Titel: Mathieu, über die Harzgasapparate.
Autor: Payen,
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. LXXX. (S. 434–442)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061080

LXXX. Bericht des Hrn. Payen über die Harzgasapparate des Hrn. P. Mathieu in Paris, Chaussée du Maine.

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. April 1836, S. 128.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Die Commission hat mehrere Male die Anstalt untersucht, in welcher Hr. Mathieu Leuchtgas aus Harz und verschiedene Harzöhle fabricirt. Man benuzt daselbst als Rohstoff das sogenannte trokene Pech (brai sec) und Colophonium, welche beide in der Umgegend von Bordeaux in großer Menge gewonnen, zugleich aber auch in beträchtlichen Quantitäten aus Nord-Amerika bezogen werden Ersteres ist bekanntlich der Rükstand, der bei der Destillation des Terpenthinöhles bleibt.

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Nachdem bereits in früheren Berichten über die Arbeiten Chaussénot's, der unseres Wissens der erste war, der die Umwandlung von Harz in Leuchtgas im Großen betrieb, und über die Leistungen der HH. Danré und Comp., welche in Belleville bei Paris und an einigen anderen Orten Frankreichs Harzöhl und Harzgas erzeugen, die Vortheile besprochen worden, welche die Beleuchtung mit Harzgas gewährt, beschränken wir uns hier lediglich auf die Andeutung jener Eigenthümlichkeiten, wodurch sich die Anstalt des Hrn. Mathieu auszeichnet.

Zu diesen gehört, daß in einem und demselben Ofen gleichzeitig das flüssige Harz, welches die Retorten zu speisen hat, das in dem Harze zurükgebliebene wesentliche Oehl, und ein Theil jenes Oehles gewonnen wird, welches bei der Verflüssigung durch Zersezung des Harzes durch die hohe Temperatur entsteht. Lezteres beträgt beiläufig den fünften Theil des angewendeten Rohstoffes, wechselt jedoch in der Menge.

Bei den bereits bekannten Methoden suchte man entweder alles Harz direkt in Gas umzuwandeln, oder man verwandelte es in Oehl, welches dann auf die gewöhnliche Weise in Gas zersezt wurde. Hr. Mathieu hingegen gewinnt aus dem trokenen Harze gleichzeitig Oehl und Gas: d.h. er verwandelt durch eine und dieselbe Operation einen Theil des Rohstoffes in Oehl, und den rükständigen Theil, der weniger Oehl geben würde, in Gas.

Eine zweite, noch wichtigere Verbesserung ergibt sich jedoch aus Folgendem. Das Harz, welches man in die Retorten übergehen läßt, wird nicht ganz in Gas umgewandelt, sondern ein Theil wird zu empyreumatischem Oehle, welches man in Frankreich zuweilen Condensation zu nennen pflegt, und welches den flüssigen Rükstand bildet. Die Quantität dieses Rükstandes ist in Bezug auf den angewendeten Rohstoff um so größer, je mehr Gas die Retorten innerhalb einer bestimmten Zeit liefern; er beträgt wenigstens immer 20 Proc. des Gewichtes des Harzes. Um seine Quantität so viel als möglich zu vermindern, war man gezwungen die Gaserzeugung gehörig zu mäßigen. Da es Hrn. Mathieu jedoch gelungen ist, aus diesem empyreumatischen Oehle mehrere nüzliche Producte zu gewinnen, so erwächst für ihn hieraus eine wesentliche Verminderung der Heizkosten, des Arbeitslohnes und der Abnüzung des Apparates.

Das bei der Umwandlung des Harzes in Leuchtgas erzeugte theerige Oehl gibt bekanntlich sehr flüchtige Oehle, kohlige lästige Rükstände und wenig Leuchtgas. Hr. Mathieu hingegen gewinnt aus demselben durch Destillation ein sehr dünnflüssiges und flüchtiges Oehl, |436| welches er entfärbt; ein fixes, dem Harzöhle ähnliches Oehl, und eine dike, öhlige Masse, welche beinahe wie Naphthalin aussieht.

