Titel: Neuerungen in der Gasindustrie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 278 (S. 129–139)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj278/ar278022

Neuerungen in der Glasindustrie.

Mit Abbildungen auf Tafel 7 und 9.

Ueber Explosionen in Kohlenschiffen von V. L. Lewes.

Der Inhalt einer Kohlenladung in den Kohlenschiffen beträgt 50 bis 400t gewöhnlich, selten mehr; bei solchen Ladungen bis zu 500t betrug die Zahl der vorgekommenen Explosionen ¼ Proc. Die Ursache der Explosionen ist eine ganz andere als sie bei der gewöhnlichen Selbstentzündung von Kohlen herrscht; bei der Umwandlung der Holzfaser in Kohle werden beträchtliche Mengen von gasförmigem Methan frei. Da der Prozeſs sich über groſse Zeiträume erstreckt, so findet der gröſste Theil Gelegenheit, durch die überliegenden Schichten zu entweichen; die Risse und Poren der Kohle jedoch bleiben davon erfüllt und das darin eingeschlossene Gas wird nur langsam abgegeben; nach der Förderung der Kohle dauert die Abgabe von Gas noch einige Zeit fort, besonders stark wird dieselbe bei sinkendem Luftdruck und mit steigender Temperatur. Eine frisch geförderte Kohle gibt also immer Methan an die Luft im ziemlich geschlossenen Kohlenraum ab. Nun |130| ist reines Methan nicht explosiv für sich, mit dem 10fachen Volumen Luft aber explodirt dasselbe mit einem Druck von 14k,7 auf 1qcm. Eine andere Ursache, welche die Gefahr einer Explosion erhöht, ist die Beimischung von Kohlenstaub zur Luft; schon 1 Proc. Methan in der Luft mit Kohlenstaub gibt ein explosives Gemisch, welches das Feuer weithin verbreiten kann.

Aus den angegebenen Gründen ist die Feuersgefahr bei einer neu geförderten Kohle während der ersten 10 Tage nach dem Verladen am gröſsten; in der That fanden die meisten Explosionen statt, bevor oder kurz nachdem die Schiffe den Hafen verlieſsen. Jedenfalls waren die Kohlen zu früh nach der Förderung verladen worden, sie gaben an die Luft Grubengas ab und das explosive Gemisch kam durch sorgloses Eintreten mit Licht in Brand, oder die Gase strömten in die übrigen Schiffsräume und kamen dort mit Feuer in Berührung.

Jedenfalls sollten frische Kohlen erst nach 1 Monat Lagerzeit verladen und die erste Zeit einer ausgiebigen Ventilation ausgesetzt werden. In Schiffen, welche eigens für den Kohlentransport gebaut sind, ist es zweckmäſsig, den Kohlenbehälter wie auf einem Erdölschiff gasdicht zu schlieſsen und die Wände gegen den Kessel- und Maschinenraum doppelt und mit Wassercirculation herzustellen. Wenn die Thüren des Kohlenraums geschlossen sind, so soll die einzige Verbindung mit der Luft ein zweizölliges Rohr sein, welches an einem Mast hinaufgeführt, hoch über jeder möglichen Flamme endet. Die Thüren dürfen nicht geöffnet werden, bis das Schiff an seinem Bestimmungsorte angelangt und alles Feuer gelöscht ist.

Verfasser verlangt in allen Kohlenschiffen dichte Scheidewände und Kühlung des Kohlenraumes an Stellen, welche gegen heiſse Räume grenzen, durch doppelte Wände und Wasser, sowie dichte Behälter. Für Schiffe von 300 bis 400t Kohle verlangt er Luftwechsel durch Pumpen, welche auf dem Deck aufgestellt sind und Luft so kühl als möglich vom Boden her einblasen. Natürlich darf, wenn es dringend nöthig ist, der Kohlenraum nur mit Sicherheitslampen betreten werden. (Vortrag, gehalten im Royal United Service Institution, Whitehall, London; Journal of Gaslighting, 1890 56 145.)

Drehbare Gasretorte von Yeadon und Adgie in Leeds.

