Titel: Neuere Fortschritte in der Soda-Industrie; von G. Lunge.
Autor: Georg Lunge [GND]
Fundstelle: Band 246, Jahrgang 1882, S. 520
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Neuere Fortschritte in der Soda-Industrie; von G. Lunge. Mit Abbildungen auf Tafel 32. (Schluſs der Abhandlung von S. 416 d. Bd.) Lunge, über neuere Fortschritte in der Soda-Industrie. Ich beschlieſse diese Notizen mit einer Besprechung der neuerdings wieder sehr in den Vordergrund tretenden Regeneration des Schwefels aus den Leblanc-Sodarückständen. Zu Salindres besteht eine äuſserst einfache und dabei wirksame Methode der Behandlung der gelben Laugen von Sodarückstand. Man bläst einfach mittels eines Körting'schen Injectors Luft bis zu dem Punkte ein, wo bei Behandlung mit Säure weder H2S, noch SO2 abgegeben wird und läſst dann eben die Zersetzung mit Salzsäure folgen. An dieser wird aber stets sehr viel erspart, weil während der Oxydationsoperation ungefähr 1/4 des Kalkes durch Oxydation von CaS zu CaO in sehr dichtem Zustande niedergeschlagen wird und leicht abfiltrirt werden kann., während an Schwefel reichere Sulfide entstehen. Chance erwähnt im Journal of the Society of Chemical Industry, 1882 S. 48, daſs sein Chemiker Dryden genau zur gleichen Zeit wie Pechiney dasselbe Verfahren aufgefunden habe und daſs man in seiner Fabrik aus den gelben Laugen mittels 3t Salzsäure (vermuthlich von etwa 17 bis 18° B.) 1t Schwefel machen könne.Das oben beschriebene Verfahren ist schon von Grüneberg kurz erwähnt worden (vgl. Chemische Industrie, 1880 S. 8), aber ohne Anführung des eigentlich entscheidenden Vortheiles, nämlich des Ersparnissen an Säure durch das Niederfallen von Kalk. Kingzett (Daselbst 1882 S. 81) schlägt vor, den Sodarückstand an der Luft zu trocknen, zu mahlen und mit Steinkohlentheerasphalt in geschmolzenem Zustande zu vermengen, um Asphaltpflaster u. dgl. darzustellen. Chance gibt im Journal of the Society of Arts, 1882 S. 726 folgende von den Fabrikanten selbst mitgetheilte Resultate der 5 englischen Fabriken, welche Mond's Schwefelregenerations-Verfahren anwenden: Firmen WiedergewonnenerSchwefel Procentverhältniſszu dem Gesammt-schwefel des Soda-rückstandes Für je 1t Schwefelverbrauchte Salzsäure t t von sp. G. 1   6690 30 3,5 1,14   = 18° B. 2   1500 27 bis 30 4 1,125 = 16° 3   3200 25 bis 30 4 bis 4,5 1,14   = 18° 4   3000 ? 4 1,15   = 19° 5   3223 17 ? –––––– 17613 Chance hebt hervor, daſs mithin im besten Falle nur 30 Procent des Schwefels und zwar mit groſsem Aufwände von Salzsäure gewonnen werdenIn der Discussion erwähnte Mond, daſs Schaffner nach dem „alten Verfahren“ 60 Procent des Schwefels wiedergewinne. Da man nach dem Zusammenhange der ganzen Rede unter dem „alten Verfahren“ kaum etwas anderes als dasjenige von Mond verstehen kann, so möchte ich zur Klarstellung der Sache aus einer brieflichen Mittheilung von Hrn. Schaffner anführen, daſs derselbe, als er 60 Proc. (und noch mehr) Schwefel bekam, ganz nach seinem, Verfahren arbeitete, nämlich mit alleiniger mehrmaliger Oxydation in Haufen, wobei der Rückstand lockerer bleibt und sich gründlicher oxydirt, und mit darauf folgender Zersetzung im Doppelkessel, wo der Ueberschuſs von SO2 (aus dem Thiosulfat) ja nichts schadet. Weil dies zu viel Arbeitslohn kostete, ging Schaffner zu dem in meiner Soda-Industrie, Bd. 2 S. 578 beschriebenen Verfahren über: erste Oxydation in Haufen, fernere in Kästen, Zersetzung mit Salzsäure nach Mond, und bekommt jetzt nur 58 Proc. weil die Oxydation nicht so vollständig ist. Es ist dies also ein combinirtes Mond-Schaffner'sches Verfahren, welchen Namen übrigens selbst das in England gebräuchliche verdiene, weil auch dort, wie überall, ausschlieſslich die von Schaffner erfundene Art der Schmelzung des Schwefels ausgeführt werde., wobei der Rückstand immer noch sehr voluminös und unbequem bleibt, während bei dem Verfahren von Schaffner und Helbig 90 Procent des Schwefels gewonnen werden, ohne Anwendung von Salzsäure und mit Verringerung des Rückstandes auf ⅕ des ursprünglichen Volumens. Chance war, wie er a. a. O. anführt, mit dem letzteren, schon im März 1878 in England patentirten Verfahren erst durch die Beschreibung desselben in meinem genannten Werke bekannt geworden und fühlte sich dadurch angeregt, Versuche mit demselben im groſsen Maſsstabe zu machen, wie sie die Erfinder selbst aus lokalen Gründen nicht hatten anstellen können. Von diesen Versuchen handeln Mittheilungen von Weldon im Journal of the Society of Chemical Industry, 1882 S. 45 und zwei Vorträge von Chance selbst im Journal of the Society of Arts, 1882 S. 727 und im Journal of the Society of Chemical Industry, 1882 S. 264, an welche sich eine ausführlich mitgetheilte Discussion anschloſs; auch habe ich darüber weiteres, nicht veröffentlichtes