]] vers [[1837]] montrent que le pouvoir éclairant du [[gaz de résine]] est deux fois supérieur au [[gaz de houille]]<br /> Ainsi, la ville de [[Gand]] fut dans un premier temps éclairée au gaz de [[Résine (végétale)|résine]]; mais ce gaz ne donnant aucun résidu (la houille donne du [[Coke (charbon)|coke]], qui se vend aussi cher que la [[houille]] elle-même, de sorte que le gaz ne coûte presque rien), la compagnie anglaise responsable de l'éclairage à [[Gand]], abandonna le [[gaz de résine]] pour le [[gaz de houille]]<ref name="Bruxelles"> Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles. Mémoires couronnés par l'Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles, volume 13 ; volume 1837 [http://books.google.be/books?id=K1sTAAAAQAAJ&hl=fr&pg=PP7#v=onepage&q&f=false (Livre numérique Google)]</ref>. |
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== Gaz de tourbe == |
=== Gaz de tourbe === |
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Les expériences menées vers [[1850]] pour obtenir du [[gaz de tourbe]] ne furent pas concluantes, le pouvoir éclairant du gaz de tourbe étant trop faible<ref name="Monbrion"/>. |
Les expériences menées vers [[1850]] pour obtenir du [[gaz de tourbe]] ne furent pas concluantes, le pouvoir éclairant du gaz de tourbe étant trop faible<ref name="Monbrion">Monbrion (M.) "Dictionnaire universel du commerce, de la banque et des manufactures ...: Par une société de négocians et de manufacturiers " A. Delahays, 1851[http://books.google.be/books?id=CHILAQAAIAAJ&dq=compagnies%20du%20gaz&hl=fr&pg=PA913#v=onepage&q=compagnies%20du%20gaz&f=false Livre numérique google]</ref>. |
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En [[1870]],{{Citation|ce gaz jouit d'un assez grand pouvoir éclairant. La tourbe introduite dans une [[Cornue (industrie)|cornue]] chauffée au rouge sombre donne immédiatement un mélange de gaz permanents et de vapeurs, susceptibles de condensation en un liquide oléagineux. Le gaz, par lui-même, est peu éclairant; mais l'huile de tourbe, séparée et soumise à une nouvelle distillation, se résout tout entière en un gaz riche en hydrocarbures éclairants. On mêle les deux gaz et on obtient un gaz combustible dont le pouvoir éclairant est supérieur à celui du gaz de houille qui alimente Paris. D'après Foucault, le pouvoir éclairant de ce gaz de tourbe s'est maintenu entre des limites représentées par 150 et 300, le pouvoir éclairant du gaz de Paris étant représenté par 100<ref name="Wurtz">Charles Adolphe Wurtz, Jules Bouis. Dictionnaire de chimie pure et appliquée: comprenant la chimie organique et inorganique, la chimie appliquée à l'industrie, à l'agriculture et aux arts, la chimie analytique, la chimie physique et la minéralogie, Volume 2. Hachette, 1870([http://books.google.be/books?id=3YxDAAAAcAAJ&hl=fr&pg=PA681#v=onepage&q&f=false Livre numérique Google])</ref>.}} |
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==Gaz à l'eau== |
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Le '''[[gaz à l'eau]]''' est un [[gaz de synthèse]] produit par action de l'eau sur du [[charbon]] ou du [[coke (charbon)|coke]] incandescents. |
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===Gaz de pétrole=== |
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La réaction est la suivante : |
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En [[1870]], les pétroles se déversent depuis peu sur le marché. On songe à utiliser les résidus visqueux de leur distillation, lesquels sont à bas prix, pour la production du gaz d'éclairage: |
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:H<sub>2</sub>O + C = H<sub>2</sub> + CO |
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{{citation|On obtient ainsi un gaz d'assez belle qualité et qui, généralement exempt de soufre, n'exige guère qu'une simple épuration physique. Dans le système de M. Hirzel, de Leipzig, le. résidu visqueux de la distillation du pétrole coule par filet continu sur les parois d'une cornue en fonte chauffée au rouge cerise, et se convertit en gaz ou en goudrons. Ces derniers sont condensés et le gaz est dirigé dans un gazomètre. Ce système, applicable seulement à une fabrication limitée et usité dans des cas spéciaux, fonctionne dans plusieurs localités en [[Allemagne]] et en [[Belgique]]. Cette mention nous paraît suffire, et nous ne reviendrons pas sur cette fabrication<ref name="Wurtz"/>.}} |
