Titel: Fyfe, über die Anwendung des Wasserdampfes etc.
Autor: Fyfe, Andrew
Fundstelle: 1837, Band 66, Nr. XXVIII. (S. 143–153)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj066/ar066028

XXVIII. Ueber die Anwendung des Wasserdampfes zur Ersparung an Brennmaterial; von Dr. Andrew Fyfe.

Aus dem Edinburgh new Philosophical Journal. Julius 1837, S. 173.

Es ist schon lange bekannt, daß wenn Wasserdampf bei Ausschluß der Luft über rothglühende Holzkohle geleitet wird, sich eine brennbare Gasart entbindet, welche von einigen Chemikern als ein Kohlenwasserstoff betrachtet wurde. Ich habe über diesen Gegenstand Versuche angestellt, theils um die Zusammensezung der Gasart auszumitteln, theils auch um zu erfahren, welche Wirkung der Wasserdampf auf die gewöhnlichen Brennmaterialien während ihrer Verbrennung hat.

Die Gasart, welche man erhält, wenn Wasserdampf über weißglühende Holzkohle geleitet wird, wurde zuerst von Cruickshank und dann von Berthollet untersucht; jener war geneigt sie als eine Verbindung von Kohlenstoff, Wasserstoff und Wasser zu betrachten; 100 Kubikzoll derselben (welche 14,5 Gr. wiegen) enthalten nämlich nach ihm 4 Gr. Kohlenstoff, 1,3 Wasserstoff und 9 Wasser, während Berthollet aus seinen Versuchen schloß, daß sie aus 5 Gewichtstheilen Kohlenstoff und 4 Wasserstoff besteht. Aus diesen abweichenden Resultaten muß man schließen, daß entweder die Zusammensezung des entstehenden Gases nach seiner Bereitungsart eine verschiedene ist, oder daß die Versuche wegen der unvollkommenen analytischen Methoden der damaligen Zeit auf irrige Folgerungen führten.

Zu meinen Versuchen verschaffte ich mir das Gas dadurch, daß ich Wasserdampf durch eine Porzellanröhre leitete, welche an einigen Stellen mit Holzkohle und an anderen mit Kohks ausgestopft und in einem Ofen der Rothglühhize ausgesezt war; dabei gebrauchte ich jedoch immer die Vorsicht, daß ich die Röhre einige Zeit im Glühen erhielt, ehe ich den Dampf hineinströmen ließ. Das Gas wurde gewöhnlich über einer Wasserwanne aufgefangen. Anfangs war es etwas undurchsichtig, wurde aber bald durchsichtig. In Berührung mit Kalkwasser verminderte es sein Volum und das Wasser trübte sich, ein Beweis, daß es Kohlensäure enthält. In einem Falle, wo ich das Gas über Queksilber sammelte, betrug die Volumverminderung durch Kalkwasser 18 Proc. Nach Abscheidung der Kohlensäure war das specifische Gewicht des Gases in der Regel ungefähr 470; manchmal war es etwas größer, überstieg jedoch nie 480. In Berührung mit Luft erhizt, verbrennt es mit einer blauen Flamme, |144| Kohlensäure und Wasser erzeugend, was beweist, daß es Kohlenstoff und Wasserstoff enthält. Bei seiner Verbrennung unterscheidet es sich vom leichten Kohlenwasserstoffgase (Sumpfluft) nicht nur im Aussehen der Flamme, sondern auch dadurch, daß es ein anderes Verhältniß von Luft und Sauerstoff erfordert. Das leichte Kohlenwasserstoffgas läßt sich durch den elektrischen Funken nicht mehr entzünden, wenn es mit mehr als 2 1/4 Sauerstoff vermischt ist, während dieses Gas selbst mit seinem vierfachen Volum Sauerstoff gemischt, noch entzündet werden kann. Eigenthümlich ist auch die Wirkung des Platinschwamms auf dasselbe; treibt man nämlich das Gas gegen den Schwamm, so wirken sie bei der gewöhnlichen Temperatur nicht auf einander, ist aber der Schwamm vorher erhizt worden, so entzündet er das Gas. Auf ein Gemisch von gleichen Theilen Gas und Sauerstoff wirkt der Schwamm auch nicht, ohne daß er vorher erhizt worden ist. Obgleich der Platinschwamm nicht unmittelbar auf das Gas wirkt, so beginnt doch die Wirkung auch bei gewöhnlicher Temperatur nach einiger Zeit, denn die Mischung explodirte mir in einem Falle nach vier und in einem anderen nach zwei Tagen. Diese Versuche beweisen also offenbar, daß sich das Gas in seinem Verhalten zum Platinschwamme vom leichten Kohlenwasserstoffgase unterscheidet, denn wenn lezteres mit Sauerstoff vermischt wird, so wirkt derselbe nach Henry selbst bei einer Temperatur von 555° F. nicht darauf.