Das Laden und Ausziehen der Gasretorten erfordert bekanntlich viel Handarbeit, und es geht schon lange das Bestreben dahin, die Arbeit durch Maschinen zu leisten, was durch die verschiedenen Lade- und Ausziehapparate mit mehr oder weniger Erfolg erreicht wurde. Yeadon und Co. bringen nun eine eigenartige Vorrichtung, ihre Retorte ist nicht feststehend im Ofen wie bisher, sondern drehbar; es läſst sich selbst Kleinkohle leicht einbringen und vergasen. Fig. 1 Taf. 7 gibt die Vorderansicht der Retorte, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 ist eine |131| Ansicht des hinteren Retortenendes, an welchem das Entladen geschieht, Fig. 4 ein Längsschnitt durch das Mittel der Retorte. Der Körper der Retorte H ist aus feuerfestem Thon und von conischer Form, sie dreht sich innerhalb der Feuerung B. An beiden Enden ist die Retorte in Metallringe CC1 gefaſst und mit diesen durch Schrauben verbunden. Die Ringe laufen glatt auf Rollen DD, welche sich in dem Gehäuse EE1 drehen. Die Retorte ist also ganz frei, ohne Steinunterstützung, so daſs beim Drehen die Hitze im Ofen mit der ganzen Länge in Berührung kommt. Das Innere der Retorte trägt der Länge nach eine Zahl von Ansätzen F, deren Zweck ein dreifacher ist: nämlich die Kohle durch die Retorte zu schaffen, dieselbe gleichmäſsig vom Boden der Retorte zum höher gelegenen Ende zu bringen und schlieſslich hinausfallen zu lassen, ferner den Retortenkörper zu verstärken, um ihn das Gewicht der Kohle leichter tragen zu lassen. Die Ansätze sind zugespitzt, am niedrigsten an der Vorderseite, wo die Kohlen eingebracht werden; sie laufen dreieckig aus bis zum anderen Ende, damit der Koks nicht unnöthig zerbrochen wird.

Die Retorten sind also conisch, und zwar am weitesten an den Entladestellen. An jedem Ende ist eine eiserne Platte mit einer Ausdrehung, in welcher die Enden der Retorte sich drehen. Eine Dampfkammer an dieser Ausdrehung preſst die nöthigen Dichtungsringe an und macht so den Verschluſs gasdicht. Die vordere Endplatte F trägt einen Trichter G, in welchen die Kohle vom Zubringer V gebracht wird, nachdem sie vom Hebewerk W gehoben ist. Am Boden des Trichters G ist ein Cylinder H, von kleinerem Durchmesser als die Retorte; derselbe enthält eine Achse I mit verstellbaren Ansätzen. Der Gang dieses Ladeapparats wird durch die Räder KK1 mit Kette betrieben. Da der Cylinder stets mit Kohle gefüllt ist, so kann ein Austreten von Gas oder Eintreten von Luft nicht stattfinden; durch denselben gelangt die Kohle in das Innere der Retorte. Hier fällt sie auf den Boden und wird von den Ansätzen weiter gebracht.

Die fortwährende Bewegung der Kohle begünstigt das Vergasen ungemein. Die hintere Endplatte S ist ebenso wie die vordere mit Ausdrehung, Dichtungsringen und Dampfkammer versehen. Ein Kratzer X führt den Koks in das Auslaſsrohr U, welches mit zwei Auslaſsventilen versehen ist. Mit Hilfe dieser Ventile und einer Fallthüre kann der heiſse Koks direkt in die Feuerung B gebracht werden oder in ein Wassergefäſs, oder auf einen Transportapparat. Die Retorten werden an jedem Ende durch Zahnräder MM1 getrieben, welche in Metallsockeln ruhen. Diese Anordnung verhindert jede ungleichmäſsige Drehung oder Zerrung des Retortenkörpers. Die Räder erhalten ihre Bewegung von den Rädern NN1 auf der Achse O, welche ihrerseits von den conischen Rädern PP1 auf der Achse R getrieben werden. Die abdestillirten Gase entweichen durch das Steigrohr T, |132| welches am weiten, am Entladungsende der Retorte angebracht ist. (Industries vom 2. Mai 1890 S. 426.)

Die Herstellung von carburirtem Wassergas zu Beleuchtungszwecken.

