Titel: Einiges über den Torf und dessen Anwendung für die Dampfschifffahrt. Von C. W. Williams.
Fundstelle: Band 72, Jahrgang 1839, Nr. XI., S. 31
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XI. Einiges uͤber den Torf und dessen Anwendung fuͤr die Dampfschifffahrt. Von C. W. Williams. Aus dem London Journal of arts. Februar 1839, S. 293. Williams's Versuche uͤber den Torf. Da ich als Theilnehmer der Dubliner Dampfboot-Gesellschaft in hohem Grade bei der Dampfschifffahrt interessirt war, und da ich mich namentlich viel mit ihrer Einfuͤhrung auf den Fluͤssen Irlands, besonders auf dem Shannon, beschaͤftigte, so richtete ich seit Jahren meine Aufmerksamkeit auf die Benuzung des Torfes anstatt der Stein, kohlen. Ich wurde hiezu nicht bloß dadurch gebracht, daß die Steinkohle in den fraglichen Gegenden schwer zu haben und kostspielig ist, waͤhrend der Torf laͤngs der 100 Meilen, die der genannte Fluß durchstroͤmt, in Menge zu haben ist; sondern weil die Verwendung des Torfes als Heizmittel der Dampfboote fuͤr jene Gegenden uͤberhaupt hoͤchst schaͤzbar und gewinnbringend seyn mußte. Die in dieser Hinsicht gemachten Versuche scheinen mir nun in jeder Beziehung genuͤgend ausgefallen zu seyn. Die Haupthindernisse, welche sich bei der Anwendung des Torfes ergaben, waren theils durch sein großes Volumen, theils dadurch bedingt, daß er bei feuchter Witterung so viele Feuchtigkeit enthielt, daß seine Heizkraft dadurch beeintraͤchtigt wurde. Diesen beiden Uebeln abzuhelfen und aus dem Torfe ein dichteres und trokneres Brennmaterial herzustellen, war seit langer Zeit mein Streben. Ich war bei den Forschungen, die ich hieruͤber anstellte, erstaunt uͤber das magere Resultat, welches ich aus Buͤchern zu schoͤpfen im Stande war, und uͤber die geringe Aufmerksamkeit, welche bei uns sowohl von Gelehrten als von Praktikern diesem Gegenstande geschenkt worden, waͤhrend auf dem Continente viele schaͤzbare Untersuchungen uͤber die Eigenschaften und Varietaͤten des Torfes angestellt wurden. Was die Mittel, das Volumen des Torfes zu vermindern, betrifft, so war in dieser Hinsicht beinahe Nichts geschehen, und dasselbe laͤßt sich auch von der Zubereitung des Torfes zu einem entsprechenden Heizmittel sagen. Die Angabe, daß der Torf nicht bloß rasch eine sehr intensive Hize gibt, sondern daß er auch Eigenschaften besizt, die ihn zu metallurgischen Zweken, und namentlich zur Behandlung des Eisens sehr geeignet machen, trieb mich an, auch in dieser Beziehung seiner Benuzung nachzugehen. Die bekannten Vorzuͤge und die hohen Preise des mit Holzkohle ausgebrachten Eisens, wozu das schwedische gehoͤrt, bestaͤrkten mich noch mehr hierin. Aus Torf bereitete Kohks mußten allem Anscheine nach, als beinahe reine vegetabilische Kohle, Eigenschaften besizen, welche jenen der Holzkohle analog waren, und frei seyn von den vielen dem Metalle nachtheiligen Stoffen, welche in den Steinkohlen enthalten sind. Der Werth des mit Holzkohle ausgebrachten Eisens im Vergleiche mit dem mit Steinkohlenkohks gewonnenen ist in der That so groß, daß sich in London eine große Gesellschaft, die India Steel Company, gebildet hat, welche in Indien, wo Holz noch leicht zu haben ist, mit solchem Eisen und Stahl erzeugen lassen will, und die sich schmeichelt, durch Einfuhr dieses Produktes das