Vermischt man das Gas über Wasser mit Chlor, so erfolgt keine Einwirkung davon in der Dunkelheit; im Sonnenlicht aber bilden sich Salzsäure und Kohlensäure. Die Verdichtung ist nicht immer gleich; in keinem Falle verzehrt jedoch das Gas so viel Chlor wie der leichte Kohlenwasserstoff, welcher zur vollständigen Verdichtung sein vierfaches Volum davon erfordert und dann sein gleiches Volum Kohlensäure und acht Volume Salzsäure liefert, von welchen lezteren vier durch den Wasserstoff des Wassers und eben so viele durch den des Gases erzeugt werden. Das Gas, welches durch die Einwirkung von Wasserdampf auf Kohks erhalten wurde, gab nie so viel Kohlensäure, daß sie sein halbes Volum betrug und nicht viel mehr als sein gleiches Volum Salzsäure, daher es offenbar nur sehr wenig Wasserstoff in Vergleich mit dem Kohlenwasserstoffgase enthielt.

Die angeführten Versuche beweisen meiner Meinung nach genügend, daß das fragliche Gas nur sehr wenig Kohlenwasserstoff enthalten kann; da sich aber sowohl bei seiner Verbrennung als bei der Einwirkung von Chlor Kohlensäure bildet, so muß Kohlenstoff darin vorhanden seyn, und wenn dieser nicht mit Wasserstoff verbunden ist, |145| so läßt sich nur annehmen, daß er sich in Verbindung mit Sauerstoff als Kohlenoxydgas darin befindet.

Daß die gasförmige Flüssigkeit bloß ein Gemisch von Kohlenoxyd und Wasserstoff ist, läßt sich meiner Meinung nach auch nicht anders erwarten, wenn man den Proceß während ihrer Erzeugung und die oben angeführten Thatsachen zusammenfaßt. Ich sammelte einmal das gasförmige Product, welches Wasserdampf mit vorher stark erhizter Holzkohle liefert, über Queksilber auf und behandelte es mit Aezkali, das ihm 18 Proc. Kohlensäure entzog. Würde sich nun aller Sauerstoff des Wasserdampfs mir Kohlenstoff zu Kohlensäure und der Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff verbunden haben, so hätte die Kohlensäure 50 Proc. betragen müssen; die Säure und der Kohlenwasserstoff hätten nämlich zu gleichen Volumen vorhanden seyn müssen, weil das Wasser aus 1 Volum Sauerstoff und 2 Wasserstoff besteht, 1 Volum Sauerstoff aber 1 Kohlensäure und 2 Wasserstoff ebenfalls 1 Kohlenwasserstoff liefern. Verbände sich aber auch der Wasserstoff nicht mit Kohlenstoff, so müßte die Kohlensäure doch 33,3 Proc. betragen, oder das halbe Volum vom Wasserstoff, während sie in unserem Falle nur 18 Proc. betrug. Ziehen wir nun den Sauerstoffgehalt derselben von dem ganzen Sauerstoffgehalte des Wasserdampfs ab, so bleiben 15,3 Proc. übrig, welche als Kohlenoxyd angenommen 30,6 von diesem Gase geben würden, so daß also dann das Kohlenoxyd und der Wasserstoff nach Abscheidung der Kohlensäure im rükständigen Gas im Verhältnisse von 30,6 : 66,6 oder in runden Zahlen von 1 : 2 stehen müssen.

