Titel: Neuerungen in der Gasindustrie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 274 (S. 540–554)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj274/ar274089

Neuerungen in der Gasindustrie.

(Fortsetzung des Berichtes S. 265 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Vergleich der Amylacetatlampe mit Normalkerzen; von S. Schiele.

Auf der Versammlung des Deutschen Vereins von Gas- und Wasserfachmännern in Stettin berichtete S. Schiele als Vorsitzender der Lichtmeſscommission über die angestellten Versuche bezüglich der v. Hefner-Alteneck'schen Amylacetatlampe. Da frühere Versuche stets abweichende Resultate der Lichtgröſse der Lampe gegeben hatten, wurden 6 gleiche Bunsen'sche Photometer von H. Krüss in Hamburg gebaut, um nunmehr unter genau gleichen Bedingungen zu arbeiten. Das Photometer (Textfig. 1 bis 3) hat eine Stablänge von 720mm, ist in der Mitte in halbe Centimeter getheilt. Beide Lichtquellen, Lampe wie Normalkerze, stehen |541| fest, der Schirm mit den üblichen Spiegeln ist auf Röllchen beweglich; das Ablesen geschieht mit beiden Augen. Zum Vergleich kamen die deutsche Vereins-Paraffinkerze bei 50mm Flammenhöhe sowie die englische Normal-Wallrathkerze bei 45mm Flammenhöhe. Letztere wurde mit dem Krüss'schen Flammenmaſs1)gemessen, Kerzen mit gespaltener flamme durften nicht gebraucht werden. Das Amylacetat, von neutraler Reaction, wurde von C. A. Kahlbaum in Berlin geliefert. Der Docht in der Lampe bestand aus einfachen baumwollenen Fäden, dicht aneinander gelegt; die Flammenhöhe wurde mit dem an der Lampe befestigten kleinen Krüss'schen Flammenmaſs auf 40mm gehalten.

Fig. 1., Bd. 274, S. 541
Fig. 2., Bd. 274, S. 541
Fig. 3., Bd. 274, S. 541

Die Vereinskerzen wurden in sehr gleichmäſsiger Qualität vom Vereine geliefert; die englischen Kerzen dagegen wurden in englischen Handelsgeschäften gekauft, welche den Londoner städtischen Gasprüfern dieselben liefern, und zwar in zwei Sorten, einer kurzen und langen Kerze. Dieselbe ist nur eine Handelskerze, ohne Aufsicht angefertigt. Der Docht zeigte sich bei einigen Kerzen sehr ungleichmäſsig, so daſs die Flammen in Folge dessen häufig verschiedene Breite zeigten. Die Spitze der Flamme war bei den englischen Kerzen meist schön und rein, ohne Spalten, die Flammenhöhe konnte sehr leicht längere Zeit auf 45mm gehalten werden. Bei der Vereinskerze ist es dagegen schwer, die Höhe von 50mm zu erreichen, weil die Flamme von 48mm an plötzlich über 50 hinausspringt. Gespaltene Spitzen zeigten sich häufig.

Jedem Photometer waren 4 Photometerpapiere beigegeben; nach den Vorschriften durften solche, welche beim Umdrehen über 2 Proc. Differenz in der Ablesung ergaben, nicht angewendet werden. Diese |542| Differenz betrug bei 4 solchen Papieren 2,08; 1,21; 0,44; 1,32 Proc.; sie wurde durch Vergleich einer Einloch-Gasflamme mit der Amyllampe und Umdrehen des Schirms gemessen. Das Papier mit der geringsten Abweichung wurde zu den eigentlichen Versuchen benutzt. Dieselben wurden angestellt, indem 5 Ablesungen mit einer Kerzenhälfte vorgenommen, der Schirm umgedreht und nochmals 5 mal abgelesen wurde. Von jeder Kerzensorte kamen mehrere Exemplare zur Messung. Die Amyllampe hielt sich sehr gleichmäſsig 1 bis 1½ Stunden lang; nur manchmal sprang deren Flamme etwas auf und ab. Es zeigte sich dann, daſs auf dem Docht kleine Perlen saſsen. Als diese abgestreift waren, brannte die Flamme ruhig weiter. Auch die englischen Kerzen zeigten dies Verhalten manchmal. Der Verbrauch an Paraffin, Wallrath und Amylacetat wurde bei allen Versuchen gewogen. Aus den vielen Versuchen konnten 277 Protokolle mit 2770 Einzelmessungen verwendet werden. Es ergaben sich folgende Resultate:

Setzt man die Amylacetatflamme = 1, so gibt

1) die deutsche Vereins-Paraffinkerze von 50mm Flammenhöhe
1,224 Amyllampen;
2) die englische Wallrathkerze von 45mm Höhe (längere Sorte)
1,135 Amyllampen;
3) die englische Wallrathkerze von 45mm Höhe (kürzere Sorte)
1,140 Amyllampen.

Oder umgekehrt hat eine Amyllampenflamme von 40mm Flammenhöhe die Leuchtkraft von

1) 0,808 Vereinskerzen bei 50mm Flammenhöhe;
2) 0,883 engl. Wallrathkerzen bei 45mm Flammenhöhe (längere Sorte);
3) 0,879 45mm (kürzere Sorte).

Da aber die Einzelmessungen noch erheblich von einander abweichen, so wurde beschlossen, die Versuche zu wiederholen, ferner die gebräuchlichen sowie neue Photometerschirme auf ihre Brauchbarkeit zu prüfen, weiter auch andere Normalkerzen in den Bereich der Untersuchung zu ziehen (Journal für Gasbeleuchtung, 1889 Bd. 32 S. 757).

Der persönliche Fehler bei Lichtmessungen-, von Prof. E. L. Nichols.