Um das fixe Oehl zu reinigen, sezt er auf 400 Theile dem Gewichte nach einen Theil concentrirte Schwefelsäure zu, worauf er nach lebhaftem Schütteln 400 Theile Wasser von 50 bis 60° C. Wärme hinzugießt, und nach gehörigem Abklopfen und Sizenlassen das Oehl filtrirt. Er erhält auf diese Weise ein entfärbtes fixes Harzöhl, welches noch einen eigenthümlichen starken Geruch besizt; diesen entzieht er demselben, indem er einen Strom Wasserdampf hindurch leitet. Dieses sonderbare Resultat läßt sich erklären, wenn man annimmt, daß der Geruch dieses fixen Oehles durch eine geringe Quantität flüchtigen Oehles bedingt ist, wie dieß auch aus wiederholten, von Hrn. Frémy angestellten Versuchen hervorgeht. Man kann dieses fixe Oehl, welches mehrere Kaufleute in Paris zu guten Preisen abnehmen, zur Oehlmahlerei benuzen: besonders wenn man es durch Zusaz eines anderen, gleichfalls durch Zersezung des Harzes gewonnenen, mit dem Namen huile vive belegten und sehr flüchtigen Oehles rascher troknend macht. Wahrscheinlich dürfte es sich auch noch zu manchen anderen Zweken, namentlich zur Firnißbereitung, eignen.

Die Reinigung des empyreumatischen flüchtigen Oehles bewerkstelligt Hr. Mathieu, indem er dasselbe mir dem zehnten Theile seines Gewichtes Aezlauge (caustischer Natronlauge von 36° Baumé) stark schüttelt, hierauf sizen läßt, abgießt und filtrirt. Dieses Oehl, wovon man beiläufig 5 Proc. erhält, unterscheidet sich nicht wesentlich von dem Terpenthingeiste, und dürfte folglich wahrscheinlich zu denselben Zweken dienen.

Die dike, dem Naphthalin ähnliche Substanz scheint zum Anstreichen von Holz anwendbar.

Eine der Eigenthümlichkeiten des Mathieu'schen Apparates beruht ferner in der Methode, nach welcher das flüssig gewordene Harz eingetragen wird. Damit nämlich das Abfließen regelmäßiger von Statten gehe, läßt Hr. Mathieu eine kegelförmige Stange, welche durch eine im Boden des Speisungsbehälters befindliche Oeffnung läuft, beständig drehen und zugleich hin und her bewegen. Die Commission hat sich überzeugt, daß hiedurch der fragliche Zwek vollkommen erreicht wird. Sie hat sich ferner überzeugt, daß die Eisenstange hiebei eine solche Veränderung erleidet, daß man nunmehr statt des Eisens Kupfer anwendet, welches leztere bisher noch nicht wesentlich angegriffen wurde. Ein Mittel, welches Hr. Mathieu zum Schuze der blechenen Soden jener Kessel, in denen das Harz |437| destillirt wird, ausfindig gemacht zu haben glaubt, ist noch nicht genug erprobt.

Die Commission hat sich überzeugt, daß eine Retorte von demselben Rauminhalte, wie man sich ihrer gewöhnlich zur Steinkohlendestillation bedient, in der Anstalt der HH. Mathieu und Comp. stündlich 250 Kubikfuß Leuchtgas liefert; und daß ein Gasschnabel, der eben so viel Licht gibt, wie eine Carcel'sche Lampe, stündlich 2 Kubikfuß Gas verbraucht. Mehrere Anstalten und viele Privathäuser werden daher auch bereits mit diesem Gase beleuchtet, und überall verdrängt dasselbe mit Vortheil die verschiedenen Lampen, deren man sich früher bediente. Ein einziger Traiteur beleuchtet gegenwärtig sein Haus mit 74 Gasschnäbeln, während er früher 130 Zuglampen brauchte, und dabei keine so lebhafte, keine so angenehme und keine so gut vertheilte Beleuchtung hatte.

Hr. Mathieu hatte gewünscht, die Commission möchte die Ersparnisse, welche sein Verfahren bedingt, herstellen; die Commission glaubte jedoch nicht hierauf eingehen zu können, da es nicht leicht gewesen wäre, hiebei die nöthige strenge Genauigkeit zu erzielen. Sie gibt daher nur die von Hrn. Mathieu selbst vorgelegte Berechnung, der sie die Bemerkung beifügt, daß nach zahlreichen, vor ihr angestellten Versuchen das Pfund trokenes Harz nach Abzug der Nebenproducte 13 Kubikfuß Gas liefert.