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Dans une usine à Narbonne en 1859: |
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===Gaz à l'eau=== |
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{{Article détaillé|Gaz à l'eau|Usine à gaz de Narbonne}} |
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Le ''[[gaz à l'eau]]'' est un [[gaz de synthèse]] produit par action de l'eau sur du [[charbon]] ou du [[coke (charbon)|coke]] incandescents. |
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===Gaz à l'air=== |
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{{Article détaillé|Gaz à l'air}} |
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==Gaz portatif== |
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Autorisée en [[1855]], l'usine à gaz de [[Narbonne]] est installée sur ce qui deviendra la première zone industrielle de la ville, près de l'Église Saint-Bonaventure. Symbole du progrès, la voie qui la dessert est appelée rue de l'Avenir (aujourd'hui rue Simon Castan)<ref name="wikiN">[http://www.wiki-narbonne.fr/index.php?title=Usine_%C3%A0_gaz Usine à gaz de Narbonne] sur [http://www.wiki-narbonne.fr/ wiki-narbonne.fr]</ref>. |
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{{article détaillé|Gaz portatif comprimé}} |
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En 1870 le gaz dit portatif, transporté dans la circulation à Paris et dans les communes suburbaines, est uniquement fourni par la distillation d'un schiste bitumineux appelé boghead. |
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==Gaz contemporains des gaz manufacturés== |
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[[File:Usine à Gaz. Narbonne.jpg|thumb|Usine à Gaz. Narbonne]] |
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=== Acétylène=== |
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A [[Narbonne]] c'est le [[charbon de bois]] qui est utilisé pour la production du [[gaz à l'eau]]. |
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{{article détaillé|Acétylène|lampe à acétylène}} |
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L'acétylène fût également utilisé à petite échelle dans des applications d'[[éclairage public]]. La réaction permettant d'obtenir ce gaz n'est pas une distillation (Ce qui l'exclue des gaz manufacturé si le critère des gaz manufacturés est la distillation), toutefois il se trouva mis en concurrence avec le [[gaz de houille]]. |
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Les premiers essai de [[gaz à l'eau]] mettent en relief la présence de 20 à 21% de monoxyde de carbone, ce qui en fait un gaz toxique et impropre à l'éclairage. Mais en modifiant le procédé (en soustrayant l'[[acide carbonique]] avant qu'il ne se transforme en monoxyde carbone) , on obtint plus que 4à 5% de monoxyde carbone, ce qui comparé aux 12% du gaz de houille en fait un gaz très satisfaisant. |
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La réaction entre la vapeur d'eau se fait dans des cornues en fonte chauffées au rouge-orange. Ces cornues en forme de berceau (1m90x0,39mx0,33m) sont pourvues d'injecteurs pour la vapeur d'eau. L'expérience montre que les fours contenant cinq cornues sont les plus avantageux. La vapeur d'eau est préparée sur le côté dans une chaudière chauffée à la [[houille]] et injectée à une pression de 5 à 6 [[Atmosphère technique (unité)|atmosphères]]. Les injecteurs sont pourvus de capsules de terre réfractaire (80 à 90 par cornue) pour éviter l'obstruction par oxydation du fer au contact de l'eau. Leur disposition font que la vapeur va lécher la surface de [[charbon de bois]] incandescent. |
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Les cornues contiennent de 75 à 80 kilogrammes de charbon de bois. Le chargement des cornues se fait toutes les cinq heures. Le travail de maintenance est moins important que pour le gaz de houille. 1 mètre cube de gaz requiert 324 grammes de charbon de bois et 4791 grammes de houille. |
