Titel: Zur Herstellung und Verwendung von Leuchtgas.
Fundstelle: Band 238, Jahrgang 1880, S. 146
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Zur Herstellung und Verwendung von Leuchtgas. Mit Abbildungen auf Tafel 11. (Fortsetzung des Berichtes S. 228 Bd. 237.) Zur Herstellung und Verwendung von Leuchtgas. Wassergas. Th. S. C. Löwe in Morriston, Montgomery, und G. Sp. Dwight in Mont Clair, Essex (* D. R. P. Kl. 26 Nr. 3515 vom 22. Februar 1878) haben das frühere Verfahren von Löwe (1876 222 * 153) in folgender Weise abgeändert. Fig. 1 und 2 Taf. 11 zeigen Schnitt und Grundriss der neuen Anlage. Der Generator A ist wie der Schacht L aus einem Mantel von Eisenblech hergestellt, welcher mit feuerfesten Steinen gefüttert ist. Auf dem Rost E des Generators A wird nun ein Feuer angezündet, dann das mit Wasserverschluſs versehene Ventil M des Schachtes L gehoben, so daſs die Verbrennungsgase durch die Rohre des Winderhitzers N in den Schornstein entweichen können. Ferner bringt man in den Generator A von der Füllkammer H aus Anthracit, Kohle, Koke, Holz, Stroh, Kohlenstaub u. dgl. und treibt mittels eines Gebläses atmosphärische Luft von P aus durch den Winderhitzer N, welche dann von dem Rohre R aus durch die Zweigrohre o und s in die beiden Schächte tritt. Das in dem Generator A entwickelte Gas geht durch das mit Reinigungsöffnungen a versehene Rohr K in die Verbrennungskammer T, verbindet sich mit der durch s eintretenden heiſsen Luft, erhitzt die auf dem durchbrochenen Gewölbe t ruhenden Steine zur Weiſsglut und geht durch die Rohre des Winderhitzers N zum Schornstein. Sind beide Schächte weiſsglühend, so wird der Zutritt der Luft in den Raum D und in die Verbrennungskammer T abgesperrt, sowie das Ventil M geschlossen und das Ventil des Rohres w weit geöffnet. Zugleich läſst man aus dem Kessel X womöglich überhitzten Dampf durch das Rohr F in den Raum D strömen, welcher durch den weiſsglühenden Inhalt des Generators A streicht und in Berührung mit demselben sich in Wasserstoff und Kohlenoxyd zersetzt, die zusammen durch das Rohr K in die Verbrennungskammer T und durch den Inhalt des Schachtes L strömen. Aus letzterem gelangen sie mittels des Rohres w in die obere Kammer y des Kessels X, durchstreichen die Rohre desselben, unterstützen die Dampferzeugung und entweichen durch das Rohr Q, um direct zu Heizzwecken benutzt zu werden. Wird die Gasbildung durch Sinken der Temperatur unvollständig, so öffnet man den Deckel I und senkt den Trichter O, so daſs zunächst die Gase in beiden Schächten verbrennen können. Dann wird diese Oeffnung geschlossen, die Dampfzuführung abgesperrt, das Ventil M geöffnet und Luft in beide Verbrennungskammern eingeblasen, bis die erforderliche Temperatur wieder erreicht ist, so daſs die frühere Gaserzeugung von Neuem beginnen kann. Soll das Gas zur Beleuchtung angewendet werden, so wird mittels der Pumpe d aus dem Behälter p Erdöl durch das Rohr n in den Behälter B gedrückt, welches durch das gebogene Rohr i in den glühenden Generator tropft, während gleichzeitig durch das Rohr F Wasserdampf eintritt. Das gebildete Gasgemisch geht durch das Rohr K und die glühenden Steine des Schachtes L, vereinigt sich hier zu Leuchtgas, welches durch das Rohr Q unter dem Bleche h des Waschapparates a austritt, noch den Reinigungsapparat c durchzieht und dann in einem Gasometer gesammelt wird. Ist eine neue Erhitzung des Apparates nöthig, so werden Dampf- und Oelzufluss abgesperrt, die Verschlüsse I und O geöffnet, worauf man in der vorhin angegebenen Weise Luft einbläst, bis der beabsichtigte Zweck erreicht ist. Einen mit Dampfüberhitzer l versehenen Apparat zeigen Fig. 3 und 4 Taf. 11. Die Feuergase gelangen