Daß dieses wirklich die Zusammensezung des Gases ist, beweist auch seine Verpuffung mit Sauerstoff im Volta-Eudiometer. Obgleich die Resultate bei verschiedenen Versuchen nicht ganz mit einander übereinstimmten, so lieferte das Gas doch in der Regel ungefähr den dritten Theil seines Volums Kohlensäure. Kohlenoxyd mit Sauerstoff verbrannt gibt aber sein gleiches Volum Kohlensäure, so daß, wenn man annimmt, die gasförmige Flüssigkeit enthalte ein Drittel ihres Volums Kohlenoxyd, sie gerade so viel Kohlensäure liefern muß, als sie bei den Versuchen wirklich erzeugte. Ich bin jedoch weit entfernt zu behaupten, daß das Gas immer genau in diesem Verhältnisse zusammengesezt ist, denn das abweichende specifische Gewicht desselben und die verschiedenen Resultate, welche man bei seiner Behandlung mit Chlor und bei seiner Verbrennung im Volta-Eudiometer erhält, beweisen genügend, daß das Verhältniß zwischen Kohlenoxyd und Wasserstoff in der Gasart differirt, was vielleicht von der verschiedenen Temperatur, wobei sie entstand, oder |146| von der größeren oder geringeren Geschwindigkeit, womit der Wasserdampf über die glühende Kohle streicht, herrührt.

Ich habe mich auch bemüht, den Sauerstoffgehalt des Gases zu erweisen und brachte es daher, nachdem es von der hygrometrischen Feuchtigkeit befreit war, mit Kalium in Berührung, welches bekanntlich das Kohlenoxydgas zersezt, indem es ihm seinen Sauerstoff entzieht und Kohle absezt. Das Gas erlitt aber selbst im Verlaufe mehrerer Tage durch Kalium nicht die geringste Veränderung; durch einen Gegenversuch überzeugte ich mich jedoch, daß wenn man Kalium in trokenes Kohlenoxydgas bringt, welches mit seinem doppelten Volum Wasserstoffgas vermischt ist, es auch nach mehreren Tagen nicht im Geringsten verändert wird, daher man aus dem Versuche mit Kalium keineswegs schließen darf, daß das bei Behandlung von Kohle mit Wasserdampf entstehende Gas sauerstofffrei ist.

Die vorhergehenden Versuche beweisen meiner Meinung nach zur Genüge, daß wenn Wasserdampf über glühende Holzkohle geleitet wird, eine Gasart sich entbindet, welche Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff, die beiden lezteren als Kohlenoxyd enthält; auch liefert sie ja bei der Verbrennung Kohlensäure und Wasser.

Dieß brachte mich auf den Gedanken, daß wenn man Dampf über brennende Holzkohlen oder Kohks, zu welchen die Luft freien Zutritt hat, leitet, das Wasser wohl auch verzehrt werden und eine brennbare Gasart bilden dürfte, welche dann die Hize während der Verbrennung der Kohlen noch verstärken müßte, kurz, daß das Wasser, wenn ich mich so ausdrüken darf, auch verbrannt oder als Brennmaterial mit den gewöhnlich hiezu dienenden Substanzen gebraucht werden könnte. Um darüber Gewißheit zu erhalten, ermittelte ich natürlich zuerst, ob die Temperatur erhöht wird, wenn man Wasserdampf über brennende Kohls streichen läßt; zu diesem Zweke wurde ein kleiner Ofen gebraucht, welcher an der Seite nahe am Boden eine Oeffnung hatte, durch die ich eine mit einem Dampfkessel verbundene eiserne Röhre einführte. Nachdem der Ofen mit Kohks angeschürt und in guten Zustand gebracht war, stellte ich ein Gefäß mit Wasser darüber und notirte die Zeit, welche erforderlich war, um dasselbe ins Kochen zu bringen; bei allen Versuchen benuzte ich dann immer dasselbe Gefäß und Wasser von gleicher Temperatur (50° F.). Folgendes ist das Resultat einiger Versuche, wobei das Gefäß zwei Pinten Wasser enthielt.

|147|
Ohne Dampf. Mit Dampf.
In 5 Min. 130° F.; in 10, 180°; 15, 200°; 20, 210°. In 5 Min. 120°; 10, 185°; 13, 208°; kochte rasch in 14 Min.
In 5 Min. 145°; kochte in 10 1/2. In 5 Min. 150°; kochte in 10;
Wieder so; deßgl. in 10. kochte in 9.

