Titel: | Neuerungen in der Gasindustrie. |
Fundstelle: | Band 288, Jahrgang 1893, S. 141 |
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Neuerungen in der Gasindustrie.
(Vorhergehender Bericht Bd. 287 S.
257.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen in der Gasindustrie.
Ueber Gasreinigung in England von W.
Leybold.
In manchen Gasanstalten setzt man dem Gase einige Procente Luft zu, um das
Schwefelcalcium ständig in Mehrfach-Sulfid und Schwefel umzusetzen, so dass die
Aufnahme des Schwefelkohlenstoffs ohne Lüften der Masse leicht vor sich geht. So
geschieht es z.B. mit gutem Erfolg in Southhall. Der Stickstoff der Luft verbleibt
natürlich im Gase, doch soll sein Einfluss auf die Leuchtkraft nur gering sein. Auch
in Belfast geschieht der Luftzusatz, dort durch undicht schliessende Verschlusskonus
in der trockenen Vorlage. Der Schwefelgehalt des Gases beträgt dort etwa 16 Grains
in 100 Cubikfuss, d. i. 36,6 g in 100 cbm. Der ausgebrauchte Kalk, sowie die
ausgebrauchte Eisenmasse sind werthlos, weil ersterer den Cyangehalt des Gases in
geringer Menge und auch in Form geringwerthigen Rhodancalciums enthält. Zu den
Eisenmassen gelangt fast kein Cyan mehr. Eine Verwerthung letzterer ist nur das
Ausbrennen zu schwefliger Säure, wie es z.B. mit viel Rio-Tinto-Kies zusammen in der
Schwefelsäurefabrik der Gasanstalt Beckton
geschieht.
Statt Luft wird in der Gasanstalt Ramsgate, in
Manchester, Shrewsbury, in Rochdale, in Montreal in Canada Sauerstoffgas dem Rohgase
zugesetzt, um die Umsetzung des Schwefelcalciums zu beschleunigen. Verfasser hatte
Gelegenheit, die Gasanstalt Ramsgate, sowie die
Sauerstofffabrik der Brin's Company in London zu besichtigen. Die Herstellung des Sauerstoffs findet
nach dem Verfahren der Brin's Companyvgl. D. p. J. 1886 Bd. 260 S. 35. mit
Baryt statt. Den Herstellungspreis desselben gibt die Brin's Company zu etwa 3 Schilling die 1000
Cubikfuss oder 10,6 Pf. auf 1 cbm an; verkauft wird derselbe mit 120 at, comprimirt
in Stahlrohren. Die Verwendung des Sauerstoffs ist zur Herstellung glänzender
Beleuchtung in Restaurants, Theatern, indem die Flammen im Sauerstoffstrom brennen,
für Drummond's Kalklicht bei Photographen und
Mikroskopikern. Ausserdem dient er zum Verdicken von Leinöl für die Herstellung von
Lack und Linoleum, zum Reinigen von fuselhaltigern Spiritus, zur Erzielung hoher
Temperaturen in Schmelzöfen. Weiter wird Wasser und Milch mit Sauerstoff gesättigt
und diese ärztlich verordnet in Form von Siphons und in Champagnerflaschen z.B.
gegen Diabetes.
Eine wesentliche Verwendung fand Sauerstoff in der Gasreinigungvgl. D. p. J. 1890
Bd. 278 S. 134. sowohl bei Verwendung von Kalk als auch
Eisenreinigungsmasse; der chemische Process im ersteren Falle ist CaS2H2 + O = CaOHSH +
S. Das Schwefelcalcium wird theilweise oxydirt unter Abscheidung von Schwefel; die
Aufnahme von Schwefelkohlenstoff geht hier in erhöhtemMaasse vor sich. Bei den
ersten Versuchen, welche der jetzige Leiter der städtischen Gasanstalt Ramsgate, Mr.