durch die Rohre k und K in die Verbrennungskammern U und T der beiden gleich eingerichteten Schächte l und L. Ist die feuerfeste Füllung in beiden weiſsglühend, so wird Ventil m und k geschlossen und durch das Rohr F Dampf in den Ueberhitzer eingelassen, welcher durch die glühenden Steine streicht und von der Kammer U aus durch das Rohr e in den Generator A tritt, um hier in der besprochenen Weise zersetzt zu werden. Um Leuchtgas herzustellen, wird wie beim vorigen Apparat Erdöl durch das Rohr i eingeführt; doch kann man statt dessen auch bituminöse Kohle, Harz, Baumwollsamen, Theer, Asphalt oder Fett verwenden. Ferner kann man statt des Kessels X und Ueberhitzers N auch andere geeignete Apparate anwenden, beide vertauschen, unter Umständen selbst den Schacht L weglassen. (Vgl. Jacquelain 1853 127 429). M. H. Strong in Brooklyn (* D. R. P. Kl. 26 Nr. 3178 vom 18. December 1877) verwendet in ähnlicher Weise den in Schnitt und Ansicht in Fig. 5 und 6 Taf. 11 veranschaulichten Apparat. Derselbe besteht aus zwei durch die Zwischenwand c getrennten Kammern a, b, deren Mauern d mit einer isolirenden Aschenschicht und äuſseren Blechhülle umgeben sind. Zunächst wird auf dem Rost f ein Feuer entzündet, Verschluſs k und i geöffnet und mittels des Strahlgebläses h die Feuergase durch den Apparat gesaugt, während zum Zweck der völligeren Verbrennung auch noch durch das Rohr l und die durchlöcherte Platte w Luft eintritt. Ist die nöthige Temperatur erreicht, so schlieſst man das Gebläse h, ferner i sowie k und läſst durch das Rohr m Wasserdampf eintreten, welcher, durch den Kanal g und die Steinfüllung der Kammer a stark überhitzt, in die Kammer b tritt. In diese wird nun gleichzeitig vom Trichter n aus mittels geeigneter Vorrichtung fein gemahlene Kohle eingeführt, welche durch den glühenden Wasserdampf zersetzt wird, während die glühenden Kohlen auf dem Rost f die Zersetzung vervollständigen, so daſs das gebildete Heizgas fertig zum Gebrauch durch das Rohr o entweicht. Soll Leuchtgas hergestellt werden, so füllt man durch den Trichter t bituminöse Kohlen ein und läſst das Gas in dem Räume r aufsteigen, damit es durch das Rohr s zum Gasometer gelangt. Zur Regelung des Feuers ist noch das Schürloch u angebracht. Quaglio und DwightVgl. J. Quaglio: Wassergas, (Wiesbaden 1880) S. 18. geben ihrem Generator B (Fig. 7 und 8 Taf. 11) eine Füllöffnung a für Steinkohlen, während der Rost s durch die Thüren c und g zugänglich ist und die Kammern C, D und E dicht mit feuerfesten Steinen ausgesetzt sind. Soll nun nicht leuchtendes Gas – aus Steinkohle oder Koke – hergestellt werden, so werden diese in dem Generator B entzündet, Schieber t geöffnet, a und n geschlossen; dann wird durch die Rohre H und h Luft eingeblasen. Sind die Kammern B, D und E genügend erhitzt, so wird der zum Schornstein S führende Schieber t geschlossen, der Hahn F an der Kammer C geöffnet und das Gebläse abgesperrt. Nun läſst man durch das Rohr K Wasserdampf eintreten, welcher in der glühenden Füllung der Kammern E und D überhitzt und, in der glühenden Kohlenschicht des Generators B heruntersteigend, zu Wassergas zersetzt wird, die Füllung der Kammer C vorwärmt und dann durch Rohr F und Wasserverschluſs b zum Gebrauch fortgeht. Ist die Temperatur gefallen, so schlieſst man Dampfrohr K und Hahn F, öffnet die Klappe n, läſst Gebläseluft oben bei h und dann unten bei H ein, um die Gase in der Kammer C ungefährlich zu verbrennen. Ist nun der Ofen wieder genügend heiſs, so sperrt man die Luftzufuhr ab, schlieſst die Klappe n, öffnet den Hahn f und läſst durch das Rohr k Wasserdampf eintreten, welcher durch die heiſsen Steine der Kammer C überhitzt und im Generator B zersetzt