Titel: Lunge, über den Berichte der englischen Sodafabriks-Inspection.
Autor: Lunge, Georg
Fundstelle: 1880, Band 236 (S. 54–60)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj236/ar236026

Aus dem Berichte der englischen Sodafabriks-Inspection; von G. Lunge.

Nach längerer Pause ist zu Weihnachten 1879 wiederum ein amtlicher Bericht1)des Inspectors der englischen Sodafabriken, Dr. R. Angus Smith, erschienen, welcher mir von demselben freundlichst mitgetheilt worden ist. Dieser Bericht enthält so viele auch für die deutsche Sodafabrikation wichtige und interessante Dinge, daſs ich keiner weiteren Entschuldigung zu bedürfen glaube, wenn ich einen Auszug daraus hier wiedergebe, aus den ziemlich zerstreuten Materialien des Berichtes systematisch zusammengestellt und zum Theil von eigenen erläuternden oder kritischen Bemerkungen begleitet.

Es sei hier daran erinnert, daſs die zweite Alkali-Acte, diejenige vom J. 1874, sehr wichtige Neuerungen einführte. Zunächst wurde die Bestimmung der ersten Acte, wonach von dem entwickelten Salzsäuregase nur 5 Procent uncondensirt entweichen durften, dahin erweitert, daſs in 1 Cubikfuſs der aus der Fabrik (durch den Kamin) entweichenden Gase nicht über ⅕ Gran Salzsäure (HCl) enthalten sein solle; dies entspricht 0g,454 HCl in 1cbm, oder etwa drei Zehnmillionstel dem Volumen nach. Ferner wurden aber auch alle anderen „schädlichen Gase“ (noxious vapours) der Inspection unterworfen, wobei in der ersten Linie an schweflige Säure, Schwefelsäure, Schwefelwasserstoff, Stickstoffsäuren und Chlor gedacht war. Bestimmte Grenzen wurden aber hier nicht gesteckt, weil dafür das Material fehlt, und es wurde nur im Allgemeinen vorgeschrieben, daſs die Fabrikanten sich der besten bekannten Mittel zur Verhinderung des Entweichens solcher Gase bedienen sollten.

Der Bericht stellt nun zunächst fest, daſs in Bezug auf Salzsäure den Anforderungen der neuen Acte vollauf Genüge geschehen ist. Ein Gehalt von 0,2 Gran im Cubikfuſs der Kamingase, wie ihn das Gesetz noch als Maximum gestattet, kommt nur noch ausnahmsweise vor; der Durchschnitt ist bedeutend darunter, und in vielen Fabriken, ja in |55| ganzen Districten unter der Hälfte des gesetzlichen Grenzbetrages, wie aus folgenden Zahlen sich ergibt:

Gran im
Cubikfuſs
1) District von St. Helens, Widnes und West-England überhaupt 0,13
2) Ost-Lancashire, Yorkshire und Midland Counties 0,098
3) District von Newcastle-on-Tyne 0,095
4) Schottland und Irland 0,106.

Im dritten District betrug der Gehalt der Abzugsgase aus den Pfannencondensatoren, welche dort regelmäſsig nicht mit Schornsteingasen vermengt, sondern für sich allein in die Luft gehen, für sich allein 0,15 Gran im Cubikfuſs. Es wird berechnet, daſs die 0,13 Gran des ersten Districts 2,28 Proc., die 0,96 des zweiten 2,57 Procent der gesammten Salzsäure entsprechen. Doch möchte ich diese Berechnungen für ziemlich unsicher halten; eine absolute genaue Bestimmung der Menge des entweichenden Salzsäuregases ist, vor allem wegen der Schwierigkeit anemometrischer Messungen, kaum möglich, und ist ja gerade aus diesem Grunde das neue Gesetz auf ein anderes leichter mit Zuverlässigkeit zu handhabendes Princip gegründet worden, nämlich die Ermittlung des Gewichtes von HCl in einem bestimmten Volumen der Abzugsgase. Dies hat freilich wieder den Uebelstand, daſs die Fabriken, welche alle ihre Rauchgase in einen groſsen Kamin ableiten, bevorzugt erscheinen gegenüber denjenigen, welche für die Sulfatöfengase einen oder mehrere besondere Kamine besitzen, und es hat dahin geführt, daſs die letzteren Fabriken, um innerhalb des Gesetzes zu bleiben, absichtlich in die betreffenden Kamine Luft oder andere Rauchgase eingeführt haben; aber ein Ausweg aus diesem an sich doch gewiſs nicht richtigen Zustande ist bis jetzt noch nicht gefunden worden.