Bei anderen Versuchen wurde nur eine Pinte Wasser genommen.

In 3 Min. 120°; 5, 160°; 7, 190°; 8 1/2 kochte es. In 3 Min. 140°; 5, 190°; 6 1/2 kochte es.
In 3 Min. 140°; 5, 190°; 6 1/4 kochte es. In 3 Min. 160°; in 5 kochte es.

Bei zahlreichen anderen Versuchen waren die Resultate immer dieselben, indem das Wasser stets schneller ins Kochen kam, wenn Dampf durch den Ofen geleitet wurde, ein Beweis, daß er die Hize verstärkt. Folgende Versuche, wobei die Menge des in einer bestimmten Zeit verdampften Wassers gemessen wurde, sprechen auch dafür. Es wurde dabei derselbe Ofen und Dampfapparat, aber ein kleineres Gefäß zum Verdampfen des Wassers benuzt. Als Brennmaterial wurden Kohks angewandt und die Pfanne enthielt eine halbe Pinte Wasser.

Ohne Dampf. Mit Dampf.
In 2 1/2 Min. kochte es; in 8 Min. verlor es auf
dem Ofen 4 Unzen.
In 2 1/4, Min. kochte es; in 8 Min. verlor es
5 Unzen.

Mit einer Pinte Wasser –

In 7 Min. kochte es; in 15 verlor es 4 1/2. Unzen. In 5 Min. kochte es; in 15 verlor es 7 Unzen.
In 4 Min. kochte es; in 12 verlor es 6 3/4. In 3 3/4 Min. kochte es; in 12 verlor es 7 1/4.

Bei allen diesen Versuchen überzeugte ich mich, daß bei Anwendung von Wasserdampf die Luft freien Zutritt zu dem Brennmateriale haben muß, weil sonst die Hize vermindert anstatt erhöht wird; wenn dieses nicht der Fall war, kochte nämlich das Wasser in der Pfanne, während Dampf das Brennmaterial durchstrich, nicht so schnell, als bei weggelassenem Dampfe.

Diese Versuche beweisen nun zwar, daß die Hize während der Verbrennung von Kohlen erhöht wird, wenn man diese von Dampf durchstreichen läßt; es entsteht aber jezt die Frage, ob die gewonnene Wärme bloß in derjenigen besteht, welche der Dampf zuführt, oder ob sie noch durch eine andere Quelle erhöht wird. Um diese Frage durch Versuche zu lösen, mußte ich die Dampfmenge, welche das Brennmaterial durchstrich, mit der aus dem Abdampfgefäße entwichenen vergleichen. Bei einem Versuche, wo das Kochen zehn Minuten lang unterhalten wurde, betrug der Unterschied in der verdampften Wassermenge, je nachdem man Dampf durch das Brennmaterial leitete oder nicht, 2 3/4 Unzen, während die Menge des durch |148| das Brennmaterial geleiteten Dampfes nur eine halbe Unze oder beiläufig ein Fünftel davon ausmachte. Bei anderen Versuchen stieg der Unterschied auf das Vierfache von der Menge des eingeleiteten Dampfes: er betrug bald etwas mehr bald etwas weniger, nach der Geschwindigkeit, womit das Wasser in dem Gefäß kochte. Im Allgemeinen kann ich sagen, daß auf jede Unze in den Ofen geleiteten Dampfes vier Unzen Wasser in dem Gefäße mehr verdampften, als ohne hindurchgeleiteten Dampf verdunstet wären, vorausgesezt daß der Dampf vorsichtig eingeleitet wurde; denn wenn man ihn in zu großer Menge eintreibt, wird die Temperatur wie gesagt, nicht erhöh, wahrscheinlich weil nicht aller Dampf zersezt und verzehrt wird.