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Le gaz obtenu passe dans des réfrigérants et ensuite des épurateurs dont le but est de délester le gaz de l'acide carbonique venu avec l'hydrogène. Cette épuration se fait au moyen de la [[chaux hydratée]] placée su des cribles. Pour obtenir 800 mètres cubes d'[[hydrogène]], il faut 1 tonne de [[chaux vive]], ce qui par rapport au [[gaz de houille]] est énorme. Pour éteindre cette chaux vive il faut 321 kilogrammes d'eau si bien qu'au final on se retrouve avec 2 tonnes de de [[chaux éteinte]] : des amas de carbonates de chaux s'accumulent aux abords de l'usine. Ce résidu est vendu pour la confection de [[mortier]]s mais est pressentie comme [[engrais]]. |
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Le gaz est stocké dans deux [[gazomètre]]s en tôle contenant 460 mètres cubes chacun. Les [[tuyau]]x dont on s'est servi pour les [[canalisation]]s sont de en tôle de fer, étamé à l'intérieur, recouverts d'une épaisse couche de bitume imprégné de sable à l'extérieur. |
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En [[1855]], Narbonne qui compte 12000 habitants, est éclairée par 214 becs. Chez les particuliers on en trouve 150. Chaque jour sont consommés 650 ou 700 mètres cubes<ref> B. Verver L' éclairage au gaz à l'eau à Narbonne et l'éclairage au gaz Leprince examinés et comparés à l'éclairage au gaz de houille ordinaire; F. Renard, 1859 ([http://books.google.be/books?id=6H1FAAAAcAAJ&hl=fr&pg=PP7#v=onepage&q&f=false Livre numérique Google])</ref>. |
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Autour de [[1885]], d'importants agrandissements sont effectués par la [[Compagnie Générale du Gaz pour la France et l'étranger]] qui sera nationalisée en [[1946]] au sein de [[Gaz de France]]. |
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Après la fermeture en [[1967]], les bâtiments non réutilisables sont détruits<ref name="wikiN"/> |
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== L' acétylène== |
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L'acétylène fût également utilisé à petite échelle dans des applications d'éclairage public. La réaction permettant d'obtenir ce gaz n'est pas une distillation (Ce qui l'exclue des gaz manufacturé si le critère des gaz manufacturés est la distillation), toutefois il se trouva mis en concurrence avec le [[gaz de houille]]. |
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Ainsi la Ville de [[Callac]] située dans le [[département français|département]] des [[Côtes-d'Armor]] et la [[région Bretagne]] s’équipe d’un éclairage public à acétylène en [[1904]]. Ce système d'éclairage dura jusqu'à la fin de la [[Première Guerre mondiale]] et les années 20 virent l'arrivée de l'éclairage électrique. L’acétylène arrivait un peu tard pour remplacer dans l’[[éclairage public]] le [[gaz de ville]] dont l’utilisation avait été révolutionnée en [[1886]] par l’emploi du [[Manchon à incandescence|manchon]] dû à [[Carl Auer von Welsbach]]; si, en [[1910]], un millier de villes avaient adopté l’acétylène, le développement de l’éclairage électrique allait s’opposer à l’extension de cette utilisation<ref>La Ville de Callac s’équipe d’un éclairage public à acétylène en 1904. Sur un [http://joseph.lohou.perso.sfr.fr/Callac-de-Bretagne/eclairagepublic1904.html site] consacré à Callac-de-Bretagne</ref>. |
Ainsi la Ville de [[Callac]] située dans le [[département français|département]] des [[Côtes-d'Armor]] et la [[région Bretagne]] s’équipe d’un éclairage public à acétylène en [[1904]]. Ce système d'éclairage dura jusqu'à la fin de la [[Première Guerre mondiale]] et les années 20 virent l'arrivée de l'éclairage électrique. L’acétylène arrivait un peu tard pour remplacer dans l’[[éclairage public]] le [[gaz de ville]] dont l’utilisation avait été révolutionnée en [[1886]] par l’emploi du [[Manchon à incandescence|manchon]] dû à [[Carl Auer von Welsbach]]; si, en [[1910]], un millier de villes avaient adopté l’acétylène, le développement de l’éclairage électrique allait s’opposer à l’extension de cette utilisation<ref>La Ville de Callac s’équipe d’un éclairage public à acétylène en 1904. Sur un [http://joseph.lohou.perso.sfr.fr/Callac-de-Bretagne/eclairagepublic1904.html site] consacré à Callac-de-Bretagne</ref>. |
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La [[lampe à acétylène]] (ou lampe à carbure) est un moyen d'éclairage le plus souvent portable. Elle a été conçue par le [[France|Français]] [[Henri Moissan]] en [[1892]]. La source lumineuse est la flamme de combustion du gaz [[acétylène]], celui-ci résultant de la réaction de l'[[eau]] sur le [[carbure de calcium]] tous deux contenus dans la lampe. |