Material erhalten und werde im Folgenden ein Bild von dem jetzigen (Oktober 1882) Stande der Sache zu geben suchen. Die erste Reaction des Schaffner-Helbig'schen Verfahrens ist bekanntlich die Behandlung des frischen Sodarückstandes, in welchem sich fast aller Schwefel noch als CaS vorfindet, mit einer Lösung von Chlormagnesium, wodurch Chlorcalcium, Magnesia und Schwefelwasserstoff entstehen. Diese Operation führt Chance, wie schon in der ursprünglichen Anlage von Schaffner und Helbig (vgl. die Abbildungen und Beschreibung in meiner Soda-Industrie, Bd. 2 S. 614), in stehenden Cylindern aus, in welche der ganz frische Sodarückstand, der durch einen Aufzug in Hunden gehoben und auf einer Schienenbahn oberhalb weiter transportirt wird, durch Fülltrichter direkt eingeschüttet wird, nachdem die Cylinder schon theilweise mit Chlormagnesiumlösung gefüllt sind. Ein Rührwerk hält den Boden der Cylinder frei; eine Dampfschlange besorgt die Erhitzung. Die Gröſse der Gefäſse beträgt in der neueren Anlage von Chance 3m,6 Weite und 2m,1 Höhe = 21cbm; sie ist so gewählt, daſs 4t Sodarückstand auf einmal zersetzt werden können. Er hebt freilich hervor, daſs über die passende Gröſse, Form, Erhitzungsweise u. dgl. dieser „Entwickler“ (Decomposers) noch Erfahrungen gesammelt werden müssen. Nach Weldons Berechnungen (Privatmittheilung) sollten die Entwickler einen Rauminhalt von 4cbm,53 (160 Cubikfuſs engl.) für je 1t des zu behandelnden Sodarückstandes besitzen (was obigen Dimensionen von Chance's Apparaten erheblich nachsteht); da es darauf ankommt, einen möglichst gleichmäſsigen Strom von Schwefelwasserstoff hervorzubringen, so wird man besser eine gröſsere Anzahl kleinerer Entwickler zur abwechselnden Beschickung, als wenige gröſsere Entwickler anwenden, in denen natürlich anfangs weit mehr H2S als gegen das Ende der Zersetzung abgegeben wird. Diese Einrichtung wird vermuthlich besser wirken als etwa allmähliches Eingeben der MaterialienChance wird übrigens auch dieses Verfahren, die continuirliche Einführung von frischem Sodarückstand mittels einer Schnecke u. dgl. in die Chlormagnesiumlauge, einer Prüfung im Groſsen unterziehen. oder Regulirung der Erwärmung. Letztere kann nicht gut durch offenen gewöhnlichen Dampf geschehen, weil dadurch die Chlormagnesiumlösung zu sehr verdünnt wird, und wurde deshalb von Chance die etwas unbequeme Erhitzung durch Dampfschlangen angewendet. Seitdem hat er statt derselben einen äuſseren Dampfmantel und schlieſslich (auf Schaffner's Rath) Injection von überhitztem Dampf in die Masse selbst angewendet; was das Vortheilhafteste ist, scheint noch nicht ausgemacht zu sein. Die zur Vollendung der Zersetzung von 4t Sodarückstand nöthige Zeit fand Chance bei Anwendung einer Chlormagnesiumlauge von 1,15 sp. G. zu 8 Stunden bei Heizung mittels Dampfschlange. Neuerdings zieht er eine Lauge von mindestens 1,20 sp. G. vor, welche 25 Proc. MgCl2 enthält und womit die Zersetzung weit rascher vor sich geht; wenn diese Lauge noch heiſs von der Concentrationspfanne eingefüllt und die Heizung durch überhitzten Dampf bewirkt wird, glaubt man auf 4 Stunden herunterzukommen. Der Rückstand von rotirenden Sodaöfen zersetzt sich, nach Hewitt's Aeuſserungen in der Discussion, leichter als der von Handöfen, weil weniger grobe Stücke darin sind. Aus den „Entwicklern“ entweicht Schwefelwasserstoffgas, und zwar erhält man darin einen continuirlichen Strom von fast gleichbleibender Stärke dadurch, daſs man eine gröſsere Anzahl von Entwicklern in regelmäſsig abgemessenen Zeiträumen beschickt; es muſs deshalb die Gröſse der Entwickler dem Umfange der Production einigermaſsen angepaſst werden. Bekanntlich haben Schaffner und Helbig in erster Linie vorgeschlagen, ⅓ dieses Gases zu verbrennen und mittels der Reaction: 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O sämmtlichen Schwefel als solchen zu gewinnen. Sie haben ferner gefunden (was einen wichtigen Theil ihrer Erfindung bildet), daſs diese bis dahin als praktisch unbrauchbar betrachtete Reaction sofort leicht durchführbar wird, wenn man die beiden Gase nicht mit reinem Wasser, sondern mit einer Lösung von Chlorcalcium oder ähnlichen Salzen zusammenbringt. Wenn ihr Verfahren wirklich allgemeinere Verbreitung erlangen sollte, so würde freilich auf dem eben beschriebenen Wege eine viel zu groſse Menge Schwefel erzeugt werden, als daſs man denselben in der bisher bekannten Weise verwenden könnte, und man würde einen groſsen Theil desselben doch zur Darstellung von Schwefelsäure verwenden müssen. Anstatt dessen wird man selbstredend den Schwefelwasserstoff direkt verbrennen müssen. Dies war natürlich den Erfindern ebenfalls klär; Versuche in dieser Richtung haben sie nicht (wenigstens im Groſsen) angestellt und es ist das Verdienst von Chance, solche in