W. A. Valon, in Westgate anstellte, wurde der
Sauerstoff in Stahlrohren bezogen. Nunmehr in Ramsgate wird derselbe selbst
hergestellt nach dem a. a. O.vgl. D. p. J. 1890 Bd. 277 S. 283 und 1890 Bd. 278
S. 134. beschriebenen Verfahren. Der ganze Apparat geht
vollständig automatisch und bedarf ausser dem Heizen des Ofens dreimal täglich und
dem Einlegen neuen Baryts alle 2 bis 3 Monate keine Bedienung. Der Zusatz zum Gase
geschieht durch einen von W. H. Hicksvgl. D. p. J. 1890
Bd. 277 S. 283 und 1890 Bd. 278 S. 134. angegebenen Apparat,
welcher vom Stationsgasmesser betrieben wird. Die Achse desselben betreibt nämlich
Zahnräder und hierdurch einen 25-Flammer nassen Gasmesser, welcher den Sauerstoff
aus dem Behälter empfängt und dem Rohgase am Exhaustor beimischt. Die Zahnräder sind
zum Auswechseln eingerichtet, um hierdurch den Procentsatz an zugesetztem Sauerstoff
ändern zu können.
Das Rohgas enthält in Ramsgate 0,9 Vol.-Proc. Kohlensäure und 0,9 Vol.-Proc.
Schwefelwasserstoff, welche nebst etwa ¾ des vorhandenen Schwefelkohlenstoffs leicht
absorbirt werden. Der Schwefelgehalt des reinen Gases überschreitet nie 22 g in 100
cbm. Die Kasten können im Sommer bis zu 45 Tagen geschlossen bleiben, ohne dass sich
wesentliche Druckerhöhung einstellt. Die ausgebrauchte Kalkmasse besteht
hauptsächlich aus kohlensaurem Kalk neben Schwefel, sie ist vollständig geruchlos,
während sonst der übliche Gaskalk starken Geruch von Schwefelwasserstoff entwickelt.
Die Leuchtkraft des Gases beträgt 16,5 bis 17,3 Kerzen ohne Cannelzusatz.
In Ramsgate und Manchester wurden auch Versuche mit Eisenreinigungsmasse und
Sauerstoffzusatz zum Gase angestellt, mit sehr guten Resultaten. Dabei wird nur
Schwefelwasserstoff entfernt, Kohlensäure und Schwefelkohlenstoff verbleiben im
Gase. Bei Kalkreinigung wird der zugesetzte Sauerstoff vollständig absorbirt, bei
Eisenoxydreinigung dagegen nur etwa zur Hälfte, während der Rest mit dem Gase
weiterströmt.
In der städtischen Gasanstalt Belfast ist die Reinigung des Leuchtgases nach dem Verfahren von C. Claus
mittels Ammoniak für die Hälfte der Production eingeführt. Das Claus'sche Verfahrenvgl. D. p. J. 1888
Bd. 268 S. 586. entfernt mittels Ammoniakgas aus dem Rohgase
Kohlensäure, Schwefelwasserstoff, Cyan und einen grossen Theil des
Schwefelkohlenstoffs; wobei das zugesetzte Ammoniak schliesslich wieder vollständig
gewonnen wird. Es bildet sich kohlensaures Ammoniak, Schwefelcyanammonium,
Schwefelammonium, welches letztere den Schwefelkohlenstoff absorbirt. Dem Gase wird
etwa das Fünffache an Ammoniak zugesetzt, als es schon enthält.
Die Gasanstalt Belfast vergast jährlich etwa 40000 t
Kohlen, und zwar Wigan Coal und Scotch Coal mit 4 Proc. Wigan Cannel. Das Rohgas
enthält sehr viele Verunreinigungen, 3½ Proc. Kohlensäure, 1 bis 1½ Proc.
Schwefelwasserstoff neben 57 bis 69 g Schwefel als sonstigen Schwefelverbindungen.
Das reine, aus beiden Reinigungsanlagen gemischte Gas enthält etwa 34 g des
letzteren.