Die Stadtbeleuchtung mit carburirtem Wassergas ist in den letzten Jahren in den Vereinigten Staaten von Nordamerika sehr gestiegen, so daſs über ⅓ aller Städte sich dieses Gases bedienen. Die Fabrikation geschieht nach verschiedenen Systemen; bei manchen wird in einem Generator Wassergas erzeugt, Oelgas in einem eigenen Apparat, und die beiden Gase vor dem Aufspeichern im Behälter in einem dritten Ofen zu einem permanenten Gase fixirt. Andere Systeme benutzen zwei Apparate, in dem das Gas in einem Generator erzeugt und an dessen Spitze Oel verdampft wird, worauf beide im Ueberhitzer fixirt werden. Eine Anlage nun, welche alles in einem Apparat vereinigt, ist die nach dem System von Steenbergh, wie sie in Knightsbridge, London, errichtet wurde (Fig. 5 Taf. 7). Der Generator, Carburator und Ueberhitzer zugleich, besteht aus einem hohen schmiedeeisernen Cylinder, mit feuerfesten Steinen ausgefüttert. Derselbe ist zur Hälfte mit Koks oder Anthracit gefüllt, welche vom Boden aus durch ein kräftiges Gebläse heiſs geblasen werden. Das erzeugte Generatorgas und die mit demselben abgehende Wärme kann benutzt werden, indem es durch ein eigenes Rohr an der Spitze des Generators (welches auf der Figur nicht dargestellt ist) zur Heizung des Dampfkessels geleitet wird. Die Zeit, welche zum Heiſsblasen des Apparates nöthig ist, ist nahezu gleich der Dauer des Gasmachens. In einem Run wurden 237cbm,8 Gas erzeugt; das Heiſsblasen dauerte 58, das Gasmachen 48 Minuten. Bei letzterer Operation wird unter die Roststäbe am Boden des Generators Dampf eingeblasen, welcher vorher in einem kleinen Ofen mit Schlangenrohr überhitzt wurde. Das erzeugte Gemisch von Wasserstoff und Kohlenoxyd steigt im Schacht in die Höhe zusammen mit den Oeldämpfen, welche aus der von allen Seiten nahe der Oberfläche der Koksschicht eingeblasenen Naphta entstehen. Das Gemisch wird an den über der Koksschicht durchgezogenen Balken aus feuerfesten Steinen fixirt und gelangt nun durch Vorlage, Wascher, Scrubber in den Behälter, von da durch die Reinigung in die Rohrleitung zum Verbrauch.

In Amerika dient zur Gaserzeugung Anthracit aus Pennsylvanien, in England leistet dasselbe Mineral aus Wales den gleichen Dienst. Mit Hüttenkoks wurde sehr gute Gasausbeute erzielt, eine weniger gute mit Gaskoks, doch ist der Preis der letzteren ein bedeutend geringerer. Die Versuchsanlage zu Knightsbridge steht unter der Aufsicht von Prof. Lewes in Greenwich, welcher Versuche mit verschiedenem Heizmaterial und Oel anstellte. Die Leuchtkraft des Gases schwankte zwischen 20,5 und 22,9 Kerzen, die Farbe der Flamme war hellweiſs. Der Gehalt an Kohlenoxyd beträgt 13 bis 25 Proc. je nach der angewandten |133| Kohlensorte; da das Gas einen starken Geruch besitzt, so ist es weniger gefährlich als das nicht riechende Wassergas.

Bei einem Versuch mit Anthracit wurden erhalten 237cbm,8 Gas, was 106 Minuten für einen Run in Anspruch nahm, davon 58 zum Heiſsblasen, 48 zum Gasmachen. An Heizmaterial wurden verbraucht 93k Anthracit, 108l Naphta (70°); die Leuchtkraft des Gases betrug auf 150L stündlich 20,5 Kerzen.

Das Gas enthielt

ungereinigt gereinigt
Wasserstoff 40,33 Vol.-Proc.
Methan 17,08
Schwere Kohlenwasserstoffe 7,59
Kohlenoxyd 25,00
Kohlensäure 2,15 0,50
Sauerstoff 0,17
Stickstoff 9,33
Schwefelwasserstoff 2,84
–––––––––––––––––
100,00 Vol.-Proc.

Der Schwefel im reinen Gas betrug nach Letheby's Bestimmung 15g,2 in 100cbm.

Auf 100cbm Gasproduction trafen 39k,3 Anthracit, 45l,1 Naphta.