Obwohl also die Salzsäurecondensation bis zu einer weiteren Grenze getrieben worden ist, als das Gesetz es vorsah, so bleibt doch noch mehr zu thun übrig. Es hat sich gezeigt, daſs die Condensation für Muffelofengas so gut wie vollständig gemacht werden kann; manche Oefen sind so gut betrieben worden, daſs nur eine ausnehmend geringe Menge von Gas, vermuthlich durch Diffusion durch das Mauerwerk, entweicht; aber dies ist keineswegs das gewöhnliche constante Resultat. Der früher bei den Muffelöfen so störend auftretende Uebelstand, daſs bei der geringsten Undichtheit des Muffelmauerwerkes saure Gase in die Feuerkanäle, deren Zug sonst immer stärker als der im Innern der Muffel herrschende war, gesaugt wurden und somit überhaupt gar nicht in die Condensationsapparate gelangten, ist überwunden worden durch die „Ueberdruck“ – Oefen von Gamble, Muspratt, Deacon u.a. (vgl. mein Handbuch der Soda-Industrie, Bd. 2 S. 83, 85 und 974). A. Smith ist der Meinung, daſs alle Fabrikanten, welche mit Muffelöfen arbeiten, sich dieses Systemes bedienen sollten, welches darin besteht, in den Feuerzügen durch specielle Vorrichtungen einen gröſseren Druck als innerhalb der Muffel herzustellen, – aber nur so lange, bis etwas |56| Besseres aufträte. Dieses Bessere hatte A. Smith in dem Ofen von Cammack und Walker (vgl. Soda-Industrie, Bd. 2 S. 98) zu finden geglaubt und er hofft noch immer auf die schlieſsliche Durchführung des darin verfolgten Principes; aber dasselbe ist bis jetzt auf zu groſse mechanische Schwierigkeiten gestoſsen und wieder aufgegeben worden. Wäre diese Erfindung so erfolgreich gewesen, als man gehofft hatte, so würde alles weitere Nachdenken über diese Sache unnöthig gewesen sein. Das richtige Princip scheine gefunden zu sein, aber die Art und Weise es praktisch auszuführen sei bis jetzt noch nicht entdeckt worden.

Die günstige Wirkung des Ueberdruckes in den Feuerzügen geht deutlich hervor aus vergleichenden Versuchen, welche in der Fabrik von Gaskell, Deacon und Comp. gemacht wurden; es seien hier nur die Mittelzahlen gegeben. In den Feuerzügen eines gewöhnlichen Muffelofens fand man im Mittel 2,17 Gran (im Maximum 12,0 Gran) HCl im Cubikfuſs = 4g,93 in 1cbm. Dagegen in drei hinter einander gebauten Oefen nach dem Ueberdruckprincip fand sich nur durchschnittlich 0,54, 0,24 bezieh. 0,17 Gran HCl im Cubikfuſs, und zwar entspricht dieser abnehmende Gehalt den Fortschritten in der Construction des Ofens, welche jedesmal gemacht wurden. Der letzte Gehalt (= 0g,38 in 1cbm) ist so gering, daſs man kaum auf eine wesentliche Verringerung desselben hoffen kann. Natürlich entspricht dieser Betrag von HCl in den Feuerzügen einem viel geringeren Betrage in dem Kamine selbst, wo mindestens noch das Heizgas der Pfannen dazu kommt, selbst wenn gar keine anderweitigen Oefen, Dampfkesselfeuerungen u. dgl. hinein münden.