Die Claus'sche Ammoniakreinigung in Belfast besteht
aus:
1) den Reinigungsapparaten, d.h. 5 Scrubbern mit Koksfüllung;
2) den Apparaten zur Herstellung des gasförmigen Ammoniaks, d.h. dem
Erhitzungsapparat, dem Schwefelammoniumzersetzungsapparat, dem
Ammoniakdestillationsapparat und dem Ammoniakkühlapparat;
3) dem Kühler für die als Waschwasser verwendete abdestillirte Flüssigkeit; hierzu
kommt noch
4) der Schwefelgewinnungsapparat.
Nach Claus' Angaben sollte noch Ammoniaksulfat oder
concentrirtes Gaswasser aus dem überschüssigen Ammoniak hergestellt werden, doch
wird nach einem alten Vertrag das Gaswasser verkauft. Auch eine Cyangewinnung findet
bisher nicht statt. Ferner sind vorhanden zwei Dampfkessel, welche neben
verschiedenen Maschinen die Claus'sche Anlage
versorgen, zwölf kleine Pumpen mit den entsprechenden Bohrleitungen.
Die ganze Anlage muss einen ständigen Vorrath an Ammoniak enthalten, auf die Tonne
Kohle etwa 25 k; ständig wird Ammoniakgas zugeführt, auf 1000 cbm Gas etwa 50 k
Ammoniak; sowie das nöthige Waschwasser, auf die Tonne Kohle etwa 200 l.
Das Rohgas, welches durch einen Livesey'schen Wascher
vom Theer befreit ist, passirt alle fünf Scrubber nach einander und verlässt den
letzten gereinigt. Am oberen Theil des zweiten Scrubbers tritt ein Strom von
Ammoniakgas ein und geht mit dem Gase in den Scrubbern weiter. Dem Gasstrom entgegen
läuft das Waschwasser, d.h. die gekühlte, abdestillirte Flüssigkeit, welche das
Ammoniak lieferte. Eine Pumpe befördert dieselbe zur Berieselung auf den fünften
Scrubber; vom Fuss desselben wird auf den vierten, den dritten, zweiten und ersten
Scrubbern gepumpt, so dass an letzterem ein starkes Gaswasser ausläuft. Im ersten
Scrubber wird durch das Ammoniak Kohlensäure zum grössten Theil absorbirt, im
zweiten der Rest und fast sämmtlicher Schwefelwasserstoff, im dritten wird
Schwefelkohlenstoff aufgenommen, im vierten und fünften wird überschüssiges Ammoniak
wieder herausgewaschen.
Das aus dem ersten Scrubber ablaufende starke Gaswasser wird zumeist ständig wieder
abdestillirt, das Ammoniak dem Gase beigemischt und das Abwasser zur Waschung
benutzt. Ein Theil ist aber immer überschüssig und dieser Theil kann auf Sulfat oder
concentrirtes Gaswasser verarbeitet werden. Dieses überschüssige Ammoniak kann auch
auf die Weise aus dem Process genommen werden, dass die noch kohlensaure- und
schwefelwasserstoffhaltigen Ammoniakdämpfe in Säure geleitet oder condensirt werden.
Der die Säure passirende Schwefelwasserstoff kann mit gutem Erfolg nach dem von C. Claus angegebenen Verfahren auf Schwefelvgl. D. p. J. 1888
Bd. 268 S. 593. verarbeitet werden. Dasselbe ist in Belfast in
grösstem Maasstab im Betrieb, ebenso sah Verfasser dasselbe in Tottenham, Sydenham,
Southhall im Gang.
Das Princip dieses Verfahrens ist, die schwefelwasserstoffhaltigen Abgase der Claus'schen Reinigung oder der Herstellung von
Ammoniaksulfat mit Luft gemischt in einen Ofen zu leiten, welcher glühendes
Eisenoxyd in harten Stücken enthält. Hier tritt eine Umsetzung ein, es bildet sich
Schwefel neben Wasserdampf, welche sich in den Kühlkammern condensiren. Der Process
geht ohne jede Bedienung Monate hindurch vor sich, dann muss abgestellt und die
Kammern entleert werden. In den ersten setzt sichgeschmolzener Schwefel, in den
nächsten Schwefelblume, in den letzten Kammern Schwefel mit Wasser gemischt ab. Der
gesammelte Schwefel wird umgeschmolzen und in Blöcke geformt. Von dem zum Apparat
tretenden Schwefel werden z.B. in Tottenham 97 Proc. gewonnen.