Es kann wohl kein Zweifel darüber seyn, durch welchen Umstand bei diesen Versuchen die Temperatur erhöht wurde; offenbar geschah es dadurch, daß die Gasart, welche bei der Einwirkung des Wasserdampfs auf das Brennmaterial entstand, sich entzündete, während sie den Ofen hinaufstrich, und gerade deßwegen muß in den Ofen auch mehr Luft gelangen können, als wenn das Brennmaterial für sich allein angewandt wird. Daß die Gasart, welche der in den Ofen geleitete Dampf erzeugt, wirklich verbrannt wird, beweist die Veränderung im Aussehen des Brennmaterials, denn kaum hat man Dampf hinzugelassen, so steigen viele Flammen von ihm auf und diese verschwinden auch augenbliklich wieder, wenn man den Dampf absperrt. Um diesen Versuch auffallend anzustellen, muß man in ein dunkles Zimmer einen kleinen Ofen bringen, der oben offen ist und worin das Brennmaterial rasch, jedoch ohne Flamme brennt; wenn der Dampf von Unten in denselben geleitet wird, sieht man die Flamme mehrere Zoll über das Brennmaterial hinaufreichen.

Obgleich nun erwiesen ist, daß die Hize erhöht wird, wenn man Wasserdampf durch das Brennmaterial leitet, wodurch also bei manchen Processen viel Zeit erspart werden kann, so bleibt doch noch ein wichtiger Punkt zu untersuchen übrig, nämlich ob diese größere Hize nicht durch einen größeren Brennmaterialverbrauch gewonnen wird, was man nach der Wirkung des Wassers auf dasselbe auf den ersten Blik zu glauben geneigt seyn könnte.

Ich hatte bei dieser Untersuchung mit einigen Schwierigkeiten zu kämpfen, die mich beinahe verleitet hätten die ganze Sache fahren zu lassen; denn obgleich ich nach einigen Versuchen allen Grund hatte ein günstiges Resultat zu erwarten, so waren doch bei vielen die Resultate nicht nur nicht günstig, sondern gerade von der Art, daß wenn keine Fehlerquelle vorhanden gewesen wäre, sie zu der Folgerung |149| geführt hätten, daß mehr Brennmaterial verzehrt wird und folglich dieses Verfahren mit keiner Ersparniß verbunden ist.

Bei meinen ersten Versuchen fand ich, daß das Brennmaterial wenn Dampf durch dasselbe streicht, nicht schneller verzehrt wird, als wenn es ohne solchen verbrennt. So waren bei einem Versuche, wo 32 Theile Kohks in den Ofen gebracht und die Verbrennung anderthalb Stunden unterhalten wurde, nach Verlauf dieser Zeit 25 1/4 Theile verzehrt; und als ich dieselbe Menge Brennmaterial gleich lange mit Beihülfe von Dampf brennen ließ, wurden nur 23 3/4 verzehrt. Bei anderen Versuchen erhielt ich ähnliche Resultate, indem die Menge der verzehrten Kohks, wenn Dampf sie durchstrich, bald etwas weniger, bald ziemlich eben so viel betrug. Nur in einem Falle war sie größer und in diesem Falle wurde doch nur 1/26tel des ganzen Brennmaterialverbrauchs mehr verzehrt.

Bei diesen Versuchen stand die Menge des verzehrten Brennmaterials in folgendem Verhältniß:

Mit Dampf. Ohne Dampf. Ueberschuß.
840 970 130
4840 5190 350
1330 1370 40
1330 1570 240