groſsem Maſsstabe durchgeführt zu haben. Bekanntlich ist die Verbrennung von Schwefelwasserstoff und Verwerthung des Gases in Bleikammern schon oft versucht worden, stets aber mit ungenügendem Resultate, weil das zur Verbrennung kommende Wasserstoffgas mit Kohlensäure, Stickstoff u. dgl. zu stark verdünnt war. Im vorliegenden Falle hat man es aber zum ersten Male in der Technik der Sodafabrikation mit reinem Schwefelwasserstoffgas zu thun und, daſs sich dieses in jener Beziehung ganz anders als das unreine verhalten muſs, ist ohne weiteres verständlich, wie ich es auch in meinem Handbuche, Bd. 2 S. 568 deutlich aus einander gesetzt habe. Es hat sich seither herausgestellt, durch eine Beschreibung, welche Cookson bei der Discussion über Chance's ersten Vortrag gab (Journal of the Society of Arts, 1882 S. 735), daſs in dessen Bleihütte bei Newcastle-upon-Tyne schon seit mehr als 30 Jahren ganz reiner Schwefelwasserstoff verbrannt wird, welcher durch Behandlung von in der Hütte als Nebenproduct fallendem Schwefeleisen (Stein) mit Schwefelsäure erhalten wird; das Gas wird direkt von den Gasentwicklern, ohne Wasserverschluſs o. dgl., in einer 10cm weiten Röhre abgeleitet und zur Darstellung von Schwefelsäure verbrannt; Rückschlagen der Flamme kommt nie vor und die Verbrennung ist überhaupt eine höchst einfache Operation, wobei die entwickelte Hitze zugleich zur Erzeugung des gesammten Kammerdampfes benutzt wird. Das Verfahren von Cookson bezieht sich auf Schwefelwasserstoffgas von solcher Reinheit, wie es eben früher in der Sodafabrikation nie auch nur entfernt vorkam; auch kam bei der Discussion heraus, daſs man dort nicht etwa ein Kammersystem auf diesem Wege allein betreibt, sondern zugleich Pyritöfen anwendet, in denen das Gas brennt, also ähnlich wie früher bei Kunheim und Comp. in Berlin (vgl. Soda-Industrie, Bd. 2 S. 569). Chance's Versuche wurden überdies ohne Kenntniſs von Cookson's Resultaten angestellt und zwar in folgendem Apparate, welcher zur Speisung eines eigenen Kammersystemes diente. Der aus dem „Entwickler“ entweichende, mit viel Wasserdampf beladene Schwefelwasserstoff wird durch Einspritzen von kaltem Wasser genügend von Dampf befreit und jetzt „trocken“ in einem 10cm-Eisenrohre mit Wasserverschluſs zur Verhütung etwaigen Rückschiagens der FlammeAuch ich halte, wie Cookson, ein solches Rückschlagsventil für unnöthig. ebenso wie für eine gewöhnliche Leuchtgasleitung, da die Gasentwicklung ununterbrochen, mithin stets Ueberdruck im Hauptrohr ist. Man wird das Ganze ebenso wie jede andere Gasfeuerung behandeln müssen. in einen guſseisernen, mit Wasser abgesperrten Kasten geleitet, aus welchem eine Anzahl von 25mm weiten Gasröhren in einen Ziegelofen gehen und zwar durch eine mit Lufteinlaſslöchern versehene Eisenplatte. Das Gas brennt ebenso leicht wie gewöhnliches Leuchtgas, mit Entwickelung von viel Hitze; der dabei entstehende und in die Kammern gehende Wasserdampf stellt an sich eine Ersparniſs vor. Man kann auch einen Gloverthurm damit verbinden. Die gebildete Schwefelsäure ist sehr rein, völlig frei von Arsen und gibt bei der Concentration für jeden Zweck brauchbares Vitriolöl. In der Besprechung (ich fasse die Discussionen über beide Vorträge von Chance, in London und in Manchester, hier, wie überhaupt, zusammen) wurde von Glover behauptet, daſs selbst bei Verbrennung von reinem Schwefelwasserstoff nach seiner Erfahrung (bei Zersetzung von Bleiglanz mit Salzsäure) nichts Günstiges herauskäme, vielleicht weil zu viel Pentathionsäure dabei gebildet würde (?); nach seiner Ansicht sollte man lieber durch die Reaction zwischen 2 H2S und SO2 den Schwefel als solchen darstellen und dann in Schwefelöfen verbrennen. Hierauf entgegnet Chance, daſs er bei mehrere Wochen lang fortgesetzten Versuchen in einem ausschlieſslich damit gespeisten Kammersysteme 90 bis 95 Procent von dem Schwefel des Schwefelwasserstoffes als Schwefelsäure bekommen habe, mit einem (allerdings nur aus einem Wochenresultate berechneten) Salpeterverbrauche von 5,46 Th. auf 100 Th. Schwefel, was doch gewiſs sehr günstig sei. Weldon erwähnt, daſs man nicht, wie Schaffner und Helbig früher nach kleinen Versuchen annahmen, bei der Reaction von SO2 auf H2S auch im Groſsen 90 Procent des Schwefels erhalte, sondern nur 75 bis 80 Proc. in Folge der Bildung einer groſsen Menge von Schwefelsäure, die sich aber wohl durch die bei der Verbrennung des H2S entstehende Hitze hinreichend concentriren und für viele Verwendungen brauchen lasse (auch in Gegenwart des Chlorcalciums?). In dem eben vollendeten groſsen Apparate von Chance wird ein vollständiges Kammersystem mit Gloverthurm durch Verbrennung von H2S betrieben, während zu gleicher Zeit ein anderer Apparat für die Wiedergewinnung des Schwefels als solchen gebaut werden soll, um