XCII. Ueber die Incrustation der Dampfkessel und ein neues Verfahren, um das Anlegen des Kalkabsazes zu verhindern; von Hrn. Kuhlmann. Aus der France industriell 1841, No. 10. Kuhlmann, uͤber die Incrustation der Dampfkessel etc. Die an den inneren Wänden der Dampfkessel sich anlegenden Krusten führen mehr als einen Uebelstand in ihrem Gefolge; indem sie die unmittelbare Berührung der Flüssigkeit mit dem Metall verhindern, sezen sie einer guten Benuzung der von dem Herde ausgehenden Hize ein Hinderniß entgegen und verursachen oft das Verderben der Kessel an seinen dem Herde nächsten Theilen, deren Temperatur bis zum Verbrennen des Metalls oder doch wenigstens bis zum Auseinandergehen der Eisenplatten sich erhöhen kann. Wenn sich nach einige Zeit fortgeseztem Gebrauch der Kessel, an ihrem Boden eine ziemlich dike Krust gebildet hat und in Folge ihres Brechens, welches durch die starke Ausdehnung des Metalls, dem sie anhing, herbeigeführt wird, die Flüssigkeit auf einmal mit sehr stark erhizten Theilen des Metalls in Berührung kommt, so bildet sich plözlich eine solche Menge Dampf, daß sie auf den Kessel die Wirkung eines heftigen Hammerschlags ausübt, und ungeachtet der Sicherheitsapparate dessen Explosion bewirken kann. Man hat schon verschiedene mehr oder minder wirksame Maßregeln zur Verhinderung dieser Incrustationen oder Verminderung ihres festen Anhängens vorgeschlagen. In jüngster Zeit hat die französische Akademie der Wissenschaften, indem sie dem Begründer der Anwendung der Thonerde. den Monthyon'schen Preis zuerkannte, das allgemeine Interesse zu erkennen gegeben, welches sich an diese Frage knüpft. Ich glaube daher den Besizern von Dampfkesseln nüzlich zu seyn, wenn ich einige neue Beobachtungen mittheile und ein Verfahren angebe, welches mir in den meisten Fällen die Aufgabe zu lösen scheint. Mit Ausnahme der seltenen Fälle, wo zur Speisung der Dampfkessel Regenwasser oder durch Dampfverdichtung erhaltenes Wasser gebraucht werden kann, muß die Verdampfung großer Wassermassen nothwendig Ablagerungen zur Folge haben, deren Menge je nach der Beschaffenheit des angewandten Fluß- oder Quellwassers verschieden seyn wird. Diese Ablagerungen bestehen größtentheils aus schwefelsaurem und kohlensaurem Kalk. Der kohlensaure Kalk befand sich im Wasser vermöge etwas darin enthaltener freier Kohlensäure aufgelöst, welche beim Erhizen des Wassers langsam entweicht; auch sezt sich derselbe mit krystallinischem Gefüge ab, welches den Krusten Consistenz gibt. Der schwefelsaure Kalk sezt sich ebenfalls langsam im Verhältnisse des verdampfenden Wassers ab und sein krystallinischer Zustand ist ganz augenscheinlich. Ich betrachte die Krystallisation dieser Körper als die Hauptursache der Festwerdung der Kesselkrusten, und halte es für ausgemacht, daß, wenn das Wasser der Dampferzeuger beständig in starker Bewegung erhalten werden könnte, die Krystallisation und folglich die Bildung eines harten und stark anhängenden Niederschlages verhindert wird. Was diese Meinung bestärkt, ist meine Beobachtung, daß die Tag und Nacht fort arbeitenden Dampferzeuger sich im Verhältniß zur verdampften Wassermasse nicht so leicht incrustiren, als jene, welche die Nacht über ruhen. Die bisher gegen die Krustenbildung angewandten Maßregeln wirken mechanisch; die einen, wie die auf die Anwendung der Kartoffel, und überhaupt stärke-, gummi- und zukerhaltiger Körper basirten, indem sie der Flüssigkeit eine gewisse Klebrigkeit ertheilen, welche der Krystallisation der Kalkfalze etwas hindernd in den Weg tritt. Die Zwischenlagerung von Thonerde zwischen die krystallinischen Theilchen kann ebenfalls ihre Adhäsion und Consistenz vermindern; allein die Resultate dieser verschiedenen Maßregeln sind unvollständig und die Anwendung der Thonerde bietet noch überdieß den Uebelstand dar, daß sie den festen Rükstand der Verdampfung noch vermehrt; diese Thonerde wird auch oft, wenn Wasser in die Höhe geschleudert wird, in die Dampfröhren mit fortgerissen, und kann das Spiel der Hähne hemmen. Eine der besten, auf mechanische Wirkung gegründeten Maßregeln ist noch die Einbringung von Glasscherben, Blechschnizeln oder anderer schwerer und ekiger Körper, deren Reibung an den