Gas aus verschiedenem Material mit 76° Naphta hatte folgende Zusammensetzung:

Hüttenkoks Gaskoks Anthracit
gereinigt ungerein. gereinigt ungerein. gereinigt
Vol.-Proc. Vol.-Proc. Vol.-Proc. Vol.-Proc. Vol.-Proc.
Wasserstoff 33,44 39,05 38,44
Methan 23,38 26,71 19,30
Schwere Kohlenwasserstoffe 11,14 9,27 7,49
Kohlenoxyd 19,00 13,50 23,81
Kohlensäure 2,24 6,01 1,02 2,16 0,42
Stickstoff 9,50 9,72 9,69
Sauerstoff 1,30 0,73 0,85
Schwefelwasserstoff 0,35 Spur
Kerzen Kerzen Kerzen
Leuchtkraft 22,4 22,9 21,8

Der niedere Kohlenoxydgehalt bei der Probe mit Gaskoks rührt von der bedeutend niedereren Temperatur her, welche bei den Koks nie so hoch wird als bei Anthracit; in Folge dessen ist im unreinen Gas der Kohlensäuregehalt um so höher.

Von Wichtigkeit ist der geringe Gehalt des reinen Gases an Schwefel. Nach Prof. Lewes' Behauptung verliert das Gas selbst bei bedeutender Kälte in den Rohrleitungen nicht mehr an Leuchtkraft als gewöhnliches Kohlengas. Erfahrungen darüber liegen allerdings noch nicht vor. Ein Vortheil des ganzen Verfahrens ist die rasche Darstellung eines bedeutenden Quantums Gas in kurzer Zeit. (Industries vom 28. März 1890 S. 306.)

|134|

Sauerstoffzusatz bei der Gasreinigung.

Der Zusatz einer geringen Quantität, 0,6 Vol.-Proc., Sauerstoff zum Rohgase hat bekanntlich eine ständige Wiederbelebung der Reinigungsmasse zur Folge, so daſs die Kästen immer geschlossen bleiben können, bis die Eisenoxydmasse ausgebraucht ist. Ebenso gelingt es Schwefelwasserstoff, Kohlensäure und einen Theil des nicht als Schwefelwasserstoff im Gase vorhandenen Schwefels mit Kalk auszuscheiden, wobei sich kohlensaurer Kalk und freier Schwefel in der ausgenutzten Masse findet. Nach den Angaben von W. A. Valon wurde diese Einrichtung nebst Herstellung des Sauerstoffs in Ramsgate getroffen. Fig. 6 Taf. 7 gibt den neu erbauten Ofen zur Darstellung des Sauerstoffgases; die guſseisernen Retorten sind mit Baryt gefüllt. Jede Retorte ist 2m,89 lang, hat 0m,18 Durchmesser mit 1cm,9 Wanddicke; dieselben sind statt wie früher wagerecht, nunmehr senkrecht gestellt, so daſs ein Biegen vermieden ist und die Luft besser mit dem Baryt in Berührung kommt. Die Heizung geschieht mittels eines nach Valon's Angabe in der Mitte stehenden Generators; die Retorten bleiben hierdurch stets auf gleicher Temperatur und gegen die frühere Heizung ist eine Ersparniſs an Brennmaterial sowie eine längere Dauer der Retorten eingetreten. Nach neuerdings angestellten Versuchen braucht zur Abgabe des Sauerstoffes die Ofentemperatur nicht erhöht zu werden, sie bleibt immer die gleiche.

Es wird Luft durch eine Pumpe eingesaugt und durch zwei Reiniger mit Kalk und Natron gedrückt zur Reinigung von Kohlensäure und Wasser, von da durch einen Regulirhahn in die Retorten. Hier wird der Sauerstoff der Luft vom Baryt aufgenommen, der Stickstoff entweicht durch das Auslaſsventil N. Nachdem diese Oxydation 5 bis 8 Minuten gedauert hat, werden die Hahnen umgestellt und der Sauerstoff aus den Retorten ausgesaugt, in einen Gasbehälter gedrückt. Das Absaugen dauert eben so lange wie die Aufnahme des Sauerstoffes durch den Baryt. Das Umstellen der Hahnen nach stets der gleichen Zeit geschieht automatisch, indem an Zahnräder durch eine excentrische Stange der Pumpe eine kleine Bewegung ertheilt wird, so daſs stets nach bestimmter Frist die Hahnen offen bezieh. geschlossen stehen.

Der Zusatz des Sauerstoffs zum Rohgase geschieht stets proportional der Production. W. G. Hicks in Ascot construirt hierzu den Apparat Fig. 7. An der Hauptachse des Stationsgasmessers R sitzt ein Zahnrad P, welches durch ein Getriebe die Achse und Trommel des kleinen Gasmessers W treibt; dieser setzt auf diese Weise stets proportional den Umdrehungen des Stationsgasmessers, also auch proportional der Production, Sauerstoff zum Rohgase am Exhaustor. Durch Einsetzen verschieden groſser Zahnräder bei T läſst sich das zugesetzte Quantum Sauerstoff verändern.