wird, um nach Vorwärmung der Kammer D durch das Rohr f abzuziehen. Soll Kohlenpulver verwendet werden, so erhitzt man die Kammern D und E möglichst hoch, schlieſst die Klappe t und läſst den Kohlenstaub aus dem Trichter J durch eine entsprechende Vorrichtung einstreuen. Will man Flüssigkeiten anwenden, so läſst man diese durch das Rohr L einflieſsen, worauf diese ebenfalls zu nicht leuchtendem Gase zersetzt werden. Beim Wechseln der Kammer läſst man dann den Wasserdampf durch das Rohr k, die flüssigen Kohlenwasserstoffe unten bei m eintreten. Will man Leuchtgas erzeugen, so muſs auch die Kammer C erhitzt werden, indem man Schieber t schlieſst, n öffnet und bei h und H Luft einbläst. Nun schlieſst man die Kaminschieber, sperrt die Luft ab, läſst bei K Wasserdampf ein und von J aus Kohlenpulver. Das so in gewöhnlicher Weise erzeugte Wassergas trifft mit den bei m staubförmig eingeblasenen Kohlenwasserstoffen zusammen und entweicht durch den Hahn F zum Gasometer. Sollen ausschlieſslich Kohlenwasserstoffe angewendet werden, so läſst man diese gleichzeitig bei L und m eintreten. Will man Stückkohlen oder Kokes anwenden, so füllt man diese durch a in den Generator B, erhitzt sämmtliche Kammern, läſst durch das Rohr k Wasserdampf eintreten und durch L die Kohlenwasserstoffe, worauf das fertige Leuchtgas bei f entweicht. Feste Kohlenwasserstoffe kann man durch den Trichter J einführen. Man kann ferner die Steine der Kammer C herausnehmen und durch bituminöse Kohle ersetzen, welche durch das in der Kammer B erzeugte heiſse Wassergas zersetzt wird und dieses leuchtend macht, bevor es bei F entweicht. Will man fast reinen Wasserstoff darstellen, so soll man die Steinfüllung der Kammern C und E durch Eisen ersetzen und den gebildeten Wasserstoff durch die glühenden Kohlen der Kammer B leiten. Soll derselbe leuchtend werden, so muſs die Kammer möglichst hoch erhitzt werden, worauf der glühende Wasserstoff mit den Kohlen sich zu Kohlenwasserstoffen vereinigt, oder aber es müssen flüssige Kohlenwasserstoffe eingelassen werden. Das gebildete Eisenoxyd soll durch Generatorgase reducirt werden. (Vgl. O. Henry 1850 116 222.) In einem Strong'schen Apparate hergestelltes Wassergas hatte nach einem im Engineering and Mining Journal, 1878 Bd. 25 S. 75 erschienenen Berichte von G. E. Moore folgende Zusammensetzung: Sauerstoff     0,77 Kohlensäure     2,05 Stickstoff     4,43 Kohlenoxyd   35,88 Wasserstoff   52,76 Sumpfgas CH4    4,11 ––––––– 100,00. Nach H. Wurtz (Engineering, 1879 Bd. 28 S. 395) wurden in einer derartigen Anlage in Baltimore zur Herstellung von Leuchtgas in 24 Stunden 5200cbm Gas hergestellt und dazu 4465k Anthracit und 3594l Erdöl von 0,70 sp. G. verbraucht. Bei stündlich 142l Verbrauch gab das Gas 22 Wallrathkerzen Leuchtkraft, wenn es von der Kohlensäure befreit war. Seine Zusammensetzung war: Schwefelwasserstoff    0,44 Kohlensäure    2,29 Sauerstoff    0,20 Kohlenoxyd 20,04 Oelbildendes Gas    7,99 Wasserstoff 69,04 ––––––– 100,00. Nach den Versuchen, welche von Dwight und Quaglio (vgl. Wassergas, S. 28) in Stockholm ausgeführt wurden, gab 1t Kohlen 1416cbm Gas. Verglichen mit einem in Amerika aus Anthracit gewonnenen Gase hatten die in Stockholm hergestellten folgende Zusammensetzung: Rohstoffe Kohlen-säure Kohlen-oxyd Wasser-stoff Gruben-gas Stick-stoff Sauer-stoff Anthracit (Amerika)    2,05    35,38   52,76   4,11 4,43 0,77 Englische Koke (Stockholm) 4,0 40,0 49,0 6,0 1,0 Kohle aus Höganäs 2,6 34,8 59,6 3,0 Anthracit aus Wales 3,6 34,1 61,3 1,0 Koke mit 3 Th. trockenem Torf 7,0 35,5 57,0 0,5 Koke mit 3 Th. nassem Torf 9,0 33,4 57,1 0,5 Koke mit 3 Th. Newcastler Kohlenstaub 6,8 35,0 57,2 1,0 Die Verwendung dieses