Verf. maſs den Fehler, welcher bei Messung ein und derselben Lichtgröſse, am gleichen Photometer und unter denselben Bedingungen, durch verschiedene Personen sich zeigte. Derselbe ist, wie den meisten Photometrirenden bekannt, oft sehr beträchtlich. So fand Nichols als Mittel von 10 Ablesungen die Leuchtkraft einer Glühlampe zu 12,516 Kerzen mit den Abweichungen, also dem möglichen Fehler, 0,089 Kerzen = 0,717 Proc. der Helligkeit, während sein Mitarbeiter Snow 12,232 Kerzen mit dem möglichen Fehler 0,104 Kerzen entsprechend 0,852 Proc. feststellte. Die Differenz der Lichtstärke beträgt 0,284 Kerzen = 2,27 Proc.; sie ist also viel gröſser als die mögliche Abweichung vom Mittel der Einzelablesungen.

Zu weiterer Untersuchung des persönlichen Fehlers wurden 3 Glühlampen zu 16 Kerzen bei 110 Volt in einem Strompreis geschaltet, |543| derselbe aus einem groſsen Accumulator gespeist. In den Kreis wie in die einzelnen Lampenleitungen waren Widerstände aus Silberdraht eingeschaltet, um die Lichtstärke der einzelnen Lampen einzeln wie auch im Ganzen reguliren zu können. Am Photometer wurde die Leuchtkraft einer Lampe auf 12 Kerzen eingestellt, die beiden andern möglichst genau der ersten gleich gemacht und gegen dieselbe verglichen. Das Verhältniſs der Lichtstärke der beiden Lampen, deren eine rechts, Ir, die andere links, Il, am Photometer aufgestellt wurde, war zu mit dem möglichen Fehler 0,0015 ermittelt worden. 10 Personen maſsen nun in je 10 Ablesungen dies Verhältniſs am Photometer und fanden Zahlen:

Beobachter Verhältniſs Persönlicher Fehler
A (Snow) 1,0590 ± 0,0040 – 0,0558
B (Nichols) 0,9701 + 0,0044 + 0,0331
C 1,0021 ± 0,0022 – 0,0189 u.s.w.

Neun Personen fanden zu 1,0021 bis 1,0902 mit dem möglichen Fehler ± 0,0022 bis ± 0,0072 und dem persönlichen Fehler, d.h. der Abweichung von der vorher bestimmten Gröſse, – 0,0150 bis – 0,1880, eine dagegen, und zwar Nichols selbst, fand 0,9701 ± 0,0044 mit dem persönlichen Fehler + 0,0331. Das Mittel sämmtlicher Zahlen fällt durchaus nicht auf den vorher bestimmten Werth; dieselben vertheilen sich auch nicht um 1, das Mittel des Photometers, herum, sondern wie man sieht, liegen 9 auf einer Seite. Der angewandte Photometerschirm mit den beiden Spiegeln war der allgemein übliche; die Beobachtung geschah mit beiden Augen, jedes Auge auf eine Seite gerichtet. Es erschien wahrscheinlich, daſs der persönliche Fehler von ungleich empfindlichen Augen herrührte, so daſs der Beobachter den Schirm unbewuſst zu weit von der Lampe hinwegschob, auf deren Seite sich das empfindlichere Auge befand. In allen Fällen war anscheinend das rechte Auge empfindlicher, ausgenommen bei Prof. Nichols. Es war vorauszusehen, wenn man den Photometerschirm von rückwärts im Spiegel betrachten würde, so müſste sich das Verhältniſs umdrehen; so geschah es auch, als ein Spiegel 40cm vom Schirm entfernt aufgestellt und wie gewöhnlich jede Person 10 Ablesungen machte.

Bei der Beobachtung mit beiden Augen machte sich eine Neigung bemerklich, zwei Punkte als richtig anzusehen und abwechselnd beide unbewuſst als richtig anzugeben. So war es z.B. bei folgenden 10 Ablesungen:

1) 1,033 6) 1,048
2) 1,022 7) 1,053
3) 1,021 8) 1,023
4) 1,023 9) 1,033
5) 1,050 10) 1,030.
|544|

Diese Neigung zu Schwankungen verschwand, sobald nur ein Auge zu den Ablesungen benutzt wurde. Der mögliche Fehler bei den Ablesungen wie auch der persönliche Fehler wurde wesentlich geringer; die Resultate kamen dem vorgängig gemessenen Verhältniſs näher.

Nun wurde z.B. gemessen:

Beobachter Verwandtes Auge Verhältniſs Persönlicher Fehler
B. W. Snow rechtes 1,0028 ± 0,0019 0,0004
linkes 1,0001 ± 0,0010 0,0031
E. L. Nichols rechtes 1,0001 ± 0,0031 0,0031
linkes 1,0031 ± 0,0018 0,0001.

Wie in der ersten Tabelle zu sehen, hatten bei Messung mit beiden Augen die Messungen von Nichols und Snow um 8 Proc. differirt, während sie nun fast absolut genau übereinstimmen.

In dem Aufsatze zeigt Verfasser, daſs der persönliche Fehler eine bei genauen Messungen durchaus nicht zu vernachlässigende Gröſse ist, und daſs entweder derselbe für jeden Photometrirenden bestimmt und in Rechnung gezogen, oder aber der Photometerschirm geändert werden sollte, so daſs der Fehler vermieden würde. Er ist der Ansicht, daſs es schon genügen würde, wenn die Bilder der beiden Schirmseiten nicht neben, sondern über einander sichtbar sind, und daſs damit der persönliche Fehler vollständig ausgeschlossen sei (Journal of Gaslighting, 1889 Bd. 54 S. 123).

