Titel: Lunge, über die Fabrication von Knochenkohle schwefelsaurem Ammoniak und Superphosphat.
Autor: Lunge, Georg
Fundstelle: 1867, Band 184, Nr. CXVI. (S. 503–515)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj184/ar184116

CXVI. Chemisch-technische Notizen; von Dr. Georg Lunge.

(Fortsetzung von Bd. CLXXXII S. 394.)

V. Zur Fabrication von Knochenkohle, schwefelsaurem Ammoniak und Superphosphat.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

A. Die Destillation der Knochen.

Die Knochenkohle, welche in so enormen Mengen bei der Fabrication und Raffinirung des Rübenzuckers gebraucht wird, daß selbst die Abfälle davon einen sehr wichtigen Handelsartikel ausmachen, wird fast allgemein in Deutschland nach einem der unrationellsten Processe in der ganzen Technik dargestellt. Man verkohlt die Knochen in gußeisernen Töpfen, welche höchstens 1/3 Centner fassen, mit Aufwendung von verhältnißmäßig ungemein großen Arbeitskosten beim Einsetzen und Ausnehmen der Töpfe; man muß nach Vollendung des Brandes den Ofen tagelang erkalten lassen, ehe man ihn öffnen und befahren kann; man verliert endlich nicht nur alle flüchtigen Producte der Verkohlung (trockenen Destillation), sondern verursacht auch durch deren Geruch eine große Belästigung der Nachbarschaft, da sie nie vollständig verbrennen. Als |504| Gegengewicht gegen diese Nachtheile wird man wohl die Ersparung von Brennmaterial durch die Hitze der brennenden Destillationsgase nicht im Ernste anführen können, da der Verbrauch an Kohlen noch immer viel größer bei der intermittirenden Topfverkohlung, als bei der continuirlichen Retortenverkohlung ist. Der Grund, warum diese letztere fast gar nicht von den Zuckerfabriken oder den für sie arbeitenden Fabrikanten benutzt wird, läßt sich also wohl ausschließlich nur darin suchen, daß die Retortenkohle, wie sie namentlich von Polen aus in den Handel kam, der Topfkohle an Qualität nachstand, und namentlich immer zu braun erschien, gegenüber dem sammtschwarzen Aussehen fehlerfreier Knochenkohle. Wenn in der That mit der Retortenverkohlung eine solche Verschlechterung in der Qualität der Knochenkohle unzertrennlich verbunden wäre, so ließe sich gegen Aufgeben der Retortenarbeit von Seiten der Fabrikanten nichts sagen; sie würde dann auf den seltenen localen Fall beschränkt bleiben müssen, wo der Werth der Kohle und der Ammoniaksalze zusammen als Dünger denjenigen der Kohle allein als Entfärbungsmittel in der Zuckerfabrication, und andererseits den an rohen Knochen übersteigt.95) Anders steht es aber, wenn der Fehler in der Qualität der Kohle auf schlechte Construction, Einmauerung oder Betrieb der Retorten zurückzuführen ist.

Ich habe an mehreren Orten in England Gelegenheit gehabt, die Fabrication von Knochenkohle für Zuckerraffinerien (natürlich von Colonialzucker) zu beobachten; ich habe sie nirgends in Töpfen, sondern überall in Retorten darstellen sehen, mit vollkommener Verwerthung der Destillationsproducte, und habe mich von der tadellosen Qualität des Productes überzeugt. Es ist doch auch von vornherein nicht anzunehmen, daß die englischen Raffineure mit einem Producte verlieb nehmen sollten, welches für die Deutschen zu schlecht ist. Ich glaube mithin, daß der Unterschied zwischen englischer und deutscher, resp. polnischer Retortenkohle in den Apparaten und Verfahren liegen muß, und daß eine möglichst genaue Beschreibung der letzteren, wie sie in England gebräuchlich sind, nach meinen Beobachtungen und Notizen der technischen Welt Deutschlands von einigem Interesse seyn wird. Wenn es einmal festgestellt ist, daß man in Retorten eine ebenso gute Kohle als in Töpfen erzeugen kann, so liegt der Vortheil des continuirlichen Verfahrens in den ersteren so auf der Hand, daß eine nähere Auseinandersetzung darüber gar nicht erforderlich seyn wird. Der größte Theil meiner Beschreibung bezieht |505| sich auf eine Fabrik zu Greenock (in Schottland), doch sind auch einige andere Fabriken berücksichtigt, und ich werde auch Gelegenheit nehmen, eigene kritische Bemerkungen zu dem Mitgetheilten und Vorschläge zu Verbesserungen und Erweiterungen einzuschalten.