inneren Wänden der Kessel überall, wo sie stattfinden kann, das Anhängen dieser Ablagerung verhindert. In der Ueberzeugung, daß das vorgestekte Ziel nie anders als durch Verhinderung aller Krystallisation zu erreichen ist, suchte ich die Abhülfe für jene Uebelstände auf einem anderen Wege. Ich verließ die mechanischen Mittel zur Verhinderung der Krystallisation der Kalksalze und nahm meine Zuflucht zu ihrer Zersezung. Ich bediente mich hiezu kohlensaurer Alkalien, welche ich in hinlänglicher Menge in die Kessel brachte, um entweder den schwefelsauren Kalk des Wassers in kohlensauren zu verwandeln oder dem kohlensauren Kalk die überschüssige Kohlensäure, worin er aufgelöst ist, zu entziehen. Enthält das Wasser schwefelsauren Kalk, so steht die Menge des erforderlichen kohlensauren Alkali's im Verhältniß zu dem Gypsgehalt des Wassers und der zu verdampfenden Wassermenge; für sehr gypshaltiges Wasser ist eine beträchtliche Menge kohlensaures Alkali nöthig; wenn aber auch nicht alles schwefelsaure Salz zersezt würde, müßte der gebildete kohlensaure Kalk auf mechanische Weise, ähnlich der Thonerde, noch ziemlich wirksam seyn. Der einzige Fall, in welchem das Kali- oder Natronsalz schädlichen Einfluß haben würde, wäre, wenn das Wasser außer dem schwefelsauren Kalk eine große Menge salzsauren Kalk oder salzsaure Bittererde enthielte, welche dann auch zersezt und den erdigen Bodensaz vermehren würden. Zur Anwendung der kohlensauren Alkalien ist vorzüglich das viel kohlensauren Kalk (oder Eisen) enthaltende Wasser geeignet, und gerade dieses ist es, welches zum Speisen der Dampfkessel meistens verwendet wird. In diesem Falle wird eine große Menge nicht krystallinischen (amorphen) und folglich nicht adhärirenden kohlensauren Kalks mit einer sehr unbedeutenden Menge kohlensauren Alkali's niedergeschlagen. Bringt man nämlich in einen Dampferzeuger etwas kohlensaures Kali oder Natron, so wird der kohlensaure Kalk sogleich gefällt und das kohlensaure Kali oder Natron geht in den Zustand eines Sesquicarbonats, dann eines Bicarbonats über. Durch den Einfluß der Wärme zersezt sich lezteres Salz und wird wieder auf Sesquicarbonat zurükgeführt. Sobald während der Thätigkeit des Kessels neues Speisewasser hineingelangt, läßt dieses Wasser seinen kohlensauren Kalk fallen, der Ueberschuß an Kohlensäure wird von dem alkalischen Sesquicarbonat aufgenommen, welches zu Bicarbonat wird, und ihn später während des Siedens der Flüssigkeit wieder langsam fahren läßt, um auf eine neue Quantität aufgelösten kohlensauren Kalks fällend einzuwirken. Auf diese Weise glaube ich die Eigenschaft des kohlensauren Kali's oder Natrons, die Fällung einer sehr großen Menge kohlensauren Kalks in nicht compactem Zustande zu bewirken, erklären zu können. Durch mehr als einjährige Erfahrung habe ich in meinen Fabriken die nüzliche Wirkung dieser Maßregel kennen gelernt und meine Resultate wurden auch durch mehrere von Hrn. Hallette in Arras angestellte Versuche bestätigt. Der aus den Kesseln nach Verlauf eines Monats oder 6 Wochen genommene kohlensaure Kalk befindet sich in einem äußerst fein zertheilten Zustande; er adhärirt nicht im mindesten; sogar die Adhäsion der alten Kesselkrusten wird aufgehoben. Um dieses Resultat bei einem mit vielem kohlensaurem Kalk beladenen Wasser zu erhalten, brauchte ich 100 bis 150 Gramme einer Soda von 80 Alkalimetergraden per Pferdekraft während einmonatlicher Thätigkeit des Kessels. Um die Zersezung des schwefelsauren Kalks zu bewirken, müßte eine beträchtlichere Quantität Soda genommen werden; doch ist mein Verfahren auch in diesem Fall anwendbar. Beim Seewasser, wo sich schon vor der Krystallisation des Kochsalzes Gyps ablagert, halte ich die mechanischen Mittel für besser; wollte man durch Zersezung einwirken, so wäre es, da dieses Wasser viel mehr salzsauren Kalk und Bittererde als schwefelsauren Kalk und schwefelsaures Natron enthält, vorzuziehen, anstatt kohlensauren Alkali's salzsauren Baryt in die Kessel zu bringen. Dieses Salz könnte, wenn der Verbrauch desselben nur ein wenig bedeutend werden sollte, billig fabrikmäßig dargestellt werden. Doch steht mir zur Begründung der Anwendung desselben noch gar keine Erfahrung zur Seite.