Verf. sieht in der Reinigung des Gases mittels Ammoniak die
Gasreinigung der Zukunft, wenn auch in anderer Form, als sie in Belfast
ausgeführt ist. (Journal für Gasbeleuchtung,
1892 Bd. 35 S. 465).
Die Leuchtkraft von Gemischen von Steinkohlengas und
(carburirtem) Wassergas von Prof. Love.
Verfasser behandelte in einem Vortrage in der 19. Jahresversammlung der American Gas
Light Association die Frage, ob die Leuchtkraft von Mischungen von Steinkohlengas
grösser sei als die durchschnittliche Leuchtkraft der ungemischten Gase. Nach Davy's Theorie verdankt die Flamme ihre Leuchtkraft
glühenden Kohlentheilchen; eine hohe Flammentemperatur, welche das Glühen dieser
Theilchen verstärkt, sollte auch die Leuchtkraft der Flamme steigern. Man hat daher
häufig angenommen, dass bei Leuchtgasen eine directe Beziehung zwischen
Flammentemperatur und Leuchtkraft bestehe; aus verschiedenen Gründen wird dieselbe
jedoch sehr unbestimmt.
P. Frankland fand, dass Aethylen eine Flamme von 68,5
engl. Kerzen Leuchtkraft ergab, während 75 Proc. Aethylen mit 25 Proc. Sauerstoff
gemischt 74 Kerzen entwickeln. Der Sauerstoff bewirkt höhere Verbrennungstemperatur
und somit mehr Licht. Die für Aethylen berechnete Temperatur ist 2716,5° C., für das
Gemisch 4066° C. Beim Mischen von Wasserstoff, Methan und Kohlenoxyd mit schweren
Kohlenwasserstoffen liefert Methan die günstigste Leuchtkraft, Kohlenoxyd die
ungünstigste. 75 Proc. Methan mit 25 Proc. Aethylen lieferten 26,5 Kerzen, 92 Proc.
Methan mit Aethylen aber nur mehr 17,6 Kerzen. Alle Gemische dieser Gase liefern
aber noch Licht, während dies bei Wasserstoff und Kohlenoxyd nicht der Fall ist. 75
Proc. Wasserstoff mit 25 Proc. Aethylen ergaben 22 Kerzen, 90 Proc. Wasserstoff mit
Aethylen leuchteten nicht mehr. 75 Proc. Kohlenoxyd und Aethylen ergaben 8 Kerzen
und schon 80 Proc. Kohlenoxyd liessen das Leuchten aufhören.
Die Verbrennungstemperaturen von 25 Proc. Aethylen mit 75 Proc. Methan, Wasserstoff
und Kohlenoxyd betragen 2525° C., 2692° und 2830,5° C. Der höchsten berechneten
Temperatur entspricht also die geringste Leuchtkraft.
Kohlenoxyd allein verbrannt, ergibt kein Licht, aber hohe Verbrennungstemperatur; die
Verbrennungswärme ist zwar gering, andererseits die nöthige Verbrennungsluft und die
Verbrennungsproducte gering. Diese hohe Temperatur bewirkt zwar stärkeres Glühen der
Kohlentheilchen eines zugefügten Kohlenwasserstoffes und erzeugt dadurch helleres
Licht, zugleich verbrennt aber auch eine relativ grössere Menge Kohlenstoff ohne
Erzeugung von Licht. So erklärt sich die verminderte Leuchtkraft trotz höherer
Verbrennungstemperatur.
Die Verbrennungstemperatur des Methans ist etwa die gleiche wie die des Kohlenoxyds;
es wird bei ersterem eine grössere Wärmemenge producirt, aber auch mehr Luft
verbraucht und mehr Verbrennungsproducte erzielt.