Ein Hauptfehler der bei uns früher üblichen Retorten scheint der gewesen zu seyn, daß ihr Durchmesser zu groß war. In Folge dessen konnte die Hitze nicht bis in das Centrum der Retorte vordringen, wenigstens nicht in hinreichendem Maaße, und ein Theil der Knochen entgieng immer der vollständigen Verkohlung. Natürlich wird dieser Uebelstand sofort gehoben, wenn man die Retorten nicht weiter, oder doch nur wenig weiter, als die gebräuchlichen Brenntöpfe nimmt. Obwohl die letzteren in neuerer Zeit häufig enger als früher genommen werden, so kann man doch einen Durchmesser von 12 Zoll im Lichten für durchaus nicht zu groß ansehen, und in der That findet man auch in England die Retorten häufig nur 12 Zoll weit. In Greenock sah ich eine Combination von zwei zwölfzölligen und einer achtzehnzölligen Retorte, und diese ist es, welche ich in der Figur 1 wiedergebe. Indessen liegt gar kein Grund vor, warum man nicht alle drei Retorten nur zwölfzöllig nehmen sollte, und ich selbst würde diese Construction vorziehen. Das Material der Retorten ist Gußeisen von 1 Zoll Stärke. Chamotteretorten habe ich nie beobachtet, und würde ihre Anwendung auch kaum für gerathen halten, theils wegen der viel schlechteren Wärmeleitung, theils wegen der Gefahr, daß durch die immer entstehenden Sprünge, ja schon durch die Porosität der Thonmasse selbst ein Weißbrennen der Knochen verursacht werden könnte. Außerdem würde wohl die Anwendung von Chamotteretorten diejenige von mechanischen Exhaustoren nach sich ziehen müssen, und dadurch die Gefahr des Weißbrennens noch vermehrt werden. Die Umstände bei der Gasbereitung aus Steinkohlen sind ganz andere, und werden von den eben erwähnten Uebelständen wenig beeinflußt; eine nähere Auseinandersetzung darüber gehört nicht hierher. Im Uebrigen ähnelt der Knochenverkohlungsapparat ungemein dem Apparat zur Leuchtgasfabrication, wie man aus der Beschreibung sehen wird.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Ofen für drei Retorten. Es ist nur eine Feuerstelle vorhanden, welche mit einem Gewölbe überspannt ist, in dessen Seiten sich Füchse b, b zum Entweichen der Flamme befinden. Die beiden unteren zwölfzölligen Retorten liegen seitlich davon (man sieht die eine davon c, c' in Profilansicht) und werden zuerst vom Feuer umspült, welches dann um die obere achtzehnzöllige Retorte d, d' herumgeht und über derselben in einen Zugcanal |506| entweicht, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist. Man beachte namentlich, daß sämmtliche Füchse vorn enger seyn müssen als hinten, wie es auch die Zeichnung angibt, damit das Feuer alle Theile der Retorten mit gleicher Stärke bestreicht.96) Statt der hier gegebenen Construction kann auch jede beliebige andere Art der Einmauerung gewählt werden, welche folgende Bedingungen vereinigt: Schutz der Retorten vor der Stichflamme, gleichmäßige Erhitzung derselben rings herum und Möglichkeit, eine Retorte auszuwechseln, ohne die übrigen zu stören, oder den Ofen ganz einzureißen. Alle diese Bedingungen sind auch für Gasretorten erforderlich, und jeder Gasingenieur wird mit Leichtigkeit den ganzen Apparat für die Knochenkohle herstellen können.