Man hat oft gefragt, warum man so viel Werth auf die Herabminderung des Salzsäureverlustes auf noch weniger als 0,1 Gran im Cubikfuſs lege, während doch die seit Inkrafttreten des neuen Gesetzes gemachten Beobachtungen zeigen, daſs im Allgemeinen ein weit höherer Betrag an Säuren des Schwefels in die Luft geht. Hierauf antwortet A. Smith, daſs allerdings die absolute Menge der entweichenden Salzsäure nur gering gegenüber derjenigen der Säuren des Schwefels sei, wo viele Kohlen verbrannt werden; aber es sei nicht gut, bei einem anderen Punkte als dem absoluter Vollkommenheit sich endgültig zu beruhigen, und es werde räthlich sein, später, wenn die jetzt in Kraft stehenden Vorschriften sich vollkommen eingelebt haben, einen weiteren Schritt vorwärts zu thun. Auf der andern Seite begreife das Publikum kaum, wie groſse Kosten, Umänderungen der Apparate, Einübung von Arbeitern und Aufsehern, Mühe der Chemiker, Beängstigung der Fabrikleiter und Eigenthümer jeder neue Schritt vorwärts koste. – Was deutsche Verhältnisse angeht, so kann man noch hinzufügen, daſs hier nirgends auch nur entfernt eine solche Anhäufung von chemischen Fabriken, wie an einigen Orten in England, vorkommt und daſs mithin die absoluten Wirkungen des entweichenden Salzsäuregases im Vergleich zu denjenigen |57| der Steinkohlengase noch viel mehr zurücktreten als dort. Man vergleiche hierüber, was Hasenclever in der Chemischen Industrie, 1879 S. 278 angeführt hat.

Was das Entweichen von Schwefelsäuren u. dgl. aus den Kammern betrifft, so stellte sich, als dieser Gegenstand zuerst der amtlichen Inspection unterworfen wurde, heraus, daſs hierin groſse Unregelmäſsigkeit bestand und in manchen Fällen sehr bedeutende Mengen in die Luft gingen. Dies ist jetzt schon viel besser. Folgendes sind die Durchschnittszahlen (in Gran im Cubikfuſs) für die oben angeführten vier Inspectionsdistricte für das J. 1878:

Aus den Kammern entweichende
Schwefelsäuren
berechnet als SO3
Stickstoffsäuren
berechnet als N2O5
Gesammtsäure
der Kamine
Nr. 1 1,64 0,185 0,73
2 4,07
3 1,83 0,35 0,96
4 2,77 0,237 0,983.

Im December 1878 war die SO3 im dritten Districte bis auf 0,83 herabgesunken, und keinesfalls brauche sie erheblich mehr als 1½ Gran SO3 im Cubikfuſs (= 3g,4 in 1cbm) für das aus den Kammern entweichende Gas zu betragen, was weniger als die Hälfte davon für das Kamingas ausmacht. Beträgt ja doch z.B. in Widnes die Säure des Kohlengases für sich zuweilen 1 Gran im Cubikfuſs, was allerdings den gewöhnlichen Betrag weit übersteigt.

Smith hat sich auch mit den Gasen von Kokesöfen beschäftigt, welche bekanntlich da, wo sie in groſser Anzahl vorhanden sind, der Vegetation oft weit gröſseren Schaden als die Sodafabriken thun. Allein bei der Verkokung der 15 Mill. Tonnen Kohlen, welche i. J. 1876 in der englischen Eisenindustrie verbraucht wurden, gingen 36000t Ammoniak, entsprechend 139764t schwefelsaurem Ammoniak, im Werth von 2795280 Pfund Sterling verloren, den Theer gar nicht zu rechnen. Natürlich wäre nicht diese ganze Summe als möglicher Nutzen zu rechnen, denn die Gewinnung des Ammoniaks oder Theeres ist mit Kosten verbunden; aber Smith schlägt doch den möglichen Gewinn durch das Ammoniaksalz auf 2340000, denjenigen an Theer noch auf die Hälfte davon, d. s. 1170000 Pfund Sterling an. (Wir werden unten sehen, daſs der Gewinn, in Folge der erhöhten Kapitalanlage, sich auf ein sehr bescheidenes Maſs reducirt.) Nach Auskunft der bekannten Autoritäten, Lawes und Gilbert, würden obige 130000t schwefelsaures Ammoniak für 1 300000 Acres (= 650000ha) ausreichen und z.B. bei Haferkultur darauf einen Mehrertrag von Körnern und Stroh im Betrage von 6 714853 Pfund Sterling ergeben, wenn man die J. 1869 bis 1873, oder von 8129407 Pfund Sterling, wenn man die Jahre 1874 bis 1878 zur Grundlage nimmt! Lawes glaubt, daſs selbst 100000t schwefelsaures Ammoniak auf den Markt geworfen werden könnten, ohne dessen Preis |58| oder denjenigen des Chilisalpeters wesentlich zu beeinflussen. Der letztere ist gewöhnlich eine billigere Stickstoffquelle als das Ammoniaksalz und für die meisten Zwecke auch besser; aber der Preis des Ammoniaksalzes werde besonders durch die Nachfrage der deutschen Zuckerrübenproduction hoch gehalten. – Wie man sieht, würde dem Nationalwohlstand eine höchst ansehnliche Bereicherung zuflieſsen, wenn das Ammoniak bei der Kokesfabrikation nicht verloren ginge, und wenn auch die Zahlen für Deutschland viel bescheidener als die obigen ausfallen dürften, so ist die Sache immerhin auch für uns der Erwähnung werth.