Mit Aethylen gemischt, muss sowohl der Kohlenstoff des letzteren, als auch des
Methans erhitzt werden, ein kleinerer Theil des Kohlenstoffes geht verloren, aber
die Flammentemperatur ist niedriger und die Kohlenstofftheilchen werden nicht so
stark erhitzt als bei Kohlenoxyd. Letzteres ist daher besser geeignet für Beladung
mit schweren Kohlenwasserstoffen als Methan.
Die Analyse von Steinkohlengas, carburirtem Wassergas und der Mischung beider ergab
eine berechnete Verbrennungstemperatur von 2513°, 2627° und 2570° C.; es ist kein
Grund vorhanden, dass die Leuchtkraft der Mischung grösser sei als das Mittel der
einzelnen Gase.
Directe Versuche in dieser Hinsicht ergaben eine Leuchtkraft von:
Steinkohlen-gas
carb.Wassergas
Mischung
Abweichungvom Mittel
Kerzen
16,91
28,73
23,08
+ 0,41
„
17,33
29,04
23,15
– 0,03
„
18,04
28,86
23,13
– 0,32
„
18,16
27,84
23,24
+ 0,24
Die bisherigen Versuche berechtigen zu der Ansicht, dass die Leuchtkraft von
Mischungen von Steinkohlengas und carburirtem Wassergas der mittleren Leuchtkraft
beider gleichkommt. Zu allen Messungen diente Bray's
Zweilochbrenner, welcher sich am besten für 20- bis 22-Kerzengas eignet. (American Gas Light Journal, 1891 S. 693.)
Reinigung von Leuchtgas mittels Luftzuführung von F. Burgemeister.
Die Versuche, welche in England angestellt wurden, durch Zufuhr von Sauerstoff oder
Luft die Regeneration in dem Reinigungskasten zu einer continuirlichen zu machen,
veranlassten Verfasser, dieselbe zu wiederholen. Vor dem Scrubber wurde dem
Hauptrohre so viel Luft zugeführt, als zur Regenerirung der Masse erforderlich war;
der Exhaustor steht zwischen Pelouze und Scrubber, so dass es leicht möglich war,
auf 10 mm Wasserhöhe zu saugen und so die Luft einzusaugen. Es ist zu beachten, dass
nicht mehr Luft angesaugt wird, als zur Umbildung des Schwefeleisens in
Eisenoxydhydrat nöthig; häufiges Probiren mit Bleipapier an den Reinigern ist hierzu
erforderlich. Bei vier Reinigern darf der zweite noch färben, der dritte und vierte
muss dagegen rein bleiben. Fängt der dritte Reiniger an, sich leicht zu färben, so
ist zu wenig Luft zugeführt und der Lufthahn weiter zu öffnen. Fängt jedoch der
zweite Reiniger an, rein zu werden, so ist Luftüberschuss vorhanden und der Lufthahn
etwas zu schliessen. Im letzten Betriebsjahre wurde bei 946000 cbm Production nur
mit ausgenutzter Masse gearbeitet, welche bei früherer Arbeitsweise nicht mehr
verwendet werden konnte. Die Masse wird besser ausgenutzt und stärker mit Schwefel
und Cyan gesättigt, dadurch werthvoller und leichter verkäuflich.
Die Leuchtkraft des Gases hat nur unmerklich abgenommen; dieselbe betrug
durchschnittlich 15,25 Kerzen im Hohlkopfbrenner gegen 15,50 im letzten Jahre. Die
Gasausbeute auf 100 k Kohle stieg von 29,37 cbm auf 30,34 cbm, also um 0,97 cbm. In
beiden Jahren wurden 7 Proc. Zusatzkohle verwendet. Es würde also leicht sein, den
kleinen Lichtverlust durch etwas höheren Zusatz zu ersetzen.
Durch dies Verfahren wird viel Arbeit gespart, auch fällt ein grosser Theil des
Regenerationsraumes fort. Durch Einschaltung eines Gasmessers ist auch das
zugesetzte Quantum Luft zu messen, welches in den Grenzen von 0,5 bis 2 Proc.
schwankt, je nachdem neue oder ausgenutzteMassen zur Anwendung kommen und
Kohlen mit mehr oder weniger Schwefelgehalt verarbeitet werden. (Journal für Gasbeleuchtung, 1892 Bd. 38 S. 295.)