Die Retorten bestehen aus zwei Theilen, einem am Boden geschlossenen Cylinder c und d, welcher den eigentlichen Erhitzungsapparat darstellt, und einem durch Flansche damit verschraubten Kopfe c' und d', welcher den Deckel und das Ableitungsrohr enthält; der Zweck dieser Trennung ist der bekannte, nämlich den Körper c oder d, welcher nach und nach verbrennt, auswechseln zu können, während der Kopf c' und d' so gut wie gar nicht leidet. Beiläufig leiden die Retorten weit weniger und dauern weit länger (auch im Verhältniß zu ihrer größeren Dicke) als die gewöhnlichen Brenntöpfe, weil sie nicht, wie diese, der unaufhörlichen Abwechslung zwischen Erhitzen und Erkalten unterliegen. An der Mündung haben die Retortenköpfe einen glatten Flansch, und zwei angegossene Oesen, durch welche man nach Anlegung des Deckels eine Querstange zur Verschraubung desselben einlegt; die Fig. 2, wo die Einrichtung in größerem Maaßstabe (für eine elliptische Retorte) gezeichnet ist, wird jede weitere Beschreibung des Deckelverschlusses unnöthig machen. Statt der Schraube kann auch allenfalls ein Keil dienen. Ich will nur erwähnen, daß man jedenfalls hier, wie in vielen Gasfabriken, statt der schweren gußeisernen Deckel solche von 3/8'' starkem Eisenblech anwenden kann, welche sich mit größter Leichtigkeit handhaben lassen; im Uebrigen wird der Verschluß ganz wie bei Gasretorten, und ohne Kitt bewirkt.97) Die Länge der Retorten ist natürlich nicht immer dieselbe, kann aber nicht erheblich um 10 Fuß schwanken; in dem mir vorliegenden Falle war sie 10 1/3 Fuß, wovon 1 Fuß auf den aus dem Ofen hervorragenden |507| Theil kam; diesen Fall habe ich in der Zeichnung zu Grunde gelegt. Die Abführung der dampf- und gasförmigen Destillationsproducte geschieht durch 3–4 Zoll weite Röhren f, f, welche sämmtlich in ein quer über dem Ofen fortlaufendes Hauptrohr g einmünden, das durch ein Ueberlaufrohr in einem constanten Niveau mit Wasser (Theer u. dgl.) gefüllt erhalten wird; die Röhren f, f tauchen zwei Zoll tief in die Sperrflüssigkeit ein. Man bemerkt den Reinigungsstutzen in dem Knie der Röhren f, f. Das Hauptrohr g ist ein gemeinschaftliches nicht nur für die drei Retorten eines Ofens, sondern auch für die mehrerer Oefen, wenn solche, wie gewöhnlich, zusammengebaut sind, was in allen Fällen geschehen wird, wo ein etwas größerer Betrieb stattfindet, wieder ganz wie in Gasfabriken. Man spart dann besonders an Mauerwerk und Eisen für die Verankerung, welche letztere übrigens, als für jeden Techniker selbstverständlich, in der Zeichnung fortgelassen ist, um sie nicht unnöthig zu compliciren.

Aus dem Hauptrohre g entweichen die Gase und die meist noch nicht condensirten Dämpfe durch ein Leitungsrohr h, dessen Weite der Zahl der dazu gehörigen Retorten entspricht; für 12 Retorten z.B. genügen 6 Zoll lichte Weite. Man gibt dem Rohre h senkrecht über g eine solche Aufsteigung, daß es von dort an fortwährenden Fall bis zu dem Condensator i haben kann. Seine Länge war in dem hier beschriebenen Falle circa 120 Fuß; der Condensator i befand sich in freier Luft, außerhalb des zur Verarbeitung seines Inhaltes bestimmten Gebäudes, und das Rohr h lief um die Wände des letzteren herum. Von Strecke zu Strecke münden in das Rohr h Dampfröhren k, k, durch welche man Temperatur und Feuchtigkeitszustand so regulirt, daß keine Verstopfung durch ausgeschiedenes festes kohlensaures Ammoniak eintreten kann. Ob eine solche eingetreten ist, wird man leicht daran erkennen können, daß das Rohr nur bis zur Verstopfungsstelle warm und hinter derselben plötzlich kalt ist. Um eine größere Kühlfläche zu erhalten, spaltet sich das Rohr h (hier nicht gezeichnet) wieder in zwei schwächere Rohre, welche nebeneinander bis zum Condensator i fortlaufen. Dieser letztere ist ein niedriger, aber langer und breiter Behälter aus zusammengeschraubten Gußeisenplatten, oder aus vernietetem Kesselblech, mit dampfdicht angefügtem Deckel. Alle in dem Rohre h condensirte, so wie die aus dem Hauptrohre g ablaufende Flüssigkeit sammelt sich in diesem Behälter, und die große kühlende Fläche, welche seine Wände und Deckel darbieten, bewirkt eine fast vollständige Condensation der verflüchtigten Ammoniaksalze, welche in dem mit übergehenden und aus dem Dampfe condensirten Wasser gelöst bleiben. Mir scheint es, als ob |508| man statt des langen Rohres h und des Gefäßes i ebensowohl den bekannten senkrechten Luftcondensator der Gasfabriken anwenden könnte, namentlich wo der Raum ein beschränkter ist. Man braucht auch dann dieselbe Rohrlänge und ein Sammelgefäß für das Condensat, welche beide durch die vielen Kniee und Scheidewände etwas kostspieliger als die hier mitgetheilte Einrichtung ausfallen werden; die Dampfröhren in den Leitungsröhren wird man auch dann brauchen, und sogar für jede Rohrlänge einen Dampfhahn anbringen müssen. Ein Vortheil des senkrechten Röhrencondensators, neben der ebenerwähnten Raumersparniß, ist jedenfalls die leichtere Uebersichtlichkeit, und die geringere Wahrscheinlichkeit von Stockungen in den senkrechten Röhrentheilen; dafür müssen die Kniee um so sorgfältiger beaufsichtigt werden. Es dürfte hier am zweckmäßigsten seyn, einen Dampfhahn in der Mitte jedes Kniees anzubringen.