Nach dieser Berechnung bedingt eine Fabrik, welche in 24 St. 1000 Kilogr. trokenes Harz verarbeitet, folgende tägliche Ausgaben:

1) 1000 Kilogr. trokenes Harz zu 22 Cent. der Kilogr. 220 Fr. – C.
2) Heizung von 5 Oefen, die zusammen 27 Hectoliter
Kohks verzehren, zu 2 Fr. 30 C.

62 –

10 –
Nämlich: ein Ofen, der ein Schmelzgefäß, welches
in 24 Stunden 1000 Kilogr. trokenes Harz in
flüssigen Zustand zu verwandeln und 250 zu
destilliren im Stande ist, verbraucht 4 1/2 Hectol.
Zwei Oefen, von denen jeder eine Retorte faßt,
verbrauchen 16 Hectol. Ein Ofen mit einem
Destillirkolben, aus welchem in 24 St. 250 Kil.
trokenes Harz destillirt werden können, verbraucht
4 Hectol. Ein Ofen, womit 400 Kilogr. Wasser auf
50 bis 60° erhizt werden, verbraucht 2 Hect.
3) Arbeitslohn, Aufsicht und Direction 40 – – –
Nämlich: zwei Heizer zu 3 Fr. einer; zwei Personen,
welche die Maschinerie, die zum Eintragen des
Harzes in die Retorten dient, in Bewegung
–––––––––––
322 Fr. 10 C.
|438| Transport 322 Fr. 10 C.
sezen, eine zu 3 Fr.; zwei Destillirer, einer zu 3 Fr.;
ein Aufseher zu 3 Fr.; zwei Werkführer zu 4 1/2 Fr.;
ein Director zu 10 Fr.
4) Die Administration jährlich 10,000 Fr., mithin täglich 28 – – –
5) Abnüzung der Apparate, jährlich 3000 Fr., mithin täglich 9 – – –
6) Aezlauge u. Schwefelsäure, jährlich für 3000 Fr.;
mithin täglich für
9 – – –
7) Auflage und Feuerassecuranz, jährlich 600 Fr.; täglich 2 – – –
8) Interessen eines Capitales von 150,000 Fr., welches
zur Gründung und zum Betriebe nöthig ist, zu 6
Proc., jährlich 9000 Fr., täglich
25 – – –
–––––––––––
Summa 395 Fr. 10 C.

Dagegen ergeben sich als Producte der 1000 Kilogr. trokenen Harzes, von denen 500 in Gas verwandelt werden, wovon jedes 20 Kubikfuß gibt, 13,000 Kubikfuß Gas. Die übrigen 500 Kilogr. liefern: 125 Kilogr. flüchtige Oehle, 310 Kilogr. fixe Oehle, 30 Kil. Naphthalin, und 20 Kilogr. kohligen Rükstand. Der Abgang beträgt 15 Kilogr.

Wir gehen nunmehr zur Beschreibung des Apparates über:

Fig. 1 ist ein Hauptdurchschnitt der Oefen, in denen das Harz in flüssigen Zustand verwandelt wird, und der Retorten, welche zur Bereitung des Gases dienen.

Fig. 2 ein Durchschnitt eines Reinigungsinstrumentes.

Fig. 3 zeigt die Details des unteren Theiles der Stange, woraus man ersieht, wie er in das Loch paßt, welches für ihn in der Tubulirung der Retorten angebracht ist.

Fig. 4 gibt die Details der Schwängel, womit die Stangen gehoben oder herabgesetzt werden.

Fig. 5 zeigt das Excentricum und die Rolle, woran dieses befestigt ist, von Vorne.

Fig. 6 ist ein Hauptgrundriß des Apparates.

Fig. 7 zeigt einen Aufriß von Vorne, und Fig. 8 das Profil des einen der Schließdekel der Retorten mit den Stegen, mit deren Hülfe die Schließung geschieht.

