Titel: Fabrikation von Schwefelsäure und künstlichen Düngemitteln in Nordamerika.
Autor: Gonell, J.
Fundstelle: 1895, Band 297 (S. 233–235)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj297/ar297057

Fabrikation von Schwefelsäure und künstlichen Düngemitteln in Nordamerika.

Nach einem Reisebericht von J. Gonell.

(Teknisk Tidskrift, April 1895.)

Die Erzeugung von Schwefelsäure ist in den Vereinigten Staaten in schnellem Wachsen begriffen, zumeist in Folge der namentlich in den Oststaaten sehr stark gesteigerten Anwendung von künstlichen Düngemitteln, deren Herstellung eine grosse Menge von Schwefelsäure erfordert. Schwefelsäurefabriken finden sich vornehmlich in Boston, New York, Philadelphia und in verschiedenen Orten von Süd-Carolina.

Im Allgemeinen sind die Fabriken nach englischem Muster angelegt und werden nach eben solchem betrieben; ihr Betrieb stützt sich meist nur auf oberflächliche, grobe Untersuchungen und man nimmt es dabei nicht so genau, wie z.B. in Deutschland, mit der Beobachtung der Temperaturen, mit Gasanalysen und sonstigen schärferen Untersuchungen.

In Rücksicht auf Apparate und auf die Construction der zugehörigen Gebäulichkeiten für die Schwefelsäurefabrikation selbst aber stösst man nicht gar selten auf amerikanische Originalität.

Mehrerenorts hat man nach Lunge's Vorschlag zwischen den Bleikammern kleine Thürme aus säurefesten Thonfliesen, innen mit durchlöcherten Zwischenböden, angebracht, in denen die auf dieselben hinaufgepumpte Schwefelsäure beim Niedergange in Tropfenform vertheilt wird. In diesen Thürmen soll den Kammergasen die in Dunstform von Kammer zu Kammer mitfolgende Schwefelsäure entzogen werden, die einer energischen Säurebildung hinderlich ist. Nachdem die Gase durch Anprall an die Thonplatten und in Begegnung mit den fallenden Schwefelsäuretropfen dieser Schwefelsäuredünste ledig geworden, kann die Reaction neu beginnen und der Rest von schwefliger Säure darin wird in kurzer Zeit unter Ersparung von Kammerraum in Schwefelsäure umgesetzt werden. Wenn auch der eine oder andere Versuch dabei in Folge |234| verfehlter Anordnungen missglückte, so fielen dieselben doch im Ganzen günstig aus.

Eine andere Construction amerikanischen Ursprungs ist an einigen Orten zum gleichen Zweck in Anwendung gebracht worden. Man hat da die Verbindungsrohre der Bleikammern unter einander, soweit es sich um deren senkrechten Theil handelt, zu einem Bau mit quadratischem Querschnitt erweitert. Zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden desselben hat man wagerechte Rohre eingezogen gleich den Siederohren in einem Locomobilkessel. Beim Durchstreichen dieses Aufbaus stösst das Gas gegen die Rohre und es fällt dabei die dunstförmige Säure zum grössten Theile aus, so dass ihre Neubildung wieder in flotten Gang kommen kann. Werden diese Rohre ein wenig geneigt eingezogen oder werden ihre beiderseitigen Mündungen ausserhalb so verbaut, dass der eine der damit gebildeten Kanäle abwärts, der andere nach oben mündet, so streicht ein lebhafter Luftzug durch sie, welcher das Gas abkühlt und den Säuredunst condensirt.

Um im Ofensysteme den nöthigen Zug hervorzurufen, werden oftmals maschinelle Hilfsmittel, z.B. Dampfinjectoren, angewendet; man disponirt dieselben, wenn man nicht Unbequemlichkeiten betreffs des Dampfes dabei begegnet, entweder hinter den Glover- oder auch hinter den Gay-Lussac-Thurm. Zweckmässiger als Injectoren wendet man dazu Ventilatoren an, die mit Blei ummantelt in passenden Rohrleitungen angebracht und durch Elektromotoren oder andere Kraftmaschinen im Gange erhalten werden.

