Titel: Stammer, über zwei neue Materialien zur Gasbereitung und über eine Verbesserung an Gasbrennern.
Autor: Stammer, Karl
Fundstelle: 1860, Band 155, Nr. CIV. (S. 348–354)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj155/ar155104

CIV. Ueber zwei neue Materialien zur Gasbereitung, und über eine Verbesserung an Gasbrennern; von Dr. C. Stammer.

Als vor einiger Zeit die kleine und unbrauchbar gewordene Gasbereitungsanstalt einer umfangreichen Fabrik durch eine neue und größere Einrichtung ersetzt werden sollte, stand es im Plane, als Material der Gaserzeugung die Steinkohle zu benutzen. Mancherlei Umstände ließen |349| es indeß wünschenswerth erscheinen, einen andern hiezu geeigneten Stoff aufzusuchen. Da nun damals für die Melasse bei den niedrigen Spirituspreisen keine Verwendung war, so fand ich mich veranlaßt, diese zunächst einigen Versuchen zu unterwerfen. Dieselben haben unzweifelhaft ergeben, daß die Melasse ein ganz geeignetes Material zur Gasbereitung abgibt und unter Umständen mit Vortheil dazu benutzt werden kann. Sofern es sich offenbar um ein dem Holzgas nahestehendes Product handelte, so erschien es als die erste Bedingung, möglichste Trockenheit zu erreichen. Dieß dürfte zwar anfangs als schwer zu bewirken gelten, allein es zeigte sich bald, daß es ohne große Mühe gelingt, der Melasse bis zu 10 Proc. Wasser zu entziehen, während die übrig bleibenden 5–6 Proc. keinen Nachtheil bewirken. Wenn man nämlich Melasse über freiem Feuer in einer kupfernen oder eisernen Schale unter Umrühren erhitzt, so tritt bald ein Punkt ein, wo sie sich von der Gefäßwand, die sie nicht mehr benetzt, loslöst; setzt man das Erhitzen noch etwas fort, so erhält man bald eine Masse, die beim Erkalten vollkommen fest und trocken wird und sowohl in diesem wie im heißflüssigen Zustande leicht in Gasretorten zu zersetzen ist. Die Versuche habe ich zwar nur im kleinen Maaßstabe ausgeführt, doch deutet jene eigenthümliche Erscheinung beim Erhitzen auf sichere Ausführbarkeit im Großen. Ob dabei ein unmittelbares Einfließenlassen der heißen Flüssigkeit, oder ein Einlegen der kalten trockenen Stücke vorzuziehen seyn wird, müssen freilich specielle Versuche lehren.

Die in meinem Versuche erhaltene Masse betrug 90,4 Proc. der angewandten Melasse. Es hatten nämlich 135 Grm. Melasse nach dem Erhitzen einen Rückstand von 122 Grm. ergeben. Nachdem nun durch einige Versuche erwiesen war, daß durch weitere Erhitzung dieses Stoffes sich reichlich Gas entwickelte, welches mit hellleuchtender Flamme verbrannte, wurde die Menge desselben bestimmt. 15 Grm. ergaben bei der Destillation 8,82 Kubikdecimeter (ungereinigtes) Leuchtgas, oder es sind zu einem Kubikfuß erforderlich 3,5 Loth getrocknete Melasse. 1000 Kubikf. erfordern also etwa 1 Centner getrocknete oder 1 1/9 Centr. rohe Melasse. Die Leuchtkraft dieses Gases habe ich zwar nicht näher bestimmt, doch wird man nicht sehr irren, wenn man sie zu 2/5 von derjenigen des Harzgases annimmt. Da nun 1000 Kubikfuß Harzgas 1 Centner Harz erfordern, so würde 1 Centner rohe Melasse ungefähr gleichkommen einem Drittel Centner Harz. Daraus läßt sich annähernd die Verwerthung der Melasse entnehmen, wenn man sie auf Gas benutzt, und die Umstände bestimmen, unter denen dieses Verfahren lohnend seyn kann. Als Nebenproducte fallen wenig Theer und ziemlich viel ammoniakalisches Wasser. |350| Die erforderlichen Apparate sind jedenfalls dieselben wie für Holzgas; ist doch das hauptsächlichste gasentwickelnde Material, der Zucker, dem Holze sehr ähnlich. Die zurückbleibende Kohle gibt das trefflichste Düngermaterial für Rübenfelder in einem sowohl zum Transport, wie für die Pflanzen ganz vorzüglichen Zustande.