Auf alle Fälle condensiren sich die Ammoniaksalze, unter welchen das kohlensaure Ammoniak bei weitem vorwiegt, fast vollständig in dem Gefäße i, welches eine concentrirte wässerige Lösung derselben enthalten wird, zugleich mit dem Theer, welcher sich ebenfalls in diesem Gefäße sammelt. Der letzte Rest des Ammoniaks wird in den beiden Fässern l und m absorbirt, welche verdünnte Schwefelsäure enthalten. Man sieht aus der Zeichnung, wie die Zuführungsröhren einige Zoll in die Säure eintauchen (dieser Theil der Röhren muß von Blei seyn), während die Abführungsröhren dicht unter dem Deckel abschneiden. Die Fässer l und m müssen mit Blei ausgeschlagen seyn, weil sie sonst nur sehr kurze Zeit halten würden; längere Zeit können sie durch einen dicken Ueberzug von Steinkohlentheer-Pech erhalten werden. Durch einen (nicht gezeichneten) Holzhahn nahe am Boden des Fasses überzeugt man sich, ob die Säure gesättigt ist, und läßt in diesem Falle die Lösung von schwefelsaurem Ammoniak ab, um sie mit der Hauptlösung einzudampfen; dann füllt man durch ein Spundloch im Deckel des Fasses frische Säure nach. Das nicht absorbirte Gas entweicht aus dem zweiten Fasse m durch ein Abzugsrohr n von Eisen, welches nicht weiter als 2 Zoll zu seyn braucht, da sich hier keine festen Producte mehr condensiren können. Das Rohr n ist entlang dem Leitungsrohre h bis zurück zum Ofen geführt, hat also fortwährende Steigung bis über dem Ofen selbst, so daß alles darin etwa noch Condensirte, nach m zurückfließt. Dann tritt es mit offener Mündung in eine der Feuerungen der Ofenreihe ein, wo sich die Gase mit der Feuerluft mischen und in deren langem Wege um die Retorten herum vollständig verbrennen; es ist kaum möglich, daß noch irgend welche riechende Bestandtheile entweichen sollten.

Auch bewirkt die Verbrennung des Gases natürlich eine Ersparung |509| an Brennmaterial, welche durchaus nicht unbedeutend ist. Wenn man, wie gewöhnlich, mehrere Oefen neben einander hat, z.B. vier Oefen mit zwölf Retorten, so wird es räthlich seyn, das rückkehrende Rohr n über dem Ofen in vier Zweige zu theilen, von denen je einer in jede der Feuerungen eintritt; sie sind mit Hähnen zu versehen, damit man das Gas je nach Bedarf in eine oder die andere der Feuerungen leiten kann, wo eben größere Hitze verlangt wird. Eine Gefahr des Zurückschlagens der Flamme in das Rohr ist in diesem Falle durchaus nicht zu befürchten; schon in dem engen und langen Rohre n ist die Abkühlung so stark, daß sich keine Entzündung darin fortpflanzen kann (nach dem Princip der Davy'schen Sicherheitslampe), und zum Uebermaaße dienen die beiden Fässer l und m als hydraulische Ventile, welche das Gas nur nach einer Richtung hin, aber nicht zurückgehen lassen.

Das in i condensirte Gemisch von Theer und wässeriger Lösung läßt man von Zeit zu Zeit nach dem Absitzbehälter o ablaufen, wo man ihm so lange Ruhe gestattet, bis die Flüssigkeiten sich vollkommen getrennt haben. Man kann auch zwei solcher Gefäße anwenden, und die Flüssigkeit aus i durch ein schwanenhalsförmiges Ablaßrohr, welches das Gas nicht entweichen läßt, continuirlich nach dem einen der Absitzgefäße laufen lassen, während das andere sich in Ruhe befindet. Der Theer schwimmt zu oberst, weil er leichter als Wasser ist, ähnlich dem Braunkohlen- und Torftheer, aber unähnlich dem Steinkohlentheer; man entfernt ihn durch Abhebern oder Abschöpfen. Es läßt sich nicht läugnen, daß dieser Theer bis jetzt ein unangenehmes Nebenproduct darstellt. Wenn man nicht anders kann, so destillirt man ihn zusammen mit Steinkohlentheer; aber sein Reichthum an Anilin, Picolin und der großen Reihe ihrer Homologe ist eine nichts weniger als angenehme Eigenschaft hierbei. Ein kleiner Theil wird in Apotheken als „Knochenöl“ verwendet und gut bezahlt; nach englischen Quellen soll er auch von Gerbern gebraucht werden, worüber mir nichts Näheres bekannt ist. Es steht fast mit Sicherheit zu erwarten, daß über kurz oder lang auch dieses, jetzt ungern gesehene Abfallproduct eine Anwendung finden und zu einem viel begehrten Handelsartikel werden wird, wie so viele andere. Vorläufig wird man ihn, abgesehen von den angeführten Verwendungen, wohl immerhin in manchen Fällen als Substitut des Steinkohlentheeres, z.B. zu Pappdächern, Anstrichen und dergl., gebrauchen können.