Fig. 4., Bd. 274, S. 544

Der Effer'sche Gasselbstzünder. J. Baller sprach in der Berliner Polytechnischen Gesellschaft über selbstthätige Anzünd- und Auslöschapparate der Straſsenlaternen. Die meisten der bisherigen Vorrichtungen functioniren unregelmäſsig oder gar nicht. Effer kam darauf, durch den Druck des Gases den Apparat in Thätigkeit zu setzen; derselbe wird statt des Brennerröhrchens auf jede Laterne aufgeschraubt (vgl. Textfig. 4). Der Apparat enthält in der Mitte einen vierkantigen Messingkörper F, in welchem sich ein hohler Neusilbercylinder D bewegt, der verschiedene Bohrungen hat, und zwar an seinem Ende vier Bohrungen L für die Beleuchtungsflamme, dann in der Mitte zwei eingedrehte Nuthen für die Tagesflamme N; in jede dieser beiden Nuthen sind abermals vier Zuströmungslöcher ZZ für die Zündungs- oder Tagesflamme eingebohrt. Am unteren Theile dieses Neusilberschiebers, der durch den verschiedenen Druck des Gases sich hebt und senkt, ist eine Glocke T aus Atlasstahlblech angebracht, die in ein Quecksilberbad taucht. Durch den verschiedenen Druck des Gases wird der Neusilbercylinder mit der Glocke bei erhöhtem Drucke gehoben und bei erniedrigtem |545| Drucke gesenkt. Das Quecksilber bewirkt den sicheren Abschluſs des Gases von der äuſseren Luft. Am Apparate brennt also tagesüber eine kleine Zündflamme, welche Abends den Brenner entzündet und dann erlischt; dieselbe ist in zwei Schutzkapseln zum Schütze gegen Wind eingeschlossen. Die Regulirung des Apparates geschieht durch Einlegen von Schrot in den Gewichtsbehälter E, welcher innerhalb der Glocke T angesetzt ist; dadurch wird der Druck bestimmt, bei welchem sich die Flamme entzünden soll. Beschwert man stark, so ist ein höherer Druck erforderlich, die Glocke und den Cylinder zu heben, als bei leichter Belastung. Selbstverständlich muſs an jeder Laterne der Tagesdruck gemessen werden, ebenso der Druck bei Eintritt der Zeit, in welcher die Laterne sich entflammen soll, und danach sind die Gewichte einzulegen (Metallarbeiter, 1889 Nr. 74 S. 582).

Solche selbsthätige Apparate sind dem Grundgedanken nach sehr schön, aber man ist in der Praxis stets wieder darauf zurückgekommen, durch Personen das Anzünden und Auslöschen der Laternen vornehmen zu lassen. Zunächst ist der Unterschied zwischen Abend- und Nachtlaternen zu berücksichtigen; in den meisten Städten werden gegen 11 Uhr oder 12 Uhr ⅔ der Laternen gelöscht, jede dritte Laterne brennt die ganze Nacht. Gegen Mitternacht ist in den Rohrleitungen stets wieder Tagesdruck, so daſs alle Laternen erlöschen würden. Erst Morgens wird nochmals erhöhter Druck gegeben. Ferner sind die meisten Städte nicht eben; mit dem Steigen oder Sinken des Terrains steigt und sinkt der Gasdruck in den Leitungen, so daſs an manchen hohen Stellen einer Stadt stets der Druck so hoch ist wie an den tiefer liegenden Laternen des Abends. Für jede einzelne Laterne muſs demnach das Belastungsgewicht ausprobirt werden; wer will sich solcher mühsamen Arbeit für Tausende von Apparaten unterziehen? In einem kleinen Bezirke, z.B. einem Fabrikrayon, ist der Apparat wohl anwendbar, im Groſsen nicht. Auſserdem hält sich die Quecksilberfüllung nicht rein, wie man ja auch aus diesem Grunde von den Giroud-Regulatoren mit Oel oder Quecksilber wieder abgekommen ist.

Ueber Gasheizung. Lothar Meyer zeigt (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 1889 Bd. 22 S. 883) eine von der gewöhnlichen etwas abweichende Art, die Verbrennungswärme des Leuchtgases oder eines beliebigen anderen Gasgemisches zu berechnen. Die Ergebnisse der Gasanalysen werden bekanntlich stets nach Volumen, die Verbrennungswärme aber nach Gewicht, und zwar für einen Gewichtstheil oder für das Molekulargewicht jedes Stoffes angegeben. Die lästige Umrechnung von Volumen auf Gewicht kann man auf einfache Art umgehen: Die Molekulargewichte aller Gase erfüllen bekanntlich alle den gleichen Raum, und zwar, wenn sie in Grammen angegeben sind, 22312l bei 0° und 760mm. Enthält nun irgend ein Gasgemisch in 1 Volumen den Bruchtheil x irgend eines Bestandtheiles, so findet sich in dem Volumen |546| 22312l derselbe Bruchtheil x des Molekulargewichtes. Wir brauchen daher nur die molekulare Verbrennungswärme jedes Bestandtheiles mit dem Gehalte eines Volumens des Gemisches an dem betreffenden Stoffe zu multipliciren, um den Antheil dieses Bestandtheiles an der von 223121 des Gemisches gelieferten Verbrennungswärme zu erhalten. Wenn z.B. ein Leuchtgas 34,02 Proc. Grubengas enthält oder 0,3402 Volumen in der Volumeneinheit, so ist in 223121 – 0,3402 Grubengas enthalten. Da die Verbrennungswärme des Molekulargewichtes Grubengas nach S. Thomsen 211930c beträgt, so liefert diese Quantität 0,3402 × 211930 = 72099c. Berechnet man in gleicher Weise den Antheil aller Bestandtheile und dividirt die Summe aller durch 22312, so erhält man leicht die Verbrennungswärme von 1l Gas bei 0° und 760mm. Für ein Leuchtgas, dessen Analyse in Bunsen's gasometrischen Methoden, 2. Aufl. S. 142, angegeben ist, wird diese Berechnung wie folgt:

Volumtheile Mol. Verbrennungswertke Product
0,4620 H2 68448 Cal. 31623 Cal.
0,3402 CH4 211930 „ 72099 „
0,0888 CO 67960 „ 6035 „
0,0255 C2H4 333350 „ 8500 „
0,0121 C3H6 492740 „ 5962 „
0,0133 C6H6 787950 „ 1048 „
Verbrennungswärme von 22312l = 134699 Cal.
1l = 6032