Es fragt sich nun, ob es möglich ist, die Gewinnung des Ammoniaks und Theeres mit derjenigen der Kokes ohne Verschlechterung der letzteren zu verbinden. Die Antwort auf diese Frage ist meist im negativen Sinne gegeben worden, wie die vielen verunglückten und längst eingestellten Versuche in dieser Richtung zeigen. In England (und vermuthlich auch in Deutschland) wird allenthalben die Kohle höchstens mit Benutzung der Gichtgase zur Ersparniſs an Heizmaterial, aber ohne Condensation des Ammoniaks und Theeres verkokt. Das englische Blaubuch enthält aber nun einen sehr ausführlichen Bericht über die Kokesbereitung zu Bessèges, wo die Gesellschaft von Terrenoire, Lavoulte und Bessèges eine gröſsere Anzahl von Oefen nach Knab's System (vgl. Polytechnisches Centralblatt, 1863 S. 317. Berg- und hüttenmännische Zeitung, 1863 S. 482) betreiben, allerdings mit wesentlichen Modificationen, welche den Vorwurf beseitigen, daſs die Koke nicht dicht genug ausfalle. Statt die Oefen, wie Knab es vorschrieb, 2m weit und 1m hoch zu machen, wobei man nur eine Kokesschicht von 0m,5 Höhe hat, machte man die Oefen allmählich nur 0,80, 0,70 und 0m,66 weit, dagegen 1m,75 hoch, so daſs die Kokesschicht 1m,4 hoch wird; eine gröſsere Höhe wäre vielleicht noch besser. In Folge dieser veränderten Construction durchdringt die Hitze der verbrennenden flüchtigen Bestandtheile den ganzen Ofeninhalt, so daſs sie zur Verkokung vollständig ausreicht und ein weit gröſseres Ausbringen erzielt wird; zugleich verhinderte die gröſsere Höhe der Schicht das Aufschwellen der Masse, welches früher die Koke porös gemacht hatte. Ferner wurde die Anordnung der Feuerzüge in zweckmäſsiger Weise geändert und statt des stets veränderlichen Kaminzuges ein mechanischer Luftsauger, nämlich Beale's Exhaustor mit beweglichen Schaufeln, angebracht. Die Construction der Oefen, die Anlage- und Betriebskosten und die Betriebsresultate sind im Original ganz eingehend beschrieben. Hier seien nur die Endresultate ganz kurz zusammengefaſst. Ein Ofen lieferte:

1874 1875
t t
Kokes 390,000 405,880
Theer 10,621 9,336
Schwefelsaures Ammoniak 2,134 1,594.
|59|

Das Ausbringen an Kokes war i. J. 1874 73, i. J. 1875 74 Procent der Kohlen, genau das Theoretische. Die Temperatur wird am besten nicht zu hoch gehalten, weil sonst Theer verkohlt wird; sie wechselte im Ofen selbst von 443 bis 495°, beim Beschicken bis 760 bis 800° nach 72 Stunden. In den Zügen stieg sie bis 905°.2)Die Operation dauert 48 bis 72 Stunden, aber im ersteren Falle ist sie nicht vollständig; doch hofft man mit 60 Stunden gut auszukommen. Jede Tonne Kokes erfordert 0,563 bis 0,522 Arbeitstag, zuzüglich von 0,1076 Arbeitstag und 0,564 Franken für Reparaturen; ferner 0,314 Fr. für verschiedene Materialien (Oel, Cement, Bolzen u. dgl.); im Ganzen stellt sich dies zu Bessèges auf 3,054 Fr. für 1t. Jeder Ofen kostet einschlieſslich Fundament, Destillationsapparat und Nebenapparaten 5334,8 Fr. Der Gewinn am Theer betrug 0,048 Fr., der am Ammoniumsulfat 0,250 Fr. für 1k, also nach obiger Aufstellung für d. J. 1874 1036,6 Fr. für den Ofen. Dies bedeutet einen Betrag von 25 Proc. für Verzinsung und Amortisation des Mehraufwandes an Kapital für die Knab'schen gegenüber gewöhnlichen belgischen Kokesöfen; doch wird dies durch die Patentgebühr auf 15 Proc. verringert.