Die unter dem Theer im Gefäße o sich ansammelnde Lösung wird durch einen Hahn im Boden abgelassen. Da man in diesem Stadium schon ziemlich tief angekommen seyn wird, so wird es in den allermeisten Fällen nicht mehr möglich seyn, natürlichen Fall von dem Hahne im |510| Boden von o nach dem Saturationsbottich oder Dampfkessel für das Ammoniakwasser eintreten zu lassen. Pumpen, Elevatoren u. dgl. kann man aber kaum gebrauchen, weil alle feineren Metalltheile zu sehr durch die chemische Wirkung der Flüssigkeit leiden würden, und schon aus diesem Grunde wäre ein Apparat nach Art der Monte-jus in den Zuckerfabriken der empfehlenswertheste, wenn er auch nicht schon im Allgemeinen ein so rationelles Princip verträte. Meine Abbildung und Beschreibung bezieht sich auf diejenige Form des Monte-jus (wie ich ihn in Ermangelung eines besseren Namens nennen will), welche man in England nicht nur für diesen Zweck, sondern namentlich auch zur Hebung von Schwefelsäure sehr allgemein in Anwendung findet; nur ersetzt im letzteren Falle comprimirte Luft den Dampf. p stellt ein Gefäß aus starkem Gußeisen (bis 2 Zoll dick) vor, dessen Gestalt derjenigen der englischen Sodawasserflaschen sehr ähnlich und wahrscheinlich direct von ihr entlehnt ist, da es in beiden Fällen auf die beste Form zur Widerstandsfähigkeit gegen inneren Druck ankam. Der dicht mit dem Untertheil verschraubte Deckel enthält drei Oeffnungen für eben so viele Röhren, von denen q das Ammoniakwasser aus o, und r Dampf leitet; s ist das Druckrohr, welches man bis zu beliebiger Höhe und in beliebigen Windungen führen kann. Man füllt erst den Monte-jus p fast voll, schließt den Hahn von q und läßt durch r Dampf eintreten, welcher auf die Oberfläche der Flüssigkeit drückt und sie durch das Rohr s forttreibt. Wenn p entleert ist, schließt man den Hahn von r, öffnet den von q und beginnt das Spiel von Neuem. Auf diese Art transportirt man die ganze zu verarbeitende Flüssigkeit nach dem Theile der Fabrik, wo man sie der weiteren Behandlung unterwirft, wie es später beschrieben werden soll.

Die Art der Arbeit mit diesem Apparate ist folgende. Zwei Mann sind zur Bedienung von je 12 Retorten erforderlich, welche eine nach der anderen entleert und wieder frisch beschickt werden. Jeder Brand dauert 6 Stunden; es sind also im Ganzen 48 Beschickungen in 24 Stunden zu machen, und sie sind so vertheilt, daß jede halbe Stunde eine andere Retorte darankommt, und die Arbeiter mithin stets beschäftigt bleiben, ohne zu viel Arbeit auf einmal zu haben. Nach dem Oeffnen der Retorte wirft man die vorn zunächst der Mündung liegende Kohle mit einer Schaufel heraus, weil sie nie ganz gut gebrannt ist, und zieht dann den ganzen Rest so schnell als möglich in Cylinder aus dünnem Eisenblech aus, welche den ganzen Inhalt einer Retorte fassen. Sie sind 2 1/2 bis 3 Fuß weit und etwa 2 Fuß hoch; am oberen Rande haben sie einen Falz, in welchen ein eiserner Deckel mit Handhabe paßt, den man sofort |511| nach dem Hereinstürzen der Kohle auflegt und mit Thon verschmiert. Obwohl die Kohle in vollem Glühen und theilweise noch brennend ausgezogen wird, so reicht doch die beschriebene Vorrichtung vollkommen hin, um ihr Weißbrennen zu verhüten. Die Löschcylinder werden von einem Mann auf einer Art niedriger Karren (bogie) an den Ofen herangefahren und nach dem Füllen auf dem Karren nach dem offenen Hofraume weggefahren, durch Neigen des Karrens (dessen nur wenige Zoll hohe Räder nahe an der Handhabe liegen) heruntergelassen und nun so lange sich selbst überlassen, bis sie vollkommen ausgekühlt sind; erst dann werden sie geöffnet und entleert. Man hat natürlich immer eine ganze Anzahl Löschcylinder in der Abkühlung begriffen stehen, welche einer nach dem anderen geöffnet werden.