Seit dem Zusatz von Sauerstoff im Gaswerk Ramsgate unter Anwendung von Kalk ist die Leuchtkraft des Gases von 16,5 auf 17,3 Kerzen |135| gestiegen, so daſs keine Cannelkohle mehr angewendet zu werden braucht; der Sauerstoffzusatz beträgt hier 0,6 Vol.-Proc. Was die Kosten des Verfahrens betrifft, so soll sich dasselbe auf die Million Cubikfuſs um etwa 5 M. billiger stellen als ohne Sauerstoffzusatz. (Industries vom 13. December 1889 S. 374.)

Gasconsum-Regulator (Fig. 8 bis 11) von F. S. Streeter in London (Englisches Patent Nr. 18522 vom 18. December 1888). Fig. 8 zeigt einen senkrechten Schnitt des Regulators, welcher am Mittelrohr eines Kronleuchters angebracht ist, wobei K die Seitenarme sind. Der Regulator selbst besteht aus einer Schwimmerglocke A, welche in dem senkrechten Rohr B auf und ab geht; letzteres ist der Länge nach durch zugespitzte Schlitze C durchbrochen, deren breitere Seite unten steht. Die Glocke A schwimmt auf dem Gase, steigt und sinkt mit dem Gasdruck, so daſs durch die zugespitzte Form der Schlitze die Gas durchlassende Fläche sich ändert umgekehrt wie die Aenderungen des Druckes. Fig. 9 ist die untere Seite der durchbrochenen Röhre, Fig. 10 ein senkrechter Schnitt des Regulators, rechtwinkelig zum Schnitt Fig. 8, Fig. 11 ein Durchschnitt durch den Schwimmer. Der letztere wird durch die zwischen den Ausschnitten stehenden Stücke des Rohres B geführt.

Apparat zur Darstellung von Heiz- und Leuchtgas von B. Loomis, Hartford, Conn., Nordamerika (Fig. 12). Mittels Durchleitens von Dampf aus dem Rohr s durch die glühende Koksschicht im Generator A wird Wassergas erzeugt; derselbe entweicht durch Rohr E1 in die Vorlage C, von da durch Rohr E2 zu der Verbrauchsstelle, oder das Wassergas gelangt in einen Mischapparat mit rotirenden Flügeln und wird dort durch erhitzte Naphta carburirt. Das carburirte Gas geht durch eine Reihe von eisernen Retorten, welche in einem Ofen A1 liegen; dort werden die Oeldämpfe in ein permanentes Gas verwandelt; das fertige Gas geht durch Rohr L3 aus der untersten Retorte zu den Verbrauchsstellen. Der Retortenofen A wird mit Hilfe der durchströmenden Generatorgase geheizt, welche beim Heiſsblasen des Schachtes entstehen. Dieselben gelangen, indem von oben nach unten geblasen wird, durch den Rost P in den Kanal F und umspülen im Ofen die Retorten B. Aus dem Ofen werden die Gase durch einen Kühler mittels Exhaustor T abgesaugt und zu irgend welchen Heizzwecken weitergedrückt, oder sie werden durch Rohr J dem Wassergas beigemischt. Falls die Generatorgase mit Luft im Ofen verbrannt werden sollen, dient Rohr Y als Kamin.

Der Heizwerth des Leuchtgases mit Bezug auf die Verwendung in Gasmaschinen. Von Prof. Slaby.

Die Heizkraft des Leuchtgases wurde bisher eingehend nur von Aimé Witz1) behandelt; er benutzte zur Bestimmung eine von Berthelot angegebene calorimetrische Methode, welche darin besteht, daſs man in |136| einer metallischen Bombe abgemessene Mengen Gas mit hinreichend Luft durch den elektrischen Funken verpufft und die eintretende Erwärmung im Wassercalorimeter miſst. Bei 17 Versuchen mit Steinkohlengas der Stadt Lille fand Witz Werthe zwischen 4719 und 5424°, im Mittel 5164° auf 1cbm, bei vollständiger Condensation des gebildeten Wasserdampfes. Analysen des Gases hat Witz nicht angegeben. Als technische Methode zur raschen Bestimmung der Heizkraft des Gases ist dieselbe nicht zu verwerthen.