11 Gas gibt also rund ¾ so viel Wärme als 1g Kohle (8080c) oder 1cbm so viel als 0k,75 Kohle. Die Preise dieser Quantitäten stellen sich in Tübingen zur Zeit wie 8 : 1, wobei allerdings das Gas den Vortheil gröſserer Ausnützung hat bei richtiger Construction des Ofens, so lange man die Kohlen in gewöhnlichen Oefen brennt. Aber z.B. Meidinger'sche mit Koks oder Anthracit geheizte Zimmeröfen haben den gleichen Vorzug, daſs sie die Rauchgase mit kaum merkbarer Wärme entlassen, also fast die ganze Verbrennungswärme an die Zimmerluft abgeben. Im Vergleiche mit ihnen stellt sich also der Preis der Gasheizung auf etwa das Achtfache.

Beschädigung von Asphaltpflaster.

Bauinspektor Dehnhardt in Frankfurt a. M. berichtet (Centralblatt der Bauverwaltung, 1889 Bd. 9 S. 94) über Beschädigungen von Asphaltpflaster durch Leuchtgas. Im J. 1885/86 wurden am Paulsplatze und an der Römergasse Asphaltpflasterung gelegt, welche im Sommer 1888 erhebliche Schäden zeigte; bei vorgenommener Neupflasterung der Stellen kamen die Beschädigungen doch bald wieder zum Vorscheine. Die Platten wurden 2 bis 3cm tief vollständig rissig, zerklüftet wie ausgetrockneter |547| Boden, innen war der Asphalt zu einer theerartigen Masse erweicht. Ein sehr starker Leuchtgasgeruch machte es wahrscheinlich, daſs ausströmendes Leuchtgas die Ursache der Beschädigungen sein müſste, zumal letztere hauptsächlich über den hier liegenden Gasleitungen auftraten. Beim Aufreiſsen des Pflasters ergab sich, daſs die unter dem Asphalt liegende Betonschicht unter den schadhaften Stellen Risse zeigte, durch die ein Aufströmen des Gases zum Asphalte begünstigt werden muſste. Diese Fehler des Betonbettes sind darauf zurückzuführen, daſs an den fraglichen Punkten eine sogen. Schichtstelle liegt, an der die Betonirungsarbeiten Abends eingestellt und am nächsten Morgen ohne die nöthigen Vorsichtsmaſsregeln wieder aufgenommen wurden. Das Aufgraben ergab einige Gasentweichungen am Rohrnetze. Die Kohlenwasserstoffe des Gases, besonders Benzol, werden vom Bitumen des Asphaltes absorbirt und lösen denselben zu einer weichen Masse, wodurch die beigemengten Mineralbestandtheile ihre Rindekraft verlieren.

Selbsthätiger Temperaturregler für Leuchtgasheizungen.

Der Temperaturregler von O. Böhm in Stuttgart (D. R. P. Nr. 44531) hat den Zweck, in Räumen, welche durch Gasheizung erwärmt werden, die Temperatur constant zu halten je nach Wunsch auf beliebiger Höhe. Eine einfache Regulirschraube läſst auf jeden Wärmegrad leicht einstellen. Die Einrichtung des Apparates (Fig. 14 Taf. 29) ist folgende:

Auf der in einer Stopfbüchse geführten Achse A, in Mitte der runden Kapsel K, sitzt ein mit der Achse fest verbundener Zeiger Z, welcher an seinem Ende durch eine Mikrometerschraube M festgehalten wird. In der Kapsel ist auf der Achse die temperaturempfindliche Feder F befestigt, welche mit ihrem freien Ende auf das Gasdurchlaſsventil V in der Art einwirkt, daſs bei Temperaturabnahme das Ventil geöffnet und bei Temperaturzunahme geschlossen wird. Ein Erlöschen des Ofens wird durch die Umgangsscheibe U verhindert. Bei ein und derselben Temperatur ist die Feder und somit das Ventil immer in gleicher Stellung und regulirt deshalb den Gaszufluſs in gleicher Weise.

Zum Gebrauche wird der Apparat vor dem Ofen in die Gasleitung Angeschaltet, etwa 20 bis 30cm über dem Fuſsboden; die Kapsel des Apparates muſs genau senkrecht hängen und so eingesetzt sein, daſs der Gaszufluſs in der Richtung des auf der Kapsel eingegossenen Pfeiles erfolgt. Beim Entzünden wird der Zeiger Z durch die Mikrometerschraube M so lange nach links gedreht, bis der Brenner erlischt. Alsdann nimmt man die oben seitlich angebrachte Schraube S ab und dreht die unter derselben befindliche Umgangsschraube U so weit auf, bis das Gas wieder brennt. Nun wird diese Umgangsschraube wieder zugedreht, bis die Flamme blau brennt, ohne zu erlöschen, worauf die äuſsere Schraube S wieder aufgesetzt wird. Ist der Zeiger auf die |548| Mitte eingestellt, so wird damit etwa auf 15° R. eingestellt. Um höhere Temperatur zu erzielen, wird der Zeiger Z mittels der Mikrometerschraube M nach rechts gedreht, bis der gewünschte Wärmegrad erreicht ist. Der Regulator eignet sich besonders für Gasöfen mit leuchtenden Heizflammen, weil diese klein gestellt werden können, ohne zurückzuschlagen. Sinkt die Temperatur, so zieht sich die Metallfeder zusammen, öffnet das Ventil und läſst dadurch mehr Gas austreten, bis die eingestellte Temperatur wieder erreicht ist. Versuche von Klinger und Krauch in Stuttgart zeigten, daſs der Gasdurchlaſs bei sinkender Temperatur regelmäſsig steigt und bei steigender Temperatur sinkt, bis bei der eingestellten Temperatur nur eine sehr geringe Menge Gas, welches durch die Umgangsschraube tritt, brennt. Eine Differenz von 2,4° C. unter 15° C. lieſs in 2 Minuten schon 451 Gas passiren. Solche Apparate bewähren sich in den Bureaux des Stuttgarter Gas- und Wasserleitungsgeschäftes sehr gut (Journal für Gasbeleuchtung, 1889 Bd. 32 S. 797).