Verbindet man nun diese Thatsache mit den Resultaten der Versuche über die Menge des innerhalb einer gewissen Zeit verdampften Wassers, welche wie wir sahen bei Anwendung von Dampf immer größer ist, als ohne solchen, so hat man allen Grund zu glauben, daß wirklich durch den Gebrauch von Dampf etwas gewonnen wird; als ich aber die wirklich verdampfte Wassermenge mit dem angewandten Brennmaterial zu vergleichen begann, fand ich sogleich, daß sie bisweilen nicht größer und in vielen Fällen sogar geringer war. Dieß ließ mich natürlich irgend eine Fehlerquelle vermuthen und als ich nun die Versuche vielfach und mit allen erdenklichen Abänderungen wiederholte, fand ich, daß gegen das Ende der Operation, also wenn das Brennmaterial nahe erschöpft und folglich die Temperatur verhältnißmäßig niedrig ist, der Dampf der Zersezung zu entgehen scheint. Dieß veranlaßte mich die Versuche auf eine andere Art anzustellen, wo ich dann Resultate erhielt, wie ich sie erwartete. Die Methode, welche ich jezt befolgte, war die, daß ich die Wirkung nicht so lange andauern ließ wie früher, ich mochte Dampf anwenden oder nicht, und den Ofen die ganze Zeit in gutem Zustande zu erhalten mich bemühte, während ich zuvor das Brennmaterial fast ganz sich verzehren ließ und folglich zeitweise eine zu |150| niedrige Hize hatte. Bei dieser Operationsweise fand ich mit sehr wenigen Ausnahmen, daß eher weniger Brennmaterial verzehrt wurde, wenn man Dampf durch dasselbe leitete, als ohne dieß, während zugleich mehr Wasser in dem Gefäß verdampfte.

Ich kam auch auf den Gedanken, ob die Verstärkung der Hize, wenn man das Brennmaterial von Dampf durchstreichen läßt, nicht großen Theils daher kommen dürfte, daß dieser Dampf einzig als Gebläse wirkt, indem er eine große Menge Luft mit sich in den Ofen zieht. Daß dieß aber nicht der Fall ist, davon überzeugte ich mich durch viele Versuche, wobei ich den Dampf auf verschiedene Weise in den Ofen leitete, besonders aber auf die Art, daß ich die Dampfröhre an der Seite des Ofens verkittete, so daß keine Luft mit dem Dampf in ihn gelangen konnte; in allen diesen Fällen wurde nämlich die Hize ebenfalls verstärkt. Ueberdieß habe ich immer gefunden, daß wenn der Dampf sehr schnell eingeführt wird, die Hize bei weitem nicht so stark wird, als wenn man ihn langsam einströmen läßt. Offenbar müßte aber das Umgekehrte der Fall seyn, wenn der Dampf bloß als Gebläse wirken würde.

Die bis jezt mitgetheilten Versuche sind meiner Meinung nach hinreichend um zu beweisen, daß die Hize beträchtlich verstärkt wird, wenn man Dampf durch das Brennmaterial leitet, ohne daß deßhalb von lezterem mehr verbraucht würde; daß in der That der Wasserdampf, während er das Brennmaterial durchstreicht, nicht bloß als eine Art Gebläse wirkt, sondern selbst verbrannt wird, indem er sich in brennbare gasartige Producte verwandelt, die dann verzehrt werden.

Man könnte gegen die Anwendung des Dampfes allenfalls einwenden, daß eine gewisse Menge Brennmaterial verschwendet werden muß, um das Wasser in Dampf zu verwandeln. In vielen Fällen muß dieß auch der Fall seyn; in der Regel wird man sich jedoch den Dampf durch die von den Oefen abgegebene Hize verschaffen können, ohne zu seiner Erzeugung noch besonders Brennmaterial aufzuwenden. Selbst wenn dieß aber nicht der Fall ist, wird doch die Verstärkung der Hize durch eine verhältnißmäßig geringe Menge Dampf die besonderen Auslagen für die Verwandlung des Wassers in Dampf mehr als ausgleichen. Warum sollte man aber, könnte man fragen, das Wasser nicht geradezu in flüssiger Form anwenden? Die Antwort darauf ist leicht; die Flüssigkeit muß nicht nur in dem Augenblik, wo sie das Brennmaterial berührt, dasselbe an dieser Stelle seines Wärmestoffs berauben und so die Verbrennung dort sehr vermindern, wo nicht ganz aufheben; sondern sie kann, indem sie unvollständig in Dampf verwandelt wird, auch nur unvollkommen |151| auf das Brennmaterial wirken und folglich nur theilweise selbst verbrannt werden. Dieß ist wohl auch der Grund, warum das Verfahren die Hize zu verstärken, welches von mehreren Gasfabriken vor einiger Zeit empfohlen wurde und darin besteht, ein Gemisch von Wasser und Theer in einem dünnen Strome auf das Brennmaterial fallen zu lassen, fehlschlug. Das Wasser wird hier in einer ganz anderen Absicht angewandt als bei der von mir vorgeschlagenen Operationsweise, nämlich um der brennbaren Substanz des Theers Sauerstoff zu verschaffen; es ist jedoch wie ich schon gesagt habe, gar nicht wahrscheinlich, daß bei dieser Anwendungsart desselben die Hize im Geringsten erhöht werden sollte, denn selbst zugegeben, daß der Sauerstoff des Wassers auf die brennbare Substanz wirkt, so muß er doch, indem er sich mit dem Kohlenstoff verbindet und die Gasform annimmt, Wärme absorbiren und in diesem Zustande dann zurükhalten, während wenn man Dampf anwendet, die latente Wärme bereits erlangt ist und dann das durch Zersezung des Wasserdampfs erzeugte Kohlenoxydgas und Wasserstoffgas (vorausgesezt daß die Luft freien Zutritt hat) beim Hinaufstreichen durch den Ofen oxydirt oder verzehrt werden, und dadurch ebenfalls Hize abgeben können.