den relativen Werth beider Methoden festzustellen, worüber man anfangs d. J. 1883 Bestimmtes mittheilen zu können glaubt. Ebenso soll je ein Zersetzer mit Dampfschlange und ein anderer mit Mantel und je ein Carbonisirer (siehe unten) mit einer hohen Flüssigkeitssäule neben einem horizontalen, mit Rührwerk unter Druck arbeitenden in Thätigkeit gesetzt werden, um ihre Leistungen vergleichen zu können. Da endlich auch eine eigene Sodafabrik angeschlossen ist, so werden alle Elemente einer Berechnung gegeben sein. Nach Privatnachrichten aus allerletzter Zeit habe Chance gefunden, daſs man doch, um eine regelmäſsige Verbrennung zu erzielen, das Schwefelwasserstoffgas in einem Gasometer aufspeichern und aus diesem entnehmen müsse, wodurch sich natürlich die Anlagekosten erheblich erhöhen:. Bestimmtes hierüber werden erst die jetzt im Gange befindlichen Versuche zeigen. Wir kommen nun zu der dritten Operation des Schaffner-Helbig'schen Verfahrens, der Wiedergewinnung des in den „Entwicklern“ zersetzten Chlormagnesiums, zugleich mit derjenigen des aus dem Schwefelcalcium entstehenden kohlensauren Kalkes. Bekanntlich findet dies statt durch Einleiten von Kohlensäure in das breiförmige Gemisch von Chlorcalciumläuge und Magnesia (nebst zufälligen Vereinigungen), wie es den Entwickler verläſst, nach der Reaction: CO2 + MgO + CaCl2 = MgCl2 + CaCO3. Die einzige wesentliche Schwierigkeit der Ausführung dieses Verfahrens liegt notorisch in diesem Punkte; denn es handelt sich erstens um hinreichend billige Beschaffung der groſsen Mengen von Kohlensäure, zweitens um Verhütung eines irgend erheblichen Verlustes von Chlormagnesium. Was den ersten Punkt betrifft, so möchte ich gleich von vorn herein die Aufmerksamkeit darauf lenken, daſs uns im Grunde hier dieselbe Aufgabe entgegentritt wie bei so vielen früheren, fruchtlosen Versuchen zur Verwerthung der Sodarückstände, namentlich auch bei den lebenslänglichen Bemühungen von Gossage. Immer und immer wieder scheiterten diese Versuche, weil die Kohlensäure zur Zersetzung des Schwefelcalciums viel zu theuer kam und zugleich weil sie im besten Falle mit sehr viel fremden Gasen gemengt war, so daſs der entweichende Schwefelwasserstoff viel zu verdünnt ausfiel, um mit Vortheil verbrannt zu werden. Durch eine höchst geistreiche Combination, nämlich durch das Einschieben der Magnesia als Zwischenkörper, haben Schaffner und Helbig beide eben erwähnte Schwierigkeiten auf einmal aus dem Wege geschafft. Daſs dies mit dem Schwefelwasserstoff der Fall ist, haben wir eben gesehen. Zur Zersetzung des aus ihren Entwicklern ablaufenden Gemenges brauchen sie nun zwar schon der Theorie nach ebenso viel Kohlensäure, als man sonst zur direkten Zersetzung des Schwefelcalciums gebrauchte; aber es kommt hier nicht darauf an, wie verunreinigt und verdünnt die Kohlensäure ist, da man es ja nur auf die Flüssigkeit (MgCl2) in erster Linie, auf den kohlensauren Kalk in zweiter Linie, auf die entweichenden Gase aber gar nicht abgesehen hat. Es kann also die billigste aller Kohlensäurequellen benutzt werden, nämlich entweder gewöhnliches Bauchgas, oder aber Kalkofengas und die Kosten des Prozesses werden im Wesentlichen, ganz wie bei der Weldon'schen Braunsteinregenerirung, nur diejenigen des Pumpens der Gasmassen durch die breiförmige Mischung sein. Wenn die Aufgabe der Zersetzung von CaS durch CO2 unter so günstigen Umständen scheitert, so dürfte sie überhaupt nicht lösbar sein. Selbstredend werden die Kosten, also die zum Pumpen nöthige Arbeit um so geringer sein, je reicher das zu verwendende Gas an Kohlensäure ist und je vollkommener das Gas innerhalb des Apparates ausgenutzt werden kann. Es ist dies also genau dieselbe Aufgabe wie in der Ammoniaksodafabrikation und die Erfolge der letzteren kommen dem neuen Verfahren als Vorarbeiten zu Gute. Daſs aber doch noch erhebliche Schwierigkeiten hier zu besiegen waren, oder vielleicht noch sind, wird am besten bewiesen dadurch, daſs der gröſste Theil der uns als Quelle dienenden Vorträge, der Discussionen und auch der mir vorliegenden, zum Theil ungemein ausführlichen Privatmittheilungen sich um diesen Punkt dreht. Wir wollen aber versuchen, die bisher erreichten Resultate in kürzester Form zusammenzufassen. Was zunächst den mechanischen Theil der Aufgabe betrifft, so ist die ganze eben in Betrieb gesetzte Analyse von Chance, wie aus Fig. 5 und 6 Taf. 32 zu ersehen, so angeordnet, daſs, nachdem Sodarückstand und Chlormagnesiumlauge einmal auf die Höhe der Entwickler (Decomposers) D gehoben sind, alle weiteren Transporte durch natürlichen Fall stattfinden. Zunächst unter den Entwicklern befinden sich also die Carbonisirer (Carbonators, Converters) C, stehende Eisenblechcylinder, welche mindestens den vollen Inhalt eines Entwicklers fassen müssen, da