schwedische Eisen zum großen Theile zu verdraͤngen. Ueber die Anwendung der Torfkohks zur Behandlung des Eisens fand ich mehrere von Praktikern ausgestellte Zeugnisse in einer Abhandlung, die mir von Lord Downshire (welcher sich viel mit der Nuzbarmachung der Torflager Irlands beschaͤftigte), eingehaͤndigt worden. Die Wichtigkeit dieses Brennstoffes fuͤr den Schmiedebedarf kann nicht genug hervorgehoben werden; denn vieler Schaden und vieles Unheil entsteht weniger durch die Anwendung von minder gutem Eisen, als durch die Behandlung und Bearbeitung desselben mit unreinen Steinkohlen und Kohks, wozu man in vielen Gegenden Englands gezwungen ist. Es lassen sich hieruͤber allerdings keine Zahlen angeben, allein der Schaden ist deßhalb nicht minder groß; er ist allen Eisen- und Stahlarbeitern bekannt. Und doch, wenn irgend etwas an unseren Maschinerien bricht und Ungluͤk daraus entsteht, ist man immer mit einem Tadel des Arbeiters bei der Hand, waͤhrend die Schuld im Eisen oder in der Unreinheit des zu seiner Bearbeitung verwendeten Brennmateriales zu suchen ist. Ich verfiel bei den Untersuchungen uͤber die Bereitung der Torfkohks natuͤrlich in den gewoͤhnlichen Fehler, daß ich den aus der Tiefe der Torflager genommenen Torf wegen seiner groͤßeren Schwere fuͤr geeigneter hiezu hielt, als den leichten an der Oberflaͤche befindlichen Torf. Aus den tiefer gelegenen Torfschichten ließen sich allerdings mit Huͤlfe passender Verkohkungsoͤfen hinreichend dichte Torfkohks erzeugen; allein sie waren auch so unrein und enthielten eine so große Menge unverbrennlicher und schaͤdlicher Stoffe, daß sie eine nachtheilige Wirkung auf das Eisen ausuͤbten; besonders schien man dieß einer in ihnen vermutheten Saͤure zuzuschreiben. Dagegen war ich im Stande aus den oberen Schichten, namentlich da, wo sie aus Torfmoos bestanden, welches in der Zersezung noch nicht weit gediehen war, eine aͤußerst reine Kohle, die bei der Verbrennung nur eine sehr geringe Menge unnuͤzer und unschaͤdlicher Substanz zuruͤkließ, zu gewinnen. Leider hat aber die obere Torfschichte eine so poroͤse Textur, und eine solche Neigung wieder Feuchtigkeit an sich zu ziehen, und dadurch bedeutend an Heizkraft zu verlieren, daß sich das Stechen derselben kaum rentirt, selbst wenn man sie nur als Brennmaterial fuͤr den Hausbedarf benuzen will. Die unteren Schichten, welche in Hinsicht auf Dichtheit nicht selten der Steinkohle nahe kommen, erlangen diese Dichtheit zum Theile in Folge der allmaͤhlich fortschreitenden Zersezung der vegetabilischen Faser, hauptsaͤchlich aber durch den Jahrhunderte lang bestandenen Druk der daruͤber liegenden, manchmal 20 bis 30 Fuß diken Schichten. Diese große Dichtheit, so schaͤzenswerth sie in vielen Hinsichten ist, erlangt der Torf aber nur auf Kosten seiner Reinheit und seiner Heizkraft, indem er sich mit manchen fremdartigen und unverbrennlichen Stoffen verbindet; wobei noch von den nachtheiligen chemischen Wirkungen dieser Stoffe ganz Umgang genommen ist. Ohne weiter hierauf eingehen zu wollen, ist es fuͤr unseren dermaligen Zwek genug zu wissen, daß dieser Unterschied zwischen den oberen und unteren Schichten aller Torflager wirklich besteht. Sehr deutlich ist dieß z.B. in dem Berichte des Hrn. Griffith uͤber das 38 1/2 Fuß tiefe Torflager von Allen