Da man in solchen Fällen stets 10 Proc. für Amortisation bezieh. Werthverringerung rechnen muſs, so verzinst sich das Mehrkapital doch nur auf 5 Proc.; wo bleibt also der enorme Gewinn für die Producte, welchen Smith herausrechnet? Der sehr sanguinisch gefärbte Bericht verschweigt doch nicht, daſs zum Gelingen des Processes eine beständige Beobachtung der Temperatur des Ofens, der Züge, der Verbrennungskammer und des Kamins unerläſslich sei; dabei fehlt trotz aller Ausführlichkeit eine Beweisführung, daſs die Qualität der Kokes derjenigen gewöhnlicher Ofenkokes vollkommen gleich stehe, indem nur die Mehrausbeute speciell behandelt wird. Diese letztere wird aber sicher nicht eine geringere Qualität aufwiegen können, und da, wie wir eben gesehen haben, der Gewinn aus dem Ammoniak und Theer die höheren Anlagekosten nur eben mäſsig verzinst und amortisirt, so wird man wohl noch weitere Auskunft und Erfahrungen abwarten müssen, ehe man die Frage der Ammoniakgewinnung bei der Kokesbereitung für gelöst halten kann.

Im Rückblicke auf die Frage der Säurecondensation wirft Smith die Frage auf, ob das Resultat der jezt schon vieljährigen Bemühungen zum Zwecke besserer Säurecondensation ein wirklich befriedigendes sei. Wachsen jetzt Bäume da, wo sie früher nicht fortkamen? Dies ist leider nur in einem geringen Grade der Fall; ja in ganz Süd-Lancashire (wo St. Helens und Widnes liegen) scheint die Pflanzenwelt weniger |60| kräftig zu sein als je früher. Es ist eben nicht nur Aufsicht nöthig, sondern neue Erfindungen müssen auch noch gemacht werden, um diesen Zustand zu verbessern. Smith erklärt dem Publikum bestimmt, daſs die bis jetzt ausgeführten Erfindungen nicht alles Wünschenswerte leisten und daſs man das letztere also unmöglich durch neue Gesetze erzwingen könne. Die Kamingase von Sodafabriken enthalten jedenfalls mehr Säuren als die von gewöhnlichen Feuerungen; Smith glaubt aber, daſs die Zeit vielleicht kommen wird, wenn man auch die gewöhnlichen Kamingase weniger sauer als jetzt halten wird, etwa durch ein Verbot, Kohle über einen gewissen Schwefelgehalt hinaus zu brennen. Daſs dies jetzt schon möglich sei, glaubt er freilich selbst nicht. Endlich würde er es gern sehen, wenn alle anderen Gase als die Feuergase gar nicht in Kaminen abgeleitet, sondern so condensirt würden, daſs der etwa uncondensirte Theil in geringer Höhe über dem Boden entweichen und sofort bemerkt werden müſste. Mittel hierzu sind freilich bis jetzt nur in den wenigsten Fällen vorhanden und Smith gibt keine solchen an.

(Schluſs folgt.)

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Alkali Acts, 1863 and 1874. Fourteenth and fifteenth Annual Reports by the Inspector of his Proceedings during the years 1877 and 1878.

|59|

Gewöhnlich führt man gerade die dichtere, für hüttenmännische Zwecke viel werthvollere Beschaffenheit der Ofenkokes gegenüber den Retortenkokes auf eine Verkohlung von Theer zurück. Das Gegentheil spräche dann nicht zum Vortheil der Knab'schen Oefen!

G. L.

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