Diese Versuche habe ich nicht weiter fortgesetzt, weil mir ein anderes Nebenproduct der Zuckerfabrication lohnender erschien; auch haben sich seither die Preisverhältnisse so wesentlich verändert, daß für jetzt eine derartige Benutzung der Melasse nicht Aussicht auf allgemeinere Anerkennung haben dürfte. Indessen glaube ich, daß die ausgesprochenen Gedanken und die gegebenen Thatsachen vielleicht unter anderen Verhältnissen Anregung zu fortgesetzten Versuchen geben werden.

Das zweite Material zur Gasfabrication, dessen oben erwähnt worden, sind die Rückstände der Maceration trockener Rüben. Bekanntlich verarbeiten manche Fabriken getrocknete Rübenschnitzeln, besonders in den Sommermonaten. Wenn man diese Schnitzeln nach dem Auslaugen auspreßt und an der Luft oder mittelst künstlicher Wärme (wie sie bei Dampfkesseln u.s.w. unbenutzt verloren geht) trocknet, so stellen sie mehr oder weniger reine Pflanzenfaser dar und der Gedanke, daraus eben so wie aus Holz Gas zu erzeugen, lag nahe. Angestellte Versuche im kleinen Maaßstabe ergaben, daß bei der Destillation dieser getrockneten Schnitzeln für sich allein Leuchtgas, Theer und Holzessig nebst essigsaurem Ammoniak erhalten wurde, daß aber bei Zusatz von Kalk der ganze Stickstoffgehalt der Schnitzeln als ammoniakalisches Wasser gewonnen werden kann. Es ergab nämlich ein (preußisches) Pfund möglichst trockener Schnitzeln bei der Destillation unter Kalkzusatz 6 Kubikfuß ungereinigtes Gas und soviel Ammoniak, daß dasselbe 0,22 Proc. Stickstoffgehalt der trockenen Substanz entsprach. Es würden demnach 100 Pfund trockene Schnitzeln liefern:

600 Kubikfuß Gas,
3 Pfund Ammoniaklösung von 10 Proc. NH³
oder 1,2 Pfd. schwefelsaures Ammoniak,
wozu erforderlich wäre
0,8 Pfd. Schwefelsäure.

Wenn kein Kalk bei der Destillation zugesetzt wird, so wird weniger an stickstoffhaltigen Producten gewonnen. In dem einen oder anderen Falle können dieselben am besten mit der zurückbleibenden Kohle vermischt und als Dünger verwandt werden. Man hat dann den doppelten Vortheil, den Stickstoff und die Salze der Rübenrückstände dem Boden wiederzugeben und die ammoniakalischen Stoffe durch die Kohle an den Boden |351| zu fesseln. Da die ausgelaugten Schnitzeln ohnehin meistens als Dünger benutzt werden, so ist das vorweg gewonnene Leuchtgas reiner Gewinn.

Im Großen werden die angegebenen Zahlen nicht ganz erreicht, schon weil es sich nicht lohnt den letzten Rückhalt an Gas aus der Kohle zu verjagen. Die Gasentwickelung, die anfangs sehr rasch erfolgt, nimmt späterhin bedeutend ab, und bei der dichten Aufeinanderlagerung der einzelnen kleinen Schnitzeltheile bleibt die untere Schicht nur unvollkommen zersetzt. Man kann annehmen, daß 100 Pfd. Schnitzel 400 bis 500 Kubikfuß Gas liefern. Was an Stickstoff nicht im ammoniakalischen Wasser erhalten wird, bleibt in der Kohle und kommt daher auf die eine wie auf die andere Weise den Feldern zu Gute. Ob sich der Kalkzusatz bei der Destillation lohnt, hängt davon ab, ob man das ammoniakalische Wasser anders als mit der Kohle zu Dünger verwenden will.

Das erhaltene Leuchtgas ist, eben so wie das Holzgas, sehr mit Kohlensäure verunreinigt; man darf annehmen, daß es davon 23–24 Proc. enthält. Bekanntlich erfordert das Holzgas eine sorgfältige Entfernung dieses Kohlensäuregehaltes, weil es sonst mit wenig leuchtender Flamme brennt. Ebenso muß das Schnitzelgas mit Kalk gereinigt werden; auch gehören selbstredend zu seiner Erzeugung und Verbrennung dieselben Apparate und Brenner wie zum Holzgas.