Es ist mir nur ein Fall bekannt, wo Wasserdampf in bestimmter Absicht mit Brennmaterial in Berührung gebracht wurde und dieß geschah durch Hrn. Mushet an den Clyde Eisenwerken. Er erwähnt im VI. Band von Tilloch's Magazine, wo er von den verschiedenen Methoden spricht, sich Gebläse für Hohöfen zu verschaffen, unter anderen eines Verfahrens, wobei man Luft durch Pumpen in Gehäuse treibt, die in Wasser umgestürzt sind, so daß also die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt werden muß. Obgleich man sich auf diese Art ein stetig kühles Gebläse verschafft, so ist diese Methode nach Mushet doch nicht zu empfehlen, indem nach seiner Angabe durch die große Menge Feuchtigkeit, welche die Luft mit sich in den Ofen reißt, die Hize an der Düse so stark wird, daß der beste feuerfeste Thon in Fluß kommt und sogar die Seiten des Ofens nachgeben können. Obgleich er aber hiemit die Thatsache zugibt, daß die Hize verstärkt wird, wenn man mit Feuchtigkeit gesättigte Luft in den Ofen gelangen läßt, so erklärt er doch den Umstand, daß die Hohöfen im Sommer kein so gutes Roheisen liefern wie im Winter, gerade durch den hygrometrischen Zustand der Luft, indem er sagt sie sey zum Verbrennungsproceß nicht mehr so geeignet, weil sie viel mehr Feuchtigkeit aufgelöst enthalte. Durch den Feuchtigkeitsgehalt der atmosphärischen Luft erklärt sich auch nach Mushet die merkwürdige |152| Erscheinung, daß das Roheisen im Sommer weniger Kohlenstoff aufnimmt, als im Winter, selbst wenn es mit einer größeren Menge Brennmaterial reducirt wird; die eingeblasene Luft enthält nämlich höchst wahrscheinlich weniger Sauerstoff, und doch ist das Metall viel weniger kohlenstoffhaltig als zu anderen Zeiten, was daher kommen kann, daß ein Theil des Kohlenstoffs durch den Wasserstoff der Feuchtigkeit weggeführt wird. Dieß veranlaßte Jemand, die Einführung von Dampf in den Hohofen zu versuchen, in der Hoffnung, daß dadurch die Sauerstoffmenge erhöht und so die Verbrennung vollständiger würde. Dieser Versuch mißlang aber, weil sich die Stellen, wo der Dampf hingelangte, sogleich abkühlten und überdieß durch die erzeugte größere Hize nach und nach die Materialien, woraus der Ofen erbaut war, erweicht wurden. Der Zwek, wozu der Dampf angewandt wurde, war in diesem Falle ein ganz anderer, als derjenige, wozu ich ihn in Vorschlag bringe. Nach meiner Ansicht muß der Dampf, wenn er auf gehörige Art in den Ofen geleitet wird, die Hize durch die Verbrennung seines Wasserstoffs erhöhen, während er in dem oben erwähnten Falle in der Meinung benuzt wurde, daß er dieses durch Abgabe von Sauerstoff an das Brennmaterial bewirken könnte, was deutlich aus Hrn. Mushet's eigenen Worten hervorgeht, denn er sagt, daß die Zersezung des Wassers, indem dasselbe eine größere Menge Sauerstoff liefert, die Wirkungen der Verbrennung erhöht.