In der Fabrik der Pennsylvania Salt-Manufacturing-Company zu Philadelphia und andernorts rechnet man für das Kilogramm zu verbrennenden Schwefel 1 cbm Kammerraum als erforderlich, doch hofft man durch wirksamere Einrichtungen zur Abscheidung der dunstförmigen Säure auf demselben Kammerraum noch mehr Schwefel abbrennen zu können. Es werden bis zu 140 k spanische 50procentige Schwefelkiese für 1 qm Rostfläche abgebrannt und es wird dabei der Kies so abgeröstet, dass nur 2 bis 2,5 Proc. Schwefel darin zurückbleiben. Der Verbrauch an Salpeter soll 3 Proc. vom Gewichte des im Kiese enthaltenen Schwefels betragen.

Man bedient sich in Amerika wie in Europa zum Concentriren der Kammersäure der bekannten Platinakessel nach Delplace's, Prentice's u.a. Construction; doch findet man in den Vereinigten Staaten öfter Kessel Faure und Kessler's System mit Bleidom, sowie Platina- und Eisenkessel. Ueberhaupt werden oft gusseiserne Kessel zur Concentrirung von Schwefelsäure dann gebraucht, wenn ein kleiner Eisengehalt der Säure nicht von Bedeutung ist; man concentrirt aber auch die anfänglich noch schwache Säure zuerst bis zu einem gewissen Grade im Platinakessel und zum Schluss sodann im Eisenkessel, weil starke Säure Eisen nur in geringem Maasse angreift.

In Chicago waren Apparate zum Concentriren von Schwefelsäure von Heraeus in Hanau und von Johnson Matthey in London ausgestellt; letztere Firma hatte als Neuheit in einer im Uebrigen sehr interessanten Collection auch einen inwendig vergoldeten Platinakessel exponirt. Ueber die Herstellung einer solchen Vergoldung und über ihre Dicke war Authentisches nicht zu erfahren; nach Angaben von anderer Seite war die letztere nur sehr gering.

Auch Heraeus hatte einen innen vergoldeten Platinakessel ausgestellt; derselbe war etwa 120 cm weit und 15 bis 18 cm hoch, oben offen und mit Falz ringsum zu hydraulischem Abschluss versehen. Der Auslauf der fertigen Säure war unmittelbar über dem Boden disponirt, ausserdem aber auch ein Ablauf für überschüssige Säure vorhanden; gefertigt war der Kessel aus goldplattirtem Platinablech. Die Goldplattirung wird in nachstehend beschriebener Weise hergestellt: auf eine dicke, bis nahe dem Schmelzpunkte erhitzte Platinaplatte wird flüssiges Gold, welches bedeutend überhitzt sein muss, aufgegossen, wobei sich an der Berührungsfläche beider Metalle eine Legirung bildet, welche die Metalle untrennbar verbindet. Die so erzeugte Goldplatinaplatte wird sodann zur gewünschten Dicke ausgewalzt. Gold und Platin können auf diese Weise in jedem beliebigen Verhältnisse zusammenlegirt werden und der Fabrikant kann nach Wunsch und Erfordern den Goldüberzug dünn oder dick in jedem zweckentsprechenden Maasse herstellen.

Der Gedanke, goldplattirtes Platinablech zur Herstellung von Concentrirungsgefässen für Schwefelsäure zu verwenden, entsprang der Thatsache, dass starke warme Schwefelsäure Platina in bedeutend höherem Grade angreift als Gold; man hatte festgestellt, dass Platinablech bei Herstellung der gleichen warmen concentrirten Schwefelsäure in gleicher Zeit siebenmal mehr Metall verliert, als ein gleich grosses Goldblech. Bei einem Platinapreise von 1350 M. für 1 k und einem Goldpreise von 2925 M. entspricht daher der Verlust an Platina im Werthe von 1350 M. einem Goldverluste von nur 418,50 M.; der erstere ist mithin mehr als dreimal so gross als der letztere.