auseinandergesezt. Es heißt naͤmlich in diesem Berichte, daß die oberen Schichten bis auf 8 bis 10 Fuß Tiefe aus einem so losen und faserigen Filze bestehen, daß man darin noch die verschiedenen Moose erkennen kann; daß ihr spec. Gewicht, jenes des Wassers zu 1000 angenommen, nur 356 betraͤgt; daß sie aber nur ein Procent unverbrennliche Asche geben. Je tiefer man kommt, um so dichter wird die Masse, so daß sie zulezt einen muscheligen Bruch und einen der Steinkohle aͤhnlichen Glanz hat, politurfaͤhig wird und eine sehr compacte, inwendig glaͤnzende Kohle gibt. Das spec. Gewicht steigt von 356 auf 1236; zugleich steigt aber auch das Verhaͤltniß der unverbrennlichen Asche bis auf 20 Proc. Je mehr der Torf an Dichtheit gewinnt, um so mehr verliert er also an seinem Werthe als Brennmaterial, so zwar, daß man ihn aus diesem Grunde und wegen des unangenehmen Geruches, den er in diesem Zustande beim Brennen entwikelt, selbst nicht einmal zum Hausbedarfe gern hat. Ich muß bemerken, daß ich die gepreßten Torfkohks, welche den Gegenstand der unten folgenden Analyse bildeten, in einem kleinen Gemache in einem dem Joyce'schen aͤhnlichen Ofen vier Tage und Nachte nach einander brannte, ohne daß ich durch uͤblen Geruch oder irgend eine andere Unannehmlichkeit belaͤstigt worden waͤre. Nachdem ich mich uͤberzeugt, daß die oberen und leichteren Torfschichten am reinsten sind und bei gleichem Gewichte die hoͤchste Heizkraft besizen, blieb mir die Aufgabe, Dichtheit mit Reinheit in Verbindung zu bringen. Dieß gelang mir vollkommen, indem ich aus den leichtesten Torfschichten Kohks zu erzielen vermag, welche nicht bloß eine doppelt groͤßere Dichtheit als die Holzkohle und eine den Steinkohlenkohks gleichkommende Dichtheit haben, sondern auch die gehoͤrige Reinheit besizen. Um den relativen Werth von gepreßtem Torfe, Torfkohks, Steinkohle, Steinkohlenkohks und Holzkohle zu bestimmen, ersuchte ich den bekannten Chemiker Hrn. Everitt um eine genaue Analyse und um einen Bericht, den ich hiemit vorlege. Versuche uͤber den gepreßten Torf und die daraus bereiteten Kohks. Specifisches Gewicht. Das spec. Gewicht des   Wassers zu 1000 angenommen, zeigte sich jenes des   gepreßten Torfes in den duͤnnsten und am staͤrksten   gepreßten Stuͤken zu               1160 des gepreßten Torfes in den dikeren und weniger   gepreßten Stuͤken zu                 910 der Torfkohks in den duͤnnsten und am staͤrksten   gepreßten Stuͤken zu               1040 der Torfkohks in den dikeren und weniger gepreßten   Stuͤken zu                 913 des Harzbrennmateriales (resin fuel) zu               1140 des Harzes allein zu               1110 der haͤrtesten und trokensten Holzarten, wie des Eichen-,   Eschen-, Ruͤsternholzes zu   800 bis   885 der leichteren Holzarten, wie des Pappel-, Tannen-   und anderen derlei Holzes zu   383 bis   530 der aus harten Holzarten gewonnenen Kohlen zu   400 bis   625 der Steinkohlen zu 1160 bis 1600 Hieraus ergibt sich, daß der am staͤrksten gepreßte Torf ein groͤßeres spec. Gewicht hat, als das haͤrteste Holz und zwar im Verhaͤltnisse von 1160 zu 885; daß er im Vergleiche mit den leichteren Holzarten ein beinahe um das Doppelte groͤßeres spec. Gewicht hat; daß die aus ihm gewonnenen Kohks in dieser Hinsicht die gewoͤhnlichen Holzkohlen um das Doppelte