sonst das richtige Verhältniſs in der mechanischen Mischung von CaCl2 und MgO kaum aufrecht zu erhalten wäre. Bei Chance haben diese Cylinder einen Durchmesser von 2m,7 und eine Höhe von 4m, fassen also etwa 21cbm, so wie die Entwickler. In Fabriken, welche kleinere Entwickler haben, wird man ohne Schaden den Inhalt von zwei oder mehreren derselben in einem einzigen Cylinder carbonisiren können. Wenn man für die Kohlensäure irgend eine Ausgabe auſser dem Pumpen hätte, so wäre es sicher angezeigt, sie dadurch besser auszunutzen, daſs man recht hohe Carbonisirer anwendete, oder zwei derselben kuppelte; aber da man ohnehin als Kohlensäurequelle ein sonst verloren gehendes Gas anwenden muſs, so wird, ähnlich wie bei der Braunsteinregeneration, eine Grenze eintreten, bei welcher die bessere Ausnutzung des Gases durch die vermehrten Kosten des Pumpens bei erhöhtem Drucke mehr als aufgewogen wird. Hierüber wären noch mehr Erfahrungen zu sammeln. Da Versuche mit horizontalen Cylindern, die ein Rührwerk besitzen und in welche die Kohlensäure unter Druck eingepreſst wird, gute Resultate gegeben haben, so wird Chance auch diese Resultate im Groſsen prüfen (Privatmittheilung). Um den mechanischen Theil des Apparates zunächst abzumachen, erwähne ich, daſs unterhalb der Carbonisirer sich flache Separatoren S mit Waschvorrichtung befinden, um die groben Verunreinigungen, Schlacken u. dgl. abzusondern; wieder tiefer befinden sich Absitzgefäſse W, woraus die klare Chlormagnesiumlauge direkt abläuft, während der Kalkschlamm auf wieder tiefer liegende Filter F oder weit besser in Filterpressen gelangt. Nach Hutchinson's Versuchen im Groſsen kann eine Filterpresse mit 24 Platten von 0m,9 Durchmesser in 24 Stunden 100t Schlamm pressen und mit dem gleichen Gewichte im Wasser vollständig auswaschen. Wir wenden uns nun zu dem chemischen Theile des Verfahrens und zur Verwerthung von dessen Producten. Zunächst steht es fest, wie oben bemerkt, daſs man gut thun wird, mit einem an Kohlensäure möglichst reichen Gase zu carbonisiren. Gerade hierüber war die Discussion ungemein weitschweifig; wir können dies ganz übergehen, da wir wissen, daſs man bei rationell geführter Kesselfeuerung schon auf Rauchgase von mindestens 11 bis 15 Proc. Kohlensäure rechnen, bei Gasfeuerung auf 15 Proc. und noch mehr, bei Kalköfen mit Kokesfeuerung aber auf 25 bis selbst 30 Vol.-Proc. CO2 kommen kann. Auch bei rotirenden Sodaöfen kommt man, weil hier die Schmelze selbst Kohlensäure abgibt, auf 20 Proc. CO2 und noch höher; bei Handöfen hat F. Fischer (1880 234 306) 17,8 bis 28,6 Proc. Kohlensäure gefunden. Weldon (private Mittheilung) hat ausführliche Berechnungen gemacht, aus denen hervorgeht, daſs man da, wo man den Kalk für Chlorkalkfabrikation und Manganregeneration selbst brennt, dabei das Mehrfache an Kohlensäure von dem erhält, was man zur Chlormagnesiumregeneration der entsprechenden Sodafabrikation braucht und selbst dann noch weit mehr, als nöthig ist, wenn nur 50 Procent der Kohlensäure in den Carbonisirern nutzbar gemacht werden. Wo man nicht so viel Chlorkalk macht, oder wo man den Kalk nicht selbst brennt, wird man freilich Rauchgase nehmen müssen und dann, weil man statt eines 30procentigen nur ein sage 11procentiges Gas hat, beinahe 3 mal so viel davon pumpen müssen, bei Sodaofen-Rauchgas natürlich viel weniger. Die Reaction scheint besser vor sich zu gehen, wenn man unter ziemlichem Drucke und in der Kälte arbeitet. Die Abkühlung würde nach Weldon, wenn sie überhaupt nöthig ist, am besten durch Einpumpen von Luft vor dem Carbonisiren vorgenommen werden, was bei der unten folgenden Kostenberechnung schon mit veranschlagt ist. Das Volumen der zu pumpenden Gase bei 30 Proc. Kohlensäuregehalt und bei Nutzbarmachung von der Hälfte der letzterenBei den wirklichen Versuchen mit nur 11 procentigem Gase und etwa 1at,5 Druck war die Absorption allerdings nur etwa 34 Procent der durchgepreſsten Kohlensäure. Für reicheres Gas und höheren Druck glaubt man 50 Procent annehmen zu können. kommt für eine groſse Fabrik (mit einem Schwefelkiesverbrauch von 50t in 24 Stunden) auf stündlich 513cbm (18125 Cubikfuſs); ein Compressor von dieser Leistung kostet 24000 bis 26000 M. Nach den neuesten Angaben bewirkt man bei Chance jetzt die Carbonisirung des Productes von 2t Sodarückstand durch sechsstündige Behandlung mittels eines Stromes von 15 bis 20 proc. Kalkofengasen, welcher durch eine Luftpumpe von 0m,4 Cylinderdurchmesser, 0m,9 Hub und 60 Umdrehungen in der Minute geliefert wird. Für die Beendigung der Operation hat man ein sehr wichtiges Kennzeichen darin aufgefunden, daſs nach Fällung alles Kalkes in Form von CaCO3 Eisen in Lösung geht und darin nachgewiesen werden kann. Der regenerirte kohlensaure Kalk wird natürlich schon von vorn herein verunreinigt