An sämmtlichen Figuren beziehen sich gleiche Buchstaben auf gleiche Gegenstände.

a ist der Kessel, in welchem die Schmelzung des trokenen Harzes |439| von Statten geht, und der mit einen mit zwei Handhaben versehenen Dekel b ausgestattet ist.

c der Ofen, der diesen Kessel und die beiden daranstoßenden Behälter heizt. Die in dem Grundrisse, Fig. 6, ersichtlichen Pfeile deuten die Richtung an, in der Wärme um diese Behälter herum circulirt.

d der Kolben, welcher das in dem Kessel a flüssig gewordene Harz aufnimmt, um daraus das in ihm enthaltene flüchtige Oehl und jenen Theil des fixen Oehles, den man daraus, gewinnen will, zu entbinden. Man öffnet zu diesem Zweke den Communicationshahn e. Die Dämpfe begeben sich, durch die Röhre f in die Schlangenwindungen, die zu deren Verdichtung dienen.

g ist ein Behälter, in den das flüssige Harz, welches des flüchtigen und eines Theiles des fixen Oehles beraubt worden ist, gelangt; der Uebergang wird durch Handhabung des Kolbens h einer kleinen Pumpe bewirkt.

i ist eine mit einem Hahne j versehene Röhre, durch welche das flüssig gewordene Harz in den Behälter g gelangt; und k eine andere Röhre, die die Dämpft aus diesem Behälter in ein Schlangenrohr leitet.

l ist ein Canal für den Rauch des Ofens.

m, m sind Röhren, die zur Vertheilung des flüssigen, in dem Behälter g befindlichen Harzes dienen.

n, n kleine Cylinder, welche durch die Röhren m, m mit Harz gespeist werden; und o, o Hähne, womit die Communication zwischen den Cylindern und, dem Behälter g hergestellt, oder unterbrochen wird.

p, p Cylinder, welche mit den Cylindern n concentrisch sind. Der Zwischenraum zwischen den beiden Cylindern ist mit Asche oder Sand angefüllt, der, indem er vom Ofen geheizt wird das Innere des Cylinders n warm erhält. Zwischen dem Cylinder p und dem Mauerwerke befindet sich gleichfalls Sand.

q, q sind cylindrische mit Kohks gefüllte Retorten, woraus jenes Harz fällt, welches unmittelbar in Gas verwandelt werden soll. Diese Retorten werden durch das auf dem Heerde r befindliche Feuer rothglühend erhalten; die Flamme circulirt in den Feuerzügen s, s unter und um die Retorten.

t eine kleine mit Kohksstükchen gefüllte Schale, auf welche das von den Cylindern n, n herabtropfende flüssige Harz fällt.

u, u die Tubulirungen der Retorten q; ihr Kopf ist mit einem kegelförmigen Loche, durch welches das Harz abfließen kann, versehen. Diese Tubulirungen haben einen ziemlich großen Durchmesser, damit das Harz beim Herabfallen deren Wände nicht berühre, weil |440| sonst kohlige Ansammlungen, die der Operation hinderlich wären, entstehen würden.

v, v senkrechte kupferne Stangen, welche, wenn sie gehoben werden, dem flüssigen Harze den Durchgang durch das kegelförmige Loch der kupfernen, in der Tubulirung u angebrachten Pfanne x eröffnen. Das Ende dieser Stange läuft spiz zu, damit es genau in das Loch der Pfanne einpaßt und dasselbe verschließt, wenn die Stange herabgesenkt ist. Man sieht diese ganze Einrichtung deutlicher aus Fig. 3.

y, y Schwängel, welche mit dem einen gabelförmigen Ende und den kegelförmigen Halsringen z die Stangen emporheben. Die entgegengesezten Enden dieser Schwängel oder Hebel, an denen sich zur Verminderung der Reibung die Reibungsrollen a' befinden, sind in excentrische, an der Rolle c' befestigte Reifen b' eingelassen. Man sieht dieß aus Fig. 5.

Um die Rolle c' laufen drei Schnüre, von denen zwei, nachdem sie über die kleinen Leitungsrollen 1, 2, 3, 4 gegangen, indem sie sich kreuzen, die horizontalen, an den vierekigen Enden der Stangen v, v aufgezogenen Rollen d' umschließen; während die dritte, zwischen den beiden ersteren befindliche Schnur e' mit irgend einer Triebkraft communicirt.

f', f' sind Regulirschrauben, womit man den Mittelpunkt der Bewegung der Schwängel höher oder tiefer stellen kann, um dadurch die Länge des Laufes der Stangen v zu reguliren.

g', g' ein Gebälk, auf welchem der eben beschriebene Mechanismus ruht.

h', h' senkrechte, vom Boden der Retorten auslaufende Röhren, die das Gas in einen großen cylindrischen Behälter i', die sogenannte Trommel (barillet), leiten. Leztere ist von zwei Gabeln k', k', die auf Tragsäulen befestigt sind, umklammert.