uͤbertreffen. Im gewoͤhnlichen Leben rechnet man, daß 100 Pfd. Holzkohle denselben Raum einnehmen wie 200 Pfd. Kohks; in Bezug auf die Torfkohks duͤrfte beinahe dasselbe Verhaͤltniß gelten. Heizkraft. Die gewoͤhnliche Methode in dieser Hinsicht Versuche vorzunehmen beruht darauf, daß man gewisse Gewichtstheile der zu vergleichenden Brennstoffe verbrennt, und dann bestimmt, wie viel Wasser ein jeder derselben um eine bestimmte Anzahl von Graden erhizt oder wie viel Wasser er in Dampf verwandelt. Diese Versuche fuͤhren jedoch nur, wenn sie in sehr großem Maaßstabe vorgenommen werden, zu Resultaten, welche sich zur Anstellung von Vergleichen eignen. Berthier gibt als das Resultat der genauesten Versuche an, daß ein bestimmtes Gewicht Holzkohle ein 78 Mal groͤßeres Gewicht Wasser von 32 auf 212° F. zu erhizen oder 11,8 Mal sein Gewicht in Dampf zu verwandeln im Stande ist: eine Angabe, welche nicht wesentlich von den Resultaten abweicht, die J. Parkes aus seinen im Großen gemachten Beobachtungen zog. Dagegen ist bekannt, daß man kaum den zehnten Theil dieses Nuzeffectes erzielen kann, wenn man den Versuch mit Destillirblasen oder Kesseln vornimmt, welche nur 5 bis 10 Gallons Wasser fassen. Ich bin hiernach uͤberzeugt, daß derlei im Kleinen vorgenommene Versuche keine Resultate liefern, aus denen man auch nur approximativ auf den relativen Werth der Brennmaterialien zu schließen vermoͤchte. Selbst mit den besten Calorimetern ist es, wenn nur ein Pfund Brennstoff verbrannt wird, hoͤchst schwielig, auch nur bei zwei Versuchen eine genuͤgende Gleichfoͤrmigkeit zu erlangen. Ich befolgte deßhalb zur Ermittelung des relativen Werthes der fraglichen Brennstoffe das von Berthier empfohlene Verfahren.Man findet dieses Verfahren in den trefflichen Untersuchungen, welche Hr. Berthier uͤber einige Brennmaterialien bekannt machte, und die im polyt. Journal Bd. LVIII, S. 391 nachzulesen sind.A. d. R. Es wird nach den Resultaten beinahe aller Versuche angenommen, daß die waͤhrend der Verbrennung irgend eines Brennstoffes erzeugte absolute Menge von Waͤrme in genauem Verhaͤltnisse mit der waͤhrend der Verbrennung verzehrten Sauerstoffmenge steht. Man hat also zur Ermittelung der relativen Heizkraft verschiedener Brennmaterialien nur die Menge des Sauerstoffes, die jedes derselben waͤhrend der Verbrennung verzehrt, zu bestimmen. Die beste Methode hiezu ist eine abgewogene Menge des Brennstoffes mit in geringem Ueberschusse genommener Bleiglaͤtte zu vermengen und zu pruͤfen, wie viel Blei hiedurch reducirt wird. Daß sich diese Methode uͤbrigens nicht fuͤr solche Brennstoffe eignet, die fluͤchtige Bestandtheile enthalten, versteht sich von selbst. Nach Berthier, mit dessen Resultaten auch meine Versuche großentheils zusammen stimmen, geben 10 Theile reiner Kohlenstoff 340 Gr. Blei 10     – gute Holzkohle 300 bis 323         – 10     – trokenes Holz 120 bis 140         – 10     – gute Kohks 260 bis 285         – Ist das Princip, auf welchem diese Probirmethode beruht, richtig und praktisch bewaͤhrt, so laͤßt sich hienach eine große Genauigkeit erzielen; denn da jeder einzelne Gran Kohlenstoff 34 Grane Blei erzeugt, so wird jeder in Hinsicht der Schaͤzung des Bleies begangene Fehler in Hinsicht auf den Kohlenstoff bis auf 1/54 vermindert. Folgendes sind nun die Durchschnittsresultate von zweien und selbst von dreien Versuchen, welche ich mit jedem einzelnen Brennstoffe anstellte, und bei denen das reducirte Blei in zwei aufeinander folgenden Versuchen oft um nicht mehr dann 2 Grane, die nur 1/17 Grane reinen Kohlenstoffes entsprechen, differirte. 