Gewinnung von Ammoniak; von L. Mond.

Ammoniak wird bekanntlich im gröſsten Maſsstabe von den Gasfabriken und Kokereien geliefert, doch noch nicht in dem Maſse als es die Landwirthschaft für Düngzwecke benöthigte. Verfasser stellte deshalb seit langer Zeit Versuche über sonstige ausgiebige Ammoniakquellen an. Die Destillation von Leder ergab keine guten Resultate; nur die Hälfte des Stickstoffes wurde als Ammoniak gewonnen, ein Theil wurde gasförmiger Stickstoff, ein anderer Theil blieb in der rückständigen Kohle. Zusätze von Kalkhydrat vergröſserten die Ausbeute kaum merklich; besser gelang es durch Mischen der gemahlenen Rückstände mit Kalk und abermalige Destillation, aber die Ausbeute blieb weit hinter der theoretischen zurück. Die sonstigen Darstellungen von Ammoniak lassen sich in drei Klassen theilen, nämlich 1) in Verfahren, welche die Verbindung von nascirendem Wasserstoffe mit Stickstoff bei hoher Temperatur oder unter Zuhilfenahme von Elektricität, unter Umständen auch in Gegenwart saurer Gase zu erreichen suchen; 2) in Verfahren, bei denen erst Nitride und aus diesen, durch Einwirkung von Wasserstoff oder Dampf, Ammoniak entstehen soll; 3) Verfahren, bei welchen Anfangs gebildete Cyanide durch Dampf in Ammoniak umgesetzt werden.

Die Versuche nach dem ersten Verfahren, durch Einwirkung von Dampf und Stickstoff oder Dampf und Luft bei hoher Temperatur auf Koks, geschahen mit oder ohne Beimischung von Kalk, Baryt oder Alkali, auſserdem auch in Gegenwart von Salzsäure. Da der Koks in allen Fällen noch Stickstoff enthält, so wurde stets etwas Ammoniak gewonnen, aber stets gleich viel, ob Luft oder Stickstoff zugelassen oder abgeschlossen waren. Die Ammoniakmenge entsprach annähernd |549| dem Stickstoffgehalte des Koks. H. Fleck schlug vor, Kohlenoxyd, Dampf und Stickstoff bei mäſsiger Rothglut über Kalk zu leiten, wobei wohl Wasserstoff, aber nie Ammoniak erzielt wurde.

Verfahren der zweiten Klasse gründeten sich auf die Eigenschaft des Bornitrids, welches durch Einwirkung von Stickstoff auf ein Gemenge von Borsäure und Kohle entsteht, mit Dampf unter Rückbildung von Borsäure sämmtlichen Stickstoff in Form von Ammoniak abzugeben. Die Flüchtigkeit der Borsäure im Wasserdampfe macht aber die Verwerthung des Verfahrens unmöglich. Tessier du Mothay lieſs Stickstoff und Wasserstoff auf Titannitrid einwirken, um constant Ammoniak zu erhalten; da aber die höhere Stickstoffverbindung des Titans Ammoniak abgibt zu der niederen Stufe, ohne daſs diese Stickstoff wieder aufnimmt, so ist eine andauernde Abgabe von Ammoniak nicht möglich.

Erst die folgenden Verfahren der dritten Klasse erreichen den Zweck, den Stickstoff der Luft zur Wirkung zu bringen. Am wenigsten Schwierigkeit bietet die Darstellung von Bariumcyanid. Margueritte und Sourdeval erhitzen in ihrem Verfahren eine Mischung von Bariumcarbonat mit Kohle in Gegenwart von Stickstoff, worauf das gebildete Bariumcyanid mittels Dampf in Ammoniak und Bariumcarbonat zersetzt wird. Schwierigkeiten verursacht hierbei die Schmelzbarkeit des kohlensauren Baryts bei hohen Temperaturen, sowie dessen Angreifen auf Chamottematerial. Durch Formen des Bariumcarbonats mit Kohle und etwas Pech zu Ballen läſst sich diesem Uebelstande abhelfen. Die Bälle schmelzen nicht mehr und im Ofen kann man dieselben zerbrochen oben einführen, unten ausgenutzt wieder abziehen. Es wurden so Massen mit 30 Proc. Cyanbarium erhalten, wobei etwa 40 Proc. des angewandten kohlensauren Baryts an der Reaction theilnahmen. Der geeignetste Hitzegrad für die Cyanbildung ist 1200 bis 1400°, während für die Umbildung zu Ammoniak nur etwa 300° erforderlich sind, wobei die Ausbeute eine quantitative ist. Zur Ausführung des Verfahrens wurden dünnwandige Thonretorten senkrecht in einen Ofen eingesetzt, so daſs sie sowohl oben durch das Gewölbe als auch unten durch die Sohle herausragten. Die untere Mündung wurde mit guſseisernen Retorten von demselben Querschnitte verbunden. Das Material wurde oben durch ein eisernes Mundstück eingeschüttet, in den Thonretorten findet die Cyanbildung statt, in der unteren, eisernen Retorte kühlt sich die Masse durch den unten eintretenden kalten Stickstoff ab. Unten wurde zeitweise Masse ausgezogen, dafür oben aufgefüllt. Als Stickstoffquellen dienten die aus den Carbonisirthürmen der Ammoniaksodafabrikation abgehenden Gase. Die Bildung von Cyanbarium erfordert erhebliche Wärme, für das Aequivalent 97000c, welche von auſsen zugeführt werden muſs. Da Cyanide sich in Gegenwart von Kohlensäure zersetzen, so ist Erhitzen im direkten Feuer nicht möglich.