l' eine Ueberlaufröhre, durch die das empyreumatische Oehl, welches zugleich mit dem Gase erzeugt wird, in den Behälter m' abfließt.

n', n' sind kreisrunde, mit heißer Luft erfülle Räume, die die Tubulirungen u, u umgeben.

o', o' Ohren oder Lappen, auf denen diese Tubulirungen ruhen, und durch welche die Verbindungsbolzen p', p' gegen den direkten Einfluß des Feuers geschüzt werden. Der Zwischenraum zwischen o' und p' ist mit Lehm ausgefüttert.

q' die Röhre, welche das Gas aus der Trommel in die Gasometer leitet.

r', r' in Fig. 2 bezeichnet das am Boden der Trommel angesammelte empyreumatische Oehl. In dieses taucht der untere Rand |441| des Cylinders s' solcher Maßen unter, daß das Gas gezwungen ist, auf dieses in den Räumen t', t' enthaltene Oehl zu drüken, um sich in der Trommel ausbreiten zu können.

u' ein Instrument, dessen Stiel durch die lederne Stopfbüchse x' führt, und welches zur Beseitigung der kohligen Theile, die sich allenfalls an den inneren Wänden der Röhren h', h' ansezen könnten, dient.

Der zur Verschließung dienende Pfropf, den man in Fig. 7 und 8 im Auf- und Grundrisse ersieht, ist an einer Art von Galgen z' aufgehängt; die Achse dieses Galgens dreht sich zwischen den beiden Bändern a'', die mit den Retorten aus einem Stüke bestehen. Will man diesen Pfropf zum Behufe des Füllens der Retorte mit Kohks oder zum Behufe der Reinigung öffnen, so entfernt man, nachdem vorher die Schraube d'' nachgelassen worden ist, das Band b'' um so viel, als durch die punktirten Linien angedeutet ist, und bewegt es dann gegen sich. Durch dieses Manöver wird der Haken des Bandes von dem Halsringe der Retorte befreit, an welchem er festgemacht war; und stekt man hierauf eine Hebestange durch den Ring c'', so dreht sich der Pfropf um seine Angeln, so daß er sich öffnet. Um den Pfropf zu schließen, hebt man das Band empor, und zieht es, nachdem man seinen Haken in den Halsring der Retorte gebracht hat, mittelst der Schraube y'' fest an, indem man leztere mittelst eines Schraubenschlüssels umdreht. Man sieht hieraus, daß das Band eine rotirende Bewegung um seine Achse e'' und eine seitliche um den mit einem Schraubengewinde und einer Schraubenmutter versehenen Bolzen f'' besizt.

Der Apparat arbeitet auf folgende Weise. Wenn die Retorten beiläufig bis auf 800° erhizt worden sind, und der Behälter g mit flüssigem Harze erfüllt ist, öffnet man die Hähne o, o, um auf diese Weise eine Communication zwischen dem Behälter und den Cylindern n herzustellen. Dann hebt man die Stangen v, indem man die Stellung der Hebel y mittelst der Schraube f' regulirt. Läßt man hierauf die Triebkraft wirken, so läuft die Rolle c' um, und pflanzt die Bewegung an die horizontalen Rollen z und mithin an die Stangen v fort, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß 120 Umgänge auf die Minute kommen. Durch diese Bewegung der Stangen wird die Ansammlung kohliger Theile, welche allenfalls das kegelförmige Loch x verlegen und den Gang der Operation beeinträchtigen könnten, verhütet. So oft die an den Enden der Hebel y befindlichen Reibungsrollen von dem Excentricum b' entweichen, sinken die Stangen v unter fortwährendem Umlaufen durch ihr eigenes Gewicht herab, um die Oeffnung, durch die das Harz in die Retorten |442| abfließt, zu reinigen. Bei jeder neunten Umdrehung steigen die Stangen empor, und zwar in Folge des Drukes des Excentricums auf den Hebel y. Auf dieses Emporsteigen folgt unmittelbar das Abfließen einer gewissen Menge Harz, welches in den Retorten sogleich in Gas verwandelt wird. Das Gas gelangt zuerst in die Trommel i', um dann von hier aus durch die Röhre q' in den Gasometer zu treten. Das empyreumatische Oehl, welches sich in dem Behälter m' ansammelt, wird aus diesem herausgenommen, und auf die oben beschriebene Weise behandelt und gereinigt.

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