10 Theile Torfkohks von den oberen Torfschichten gaben 277 Gr. Blei 10 Theile     ddo.      von den unteren Torfschichten     – 250         – 10 Theile gepreßter Torf     – 137         – Das Harz konnte wegen seines großen Gehaltes an fluͤchtigen Bestandtheilen nicht auf diese Weise probirt werden; daher laͤßt sich auch dessen Heizkraft nur durch einen Versuch im Großen gehoͤrig wuͤrdigen. Die hier angegebenen Zahlen repraͤsentiren die relativen Quantitaͤten Waͤrme, welche mit gleicher Quantitaͤt eines jeden der angefuͤhrten Brennstoffe erzeugt werden koͤnnen. In allen jenen Faͤllen, in welchen die Quantitaͤt der Waͤrme allein in Betracht kommt, repraͤsentiren diese Zahlen also auch den relativen Werth der Brennstoffe. Oft ist aber die Intensitaͤt der Waͤrme von groͤßerer Wichtigkeit als die Quantitaͤt, und diese Intensitaͤt ist großen Theils von der Dichtheit des Brennstoffes bedingt. So kann Holzkohle nie einen so hohen Hizgrad erzeugen als die Kohks; dichte Torfkohks und gewoͤhnliche Kohks hingegen halten sich, was diesen Punkt anbelangt, das Gleichgewicht. Bei diesen Vergleichen wurde uͤbrigens auf die allenfalls in den Brennstoffen enthaltenen fremdartigen Stoffe, die der Qualitaͤt des Eisens schaden koͤnnten, gar keine Ruͤksicht genommen. Um zu ermitteln in wie weit es wahrscheinlich ist, daß die Torfkohks Stoffe enthalten, von denen in lezter Hinsicht ein Nachtheil zu besorgen waͤre, verbrannte ich sie auf verschiedene Weise, wobei ich in keinem Falle einen Geruch von schwefliger Saͤure zu bemerken im Stande war. Dagegen sind Schwefel oder Schwefelmetalle gewoͤhnliche Bestandtheile der aus den Steinkohlen gewonnenen Kohks; und diesen Bestandtheilen ist auch deren schaͤdliche Einwirkung auf die eisernen Dampfkessel zuzuschreiben, indem diese Kohks bei ihrer Verbrennung stets schwefligsaures Gas entwikeln. Da auch die Menge und die Beschaffenheit der Asche zuweilen ein Punkt von Wichtigkeit ist, so habe ich in dieser Beziehung gleichfalls eine sorgfaͤltige Pruͤfung angestellt. Nach einem aus zwei Versuchen gezogenen Durchschnitt gaben 1000 Gran Torfkohks, welche aus den oberflaͤchlichen Torfschichten erzeugt worden, bei gaͤnzlicher Verbrennung aller ihrer kohligen Theile 5/100 Asche von fahler Farbe, welche in 100 Theilen enthaͤlt: Kochsalz     3,5 Kieselerde und Sand   15,0 Schwefelsauren Kalk   22,5 Kohlensauren Kalk   43,25 Bittererde und kohlensaure Bittererde   15,00 Thonerde     0,75 –––––– 100,00 Diese Asche, welche kein kohlensaures Kali enthielt, ist wegen ihres starken Bittererdegehaltes merkwuͤrdig. Ich bin nach meinen Versuchen der Ansicht: 1) daß die von mir untersuchten Torfkohks nichts enthalten, was bei der Verbrennung dem Eisen schaͤdlicher werden koͤnnte, als die Holzkohle oder die besten Kohks, man mag die Torfkohs zur Behandlung von Eisen oder zur Heizung von Dampfkesseln benuzen. 