Gaswäscher zur Reinigung des Gases von Theer und Ammoniak von
G. Horn.
Verfasser erhöht die Berührung des Gases mit dem Waschwasser gegen bisherige
Constructionen in der Weise, dass dasselbe unter Zertheilung in feine Strahlen durch
bespülte Flächen hindurch tritt, hierauf seitwärts abgelenkt und dabei gezwungen
wird, gegen volle benetzte Flächen zu stossen. Fig. 1 und 2 stellen einen
Verticalschnitt des Waschers dar, Fig. 3 die an einander
gesetzten Bleche.
Textabbildung Bd. 288, S. 142
Gaswascher zur Reinigung des Gases von Theer und Ammoniak von G. Horn.
Der Wascher besteht aus über einander angeordneten Blechbündeln, welche, zu je zweien
neben einander gestellt, aus einzelnen in geringen Abständen stehenden, theilweise
durchlochten Blechen bestehen. Dem gelochten Theil des einen Bleches steht der volle
Theil des nächsten gegenüber. Die Blechbündel sind, in Colonnen angeordnet, in einen
Kasten eingeschlossen, welcher in den Seitenwänden Schlitze für Ein- und Austritt
des Gases enthält. Jeder Kasten ist oben durch einen aus ∾-förmigen Blechen
hergestellten Boden abgeschlossen; der Rand des einen Blechstreifens taucht in die
Rinne des benachbarten, so dass auf diese Weise von den Rinnen viele Ueberlaufkanten
gebildet sind, welche das Wasser gleichmässig über die Blechbündel vertheilen; ein
Austreten von Gas nach oben ist aber doch nicht möglich. Das Waschwasser wird
mittels eines Kipptroges aufgegeben, welcher abwechselnd links und rechts speist; es
läuft in ein Becken und von hier aus auf den nächsten Kipptrog.
Das Gas tritt am Boden des Waschers ein und durch die seitlichen Schlitze in die
Zwischenräume zwischen den Blechbündeln, durchstreicht dieselben, indem es sich
in Strahlen theilt; hierbei wird es von den durchlochten und vollen Blechen
gewaschen. Nach dem Durchstreichen der beiden Blechbündel gelangt es durch Schlitze
in die nächste Kammer und durchgeht so den ganzen Wascher.
Jede einzelne Blechcolonne ist leicht auswechselbar; ein Ansetzen von Schmutz an
denselben ist in Folge der senkrechten Stellung und des fortgesetzten Abwaschens
nicht möglich.
Ein Apparat dieser Art steht in der Gasanstalt der Badischen
Anilin- und Sodafabrik in Ludwigshafen.
Theervergasung von W.
Bäcker.Vgl. D. p. J. 1888 Bd. 267 S. 31.
Um den Theer zur Gaserzeugung geeignet zu machen, verwendet Verfasser Koksmehl,
Koksasche und Aetzkalk, erstere beide fein gesiebt und getrocknet. Um den Theer
wasserfrei zu machen, setzt man ihm etwa 10 Proc. Kalk zu, rührt um und lässt 8 Tage
absitzen. Der entwässerte Theer wird abgenommen und mit Koksasche gemischt, bis die
Masse dickflüssig ist; nach einigen Tagen mischt man noch Koksmehl hinzu, 20 k Theer
auf 40 bis 50 k Mehl. Auch Ofenruss kann zugegeben werden. Die fertige Mischung wird
in die Mulde eingetragen und so in die Retorten geladen, am besten in weniger
heisse. Nach Angabe des Verfassers soll man bei guter Arbeit ein Gas von bedeutender
Lichtstärke produciren. Mit Kalk und Koksasche soll die Theermasse lange liegen
können, mit Koksgries gemischt aber bald verbraucht werden. Verfasser gibt an, dass
bei der Theervergasung der producirte Theer nicht schlechter, sondern vielmehr
besser wurde, weil noch Oele in die Vorlage destilliren sollen.
(Fortsetzung folgt.)