Sobald eine Retorte entleert worden ist, wird sie wiederum gefüllt, wozu die bekannte, auch in Gasfabriken übliche, lange, halbrunde Schaufel dient, welche die ganze Retorte auf einmal füllt. Uebrigens hat man vollkommen Zeit, die Retorte von zwei raschen Arbeitern mit der Wurfschaufel füllen zu lassen, wobei man sie voller machen kann; obwohl sie immer in Kirschrothgluth ist, tritt doch eine Entzündung der Knochen nicht augenblicklich ein. Dann wird der Deckel vorgelegt und verschraubt, und die Retorte sechs Stunden sich selbst überlassen. So geht es continuirlich fort, mit der in England und noch mehr in Schottland selbstverständlichen Unterbrechung durch den Sonntag, über den hinüber die Retorten nur heiß gehalten werden, ohne zu arbeiten. Die zu verwendenden Knochen werden vorher in gewöhnlicher Weise von Fett befreit.

Zum Zerkleinern (Brechen) der Knochenkohle dienen mannichfache Vorrichtungen. In der Greenocker Fabrik waren dazu zwei Walzenpaare vorhanden, beide senkrecht zur Achse mit scharfen Riffeln versehen, welche also gleichsam Ringe um den Körper der Walzen bilden. Die Riffeln sind nicht ganz parallel mit den Endflächen, sondern bilden einen allerdings sehr spitzen Winkel mit denselben; dadurch wird die Wirkung von Scherenschnitten erreicht werden, indem die Riffeln auf den beiden Walzen nach entgegengesetzten Seiten schräg verlaufen, ähnlich wie es beim Papierholländer der Fall ist. Die Riffeln des zweiten Walzenpaares sind etwas enger gestellt als die des ersten; natürlich kann man auch die Walzen jedes Paares enger oder weiter stellen. An anderen Orten findet man dasselbe Princip, das der scharfen schrägen Riffeln, mit demjenigen der Kaffeemühle vereinigt; die Riffeln sind nämlich an der Innenseite eines etwas conischen Ringes angebracht, in welchem sich gleichfalls ein cannelirter conischer Körper dreht.

Es bleibt nun noch übrig, etwas über die Verarbeitung der condensirten |512| Lösung von kohlensaurem Ammoniak und Schwefelammonium zu sagen. Dieselbe ist bei weitem concentrirter als das Gaswasser der Steinkohlengasfabriken, so daß sie wohl einen etwas größeren Transport aus verschiedenen Knochenkohlenfabriken nach einer gemeinschaftlichen Ammoniakfabrik lohnen würde. In den meisten Fällen wird sie aber an Ort und Stelle aufgearbeitet, zumal da die dazu erforderlichen Apparate weder sehr umfangreich, noch kostspielig sind, und das Ganze meist zu dem Complex einer Düngerfabrik gehört. In der Fabrik zu Greenock wird das Ammoniakwasser durch den beschriebenen Monte-jus in einen großen hölzernen Bottich gedrückt, welcher auf dem Dache der Fabrik im Freien steht, und dort mit Schwefelsäure gesättigt. Das Gas entweicht mithin in die freie Luft, und obwohl es meist Kohlensäure und nur wenig Schwefelwasserstoff enthält, so dürfte doch dieses Verfahren nur an wenigen Orten thunlich seyn; in Greenock wird es durch die hohe Lage der Fabrik und die Nähe des Meeres ermöglicht. An den meisten anderen Orten muß man den Schwefelwasserstoff durch Verbrennen zu beseitigen suchen, was keineswegs zu den leichten und angenehmen Aufgaben der Technik gehört; alle anderen Absorptionsarten sind viel zu umständlich und kostspielig.

Meiner auf lange Erfahrung mit dem Gaswasser gestützten Ansicht zufolge ist es entschieden anzurathen, das Ammoniakwasser nicht direct mit Säure zu sättigen, sondern es in einem Dampfkessel mit Zusatz von Kalk zu destilliren und die Dämpfe in Säure aufzufangen oder zu Ammoniakflüssigkeit (Salmiakgeist) zu condensiren. Wie große Vortheile dieses Verfahren in jeder Beziehung hat, durch geringere Kosten für Brennmaterial, Gewinnung eines unvergleichlich reineren Productes, Vermeidung jeder Belästigung der Nachbarschaft u.s.w., habe ich in meiner demnächst erscheinenden Schrift „über die Verarbeitung des Steinkohlentheeres und Ammoniakwassers“ (Verlag von Vieweg in Braunschweig) ausführlich dargelegt; man findet darin auch Beschreibungen und Zeichnungen der benöthigten Apparate.