In der angeführten Abhandlung gibt Hr. Mushet keineswegs zu, daß der ganze Betrag der Hize im Ofen im geringsten größer wird, sondern sie nimmt nach ihm nur an der Stelle, wo die Zersezung des Wassers unmittelbar erfolgt, zu; das Wasser, welches den unteren Schichten im Ofen Hize entzogen hat, wird bei seinem Aufsteigen zersezt und gibt dann die Wärme, welche es früher entzog, wieder ab, nebst der in seinem frei gewordenen Sauerstoffe enthaltenen, so daß es in der That bloß die Wärme von einem Theile des Ofens zum anderen führt und folglich die Summe der Hize im ganzen Ofen in der That nicht größer wird. Hierin kann ich jedoch nicht mit ihm übereinstimmen, denn daß die Hize im Ganzen genommen durch zwekmäßig eingeleiteten Dampf wirklich zunimmt, glaube ich durch die oben erwähnten Versuche hinreichend dargethan zu haben.

Sollte auch wirklich der Dampf in Hohöfen durch Entziehung von Kohlenstoff nachtheilig wirken, so betrachte ich doch Mushet's Angaben als wichtig, weil sie bestätigen, was ich vorher erwähnte, daß nämlich der Dampf nicht in der Absicht angewandt werden darf, um der brennbaren Substanz Sauerstoff zuzuführen, während im |153| Gegentheil Luft oder mit anderen Worten Sauerstoff mit dem Dampfe in hinreichender Menge zugelassen werden muß, so daß die Verbrennung der entzündbaren Zersezungsproducte des Wasserdampfes unterhalten wird. Daher wurde auch in den Fällen, wo ich den Dampf in zu großer Menge in den Ofen leitete und nicht zugleich eine entsprechende Menge Luft zuließ, die Hize vermindert anstatt erhöht.

Ich habe auch einige Versuche mit Hochdrukdampf angestellt; derselbe strömte natürlich mit großer Gewalt auf das Brennmaterial und der Erfolg war, daß die Hize in der Nähe der Stelle, wo der Dampf eindrang, sich verminderte und das Brennmaterial fast ganz auslöschte. Damals versuchte ich nicht, ob er beim Aufsteigen durch den Ofen sich zersezen und verbrennen würde; höchst wahrscheinlich geschieht dieß aber, wenn die Temperatur hoch genug ist und eine hinreichende Menge Luft zutritt. Derselbe Hochdrukdampf löschte auch ein mit Kohks gefülltes Wärmbeken fast ganz aus, wie es zu erwarten war, da die Hize in demselben zur Zersezung des Dampfes und folglich zur Verbrennung seiner entzündbaren gasförmigen Producte nicht groß genug war.

Nach den Resultaten, welche ich erhielt, wäre es offenbar sehr wünschenswerth, daß an Werken, wo große Massen Brennmaterial verbraucht werden, durch in großem Maaßstabe angestellte Versuche ermittelt würde, wie weit die Ersparniß an Brennmaterial durch Anwendung von Dampf getrieben werden kann; ich schlage dazu vor, Dampf von gewöhnlichem Druke an verschiedenen Theilen des Ofens einzuführen und zugleich Luft genug zuzulassen. Wenn dieses Verfahren eine vortheilhafte Anwendung gestatten sollte, so verdiente dann auch untersucht zu werden, ob es nicht gut wäre, den Dampf durch Röhren, welche in die Ofenmauern eingebettet sind, streichen zu lassen, um seine Temperatur bedeutend zu erhöhen, ehe er zum Brennmateriale gelangt; gerade so wie man nach Neilson's (gegenwärtig in allen englischen Eisenwerken eingeführter) Methode sich erhizte Luft für die Hohöfen verschafft.

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