Die Berechnung der Heizkraft aus der Analyse stöſst nur bei den lichtgebenden Bestandtheilen, den schweren Kohlenwasserstoffen, auf Schwierigkeiten; für Wasserstoff, Methan, Kohlenoxyd haben Favre und Silbermann, Thomsen wie auch Berthelot Zahlen angegeben, welche genügend übereinstimmen und auch mit Sicherheit zu verwenden sind. Für diese Untersuchungen sind Thomsen's Zahlen benutzt, weil sie aus den umfassendsten Untersuchungen stammen. Die Bestimmung der einzelnen schweren Kohlenwasserstoffe im Gase ist aber eine der schwierigsten chemischen Arbeiten; in der Literatur findet sich nur eine solche Trennung, von Berthelot angegeben: 1 Million Gewichtstheile Pariser Leuchtgas enthielten an schweren Kohlenwasserstoffen:

Benzol C6H6 30000 bis 35000 Gew.-Th.
Acetylen C2H2 1000
Aethylen C2H4 1000 bis 2000
Propylen C3H6 2,5
Allylen C3H4 8,0
Butylen C4H3 Spur
Crotonylen C4H6 31
Teren C5H6 42
höhere Kohlenwasserstoffe 97

Man verzichtet deshalb darauf, dieselben einzeln zu bestimmen, und gibt die schweren Kohlenwasserstoffe nur gesammt bei der Analyse an. Bei der Berechnung der Heizkraft wurde nun bisher ziemlich willkürlich verfahren, indem diese schweren Kohlenwasserstoffe als C2H4, als C4H8 oder halb C2H4 und halb C4H8 gerechnet wurden.2) Brooks und Steward3) sowie A. Witz4) nehmen anscheinend ganz willkürliche Mittelwerthe ohne besondere Angabe. Dies Verfahren gibt natürlich ganz verschiedene Zahlen, so z.B. ergeben 4,7 Vol.-Proc. schwere Kohlenwasserstoffe

gerechnet als C2H4 : 0,047 . 14088 = 662c
½C2H2, ½C4H8 : 0,0235 . 14088 + 0,0235 . 27133 = 969c
C4H8 : 0,047 . 27133 = 1075c.

In ein Beispiel für Leuchtgas eingefügt ergibt dies 4719c, 5026c, 5132c, also Differenzen bis zu 8 Proc.

|137|

Verf. fand nun einen Weg, aus der Gasanalyse mit Hilfe des specifischen Gewichtes der Gase die Heizkraft mit ziemlicher Sicherheit zu berechnen. In Tabelle 1 sind die Heizwerthe verschiedener schwerer Kohlenwasserstoffe auf 1cbm angegeben. Trägt man diese als Function ihrer Dichtigkeit ε auf, so erkennt man, daſs sie fast vollkommen eine gerade Linie erfüllen, welche durch die Gleichung H = 1000 + 10500 ε wiedergegeben werden kann. Die auftretenden Abweichungen sind wie angegeben relativ unbedeutend, zum Theil wohl auch auf Fehler des calorimetrischen Verfahrens zu schieben.

Tabelle 1.



Gasart
Gewicht
von 1cbm
Berlin
0° 760mm
Specifisches
Gewicht
Luft = 1
Heizeffect von
1k mit Con-
densation des
Wassers
Wasser gebildet
bei Verbrennung
von 1k
Wärmewerth
des Dampfes
für 1k Gas
Heizeffect von
1k ohne Con-
densation des
Wassers
Heizeffect von
1cbm ohne
Condensation
des Wassers
Heizeffect von
1cbm berechnet
nach der Formel
H = 1000
+ 10500ε
Differenz in
Proc.
ε δ
C4H8 2,5035 1,9349 11618 1,286 780 10838 27133 27300 + 0,6
C3H8 1,9673 1,5204 12125 1,636 992 11113 21902 21700 – 0,7
C3H6 1,8777 1,4512 11791 1,286 780 11011 20675 20700 + 0,1
C3H4 1,7881 1,3819 11662 0,900 546 11116 19877 19800 – 0,4
C2H6 1,3414 1,0367 12444 1,800 1092 11352 15227 15100 – 0,8
C2H4 1,2518 0,9674 11905 1,286 780 11125 14088 14100 + 0,1
C2H2 1,1622 0,8982 11905 0,692 420 11485 13348 13200 – 1,1
CH4 0,7155 0,5530 13246 2,250 1365 11881 8501 8500 ± 0,0
H 0,0896 0,0692 34178 9,000 5458 28720 2573
CO 1,5513 0,9671 2427 3037
CO2 1,9663 1,5197
O 1,4300 1,1052
N 1,2552 0,9701
C6H6 * 3,4937 10331 0,693 419 10288 35943 37689 + 4,9