An diesem Orte ist kein Raum vorhanden, darauf einzugehen, und ich will nur noch einige Worte darüber sagen, wie in der beschriebenen Fabrik mit der Lösung von schwefelsaurem Ammoniak weiter verfahren wird. Sie fließt aus dem Saturationsbottich in große bleierne Pfannen, und wird daselbst durch Hochdruckdampf unter starkem Sieden abgedampft. Der Dampf tritt durch eine geschlossene Spirale von Bleirohr ein, welche auf dem Boden der Pfanne liegt. Die Pfannen sind mit einem trichterförmigen, innen mit Blei bekleideten Schwadenfange bedeckt. Aus ihnen läuft die hinreichend eingedampfte Lösung in die niedriger stehenden |513| Krystallisirgefäße. Diese sind sechs Fuß im Quadrat und 1 1/2 Fuß hoch; sie sind aus zwei Zoll starken Bohlen zusammengesetzt und mit Blei ausgeschlagen. Im Boden haben sie ein Loch, welches durch einen Zapfen mit langem Stiel verschlossen ist; nach Beendigung der Krystallisation öffnet man den Zapfen, läßt die Mutterlauge in darunter angebrachte Holztröge ablaufen und schaufelt die Krystalle in andere Tröge mit durchlöcherten Böden, welche ebenfalls Abfluß nach dem Mutterlaugen-Reservoir haben. Man läßt die Krystalle längere Zeit abtropfen und lufttrocken werden, worauf das schwefelsaure Ammoniak entweder in den Handel kommt, oder, wie es meist geschieht, unmittelbar in der Fabrik selbst zur Zusammensetzung von Düngemitteln verwendet wird.

B. Künstlicher Dünger (Superphosphat).

Die Fabrication von Superphosphat ist in England im Principe natürlich dieselbe wie in Deutschland; in der praktischen Ausführung tritt aber in England die Anwendung mechanischer Hülfsmittel weit mehr hervor. Als phosphorsäurehaltiges Material dienen Knochenmehl, Knochenkohlenabfall, Koprolithen, Sombrerophosphat u. dgl.; zur Aufschließung verwendet man stets nur Schwefelsäure, nicht Salzsäure, welche man an einigen Orten Deutschlands mit Vortheil zum theilweisen Ersatz der Schwefelsäure gebraucht. Die Schwefelsäure wird in der Stärke genommen, wie sie direct aus den Kammern abfließt, also von 1,500 bis 1,600 spec. Gewicht; in der That sind die englischen Düngerfabrikanten regelmäßig auch Fabrikanten ihrer eigenen Schwefelsäure. Die Einrichtung ist dann immer so, daß die Säure direct aus den Kammern durch ein Rohr in den Apparat fließt, wo die Aufschließung der phosphorsäurehaltigen Substanzen stattfinden soll; wenn die Niveaus der Localitäten dieß nicht gestatten, so drückt man die Säure vermittelst des in dem vorigen Artikel beschriebenen Monte-jus in ein höher belegenes Reservoir. Wenn man Dampf von höherem Drucke hat, so kann man diesen direct anwenden, weil sich nicht so viel davon condensirt, um die Säure zu stark zu verdünnen; anderenfalls bringt man eine Luftpumpe an, welche sogar allenfalls durch Menschenkraft bewegt werden kann; daß die comprimirte Luft in dem Monte-jus ganz ebenso wie der Dampf wirkt, ist von selbst ersichtlich. Unter allen Umständen vermeidet man die großen Kosten, Unannehmlichkeiten und Risicos, welche der Transport der Säure in Ballons veranlaßt.