Gases zu Heizzwecken wird später besprochen werden. In neuerer Zeit mehren sich die Versuche, dem auf die eine oder andere Weise hergestellten Wasserstoffe oder selbst der atmosphärischen Luft durch so genannte Carburirung Leuchtkraft zu ertheilen, oder die des Leuchtgases zu erhöhen. H. Aitken in Falkirk, England (* D. R. P. Kl. 26 Nr. 913 vom 25. August 1877) behandelt das Leuchtgas mit erwärmtem Theer, weil er gefunden hat, daſs bei der bisherigen Abscheidung des Theeres auch ein erheblicher Theil der Licht gebenden Kohlenwasserstoffe zurückgehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, daſs er die Hydraulik vergrössert und auf 32° erhält, oder aber das Gas durch schräg stehende Behälter leitet, so daſs das wärmste Gas mit dem abfliessenden Theer zusammentrifft. Am vollkommensten wird dieser Zweck durch die in Fig. 9 Taf. 11 im Schnitt gezeichnete, an eine Spirituscolonne erinnernde Vorrichtung erreicht. Das Gas tritt durch das Rohr J in den durch eine Feuerung G erwärmten Raum H und steigt in der Pfeilrichtung in dem Apparate auf, indem er abwechselnd um die auf Winkeleisen ruhenden Scheiben D herum und durch die mittlere Oeffnung der Scheibe C hindurchgeht, oben von den Glocken P aber gezwungen wird, durch den auf den Scheiben abgesetzten Theer hindurchzuziehen. Der Theer geht durch die Rohre Q nach unten und flieſst schlieſslich durch das Rohr M ab. Um dem so behandelten Leuchtgase die Schwefelverbindungen zu entziehen, werden sie bei etwa 21° mit Ammoniakflüssigkeit gewaschen. Um ferner zu verhüten, daſs das Gas wieder Wasser aufnimmt und die Kohlenwasserstoffe absetzt, wird das Wasser im groſsen Gasometer mit einer Schicht Theer oder Oel, welches mit Paraffin gesättigt ist, bedeckt. Den Carbonisationsapparat von Hoyer und Stadelmann in Dresden (* D. R. P. Kl. 26 Nr. 4723 vom 2. August 1878) zeigen auf Taf. 11 Fig. 10 und 11 in Ansicht und Durchschnitt, Fig. 12 und 13 im Querschnitt und Grundrifs. Das aus dem (in der Figur abgebrochen dargestellten) Behälter A mit Füllöffnung x durch das Rohr m in die obere Kammer a gelangende Benzin füllt diese so weit, bis der Ueberschuſs durch das Ueberfallrohr l abfliesst und auch die beiden anderen Kammern b und c füllt. In der letzten hebt die Flüssigkeit den Schwimmer n, welcher durch den Hebel p auf ein Excenter wirkt und dadurch das Ventil r nach Bedarf selbstthätig öffnet oder schlieſst. Ein Helm s bedeckt diese Vorrichtung. Die einzelnen Kammern entsprechen einem Hohlcylinder de, oben und unten durch gerade Böden begrenzt. Das Leuchtgas tritt dicht neben der Scheidewand h durch das Rohr t in die Kammer c, geht über die ganze Benzinoberfläche und tritt durch das auf die andere Seite der Scheidewand mündende Rohr k (Fig. 12) in die zweite Kammer, durch das Rohr i in die dritte Kammer, bis es endlich durch das Rohr u den Apparat verläſst. Einen etwaigen Oelüberschuſs kann man durch den Hahn v, abgesetzten Schlamm durch w ablassen und durch Entfernung des Bodens o das Innere des ganzen Apparates zugänglich machen, welcher von dem mit einer Thür y versehenen Mantel B eingeschlossen wird. Um die Verflüchtigung des Benzins zu befördern, ist auf das Rohr t eine Flansche aufgeschraubt, welche durch eine kleine, blaubrennende Flamme des Gasbrenners z erhitzt wird und die Wärme durch das innen mit Rippen versehene Rohr t auf das Gas überträgt. Später ersetzt A. Hoyer in Dresden (* D. R. P. Kl. 26 Nr. 7775 vom 22. Februar 1879) die Verbindungsröhren zwischen den einzelnen Kammern durch einen schraubenförmig gewundenen Kanal, in welchem das Gas dem herunterfliessenden Benzin entgegen aufsteigt.

Tafeln

Tafel Tafel 11
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