* Die Werthe für Benzol, C6H6, sind hier der Tabelle des Verfassers noch angefügt; hier weicht die nach der Formel berechnete Zahl doch ziemlich von dem bestimmten Heizwerth ab. Nach St. Claire-Deville (Journal für Gasbeleuchtung, 1889 Bd. 32 S. 652) enthält das Pariser Kohlengas etwa 1 Proc. Benzol.

Das hiermit für die Heizwerthe der einzelnen schweren Kohlenwasserstoffe gefundene Gesetz gilt zweifellos auch für ein beliebiges Gemisch derselben. Der Heizwerth derselben ist also bestimmt, sobald es gelingt, die Dichtigkeit des Gemisches zu ermitteln. Für Anwendung dieser Methode sind folgende Bedingungen von Wichtigkeit: das verwendete Leuchtgas hat etwa 4 Proc. schwere Kohlenwasserstoffe und einen mittleren Heizwerth von 4900° auf 1cbm. Die schweren Kohlenwasserstoffe nehmen daran mit etwa 15 Proc. theil. Soll also der Heizwerth des Gases auf 1 Proc. genau bestimmt werden, so erfordert dies für den Heizwerth der schweren Kohlenwasserstoffe eine Genauigkeit von 6,5 Proc. und für. ihre Dichtigkeit eine solche von 5,8 Proc. Bei einem mittleren specifischen Gewicht des Leuchtgases von 0,420 muſs dies auf ¾ Proc. genau bestimmt sein. Ferner darf die Dichtigkeit des Restbetrages der Analyse nicht wesentlich von der des Stickstoffes |138| abweichen; die Untersuchungen ergaben, daſs diese Zahlen gut übereinstimmten. Zur Bestimmung des specifischen Gewichts des Gases diente Schilling's Apparat5), der bei Einhaltung einiger Vorsichtsmaſsregeln, besonders Beobachtung gleicher Temperatur des Wassers, gute Resultate ergab. Nun ergibt aber diese Messung das specifische Gewicht wassergesättigter Gase, während zur Berechnung der Heizkraft das Gewicht trockener Gase nöthig ist. Das Leuchtgas, wie es aus den Leitungsröhren kommt, ist vollständig mit Wasserdampf gesättigt, wie einige Versuche ergaben.

Nun wiegt 1cbm Luft bei 18° C. und 760mm trocken 1k,214, feucht dagegen 1k,205, d.h. die gesättigte Luft ist 0,75 Proc. leichter als trockene Luft. Leuchtgas vom spec. Gew. 0,420, feucht gemessen, wiegt 1cbm bei 760mm und 18° C. – 0k,5099, feucht dagegen 0cbm,5147, d.h. gesättigtes Leuchtgas ist 0,94 Proc. schwerer als trockenes. Hieraus folgt δ = 1,017. δ0, wobei δ das specifische Gewicht in feuchtem, δ0 in trockenem Zustand ist. Von den Angaben des Schilling'schen Apparates sind hiernach 1,7 Proc. in Abzug zu bringen, um das gewünschte wirkliche specifische Gewicht zu erhalten.

Zur Prüfung des Schilling'schen Apparates wurden 9 Vergleichsbestimmungen durch Wägung des Gases gegen Luft in zwei gleich groſsen Ballons angestellt und als Mittel gefunden: Schilling's Apparat 0,4231 (feucht), durch Wägung 0,4157 (trocken). Letztere Zahl auf feuchten Zustand des Gases berechnet gibt 0,4228, so daſs die Differenz 0,07 Proc. beträgt. Schilling's Apparat besitzt demnach eine ausreichende Genauigkeit.