Bei Versuchen mit einem Patente von Rickmann und Thompson, nach |550| welchem beim Durchleiten von Luft und Dampf durch ein hochgeschichtetes Kohlenfeuer ein Theil des eingeleiteten Stickstoffes in Ammoniak verwandelt werden sollte, zeigte es sich, daſs dies nicht der Fall war, sondern daſs nur der Stickstoff aus der Kohle zum Theil sich in Ammoniak veränderte. Sehr von Einfluſs auf die Ausbeute zeigte sich die Temperatur. Die höchste Ausbeute wurde erreicht, wenn der Generator bei möglichst niedriger, aber zur Verbrennung der Kohle genügender Temperatur betrieben wurde; die Temperatur nimmt natürlich mit wachsender Dampfzuführung ab. Die besten Resultate ergaben sich bei Verwendung von 2t Dampf auf 1t Kohle; es wurde in diesem Falle etwa die Hälfte des vorhandenen Stickstoffes als Ammoniak gewonnen, durchschnittlich 0,8 Proc. Ammoniak, also 32k Ammoniumsulfat auf die Tonne Kohle. Sehr hohe Generatorschicht ist stets nothwendig, um regelmäſsigen Betrieb zu sichern. Die nöthige Dampfmenge ist sehr bedeutend, da nur ⅓ davon zu Ammoniak umgesetzt wird, ⅔ dagegen den Generator, mit Gasen gemischt, verlassen. Auf 1t Kohlen treffen 4530cbm Gas und 2270cbm Dampf, welche mit 450 bis 500° die Generatoren verlassen.

Der Apparat (Fig. 10 und 11 Taf. 29) besteht aus den Generatoren G, aus welchen die gebildeten Gase durch das Rohr r in zum Theil mit Wasser gefüllte Wascher W geleitet werden. Schaufelräder bewegen darin das Wasser kräftig, so daſs viel Wasser verdampft; der Sprühregen wäscht alle Staubtheile aus den Gasen aus und löst zugleich die gebundenen Ammoniaksalze. Ein Theil der Lösung läuft ständig ab und wird durch Destillation mit Kalk auf Ammoniak verarbeitet; der sich absetzende Theer wird zeitweise abgelassen. Die Gase treten sehr feucht mit etwa 100° aus dem Wascher durch Rohr b bei a in einen mit durchlöcherten Backsteinen gefüllten Thurm, in welchem sie mittels Schwefelsäure, welche aus dem Gefäſse s zuläuft, von Ammoniak befreit werden. Die ablaufende Lösung von Ammoniumsulfat muſs nur wenig sauer sein; sie tritt in den Theerscheider A und wird darauf zum gröſseren Theile mittels der Pumpe e wieder in das Gefäſs s aufgepumpt. Ein anderer Theil Salzlauge wird zur dicken Masse mit Dampfschlangen abgedampft. Der Rückstand liefert nach dem Abtropfen ein schönes Ammonsulfat, die Lauge wird wieder aufgepumpt. Beim Eintritte in diesen Säurethurm enthält das Gas 0,13 Vol.-Proc. Ammoniak, am Austritte kaum 0,013 Proc. des Gesammt-Ammoniaks. Das Gas tritt nun, 80° warm, in einen Condensator B, wo es an mit kaltem Wasser bespülten Holzklötzen sich auf 40 bis 50° abkühlt. Es tritt nun bei d in die Hauptleitung e, welche nach den verschiedenen Verbrauchsplätzen führt. Das aus B auslaufende heiſse Wasser wird nach Abscheidung des Theeres auf einen dritten Thurm C gepumpt. Von unten wird in denselben mittels eines Root'schen Gebläses D durch Rohr w Luft eingeblasen und durch Rohre l |551| und w nach den Generatoren G gedrückt. Die Luft wird hierdurch auf 76° erwärmt und mit Wasserdampf gesättigt. Das Wasser verläſst den Apparat kalt genug, um auf Scrubber B Verwendung zu finden.

Die Generatoren G sind von rechteckigem Querschnitte, 1m,83 × 3m,66, so daſs mehrere in einer Reihe aufgestellt werden können. Die Einführung von Luft, sowie das Ausziehen der Asche geschieht an den beiden schmäleren Seiten. Dieselben laufen unten gegen die Mitte zusammen und sind durch Wasser abgeschlossen. Die Kohle wird durch den Trichter neben dem Abzugsrohre r eingeschüttet; zwischen dem Rohre und dem Trichter sind Gewölbe nach unten geführt, so daſs die Destillationsproducte der frisch eingeschütteten Kohlen nach unten durch glühende Schichten streichen müssen, wobei die theerartigen Producte zum Theil vergast werden. Verwendet wird Kohlenklein und Staub mit 33,5 Proc. flüchtigen Stoffen, 11,5 Proc. Asche und 55 Proc. nicht flüchtigem Kohlenstoff. Die ausgezogene Asche enthält noch 33 Proc. Kohle, wovon die Hälfte durch Auslesen wiedergewonnen wird. Die Luft wird mit 10cm Wasserdruck eingeblasen. Das gewonnene Gas enthält 15 Proc. Kohlensäure, 10 Proc. Kohlenoxyd, 23 Proc. Wasserstoff, 3 Proc. Kohlenwasserstoffe, 49 Proc. Stickstoff. Der Heizwerth dieses Gases ist etwa 73 Proc. desjenigen der angewandten Kohle, die Ausnützung der Wärme aber eine viel bessere als bei dieser. Verdampfungsversuche mit dem Gase ergaben, daſs 85 Proc. derjenigen Wassermenge verdampft wurde, welche mit der Kohle direkt verdampft werden konnten.