Die Materialien werden unter Kollergängen (verticalen Mühlsteinen) gemahlen, welche 5 bis 6 Tonnen (100 bis 120 Ctr.) täglich fertig machen. Der Bodenstein ist mit einer gußeisernen Platte, welche am |514| besten flach schalenförmig ist, bedeckt und die Läufer sind mit einem (etwa 1 1/2 Zoll) dicken gußeisernen Ringe eingefaßt, so daß das Mahlen zwischen Eisen und Eisen stattfindet. Der Durchmesser der Läufer ist etwa sechs Fuß; sie müssen namentlich zum Mahlen der sehr harten Koprolithen sehr schwer seyn. An vielen Orten wendet man auch horizontale Mühlsteine an; doch habe ich solche zufällig nie in Arbeit gesehen, und weiß nichts Näheres über Construction und Production derselben, als daß man französische Mühlsteine anwendet. Knochen braucht man bekanntlich nicht sehr fein zu mahlen, wenn sie für Superphosphat bestimmt sind; jedoch wird Superphosphat aus Knochenmehl verhältnißmäßig selten gemacht, außer auf besondere Bestellung. Vor dem Mahlen werden die Knochen übrigens mit Wasser ausgekocht, um das Fett zu gewinnen, und einige Stunden lang gedämpft, wie es auch in Deutschland meist geschieht. Man zieht es vor, den Stickstoffgehalt durch Zusatz von schwefelsaurem Ammoniak zu erreichen, und hat z.B. zwei Sorten, eine mit 4 Proc. und eine mit 8 Proc. schwefelsaurem Ammoniak. Die Koprolithen, das Sombrerophosphat und alle ähnlichen Phosphate müssen sehr fein gemahlen werden, weil ihre Ausschließung durch Säure nur schwierig von statten geht. Die Qualität der Koprolithen ist bekanntlich sehr verschieden; manche Sorten sind so reich an kohlensaurem Kalk und verursachen dadurch einen solchen Verlust an Säure, daß ihre Anwendung kaum rentirt. Im Allgemeinen richtet man die Quantität der Säure so ein, daß der fertige Dünger etwa 25 Proc. lösliche und 10 Proc. unlösliche Phosphate enthält.

Das Mischen der Phosphate mit der Säure wird in kleineren Fabriken in gemauerten, mit Theeranstrich versehenen Gruben durch Handarbeit vorgenommen, erfordert aber nicht nur sehr viel Arbeitskraft, sondern auch so viel Zeit, daß es in großen Fabriken sehr unbequem wäre. In solchen findet man stets mechanische Mischapparate, von denen ich zwei verschiedene anführen will. Der eine besteht aus einem zehn Fuß langen, einen Fuß weiten Cylinder von 1'' starkem Gußeisen, welcher etwas geneigt liegt. In ihm bewegt sich eine vierkantige Welle, welche ihrer ganzen Länge nach mit Flügeln in der Art besetzt ist, daß eine archimedische Schraube entsteht, welche das an dem einen Ende eingeführte Gemenge von Phosphaten und Säure langsam forttransportirt und dabei gründlich durchmischt, bis es am anderen Ende des Cylinders fertig anlangt. Die Flügel der Schraube sind lauter einzelne Stücke, welche mit einer Hülse auf der Welle aufsitzen und, da dieselbe kantig ist, sich nicht darauf drehen können, sondern mit ihr umgehen müssen. Ein einziges Modell reicht für alle aus, indem man immer jedes folgende Stück |515| um eine Seite des Viereckes verstellt, so daß vier Flügel einen vollkommenen Schraubengang bilden, dessen Durchmesser der innere des Cylinders und dessen Höhe etwa zwei Fuß ist; der Cylinder enthält also fünf Umgänge der Schraube. Man hält immer eine Anzahl von Schraubenflügeln vorräthig, um die abgenutzten sofort auswechseln zu können, was in Folge der Wirkung der Säure häufig nothwendig wird. Das Mehl fällt durch einen Trichter an dem höheren Ende ein, und die Säure stießt unmittelbar daneben durch ein Rohr zu; man muß das Gemisch immer ziemlich feucht halten, weil sonst die Mischungsschraube zu schwer geht.

Die andere zu erwähnende Mischungsvorrichtung ist ein kleiner Kollergang mit Steinen von etwa 2 Fuß Durchmesser, welche ebenfalls mit einem dicken Eisenreif umgeben sind. Statt des Bodensteines und seiner Zarge dient ein kreisförmiger Trog aus Gußeisen. Man soll dadurch bessere Aufschließung mit geringerem Säureverbrauch erreichen, als in dem erst beschriebenen Apparate, und kann jedenfalls das Gemisch trockener halten.

Um das Superphosphat in einen feinkörnigen Zustand zu bringen, wenden die meisten Düngerfabriken den Carr'schen Desintegrator an, welchen ich in meiner nächsten Mittheilung beschreiben werde.

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Ganz unmöglich ist dieser Fall unter besonderen Umständen keineswegs.

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Ich habe dieß an dem betreffenden Orte nicht direct bemerken können, aber es scheint mir dem Principe und der Praxis in anderen Fällen nach unumgänglich nothwendig.

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Ich habe in einigen Gasfabriken, welche eisenblechene Deckel anwenden, etwas gebrauchten Reinigungskalk als Kitt verwenden sehen. Wenn die Deckel glatt anschließen, so ist dieß besser als Kitt; sonst kann Thon oder Lehm dazu dienen.

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