sein; wenn man ihn wieder zum Sodaschmelzen benutzt, so werden sich allmählich trotz mechanischer Absonderung gröberer Stücke in den Separatoren die Verunreinigungen allmählich darin so anhäufen, daſs man von Zeit zu Zeit einen Theil aus der Fabrikation entfernen muſs, vermuthlich schon nach einmaliger Wiederbenutzung. Dies geschieht am besten, indem man die ausgepreſsten Kuchen zu Ziegeln formt, trocknet, brennt, natürlich mit Benutzung der Kohlensäure, und den erhaltenen unreinen Kalk zur Mörtelbereitung verkauft.Derselbe würde vermuthlich hydraulisch sein, da ziemlich viel Thonerde und Kieselsäure sich darin anhäuft; auch kann man ja leicht Thon zusetzen und wirklichen Portlandcement machen. Die Analyse eines in Chance's ersten Versuchen erhaltenen (nicht etwa schon zum nochmaligen Sodaschmelzen benutzten) Regenerationsproductes zeigte nach Cresswell (Journal of the Society of Chemical Industry, 1882 S. 49): CaCO3 81,27 CaO in anderen in Wasser unlöslichen Verbindungen   0,77 CaCl2   0,62 MgCl2   1,62 MgO (nicht carbonisirt)   2,80 CaSO4   3,54 Fe2O3 und Al2O3   3,95 Silicate   1,64 Organische Substanz (Kohle)   2,77 –––––– 98,98. (Dieses Product ist augenscheinlich zu unrein für Sodaschmelzung. Durch vollkommenere Auswaschung, Filterpressen u. dgl. wird und muſs man in laufender Fabrikation die löslichen Salze gewiſs entfernen; dann dürfte wohl die Menge der Verunreinigungen nicht zu groſs sein, um nicht das Product wenigstens noch einmal durch den Schmelzprozess durchgehen zu lassen. Nach Brock's Aeuſserung in der Discussion hätte die mit solchem Kalk ausgeführte Schmelze vollkommen normale Beschaffenheit gehabt. Mehr als einmal wird man den Kalk nicht verschmelzen können, sondern wird ihn zum Brennen, am besten für Cement, benutzen müssen, natürlich mit Verwendung der Kohlensäure. G. L.) Ein sehr wichtiger Punkt ist noch der Verlust an Chlormagnesium, welcher in England noch mehr ins Gewicht fällt, als dies bei uns (namentlich in der Nähe von Staſsfurt!) der Fall sein würde. Gerade hier kann freilich nur die Ausführung im groſsen Maſsstabe ein entscheidendes Resultat bringen; aber schon die Resultate mit Chance's erstem, unvollkommenem Versuchsapparat zeigten nur einen Verlust von 4,1 Proc. MgCl2 von der angewendeten Menge (er nahm damals 2,5 mal der theoretischen Menge zur Zersetzung des CaS, während jetzt bei Anwendung von stärkerer Lauge nur 1,5 Aequivalent gebraucht werden sollen). Es zeigte sich, daſs fast alles dies in dem damals nur durch Vacuumfilter abgetrennten Kalkschlamm steckte und bei Anwendung von Filterpressen also gröſstentheils wieder erhalten worden wäre. Ich muſs sagen, daſs ich in diesem Punkte keine Schwierigkeit sehen kann; wenn man beim Weldon'schen Braunsteinprozesse von 10 Proc. Verlust an Manganchlorür jetzt auf 2 Proc., ja in manchen Fabriken auf weniger als 1 Proc. Verlust herabgekommen ist, so wird man dasselbe oder etwas Aehnliches auch hier erreichen können, besonders durch Zusatz von Dolomit bei der Carbonisirung nach Schaffner's Vorschlag. Eine andere Schwierigkeit, welche anfangs Besorgniſs erregte, hat sich als unwesentlich gezeigt, d. i. die allmähliche Anhäufung von Kochsalz in den Chlormagnesiumlaugen. Bei der Concentration derselben, namentlich bis zu dem hohen Grade, welcher jetzt vorgezogen wird, fällt nämlich fast alles Kochsalz in der Hitze aus und kann ausgesorgt werden. Die Chlormagnesiumlauge nebst den Waschwässern muſs nun eingedampft werden und hier kommt es namentlich sehr darauf an, durch rationelle Pressen bei vollständigem Auswaschen des Chlormagnesiums mit möglichst wenig Wasser auszukommen. Weldon (private Mittheilung) gibt ausführliche, auf Preſsversuche im Groſsen beruhende Berechnungen, wonach für den 1t Schwefelkies (48 Proc.) entsprechenden Schwefel eine Wassermenge von 2t,84 abzudampfen ist. Weldon empfiehlt hierzu den auf dem Continent wohlbekannten Porion'schen Ofen und schätzt die darin zur Verdampfung von 2t,84 Wasser nöthige Menge Kohlen auf 0t,3. Ich will hier die übrigen Elemente der Berechnung anschlieſsen, welche von Weldon selbst als eine bis jetzt nur hypothetische und mit aller Reserve aufzunehmende gegeben wird, aber doch wohl Interesse genug besitzt, um im kurzen Auszuge hier zu erscheinen. Er berechnet alles auf die Grundlage von 1t gewöhnlichen (48 procentigen) Schwefelkies, welcher jetzt in England 24 Shilling an Bord des Schiffes kostet. Hierzu muſs man aber zufügen: 1) den Transport zur Fabrik, Ausladen, Brechen, Arbeit an den Oefen, Transport des Abbrandes und andere unvermeidliche Kosten und 2) die für Wegschaffung des entsprechenden Sodarückstandes (2t,73) aufzuwendenden Kosten. Für beides zusammen gibt Weldon als Minimalbetrag 6 ¾ Shilling für 1t Pyrit an, was man gern glauben kann, und wodurch der Preis des