Nach Feststellung dieser Thatsachen ist denn auch in der Eingangs erwähnten Fabrik die Einrichtung für Holzgas aufgestellt worden, und dienten die vorhandenen Vorräthe an getrockneten und ausgelaugten Schnitzeln, und nach Verarbeitung derselben Holz, Holzabfälle und zum Theil Knochengries in geringer Menge zur Gasbereitung.

Indessen machte sich bei den hohen Preisen der erforderlichen Stoffe die Nothwendigkeit starker Kalkreinigung sehr bald in empfindlichster Weise geltend. Es ist diese Nothwendigkeit, dem Gase höchstens 5–6 Proc. Kohlensäure zu belassen, in den meisten Berichten über Holzgasfabrication übergangen und der entstehende Kostenpunkt zwar angeführt, allein dem Umstande gegenüber wohl nicht genugsam hervorgehoben worden, daß, wie man zu sagen pflegt, das Holzgas einer „Reinigung nicht bedürfe.“ Es ist vielmehr die Entfernung der Kohlensäure, wie jedem Holzgasfabrikanten bekannt seyn wird, eben so nothwendig wie kostspielig, so zwar, daß dieselbe in manchen Fällen die Rentabilität ganz in Frage zu stellen geeignet ist. Die Wirkung der Kohlensäure besteht vermutlich darin, daß sie mit dem abgeschiedenen glühenden Kohlenstoff Kohlenoxyd bildet und dann ohne Lichtentwickelung verbrennt, wodurch dann der größte Theil des freiwerdenden Kohlenstoffs außer Wirksamkeit kommt. Dem entsprechend bildet der Kalkreiniger einen Haupttheil bei dem Apparate für |352| Holzgas und wird seiner Construction und öftern Neubeschickung so große Sorgfalt gewidmet, daß die Reinigung des Steinkohlengases kaum umständlicher und gewiß nicht kostspieliger ist. Eine Folge hievon ist es gewesen, daß bald nach Errichtung der in Rede stehenden Holz- resp. Schnitzel-Gas-Fabrik ein ganz ungenügendes Leuchtgas zur Verwendung kommen mußte, weil die Reinigungskosten unverhältnißmäßig wuchsen, ja daß die Beibehaltung des Verfahrens ganz in Zweifel kam. Aehnliche Verhältnisse sind auch anderweit empfunden worden, wenn auch andere Umstände diese Kosten vielleicht weniger empfindlich machten. So beträgt z.B. die Ausgabe für die (Holz-) Gasreinigung in der Augsburger Baumwollspinnerei68) in 210 Tagen 857 Gulden oder fast so viel wie die Kosten des Destillationsmaterials (nach Abzug des Erlöses für Holzkohle 943 fl.). In Bayreuth wird der Preis des Kalkes als den vierten Theil der Kosten für das Holz betragend angegeben, und in der vorhin erwähnten Schnitzelresp. Holzgas-Fabrik wurden ebenfalls täglich 2–3 Thlr. für die Reinigung verausgabt. Bedenkt man nun noch, wie umständlich und lästig die so häufige Beschickung der Reiniger ist, so scheint wohl der große Nutzen einer Einrichtung deutlich erwiesen, welche erlaubte ganz ungereinigtes oder doch solches Holzgas zu brennen, bei dem nur ein geringer Theil der Kohlensäure entfernt wurde. In Fabriken, wo das Holzgas als Nebenproduct so gut wie keinen Werth hat, hat man sich wohl durch sehr weite Brenneröffnungen geholfen; brennt doch ungereinigtes Holzgas aus einem weiten Rohr mit hellleuchtender Flamme. Allein der Gasverbrauch ist dabei so außerordentlich groß, daß an eine allgemeinere Befolgung dieses Verfahrens nicht gedacht werden kann, und selbst in solchen speciellen Fällen wäre es wünschenswerth, den überflüssig verbrannten Antheil Gas zu sparen und zur Heizung zu verwenden.

Es gereichte mir daher zu besonderer Befriedigung, durch günstige Umstände zur Kenntniß eines Gasbrenners zu gelangen, der diesen Uebelständen abzuhelfen ganz vorzüglich geeignet ist, und den ich somit allen Holzgas-Fabrikanten oder Consumenten bestens empfehlen kann. Ohne den speciellen Versuchen vorzugreifen, die ich mit diesen Brennern, den gewöhnlichen gegenüber, anstellen und demnächst veröffentlichen werde, soll hier nur angeführt seyn, was nach Einführung der erwähnten Brenner, Sternbrenner genannt, in der Anwendung von Holzgas von verschiedenem Kohlensäuregehalt beobachtet worden ist.