La [[lampe à acétylène]] (ou lampe à carbure) est un moyen d'éclairage le plus souvent portable. Elle a été conçue par le [[France|Français]] [[Henri Moissan]] en [[1892]]. La source lumineuse est la flamme de combustion du gaz [[acétylène]], celui-ci résultant de la réaction de l'[[eau]] sur le [[carbure de calcium]] tous deux contenus dans la lampe. |
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L'[[acétylène]] est un [[composé chimique]] [[hydrocarbure]] de la classe des [[alcyne]]s de [[formule brute]] [[Carbone|C]]<sub>2</sub>[[Hydrogène|H]]<sub>2</sub>. Il a été découvert par {{Lien|fr=Edmund Davy|lang=en}} en [[Angleterre]] en [[1836]]. En [[1862]] l'acétylène peut être synthétisé grâce au [[chimiste]] français [[Marcellin Berthelot]] qui parvient à fabriquer ce gaz à partir de [[Carbone]] et d'[[hydrogène]] sous l'action d'un [[arc électrique]]. En [[1892]], le gaz acétylène est produit de manière industrielle grâce au procédé découvert par le [[pharmacien]] [[France|français]] [[Henri Moissan]] pour fabriquer du carbure de calcium par la fusion du [[coke]] et du [[calcaire]] à très haute température dans un four à [[arc électrique]]. Au canada, un autre chercheur va obtenir les |
L'[[acétylène]] est un [[composé chimique]] [[hydrocarbure]] de la classe des [[alcyne]]s de [[formule brute]] [[Carbone|C]]<sub>2</sub>[[Hydrogène|H]]<sub>2</sub>. Il a été découvert par {{Lien|fr=Edmund Davy|lang=en}} en [[Angleterre]] en [[1836]]. En [[1862]] l'acétylène peut être synthétisé grâce au [[chimiste]] français [[Marcellin Berthelot]] qui parvient à fabriquer ce gaz à partir de [[Carbone]] et d'[[hydrogène]] sous l'action d'un [[arc électrique]]. En [[1892]], le gaz acétylène est produit de manière industrielle grâce au procédé découvert par le [[pharmacien]] [[France|français]] [[Henri Moissan]] pour fabriquer du carbure de calcium par la fusion du [[coke]] et du [[calcaire]] à très haute température dans un four à [[arc électrique]]. Au canada, un autre chercheur va obtenir les même résultats: [[Léopold Wilson]]. Avec l'industrialisation du carbure de calcium en Europe et aux États-Unis, on va pouvoir développer des systèmes d'éclairage autonomes, dés générateurs miniatures qui vont très simplement domestiquer cette réaction entre l'eau et le carbure<ref>Histoire des lampes à carbure sur [http://www.acethylene.com/ acethylene.com] site dédié à la [[Lampe à acétylène]]</ref>. |
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==Lumière oxhydrique== |
===Lumière oxhydrique=== |
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{{article détaillé|Lumière oxhydrique}} |
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La ''[[lumière oxhydrique]]'' dite également ''lumière Drummond'', contemporaine des ''gaz manufacturés'' est émise par un bloc de [[Matériau réfractaire|matière réfractaire]] porté à l'incandescence par la flamme d'un chalumeau oxhydrique (combinaison de l'[[oxygène]] et de l'[[hydrogène]]). Ce procédé, permettant d'obtenir une [[lumière]] très vive a été développé par [[Goldsworthy Gurney]], en 1823<ref>Porter, p. 137</ref>{{,}}<ref name="lami">Lami, p. 525</ref>. Cette source lumineuse fut ensuite utilisée par un officier de la marine [[Royaume-Uni|britannique]] [[Thomas Drummond]], lors d'une mission topographique. Drummond remplaça l'[[argile]] utilisée par Gurney par de la [[Chaux (matière)|chaux]] afin d'obtenir une lumière encore plus vive<ref name="lami" />. Comme « chaux », se dit « ''lime'' » en [[anglais]] et « lumière », « ''light'' », les anglophones nomment cette lumière « ''limelight'' ». |
La ''[[lumière oxhydrique]]'' dite également ''lumière Drummond'', contemporaine des ''gaz manufacturés'' est émise par un bloc de [[Matériau réfractaire|matière réfractaire]] porté à l'incandescence par la flamme d'un chalumeau oxhydrique (combinaison de l'[[oxygène]] et de l'[[hydrogène]]). Ce procédé, permettant d'obtenir une [[lumière]] très vive a été développé par [[Goldsworthy Gurney]], en 1823<ref>Porter, p. 137</ref>{{,}}<ref name="lami">Lami, p. 525</ref>. Cette source lumineuse fut ensuite utilisée par un officier de la marine [[Royaume-Uni|britannique]] [[Thomas Drummond]], lors d'une mission topographique. Drummond remplaça l'[[argile]] utilisée par Gurney par de la [[Chaux (matière)|chaux]] afin d'obtenir une lumière encore plus vive<ref name="lami" />. Comme « chaux », se dit « ''lime'' » en [[anglais]] et « lumière », « ''light'' », les anglophones nomment cette lumière « ''limelight'' ». |