wirklich verbrannten Schwefels auf 8 Pence für die unit kommt. Er macht nun zum Theil schon nach Erfahrungssätzen folgende ausführlich begründete Einzelanschläge, alles reducirt auf das Product von 1t Pyrit: Shilling Pence Transport von 2t,73 Sodarückstand von der Laugerei und      Beschickung in die Entwickler 10 Kohlen für Heizung der Entwickler und Betrieb von deren      Rührwerken, 4 Centner zu 6 Shilling für 1t 1   3 Arbeitslohn      4,8 –––––––––––––– 2      5,8, rund also 2 Shilling 6 Pence für die Operation in den Entwicklern. In den Carbonisirern (Converters) soll man bei einem Tagesverbrauch von 50t Pyrit finden entsprechenden Sodarückstand alle 24 Stunden 6 Operationen machen und dazu für den 1t Pyrit entsprechenden Rückstand 6 Centner Kohlen = 1 Shilling 10 Pence brauchen, wenn man Kalkofengas zur Verfügung hat. Der Arbeitslohn für die Bedienung des Converters und des Compressors für Kohlensäuregas sind auf 7 ½ Pence angesetzt, also Gesammtkosten = 2 Shilling 5 ½ Pence. Die Kosten des Filtrirens einschlieſslich Dampf werden auf 9 ½ Pence berechnet; diejenigen der Verdampfung der Chlormagnesiumlauge (siehe oben) mit Arbeitslohn auf 2 Shilling 8 1/4 Pence. Die übrigen unten aufgeführten Beträge erklären sich selbst, bis auf den (vorläufig ziemlich willkürlich angenommenen) Betrag von 1 Shilling für Verlust an Magnesia. Hiernach stellen sich die Gesammtkosten der Operation, reducirt auf den 1t Pyrit entsprechenden Schwefel: Shilling Pence Entwickler   2 6 Converters   2      5 ½ Filterpressen      9 ½ Pumpen und Verdampfung   2      8 1/4 Feuermann 6 Aufseher      5 ½ Verlust an Magnesia   1 Insgemein   1 Patentgebühr   2 ––––––––––––––– 13      4 ¾ Hiervon gehen ab die oben erwähnten 6 Shilling 9 Pence für Transport von Pyrit und Sodarückstand, Arbeit an den Oefen u. dgl., so daſs die Wiedergewinnung des 1t Pyrit entsprechenden Schwefels bis zur Verbrennung des Schwefelwasserstoffes nach dieser Berechnung Weldon's nur 6 Shilling 8 Pence oder 6,70 M. kostet, selbst wenn man den kohlensauren Kalk für gar nichts rechnet; dagegen koste die Wiedergewinnung überhaupt nichts, wenn man den Werth des wiedergewonnenen 2t (unreinen!) kohlensauren Kalkes gleich obiger Summe von 6,70 M. annimmt, was meist zutreffen werde. Freilich bezieht sich diese Berechnung nur auf eine groſse Fabrik und zwar eine solche, welche mit Kalkofengasen arbeiten kann. Für kleinere Fabriken und da, wo man mit Rauchgasen carbonisiren muſs, schätzt Weldon die Maximalkosten der Wiedergewinnung auf das Aequivalent von 1 Penny für die unit oder 4 M. für 1t 48 procentigen Schwefelkies, abgesehen von Reparaturen, Amortisation und anderen Generalkosten. Dies ist aber doch wohl erheblich zu niedrig geschätzt. Andere Sprecher in der Discussion reden von 2 ½ bis 3 Pence. Chance selbst gibt eine vorläufige Kostenrechnung auf folgender Grundlage: Verbrauch von wöchentlich 300t Sulfat, d. i. 150t guten Pyrites, von denen Schwefel sich 85 Proc. im Sodarückstand wiederfinden; Wiedergewinnung von 90 Procent des Rückstand-Schwefels (als Schwefelsäure) und ⅔ des kohlensauren Kalkes, welcher zu billigstem (Lancashire) Preise angesetzt ist; Ersparniſs der Kosten für Wegschaffung des Sodarückstandes; Verlust von 6 Procent des Chlormagnesiums (um ein Maximum anzunehmen); 10 Proc. für Reparaturen und 10 Proc. für Amortisation und Zinsen auf das reichlich bemessene Anlagekapital von 8500 Pfund Sterling; Patentgebühr von 1 Shilling für 1t Sulfat. Seine aus den vorläufigen und noch unvollkommenen Versuchen entnommenen, also wohl zu ungünstigen Zahlen wurden durch einen Abgesandten der Tennant'schen Fabrik in Glasgow eine Woche lang geprüft und schlieſslich noch von Mactear selbst controlirt, dessen, Abänderungsvorschläge sämmtlich ausgeführt wurden. So kam man, ohne alle Annahmen für zukünftige Verbesserungen durch vollkommenere Einrichtungen, auf die wirklichen Kosten von 3 ⅓ Pence für die unit Schwefel, d. i. gegenüber dem jetzigen Pyritpreise von 6 Pence eine Ersparniſs von 4000 Pfund Sterling jährlich für eine Kapitalsanlage von 8500 Pfund Sterling. Wir haben schon oben gesehen, daſs in der von Chance soeben fertig gestellten Anlage einer ganzen Sodafabrik mit Einfügung des neuen Verfahrens Vorsorge getroffen ist, um alle einschlägigen Kosten mit völliger Zuverlässigkeit zu ermitteln. Weitere Anlagen sind geplant von den British Alkali Works zu Widnes, deren Director Brock (einer der tüchtigsten Sodafachmänner Englands) sich bei der Discussion äuſserst günstig über das Verfahren aussprach, und zwar für eine Behandlung des Rückstandes von wöchentlich 600t Sulfat; ferner von R. Bealy and Co. zu Radcliffe und von C. Tennant, Sons and Comp. zu St. Rollox. Vermuthlich werden aber alle diese Firmen, sowie auch die anderen Fabrikanten, welche der Sache