Bei den erstgefertigten Apparaten verwendete man zum Boden und zur Umwandung nur bis zur Höhe des Säurestandes bei der Concentrirung goldplattirtes Platinablech; dabei stellte sich sehr bald heraus, dass der nicht durch Gold geschützte Theil von Platina in ungleich höherem Maasse durch die aufkochende Säure und die Säuredämpfe angegriffen wurde; deshalb schritt man dazu, die ganze innere Fläche des Apparates durch Gold zu schützen, wobei die Dicke des Ueberzuges im Inneren der Haube bedeutend geringer sein durfte, als im Inneren des Kessels; dort und da macht man sie jetzt 0,05 bezieh. 0,15 mm dick. Kessel der beschriebenen Art werden vielfach in Amerika benutzt; hätte der oben erwähnte Apparat Johnson Matthey's nicht eine solche Vergoldung gehabt, so würde sein Werth ein sehr fraglicher gewesen sein.

Bei gewöhnlicher Vergoldung von Platina, wie auch von anderen Metallen, entstehen leicht haarfeine Sprünge im Golde, durch welche die Säure an das darunterliegende Platina herantritt. Dabei löst sich in Folge des elektrischen Gegensatzes das Platina schneller, als wenn es nicht mit Gold in Berührung steht – eine solche gewöhnliche Vergoldung schadet somit mehr, als sie nutzt.

Das Modell eines Concentrirungsapparates mit Bleihaube nach Faure und Kessler zeigte die Anordnung zweier Apparate hinter einander; die Säure wird darin bis zu einem gewissen Grade zuerst in einem Platinakessel concentrirt und tritt sodann über in einen zweiten tieferstehenden. Das Modell hatte Platinakessel an beiden Stellen. Der Platinakessel des hinteren Apparates kann aber auch mit einem gusseisernen vertauscht werden, in welchem, wie oben bemerkt, die Schlussconcentrirung erfolgt.

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Nachdem in den Oststaaten in Folge des bisherigen landwirthschaftlichen Raubbaus die Tragfähigkeit der Ackerkrume von Jahr zu Jahr sich als immer mehr erschöpft herausgestellt, kommt man derselben neuerdings mit Kunstdünger zu Hilfe; dadurch ist der amerikanische Bedarf erheblich und sehr rasch gewachsen und wächst noch weiter. Er hat bereits zu einem erheblichen Aufschwung der Fabrikation von künstlichen Düngemitteln geführt, die zudem günstig beeinflusst wurde durch das Auffinden mächtiger Vorkommen von Phosphaten in Süd-Carolina und Florida; dass durch diese Vorkommen die Localisirung der dieselben verarbeitenden Fabriken vorzugsweise in ihre Nähe fallen muss, bedarf weiterer Begründung nicht.

In der Hauptsache befolgt man in Amerika dieselben Principien bei Herstellung von Superphosphaten und arbeitet nach gleichem Verfahren dabei, wie in Europa. Dagegen wenden die Amerikaner zum Mahlen und Pulverisiren der Phosphate vielfach andere Maschinen an, als diesseits des Atlantis benutzt werden. Ausser mit dem Blak'schen Steinbrecher und mit französischen Quarzsteinen zerkleinert man mit Sturtevant's, Griffin's und Frieben-Lusag's Mühlen, schlägt das gemahlene Gut durch Siebe Nr. 70 bis 80 und verausgabt für diese Operationen von 6,85 bis 9,35 M. für die gewonnene Tonne Mehl.

Man mischt Phosphat und Säure mit einander in Intervallen und bei raschem Umlauf der Mischmaschinen.

Die vorzugsweise hergestellten Superphosphate enthalten 10 bis 14 Proc. in Wasser und Ammoniumcitrat lösliche Phosphprsäure. Ausser diesen Superphosphaten erzeugt man auch sogen. Doppelsuperphosphat mit 40 bis 45 Proc. in Wasser und Citrat löslicher Phosphorsäure, sowie zahlreiche andere concentrirte Düngemittel mit hohem Stickstoffgehalt; Schlächterei abfalle werden zu Knochenmehl verarbeitet, getrocknetes Blut, Gemenge von Knochen, Fett, Blut u.s.w. in getrocknetem und pulverisirtem Zustande zu sogen. concentrirter Tankage und zu anderen Präparaten. Wie die Engländer fabriciren auch die Amerikaner vielerlei Specialdünger für verschiedene Arten von Culturgewachsen, z.B. Strawberryplant food, Homestead superphosphate, Homestead tabacco grower, Homestead potato grower und dried animal matter, die zum Theil aus reinem Knochenphosphat bestehen sollen.

Dr. Leo.

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