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La douceur de la ''lumière oxhydrique'' et son bon [[Indice de rendu de couleur]] en fait un moyen d'éclairage de choix dans les [[théâtre]]s et autres lieux de spectacle à partir des [[années 1830]], mais l'on discuta en [[1868]] de la possibilité de l'utilisation de l'oxygène à la place du [[gaz de houille]] comme moyen d'[[éclairage public]]. Des expériences furent tentées pour abaisser le coût de production de l'oxygène et une première réalisation concrète sera réalisée sur la place de l'hôtel de ville à l'instigation du [[Georges Eugène Haussmann|barron Haussmann]] |
La douceur de la ''lumière oxhydrique'' et son bon [[Indice de rendu de couleur]] en fait un moyen d'éclairage de choix dans les [[théâtre]]s et autres lieux de spectacle à partir des [[années 1830]], mais l'on discuta en [[1868]] de la possibilité de l'utilisation de l'oxygène à la place du [[gaz de houille]] comme moyen d'[[éclairage public]]. Des expériences furent tentées pour abaisser le coût de production de l'oxygène et une première réalisation concrète sera réalisée sur la place de l'hôtel de ville à l'instigation du [[Georges Eugène Haussmann|barron Haussmann]]. |
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La plus importante des qualité de la lumière oxhydrique est {{citation|peut-être est sa parfaite innocuité; et, sous ce rapport, on peut dire que sa supériorité sur tous les autres modes d'éclairage en usage est absolue. En effet, cet éclairage, apportant avec lui le gaz combustible et le gaz comburant, n'a pas besoin d'emprunter à l'air ambiant l'oxygène qui est nécessaire à la combustion des autres gaz i il ne vicie donc pas l'air, et dispenserait, pour tous les éclairages intérieurs, de l'emploi des ventilateurs, ventouses, etc., indispensables aujourd'hui<ref>Mémoires et compte-rendu des travaux. Société des ingénieurs civils de France.1868. [http://books.google.be/books?id=IYQDAAAAYAAJ&hl=fr&pg=PA5#v=onepage&q&f=false Livre numérique Google]</ref>.}} |
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L'usage du dioxygène et de l'hydrogène comme [[gaz d'éclairage]] implique de dédoubler les canalisations, et l'emploi de régulateurs, pour maintenir exacte, la proportion des deux gaz à la sortie des brûleurs... |
L'usage du dioxygène et de l'hydrogène comme [[gaz d'éclairage]] implique de dédoubler les canalisations, et l'emploi de régulateurs, pour maintenir exacte, la proportion des deux gaz à la sortie des brûleurs... |
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==Gaz de synthèse == |
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En [[1923]], le [[procédé Fischer-Tropsch]] breveté par les [[Allemagne|allemands]] [[Franz Fischer]] et [[Hans Tropsch]], est à l'époque dédié à la valorisation du [[charbon]]. Le procédé repose sur la réduction catalytique des oxydes de carbone par l’hydrogène en vue de les convertir en hydrocarbure. Son intérêt est de produire un mélange d’hydrocarbures qui est ensuite [[Vapocraquage|hydrocraqué]] ([[Isomérie|hydroisomérisé]]) afin de fournir du carburant liquide synthétique (synfuel) et du gaz, à partir du charbon. |
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A l'occasion l’appellation ''[[gaz de synthèse]]'' ou ''[[syngas]]'' (abréviation de ''synthetic gas'') fait son apparition qui englobe les gaz manufacturés ainsi que les expériences modernes pour créer des gaz synthétique essentiellement à partir des quatre éléments les plus répandus dans la nature : le [[carbone]], l'[[oxygène]], l'[[hydrogène]] et l'[[azote]] |
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Version du 5 septembre 2011 à 14:38
Les gaz manufacturés désignent des gaz qui ont été fabriqués à partir de 1785, date de leur invention, dans des usines à gaz. Ils sont utilisés d'abord comme gaz d'éclairage, par la suite comme combustible pour les turbines et moteurs, pour le chauffage ainsi que la cuisson. Ces gaz furent remplacés par l'électricité dans leurs applications d'éclairage à partir de 1880, dans les autres applications par le gaz naturel aux environs de 1960. L'histoire du gaz manufacturé est liée à l'histoire de nos villes et des grands groupe énergétiques modernes.