näher getreten sind, erst abwarten, welches die Resultate der von Chance erbauten groſsen Anlage sind, obwohl die Meinung aller derer, welche die bisherigen Einrichtungen von Chance an Ort und Stelle und die damit erzielten Ergebnisse gesehen haben, dem Verfahren sehr günstig gestimmt sind. In der Discussion von Schaffner und Helbig von 1878 fiel auch ein Urtheil von Seiten L. Mond's über das neueste Verfahren der Genannten: Benutzung des Rückstandes aus den „Entwicklern“ des vorigen Processes zum Freimachen von Ammoniak aus den Mutterlaugen des Ammoniaksodaverfahrens (vgl. S. 282 d. Bd.), wo also die Magnesia statt Kalk den Salmiak zersetzt und sich dabei zu Chlormagnesium regenerirt. Es wäre dies also eine Combination des Leblanc- und Ammoniak-Verfahrens. Nach Mond ginge dies nicht an, weil das Magnesiumhydrat nicht entfernt so leicht wie Kalk auf die Salmiaklauge wirke, somit ein längeres Kochen erforderlich sei, wobei ein erheblich gröſserer Verlust von Ammoniak als bisher unvermeidlich wäre. Erst wenn Ammoniak viel billiger als jetzt wäre, würde dieser Einwurf seine Kraft verlieren. Hr. Schaffner (briefliche Mittheilung) gibt die schwierigere Zersetzung und daher gröſseren Brennstoffverbrauch bei Anwendung vom Magnesia zu- dafür gehe die Ammoniakentwickelung viel gleichmäſsiger und ohne Schäumen vor sich. Selbstredend kann nur der Versuch in groſsem Maſsstabe über den von Mond aufgeworfenen Einwand endgültig entscheiden. Bei Gelegenheit seiner Arbeit über Schaffner-Helbige's Verfahren gibt Chance im Journal of the Society of Chemical Industry, 1882 S. 266 mehrere Analysen von Sodarückstand aus verschiedenen englischen Sodafabriken, welche besonderer Beachtung würdig scheinen, weil sie neueren Datums als die in meiner Soda-Industrie, Bd. 2 S. 558 mitgetheilten sind und namentlich auch das Product von rotirenden Oefen umfassen, ferner weil sie augenscheinlich groſsentheils in frischem Zustande angestellt wurden und in dieser Beziehung so wie in anderen (z.B. der Anführung des Natrons) die von mir a. a. O. gerügten Fehler vermeiden und endlich weil fast überall die entsprechenden Sodaschmelzmischungen mit angeführt sind, wodurch erst eine fruchtbare Vergleichung der einzelnen Resultate unter einander möglich wird. Die Wiedergabe dieser Analysen dürfte daher für die deutschen Techniker hinreichendes Interesse besitzen, welches Namen der Firmen und Art des Ofens Gaskell, Deaconand Co.Revolver British AlkaliWorksRevolver NethamChemical WorksRevolver RadcliffeChemical WorksRevolver Muspratt(Widnes)Hand JarrowChemical Co.Revolver Tennants(Glasgow)Revolver GambleSt. HelenasHand ChanceBrothers Hand a b SulfatKalksteinKohle zur Sodamischung 100,0  86,040–42 100,0  86,0  40,0 100,0  95,5  53,4 100,0105,0  33,33 100,0100,0  57,0 100,0105,0  57,5 100,0105,0  65,0 100,0105,0  65,0 Schwefel:          Gesammtgehalt des Rückstandes          Wieder gewinnbar          Proc. wieder gewinnbarer     26,33    25,28    96,02     24,29    23,87    98,27     23,52    23,10    98,21     22,66    21,30    94,00 20,7319,8795,85     17,94    17,83    99,39 18,8417,5993,36     19,47    17,17    88,19     17,22    15,59    90,53     18,01    16,83    93,29 Na2CO3Na2ONaOHCaCO3Ca(OH)2CaSCaS2O3CaSO3CaSO4CaSiO3KohleMgCO3MgOAl2O3FeSFe2O3SiO2 (chemisch gebunden)Sand       3,16    21,19Spur    56,89      1,07SpurSpur      3,53      7,20      1,02      1,65      2,82       2,57    28,10    53,77      1,47      9,62      0,74      1,16      0,89       1,47    20,07      5,92    52,03Spur    13,69      0,60      1,98      1,16      1,50      2,09       0,45    38,14      7,62    47,97      0,30      3,74      2,51   35,26  44,75    3,76    5,72    0,42    2,45    1,64    6,00       1,88    27,92      8,60    40,16      2,96    12,33      2,13      2,13      0,29      0,66     1,17  28,41    4,90  39,62    1,19    2,13    8,03    1,35    8,62    0,70    3,98       3,69    23,64      8,89    38,67      2,85      0,91      4,19      5,86      0,98      1,01      2,46      7,41       1,63    38,81      9,53    35,12      1,49      6,27      0,13      2,76      1,21      2,61       1,97    36,92      8,85    37,90      0,68      0,20      7,04Spur      0,34      2,44      1,34      1,79                                                SummeWassergehalt des frischen Rückstandes     98,53    29,20     98,32    29,41   100,51    27,50   100,73 100,00     99,06 100,10   100,56     99,56    30,40     99,47    29,96 durch die Anführung der Mischungen gewiſs erhöht wird. Man sieht deutlich wie bei Revolvern an Kalk und Kohle gesparrt wird (Jarrow arbeitet mit Kreide); nur bei Radcliffe trifft ein Maximum von Kalk auf ein Minimum von Kohle, was sich auch in der Analyse des Rückstandes ausspricht.

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