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.)