2) daß sie bei gleichem Gewichte an Heizkraft den besten Kohks gleichkommen, und der Holzkohle nur etwas Weniges nachstehen, wenn es sich lediglich um die Quantitaͤt der Waͤrme handelt; daß sie aber, wenn der zur Aufbewahrung noͤthige Raum und eine große Intensitaͤt der Hize in Betracht zu ziehen kommt, den Vorzug vor der Holzkohle verdienen. London, am 18. Januar 1839. Thomas Everitt. Der zu obiger Analyse verwendete Torf war aus dem Lancashire; vieler von dem irlaͤndischen Torfe ist nach spaͤter von mir vorgenommenen Versuchen noch reiner, indem er eine noch weit geringere Menge unverbrennlicher Stoffe enthaͤlt. Der von mir behandelte Torf und weine Torfkohks zeichnen sich, wie aus dem Berichte des Hrn. Everitt hervorgeht, durch ihre große Dichtheit aus, und diese Dichtheit, welche da, wo es auf Intensitaͤt der Hize ankommt, von so hoher Wichtigkeit ist, laͤßt sich fuͤr geringe Kosten noch hoͤher treiben, obschon ich den leichteren oberflaͤchlichen Torf verwende. Es ist in dem mitgetheilten Berichte ausdruͤklich bemerkt, daß bei der Bestimmung der Quantitaͤt und Intensitaͤt der von den Torfkohks entwikelten Waͤrme auf die allenfallsige Gegenwart eines fremdartigen dem Eisen schaͤdlichen Stoffes nicht Ruͤksicht genommen ist. Die Steinkohle sowohl als die aus ihr gewonnenen Kohks sind bekanntlich nicht frei von Stoffen, welche im Ofen und in der Esse dem Eisen und dem Stahle schaͤdlich werden. Die Torfkohks dagegen gewaͤhren in dieser Beziehung einen merklichen Vortheil; das Eisen laͤßt sich mit ihnen nicht nur weit schneller auf die Schweißhize bringen, sondern es arbeitet sich auch milder und erzeugt weit weniger von dem der Schweißung so nachtheiligen Hammerschlage. Ich habe mich uͤberzeugt, daß selbst das schlechteste Eisen, wenn es in den Essen mit meinen Torfkohks behandelt wurde, an Qualitaͤt gewann; und daß Kessel, welche damit geheizt worden, weit weniger Schaden litten, als durch Steinkohlenkohks. Mein Verfahren ist von um so groͤßerem Belange, als nach demselben jener Theil der Torflager verarbeitet und nuzbar gemacht wird, den man bisher nicht einmal zum Heizen der Stubenoͤfen verwenden konnte, und den man, da er sich auch nicht zu landwirthschaftlichen Zweken benuzen ließ, fuͤr eine wahre Last und Plage hielt. Schluͤßlich bemerke ich noch, daß das Harzbrennmaterial (resin fuel), von welchem Hr. Everitt in seinem Berichte spricht, eine kuͤnstliche Kohle ist, welche durch eine Saͤttigung der Torfkohks mit einer erdharzigen oder bituminoͤsen Substanz erzeugt wird. Von den Eigenschaften dieses Brennstoffes, und von den Zweken, zu welchen er verwendet werden kann, sowie auch von einigen anderen Vortheilen, die man aus dem Torfe ziehen kann, behalte ich mir vor, bei einer spaͤteren Glegenheit zu sprechen.Wir erinnern unsere Leser, daß das Dampfboot Liverpool seine Fahrt nach Amerika zum Theile mit Torfkohks des Hrn. Williams zuruͤklegte, und daß hieruͤber sehr guͤnstige Berichte in den englischen Blattern zu lesen waren. Wir werden nicht saͤumen, das Verfahren des Erfinders mitzutheilen, sobald dasselbe bekannt gemacht wird; denn fuͤr unser Vaterland, welches durch das Steigen der Holzpreise endlich zur Benuzung seiner ungeheuren Torflager getrieben zu werden scheint, duͤrften unberechenbare Vortheile daraus erwachsen. Hr. Everitt ist als ein so tuͤchtiger und gruͤndlicher Chemiker und Praktiker bekannt, daß in seine Angaben nicht wohl ein Zweifel gesezt werden darf.A. d. R.