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Ganz ungereinigtes Holzgas, das man zu 20–23 Proc. Kohlensäuregehalt annehmen kann, gibt, in den gewöhnlichen Brennern gebrannt, ein so trübes und ungenügendes Licht, daß von seiner Verwendung selbst bei den allerbescheidensten Ansprüchen gänzlich abgesehen werden muß. Bei Anwendung der Sternbrenner jedoch gibt solches Gas ein ganz befriedigendes Licht; dasselbe ist zwar nicht glänzend zu nennen, reicht jedoch für Fabriklocale u. dgl. vollkommen aus, so daß seit Einführung dieser Brenner das Gas in der betreffenden Fabrik nur hier und da in sehr geringem Maaße gereinigt wird, um den Kohlensäuregehalt, der durch Anwendung von schlechtem oder nicht gehörig getrocknetem Holze sich wohl über den bezeichneten Betrag erheben kann, auf dieser Norm zu erhalten. Dabei ist der Gasverbrauch eher geringer wie höher, wobei selbstredend die Kohlensäure mitgerechnet wird. In der Fabrik werden nur die den Schnittbrennern entsprechenden Sternbrenner gebrannt, allein auch die Anwendung von Argandbrennern gibt, wenn man nur den Luftzug gehörig regulirt, ein sehr helles Licht, so daß auch zum Gebrauch in Schreibstuben u.s.w. das Gas nicht gereinigt zu werden braucht.

Es ist denn auch seit Einführung der Sternbrenner von der Ersetzung des Holzgases durch anderes, da die Kosten sehr bedeutend vermindert sind, keine Rede mehr, um so weniger als man es täglich in der Hand hat, durch eine sehr geringe Reinigung des Gases ein wirklich brillantes Licht zu erzielen, indem das Gas mit 12–16 Proc. Kohlensäure in den neuen Brennern ein in jeder Beziehung und bei jeder Verwendung vortreffliches Licht gibt. Diese Brenner üben auch noch bei reinerem Gase eine sehr erhebliche Erhöhung der Leuchtkraft aus. Für den Fall also, daß man die einzelnen Flammen möglichst hell haben will, kann man sehr bedeutend an Gas sparen, wenn man es nicht vorzieht, es an Reinigungskosten zu thun. Für Fabriken u. dgl. jedoch, wo es weniger auf ein sehr glänzendes Licht, auf einzelne blendende Flammen, als vielmehr darauf ankommt, daß an bestimmten Orten Flammen von hinreichender Helligkeit brennen, wo man also nicht nöthig hat für wirklich überflüssiges Licht Ausgaben zu machen, wird es sich immer am meisten empfehlen, ganz ungereinigtes Holzgas, oder doch solches anzuwenden, auf dessen Reinigung eine gegen die bisherige unbedeutende Menge Kalk verwandt worden. Es sind sogar jetzt Brenner benutzt worden, die nach der gewöhnlichen Form bei diesem und auch bei viel reinerem Gas gar kein Licht oder doch so geringes geben, daß von einer Anwendung derselben nie die Rede seyn konnte, während dieselbe, in Sternbrenner umgeändert, bei großer Gasersparniß ein Licht geben, |354| das für manche Zwecke, z.B. an den Fensterchen der Kochapparate, vollkommen ausreicht. So sind selbst die ganz feinen Steinkohlengas-Schlitzbrenner, sowie die entsprechenden Fischschwanzbrenner, die sonst für Holzgas, selbst für gereinigtes, unbenutzbar sind, mit großem Nutzen als Sternbrenner angewandt worden.

Die neuen Brenner haben mit den bekannten von Stamm und Heitz nichts ähnliches; die Leuchtkraft wird nicht durch Einführung eines festen leuchtenden Körpers, sondern durch Veränderung des während der Verbrennung stattfindenden chemischen Processes hervorgerufen. Die Umänderung der alten Brenner in diese neue Form ist sehr leicht zu bewerkstelligen und kann überall geschehen. Näheres hierüber hier mitzutheilen, ist mir freilich nicht gestattet, doch wird die Redaction des polytechnischen Journals allen Denjenigen, welche sich für diese wesentliche Verbesserung, die dem Holzgas erst eine allgemeinere Anwendung verschaffen und seine Einführung in Folge der bewirkten Wohlfeilheit mannichfach fördern muß, interessiren, die Wege angeben, wie sie zur Kenntniß der Construction der Sternbrenner gelangen können.

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Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins, 1854 Heft 3, S. 156; polytechn. Journal Bd. CXXXV S. 50.

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