Histoire
L'émergence du gaz d'éclairage et des gaz manufacturé est le résultat des recherches et inventions conjuguées du français Philippe Lebon, de l'anglais William Murdoch et de l'allemand Frédéric-Albert Winsor.
Composition
La plupart des gaz manufacturés contiennent principalement du dihydrogène, du méthane, de l'oxyde de carbone.
Définitions
- Distillation
La plupart des gaz manufacturés historique sont obtenus par distillation, c'est le terme qui est très largement utilisé dans les traités scientifiques du XIXe siècle. Il s'agirait en fait plutôt d' une pyrolyse (ou craquage thermique ou Cokéfaction Distillation sèche, en anglais: Distillation destructive). Dans l'acceptation moderne, la pyrolyse est la décomposition d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. La distillation est lui un procédé de séparation constituants d'un mélange homogène dont les températures d'ébullition sont différentes)
- Usine à gaz et cokeries
Les usine à gaz sont les usines qui furent mises en œuvre pour la production des gaz manufacturés, généralement à partir de houille (gaz de houille). Dans les usines à gaz, le coke, combustible précieux pour la sidérurgie est un sous produit de la production du gaz de houille.
Dans les cokeries, qui deviendront le principal fournisseur de gaz de ville par la suite, le gaz de houille, est un sous produit de la production du coke à partir de la houille. Le coke est principalement utilisé en sidérurgie.
Les usines à gaz sont abandonnées à partir de 1930.
- Gazomètre
Un gazomètre est un réservoir servant à stocker le gaz manufacturé ou le gaz naturel à température ambiante et à une pression proche de la pression atmosphérique. Le volume du réservoir varie selon la quantité de gaz qu'il contient, la pression étant assurée par une cloche mobile verticalement. Les plus grands gazomètres ont des capacités allant jusqu'à 350 000 m³, pour des structures atteignant plus de 60 mètres de diamètre.
- Gaz d'éclairage
Les premiers gaz manufacturés servent à l'éclairage des villes et prennent donc le nom de gaz d'éclairage
- Gaz de ville
Le gaz d'éclairage sert par la suite de combustible pour les turbines et moteurs, pour le chauffage ainsi que la cuisson. L'appellation gaz de ville, provient du fait que le gaz d'éclairage est essentiellement distribué dans les villes et ne sert désormais plus seulement à s'éclairer.. De nos jours l'appellation gaz de ville recouvre indifféremment et selon les régions, le gaz produit à partir de la houille, ou le gaz naturel distribué à l'usager[1].
- Pouvoir éclairant
Les première rationalisation en vu de la quantification du pouvoir éclairant apparaissent avec l'invention du gaz d'éclairage en 1785 et ses développements à partir de 1816 à Paris, pour lequel il fallu faire des choix importants en ce qui concerne la source d'approvisionnement des gaz, et le choix des luminaires. La photométrie discipline souvent délaissée y trouvera matière à évoluer
Les gaz manufacturés
Gaz de bois
Le gaz de bois est le gaz mis au point entre 1785 et 1786, en France, par l'ingénieur Philippe Lebon. Il est obtenu par distillation du bois.
Gaz de houille
Le gaz de houille est le gaz découvert et diffusé par par l'ingénieur anglais William Murdoch et l'inventeur allemand Frédéric-Albert Winsor. C'est le gaz manufacturé le plus utilisé à partir de 1800-1810.
Gaz d'huile
La fabrication du gaz d'huile a été découverte et établie en Angleterre par un certain Taylor vers 1830. Le gaz d'huile seul sera exploité avec plus ou moins de succès (notamment dans des phares) avant d'être remplacé par le gaz de houille, plus intéressant économiquement.
