Titel: Kann die Verbrennung der Kohlen durch Zuführung von Wasser befördert werden?
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1873, Band 210/Miszelle 1 (S. 233–234)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj210/mi210mi03_1

Kann die Verbrennung der Kohlen durch Zuführung von Wasser befördert werden?

Bekanntlich werden die Kohlen nicht nur im Freien gelagert und so dem Regen und Schnee ausgesetzt, sondern noch sehr oft stark genäßt, in der Meinung, durch Wasserzusatz die Verbrennung zu befördern und Brennmaterial zu ersparen. Die hohen Kohlenpreise und die allgemeine Verbreitung dieser Ansicht126) mögen es rechtfertigen, daß hier das Irrige derselben kurz dargelegt wird.

Kommt Wasser mit lebhaft glühenden Kohlen zusammen, so wird dasselbe zersetzt; es bilden sich Kohlenwasserstoff, Kohlenoxyd, Kohlendioxyd (Kohlensäure) und Wasserstoff. Da die schließlichen Verbrennungsproducte wieder Kohlendioxyd (CO²) und Wasser (H²O) sind, so kann man der Einfachheit wegen annehmen, daß sich bei der Zersetzung des Wassers durch Kohle nur Kohlendioxyd und Wasserstoff bilden, also:

C + 2H²O = CO² + 4H

12 + 36 = 44 + 4

Beim Verbrennen des Kohlenstoffes zu Kohlendioxyd werden bekanntlich 8080 Wärmeeinheiten (W. E.) frei, bei der des Wasserstoffes 34000 W. E. Dieselbe Wärmemenge wird latent, wenn diese Verbindungen in ihre Bestandtheile zerlegt werden. 12 Kil. Kohlenstoff geben also 12. 8080 = 96960 W. E.; die dazu nöthigen 36 Kil. Wasser erfordern aber zu ihrer Zersetzung 4. 34000 = 136000 W. E.; es werden also 39040 W. E. d.h. so viel Wärme verloren, um 390,4 Kil. Wasser von 0° auf 100° zu erwärmen.

Kommen diese 4 Kil. Wasserstoff nun mit überschüssiger Luft zusammen, so verbinden sie sich mit dem Sauerstoff derselben zu 36 Kil. Wasser, unter Entwickelung von 4. 34000 = 136000 W. E. Werden hiervon die an der Zersetzungsstelle des Wassers verlorenen 39040 W. E. in Abzug gebracht, so bleiben 96000 W. E. übrig, also genau dieselbe Wärmemenge, als wenn Kohle direct in atmosphärischer Luft verbrannt wäre. Von einem Wärmegewinn kann also überhaupt nicht die Rede seyn.

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Da das zugesetzte Wasser jedenfalls in Wasserdampf verwandelt werden muß, so werden für jedes Kil. desselben (von 0°) 636 W. E. latent. Wenn demnach Kohlenstoff mit dem gleichen Gewicht Wasser versetzt ist, so können nur 8080 – 636 = 7444 W. E. erhalten werden. Entweichen die Verbrennungsgase mit einer Temperatur von 200°, so gehen mit jedem Kil. Wasserdampf (spec. Wärme = 0,475) noch weitere 47,5 W. E. verloren. Diese 683,5 W. E. gehen selbstverständlich auch für jedes Kil. Wasserdampf fort, das dem Dampfkessel entnommen und in die Feuerung geleitet wird. Dem Brennmaterial zugesetztes Wasser bedingt also stets einen Wärmeverlust.

Noch bedeutender ist der Einfluß des zugesetzten Wassers auf die Verbrennungstemperatur.

Die Verbrennungstemperatur ist bekanntlich gleich der in Wärmeeinheiten angegebenen Heizkraft dividirt durch die Summe der Gewichtsmengen sämmtlicher Verbrennungsproducte, multiplicirt mit der specifischen Wärme derselben. Da nun 1 Th. Kohlenstoff 2,667 Sauerstoff erfordert, um 3,667 Kohlendioxyd (spec. Wärme = 0,216) zu bilden, so kann die Verbrennungstemperatur des Kohlenstoffes im Sauerstoff berechnet werden:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

Beim Verbrennen in der Luft kommen noch 9 Th. Stickstoff (spec. Wärme 0,244) hinzu, daher:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

In Wirklichkeit muß aber etwa doppelt so viel Luft zugeführt werden, wenn die Verbrennung vollständig seyn soll, folglich (spec. Wärme der Luft = 0,238):

Textabbildung Bd. 210, S. 234

Die 20fache Luftmenge würde ergeben:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

die Kohle würde offenbar verlöschen, sie wäre „ausgeblasen.“

Kohlenstoff mit dem gleichen Gewicht Wasser versetzt gibt beim Verbrennen im Sauerstoff:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

statt: 10202°, in atmosphärischer Luft:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

statt 2704°, wenn kein Wasser zugeführt ist. Mit der 12fachen Gewichtsmenge Wasser:

Textabbildung Bd. 210, S. 234

die Kohle würde verlöschen, sie wäre „ausgegossen.“ Daß auch zugeleiteter Wasserdampf die Verbrennungstemperatur erniedrigt, liegt auf der Hand. Außerdem werden bei Zuführung von Wasser wohl stets mehr Gase der Verbrennung entgehen, als bei Anwendung trockener Kohle.

Durch Wasser wird daher unter jeder Bedingung sowohl die Wärmemenge als auch die Temperatur eines Feuers erheblich verringert. Es ist demnach eine Verschwendung von Brennmaterial, Kohlen vor dem Verbrennen mit Wasser zu begießen, es sey denn, um feinen Kohlengruß zu nässen, damit derselbe leichter eine compacte Masse bilde und so den Zutritt der Luft weniger hindere, als wenn der Staub trocken aufgeschüttet wird; gewiß dürfte es sich empfehlen, diesen möglichst gesondert zu verwenden. Staubfreie Kohlen sollen stets trocken gebrannt werden.

Ferd. Fischer.

(Hannoversches Wochenblatt für Handel und Gewerbe, 1873, Nr. 44.)

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Man s. polytechn. Journal, 1872, Bd. CCIII S. 150.

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