Verf. verglich auch die Lux'sche Gaswage6) mit Schilling's Apparat; er arbeitete zunächst mit dem Modell A und fand als Mittel von 12 Bestimmungen mit Lux' Wage 0,431, mit Schilling's Apparat 0,415, also bei ersterer 3,8 Proc. mehr. Die Differenz ist zum Theil auf fehlerhafte Aichung zu schieben, da die Gaswage eines der ersten ausgeführten Instrumente war, ferner auf den Umstand, daſs die Lux'sche Gaswage das specifische Gewicht des Gases bezogen auf Zimmerluft von durchschnittlich nur 50 Proc. Feuchtigkeit angibt; letzteres gibt bei 18° C. einen Fehler von + 0,4 Proc. gegen vollständig feuchte Luft, so daſs der wahrscheinliche Aichungsfehler 3,4 Proc. betrug. Die Empfindlichkeit der Wage reichte für eine Genauigkeit von ± ½ Proc. aus; durch die Einstellung können Fehler bis zu 1 Proc. hervorgerufen werden, so daſs bei richtiger Aichung die Fehlergrenze 1½ Proc. betragen dürfte. – Gröſsere Genauigkeit ergaben Messungen mit Lux Gaswage Modell E; dieselbe ist nicht auf Spitzen, sondern auf einer Schneide gelagert und mit Arretirung versehen, so daſs die Schneiden |139| geschont werden. Die Wage ist mit einem Reitergewicht versehen, um groſse Winkelausschläge zu vermeiden; die auf dem Balken befindliche Theilung gibt die ersten beiden Decimalen an, ein senkrechter Zeiger an einem unten angebrachten Gradbogen die dritte. Die Wage erwies sich als auſserordentlich empfindlich, der Aichungsfehler betrug + 1,35 Proc. Um aus den Angaben der Wage bei 50 Proc. relativer Luftfeuchtigkeit das wirkliche specifische Gewicht des Gases bezogen auf trockene Luft zu erhalten, sind 2,66 Proc. in Abzug zu bringen.

Annähernd wird nun der Heizwerth des Gases erhalten, wenn man die Analyse des Gases und das specifische Gewicht desselben kennt; unter der Annahme, daſs der Rest der Analyse Stickstoff ist, läſst sich das specifische Gewicht der schweren Kohlenwasserstoffe berechnen. Im Mittel von 5 Versuchen ergab sich deren Dichtigkeit zu ε = 1,745. Direkt wurde dieselbe auch bestimmt durch Messung des specifischen Gewichtes des Gases mittels Wägung, dann ganze oder theilweise Absorption der Kohlensäure und der schweren Kohlenwasserstoffe mittels rauchender Schwefelsäure und Kalilauge und Messung der Dichtigkeit des Gasrestes in der Loschen Gaswage. Die Analyse vor und nach dieser Behandlung ergibt den Gehalt an den genannten Substanzen in Vol.-Proc. Aus diesen Zahlen läſst sich das specifische Gewicht der absorbirten schweren Kohlenwasserstoffe berechnen. Bei 3 Versuchen ergab sich dasselbe zu 1,71, 1,75, 1,70, im Mittel 1,72. Diese Zahl deckt sich fast genau mit der berechneten. Demnach muſs angenommen werden, daſs die verunreinigenden Bestandtheile sich bezüglich ihrer Dichtigkeitsdifferenzen vom Stickstoff ziemlich ausgleichen oder daſs das Charlottenburger Leuchtgas nur äuſserst wenig solche enthält. – Bei 36 ausgeführten Analysen des Charlottenburger Gases ergab die Berechnung des Heizwerthes von 1cbm Gas Zahlen, welche zwischen 4656 und 5081 schwanken, im Mittel 4887c. Die gröſsten auftretenden Differenzen betragen 8 Proc. Im Laufe eines Versuchstages betrugen die Schwankungen nur 1 Proc., nur in einem Fall kam eine Abweichung von mehr als 2 Proc. vor. (Journal für Gasbeleuchtung, 1890 Nr. 33 S. 139.)

(Fortsetzung folgt.)

|135|

A. Witz, Pouvoir calorifique du gaz d'éclairage. Annales de Chimie et de Physique, Oktober 1885.

|136|

Oder halb Benzol, halb Aethylen. (D. Ref.)

|136|

Brooks und Steward, Some experiments upon the Otta Gas Engine. Van Nostrand's Engineering Magazine 1883.

|136|

A. Witz, Traité théorétique et pratique des Moteurs à Gaz. Paris 1886.

|138|

Schilling, Handbuch für Steinkohlengasbeleuchtung, München 1879.

|138|

Vgl. D. p. J. 1887 263 479.

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