Gaz de résine
Des expériences réalisées à Anvers vers 1837 montrent que le pouvoir éclairant du gaz de résine est deux fois supérieur au gaz de houille
Ainsi, la ville de Gand fut dans un premier temps éclairée au gaz de résine; mais ce gaz ne donnant aucun résidu (la houille donne du coke, qui se vend aussi cher que la houille elle-même, de sorte que le gaz ne coûte presque rien), la compagnie anglaise responsable de l'éclairage à Gand, abandonna le gaz de résine pour le gaz de houille[2].
Gaz de tourbe
Les expériences menées vers 1850 pour obtenir du gaz de tourbe ne furent pas concluantes, le pouvoir éclairant du gaz de tourbe étant trop faible[3].
En 1870,« ce gaz jouit d'un assez grand pouvoir éclairant. La tourbe introduite dans une cornue chauffée au rouge sombre donne immédiatement un mélange de gaz permanents et de vapeurs, susceptibles de condensation en un liquide oléagineux. Le gaz, par lui-même, est peu éclairant; mais l'huile de tourbe, séparée et soumise à une nouvelle distillation, se résout tout entière en un gaz riche en hydrocarbures éclairants. On mêle les deux gaz et on obtient un gaz combustible dont le pouvoir éclairant est supérieur à celui du gaz de houille qui alimente Paris. D'après Foucault, le pouvoir éclairant de ce gaz de tourbe s'est maintenu entre des limites représentées par 150 et 300, le pouvoir éclairant du gaz de Paris étant représenté par 100[4]. »
Gaz de pétrole
En 1870, les pétroles se déversent depuis peu sur le marché. On songe à utiliser les résidus visqueux de leur distillation, lesquels sont à bas prix, pour la production du gaz d'éclairage:
« On obtient ainsi un gaz d'assez belle qualité et qui, généralement exempt de soufre, n'exige guère qu'une simple épuration physique. Dans le système de M. Hirzel, de Leipzig, le. résidu visqueux de la distillation du pétrole coule par filet continu sur les parois d'une cornue en fonte chauffée au rouge cerise, et se convertit en gaz ou en goudrons. Ces derniers sont condensés et le gaz est dirigé dans un gazomètre. Ce système, applicable seulement à une fabrication limitée et usité dans des cas spéciaux, fonctionne dans plusieurs localités en Allemagne et en Belgique. Cette mention nous paraît suffire, et nous ne reviendrons pas sur cette fabrication[4]. »
Gaz à l'eau
Le gaz à l'eau est un gaz de synthèse produit par action de l'eau sur du charbon ou du coke incandescents.
Gaz à l'air
Gaz portatif
En 1870 le gaz dit portatif, transporté dans la circulation à Paris et dans les communes suburbaines, est uniquement fourni par la distillation d'un schiste bitumineux appelé boghead.
Gaz contemporains des gaz manufacturés
Acétylène
L'acétylène fût également utilisé à petite échelle dans des applications d'éclairage public. La réaction permettant d'obtenir ce gaz n'est pas une distillation (Ce qui l'exclue des gaz manufacturé si le critère des gaz manufacturés est la distillation), toutefois il se trouva mis en concurrence avec le gaz de houille.
Ainsi la Ville de Callac située dans le département des Côtes-d'Armor et la région Bretagne s’équipe d’un éclairage public à acétylène en 1904. Ce système d'éclairage dura jusqu'à la fin de la Première Guerre mondiale et les années 20 virent l'arrivée de l'éclairage électrique. L’acétylène arrivait un peu tard pour remplacer dans l’éclairage public le gaz de ville dont l’utilisation avait été révolutionnée en 1886 par l’emploi du manchon dû à Carl Auer von Welsbach; si, en 1910, un millier de villes avaient adopté l’acétylène, le développement de l’éclairage électrique allait s’opposer à l’extension de cette utilisation[5].
La lampe à acétylène (ou lampe à carbure) est un moyen d'éclairage le plus souvent portable. Elle a été conçue par le Français Henri Moissan en 1892. La source lumineuse est la flamme de combustion du gaz acétylène, celui-ci résultant de la réaction de l'eau sur le carbure de calcium tous deux contenus dans la lampe.