Die thatsächliche Ausbeute an Ammoniumsulfat beträgt 32k aus 1t Kohle, also 4t Sulfat aus 125t Kohlen, 1t Sulfat kostet an Herstellungspreis etwa 90 bis 100 M., während der Verkaufspreis 270 M. beträgt.

Die Versuche, Salzsäure zugleich mit dem Ammoniak zu entwickeln, indem die Kohle mit concentrirter Salzsole oder Chlorcalcium getränkt wurde, wurden bald wieder aufgegeben, indem es nicht gelang, die zur Neutralisation des Ammoniaks nöthige Menge Salzsäure zu entwickeln. Bald war letztere im Ueberschusse oder auch in zu geringem Maſse vorhanden, so daſs man doch wieder zu Schwefelsäure als Absorptionsmittel greifen muſste (Chemical Industries, 1889 S. 505).

Prozeſs der Gasbereitung nach Dinsmore; von G. Jouanne.

Seit langer Zeit werden in den Gasfabriken Versuche angestellt, den erzeugten Theer wenigstens zum Theil wieder zu vergasen, doch bisher ohne guten Erfolg; man mischte Theer mit Kohlenklein, goſs denselben über die Kohlen, doch wurde dies Verfahren bald wieder eingestellt. Dinsmore vergast Theer in einer Weise, welche guten Erfolg erzielt; das Verfahren ist in Widness, in Hoylake und anderen Orten |552| Englands eingeführt. In einem Ofen mit sieben Retorten ist z.B. die Einrichtung so getroffen, daſs sechs davon Kohlen vergasen wie gewöhnlich; das erzeugte Gas gelangt in die Vorlage, von hier aus aber in die siebente Retorte, welche vorn und rückwärts Ansätze mit Rohren besitzt. Auf den flachen Boden der Retorte fällt ständig ein dünner Strahl Theer, welcher sich zum Theil sogleich vergast; das Theergas wird von dem Kohlengase mitgenommen und reichert des letzteren Leuchtkraft erheblich an. Die Menge Theer, welche vergast werden kann, muſs durch Versuche festgestellt werden; ein Regulator läſst nur dies Quantum zulaufen, und zwar in einem feinen Strahle. Den Theer entnimmt man entweder direkt aus der Vorlage oder aus einem auf dem Ofen aufgestellten Theergefäſse. (Bei einem Ofen von sieben Retorten kann man etwa die Hälfte des erzeugten Theeres vergasen.) Der nicht vergaste Theil des Theeres gibt harten Theerkoks, welcher unter den übrigen Koks gemischt werden kann. Das Ausziehen dieses Koks braucht nur alle 10 bis 12 Stunden zu geschehen. Das Rohr, welches das Gas aus den sechs Kohlenretorten von der Vorlage in die siebente, die Theerretorte, führt, ist mit Beipaſs versehen, so daſs die Anreicherung mit Theergas stattfinden oder auch umgangen werden kann. Die Theerretorte ist entweder eine obere oder seitliche Retorte. Will man z.B. den Prozeſs für einen Block von sechs oder sieben Oefen einführen, so werden in einen Ofen nur Theerretorten gebaut, das Gas aus den übrigen Oefen gelangt hier zur Anreicherung. Das erhaltene Gas ist sehr permanent und widersteht der Kälte wie gewöhnliches Kohlengas, die Leuchtkraft ist erheblich höher als die des letztern. Die Ausbeute an Gas ist etwa 34cbm,4 auf 100k Kohlen von 21 bis 22 Kerzen Leuchtkraft bei 1401 stündlichem Consum, während die Kohlen allein nur 15 bis 16 Kerzen ergeben (Le Gaz, 1889 Bd. 33 S. 5).

Ueber Schwefelbestimmung in Kohlen; von G. H. Bailey.

Verfasser prüfte die verschiedenen Methoden der Schwefelbestimmung in Kohlen und Koks, und fand, daſs die Oxydation mit chlorsaurem Kali oder Salpeter viel zu niedrige Resultate ergebe. Den Gebrauch gröſserer Mengen Soda, Salpeter und Kochsalz zum Glühen fand er nur geeignet, Irrthümer hervorzurufen, da bei der geringen Menge angewandter Substanz ein sehr geringer Schwefelgehalt der Reagentien schon einen erheblichen Fehler verursacht; auch stören so groſse Mengen Alkali die Ausfällung mit Chlorbarium. Oxydation mit Königswasser lieferte ebenfalls zu niedrige Zahlen. Am besten erwies sich die Eschka'sche Methode mit reinen Reagentien; es zeigten sich nur Differenzen von 1 Proc. Untersuchungen von Calvert zeigten, daſs ein Theil des Schwefels in der Kohle als Sulfate sich findet und daſs nur der übrige Theil beim Verbrennen in die Rauchgase geht, während erstere in der Asche bleiben. Die Extraction der Sulfate aus der Kohle |553| geschah mit Soda, der übrige Schwefel wurde mit Königswässer oxydirt. Eschka's Methode lieferte aber viel höhere Zahlen. Eine Kohle enthielt z.B. 0,13 Proc. als Sulfat, 2,51 Proc. Schwefel in sonstiger Form. Verfasser stellte einige Versuche an über die Vertheilung des Schwefels bei Verbrennung von Newcastle-Kohle unter einem Dampfkessel. In der Asche blieben 5 Proc. des Schwefels, die Rauchgase nach dem Kessel enthielten 53 Proc. desselben, 42 Proc. aber fehlten; in einem anderen Falle, bei Heizung mit Koksklein, enthielt die Asche 5,4 Proc. des Schwefels, die Rauchgase 55 Proc. davon, 39,6 Proc. fehlten. Dieselben muſsten wohl an den Kesselplatten oder im Flugstaube in den Ofenkanälen bleiben. Einige Proben gesammelten Flugstaubes enthielten 15 bis 20 Proc. Schwefel in Form von Sulfaten.