L'acétylène est un composé chimique hydrocarbure de la classe des alcynes de formule brute C2H2. Il a été découvert par Edmund Davy en Angleterre en 1836. En 1862 l'acétylène peut être synthétisé grâce au chimiste français Marcellin Berthelot qui parvient à fabriquer ce gaz à partir de Carbone et d'hydrogène sous l'action d'un arc électrique. En 1892, le gaz acétylène est produit de manière industrielle grâce au procédé découvert par le pharmacien français Henri Moissan pour fabriquer du carbure de calcium par la fusion du coke et du calcaire à très haute température dans un four à arc électrique. Au canada, un autre chercheur va obtenir les même résultats: Léopold Wilson. Avec l'industrialisation du carbure de calcium en Europe et aux États-Unis, on va pouvoir développer des systèmes d'éclairage autonomes, dés générateurs miniatures qui vont très simplement domestiquer cette réaction entre l'eau et le carbure[6].
Lumière oxhydrique
La lumière oxhydrique dite également lumière Drummond, contemporaine des gaz manufacturés est émise par un bloc de matière réfractaire porté à l'incandescence par la flamme d'un chalumeau oxhydrique (combinaison de l'oxygène et de l'hydrogène). Ce procédé, permettant d'obtenir une lumière très vive a été développé par Goldsworthy Gurney, en 1823[7],[8]. Cette source lumineuse fut ensuite utilisée par un officier de la marine britannique Thomas Drummond, lors d'une mission topographique. Drummond remplaça l'argile utilisée par Gurney par de la chaux afin d'obtenir une lumière encore plus vive[8]. Comme « chaux », se dit « lime » en anglais et « lumière », « light », les anglophones nomment cette lumière « limelight ».
La douceur de la lumière oxhydrique et son bon Indice de rendu de couleur en fait un moyen d'éclairage de choix dans les théâtres et autres lieux de spectacle à partir des années 1830, mais l'on discuta en 1868 de la possibilité de l'utilisation de l'oxygène à la place du gaz de houille comme moyen d'éclairage public. Des expériences furent tentées pour abaisser le coût de production de l'oxygène et une première réalisation concrète sera réalisée sur la place de l'hôtel de ville à l'instigation du barron Haussmann.
L'usage du dioxygène et de l'hydrogène comme gaz d'éclairage implique de dédoubler les canalisations, et l'emploi de régulateurs, pour maintenir exacte, la proportion des deux gaz à la sortie des brûleurs...
Gaz de synthèse
En 1923, le procédé Fischer-Tropsch breveté par les allemands Franz Fischer et Hans Tropsch, est à l'époque dédié à la valorisation du charbon. Le procédé repose sur la réduction catalytique des oxydes de carbone par l’hydrogène en vue de les convertir en hydrocarbure. Son intérêt est de produire un mélange d’hydrocarbures qui est ensuite hydrocraqué (hydroisomérisé) afin de fournir du carburant liquide synthétique (synfuel) et du gaz, à partir du charbon.
A l'occasion l’appellation gaz de synthèse ou syngas (abréviation de synthetic gas) fait son apparition qui englobe les gaz manufacturés ainsi que les expériences modernes pour créer des gaz synthétique essentiellement à partir des quatre éléments les plus répandus dans la nature : le carbone, l'oxygène, l'hydrogène et l'azote
Voir aussi
Réaction du gaz à l'eau
Gaz mixte
Gaz pauvre
Notes et références
- gaz définition du Centre national de ressources textuelles et lexicales sur le site cnrtl.fr
- Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles. Mémoires couronnés par l'Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles, volume 13 ; volume 1837 (Livre numérique Google)
- Monbrion (M.) "Dictionnaire universel du commerce, de la banque et des manufactures ...: Par une société de négocians et de manufacturiers " A. Delahays, 1851Livre numérique google
- Charles Adolphe Wurtz, Jules Bouis. Dictionnaire de chimie pure et appliquée: comprenant la chimie organique et inorganique, la chimie appliquée à l'industrie, à l'agriculture et aux arts, la chimie analytique, la chimie physique et la minéralogie, Volume 2. Hachette, 1870(Livre numérique Google)
- La Ville de Callac s’équipe d’un éclairage public à acétylène en 1904. Sur un site consacré à Callac-de-Bretagne
- Histoire des lampes à carbure sur acethylene.com site dédié à la Lampe à acétylène
- Porter, p. 137
- Lami, p. 525