Bei der Verkokung verschiedener Kohlensorten wechselte die in dem Koks zurückbleibende Menge Schwefelsäure sehr. Von zwei Proben Kohle z.B., enthaltend 1,83 und 1,10 Proc. Schwefel, blieben 58 bezieh. 78 Proc. des Schwefes in dem Koks, 0,77 bezieh. 0,30 Proc. Schwefel, d. i. 42 und 27 Proc. des Gesammt-Schwefels, gingen flüchtig mit dem Grase ab. Es ist dieser Umstand, ob viel oder wenig Schwefel flüchtig geht, für die Gasfabrikation sehr von Bedeutung. (Vortrag, gehalten in der Section Manchester der Society of Chemical Industry. Journal of Gaslighting, 1889 Bd. 54 S. 126.)

Wäscht man bei der Eschka'schen Methode der Schwefelbestimmung in Kohle oder Koks die nach dem Glühen zurückbleibende Masse nur mit Wasser aus, so bleibt ein geringer Theil des Schwefels in der Magnesia unbestimmt zurück; man muſs deſshalb die ganze Masse in Salzsäure lösen, den rückständigen Thon und Eisenoxyd abfiltriren, im Filtrate erst mit Chlorbarium fällen. Die wenige meist in der Magnesia enthaltene Schwefelsäure wird als Bariumsulfat abgezogen.

Gasofen zum Probeschmelzen für Flüsse und Glasuren.

H. Rössler gibt einen sehr brauchbaren, kleinen Gasofen an, in Welchem selbst strengflüssige Bleiglasuren leicht schmelzen. In den Ofen (Fig. 12 Taf. 29) ist ein unten abgerundeter und durchlochter Schmelztiegel a eingesetzt, der von oben gefüllt wird, ohne daſs man ihn aus dem Feuer zu nehmen braucht; der geschmolzene Fluſs läuft durch das Loch am Boden in ein Gefäſs mit Wasser. Die Masse flieſst erst dann ab, wenn sie vollständig gleichmäſsig geschmolzen ist. Auf dem Boden des Tiegels liegt nämlich eine Porzellankugel, welche in der Schmelze in die Höhe steigt und obenauf schwimmt, sobald die Masse ganz in Fluſs ist. Dann wird die Oeffnung frei und alles läuft aus. Zuletzt setzt sich die Kugel wieder auf die Oeffnung und es kann eine neue Füllung eingelegt werden. Das Gas kommt aus dem Bunsenbrenner b und brennt, mit Luft gemischt, aus den Löchern des eisernen Hohlringes e. Die Flamme schlägt um den Tiegel herum und geht |554| dann zwischen dem inneren und äuſseren Mantel herunter in den Schornstein r. Derselbe wird durch den Gasbrenner angewärmt, kann aber durch einen gut ziehenden gemauerten Schornstein ersetzt werden (Sprechsaal, 1888 S. 883).

Versuchsofen für keramische Zwecke.

H. Seger construirte einen Gasofen zum Brennen von Probekörpern; derselbe (Fig. 13 Taf. 29) besteht aus einem starkwandigen Chamottecylinder mit abnehmbarem Deckel, welcher eine, aus einem dünnwandigen Chamottecylinder bestehende hohe Feuerbrücke umschlieſst. Innerhalb der cylindrischen Feuerbrücke steht in geringem Abstande eine mit Deckel verschlieſsbare cylindrische Chamottekapsel, welche die Probekörper enthält. Durch sechs regelmäſsig im Kreise vertheilte Bunsenbrenner tritt die Gasflamme durch den starkwandigen Chamottemantel, in welchem entsprechende Durchgangsöffnungen ausgespart sind, ein, steigt an der dünnwandigen Feuerbrücke empor, um von der Decke dann heruntersinkend zwischen letzterer und der Kapsel zum Abzugsrohre zu gelangen, welches mit dem Schornsteine in Verbindung steht. Die zur Verbrennung dienende Luft wird, durch die abziehenden heiſsen Verbrennungsgase vorgewärmt, in den zwischen der Auſsenwand und der Feuerbrücke verbleibenden ringförmigen Spalt eingeführt. Zu diesem Behufe ist das eiserne Abzugsrohr mit einem Mantel umgeben; in dem dadurch ringförmigen Zwischenräume steigt die Verbrennungsluft, der Richtung der Rauchgase entgegen, empor und erwärmt sich an den heiſsen Rohrwänden. – Durch den Gang der Flamme, welche sich erst auf, dann abwärts bewegt, wird der eigentliche Brennraum gleichmäſsig ringförmig umspült. Hierdurch wird ermöglicht, daſs die Temperatur in allen Theilen der Brennkapsel gleichmäſsig ist. Zum Nachweise hierfür wurde der Innenraum gleichmäſsig mit einem Kranze von Seger'schen Normalkegeln besetzt und der Ofen in Thätigkeit gebracht. Die Kegel gingen gleichmäſsig herunter. Durch Veränderung der Luftzuführungsöffnungen in den Bunsenbrennern ist man in der Lage, Heizgase von bestimmter Zusammensetzung in Anwendung zu bringen. Der Zug wird durch eine Klappe im Abzugsrohre geregelt.

Soll der Ofen in Thätigkeit gesetzt werden, so wird zuerst die innere kleine Kapsel mit Brenngut beschickt. Metalle, Legirungen oder Seger'sche Normalkegel können zur Bestimmung der Temperatur mit eingesetzt werden. Die Beobachtung derselben geschieht durch ein Loch im Deckel der Brennkapsel. Alsdann wird ein geringer Gasstrom in den Ofen gelassen und vorsichtig angezündet. Durch eine Schauöffnung im Deckel läſst sich der Fortgang des Feuers recht gut beobachten. Je nach der Schnelligkeit, mit der die Temperatur steigen soll, bewirkt man durch den Gaszuführungshahn eine entsprechende Gaszufuhr (Thonindustriezeitung, 1889 S. 16).

W. Leybold.

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Vgl. D. p. J. 1884 252 467. 1888 270 * 224.

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