Titel: | Ueber die Bereitung, Zusammensetzung und Leuchtkraft von White's patentirtem Kohlenwasserstoffgas; Bericht von Dr. Frankland, Professor der Chemie am Owen's College in Manchester. |
Fundstelle: | Band 122, Jahrgang 1851, Nr. XXVI., S. 121 |
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XXVI.
Ueber die Bereitung, Zusammensetzung und
Leuchtkraft von White's
patentirtem Kohlenwasserstoffgas; Bericht von Dr. Frankland, Professor der Chemie am Owen's
College in Manchester.
Aus dem Journal of Gas lighting, 1851, Nr.
30.
Frankland, über das Harz-Wasser-Gas.
Die hier zu beschreibenden Versuche wurden in der zu der Fabrik der HHrn. G. Clarke und Comp. in Manchester gehörigen Gasanstalt
durchgeführt. Diese Gasanstalt enthält zwei White'sche
Harzgas-Retorten und zwei seiner Wassergas-Retorten der größten Art,
welche sämmtlich vier Monate lang vorher in Gebrauch waren. Die Wasserretorten
entladen sich in die Harzretorten, und letztere in eine cylindrische Vorlage, aus
welcher das Gas allmählich durch einen Refrigerator und
Kalkmilch-Reinigungsapparat in den Gasometer übertritt, der von gewöhnlicher
Construction ist, und 20,000 Kubikfuß faßt. Das Volum des erzeugten Gases wurde
mittelst eines, zwischen dem letzten Reinigungsapparat und dem Gasometer
angebrachten Gasmessers gemessen.
Ein Kessel zum Schmelzen des Harzes und eine Oelcisterne zum Sammeln des in der
Vorlage und in dem Refrigerator während des Processes sich verdichtenden
rückständigen Oels vervollständigen den Apparat, welcher ganz meiner Aufsicht
unterstellt wurde, sowie mir auch jede Erleichterung gegeben war, um Gewicht und
Maaß sowohl der angewandten Materialien als der Producte genau zu ermitteln.
Jeden Tag wurde vor Beginn der Versuche der kubische Inhalt des Gasometers sorgfältig
bestimmt und eine Probe des darin enthaltenen Gases zur Analyse herausgenommen;
hierauf wurden die Holzkohlenretorten gefüllt, das Harz in dem Oel von einer frühern
Operation geschmolzen – wozu auf 112 Pfd. Harz 7 1/2 Gallons genommen wurden
– worauf dann, nachdem vorher der Rauminhalt der Wasser- und
Oelbehältnisse genau gemessen worden war, zum Proceß der Gasbereitung geschritten
wurde.
Es war von Wichtigkeit, die Temperatur zu bestimmen, bei welcher das Gas durch den
Gasmesser strich, weil, wenn es nicht hinlänglich abgekühlt war, die Angaben des
Instruments sehr unrichtig seyn konnten.
Ich fand jedoch, daß das vor seinem Eintreten in den Gasmesser durch die Röhren
strömende Gas in dem Refrigerator so vollkommen abgekühlt worden war, daß seine
Temperatur 60° Fahr. (12 1/2° R.) nie überstieg, oft sogar geringer
war, was eine hinreichende Gewähr für die Richtigkeit der abgelesenen Zahlen darbot.
Die Leuchtkraft der Gase wurde durch die Schattenprobe gemessen und durch die Menge
des Gases per Stunde, welche äquivalent ist dem Lichte
einer Sechser-Compositionskerze, ausgedrückt. Die Gasproben zur Analyse
wurden, um der guten Vermischung und einer richtigen Probe sicher zu seyn, erst am
folgenden Morgen aus dem Gasometer genommen. Die Analysen dieser Proben wurden sehr
sorgfältig und jedesmal über Quecksilber angestellt; das ölbildende Gas wurde durch
Absorption mittelst stark rauchender Schwefelsäure bestimmt, die einzige Methode
wornach dieses Gas genau bestimmt werden kann; die Kohlensäure wurde durch eine
Aetzkalikugel und die übrigen Gase durch Detonation mit einem Ueberschuß von
Sauerstoff im Eudiometer bestimmt.
Die Preise der verschiedenen zur Bereitung des Gases dienenden Artikel sind die in
Manchester notirten, und der Werth des rückständigen Oels ist nach dem Preise
angesetzt, welchen die Patentträger, gewöhnlich außer der Fracht, dafür
bezahlen.
Folgendes sind die Resultate der dreitägigen Versuche:
Erster Tag.
Cntr.
Pfd.
Harz, welches angewandt wurde
2
1/4
17 1/2
Steinkohlen
1
1/2
0
Holzkohlen
0
10
Kalk
0
20
Wasser
0
73
erzeugtes rückständiges Oel
10,7
Gallons
erzeugtes Gas
3340 Kubikfuß
„
von 112 Pfd. Harz
1388 „
Durchschnittliche Geschwindigkeit der Bereitung, 930 Kubikfuß
in der Stunde.
Das Gas im Gasometer am Anfang des Versuchs, 8520 Kubikfuß,
bestand aus:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendem Gas
844,3 Kubikfuß
9,91
leichtem Kohlenwasserstoff
3244,5 „
38,08
Wasserstoff
2553,4 „
29,97
Kohlenoxyd
1025,8 „
12,04
Kohlensäure
852,0
10,00
–––––––––––––––
–––––––––––––––
8520,0
100,00
Gas im Gasometer nach dem Hinzukommen des Gases vom ersten
Tag:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendes Gas
1103,0 Kubikfuß
9,30
leichter Kohlenwasserstoff
3832,1
„
32,31
Wasserstoff
3868,7
„
32,62
Kohlenoxyd
1993,6
„
16,81
Kohlensäure
1062,6
„
8,96
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
11860,0
100,00
Daher bestand das am ersten Tag erzeugte Gas aus:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendem Gas
258,7
Kubikfuß
7,75
leichtem Kohlenwasserstoff
587,5
„
17,58
Wasserstoff
1315,3 „
39,38
Kohlenoxyd
967,9
„
28,98
Kohlensäure
210,6
„
6,31
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
3340,0 „
100,00
Oder
Wassergas
2493,8 Kubikfuß
Harzgas
846,2 „
––––––––––––––
3340,0
Erzeugungskosten.
Harz, 2 1/4 Cntr. 17 1/2
Pfd., zu 3 Shill. 6 Pence per Cntr.
8
5
Steinkohlen, 1 1/2 Cntr., zu
6 Shill. per Tonne
0
5 1/4
Holzkohlen, 10 Pfd., zu 5
Pence per Bushel von 20 Pfd.
0
2 1/2
Kalk
0
1
––––––––––
9
1 3/4
Abzuziehen 10,6 Gallons
rückständiges
Oel, zu 7 Pence
6
Shill. 2 Pence
„ Faß
0 5
6
7
–––––––––––––––––
––––––––––
2
6 3/4
Daher die Kosten von 1000
Kubikfuß = 9 1/4 Pence.
Zweiter Tag.
Cntr.
Pfd.
Harz
2
1/4
18
Steinkohlen
1
1/2
0
Holzkohlen
0
12
Kalk
0
20
Wasser
0
77
erzeugtes rückständiges Oel
7,8 Gallons
erzeugtes Gas
3800 Kubikfuß
„
per Cntr. (112 Pfd.) Harz
1576 „
durchschnittliche Geschwindigkeit der
Gasbereitung
1000 „ per Stunde.
Gas im Gasometer am Anfang des Versuchs:
wirklicher Betrag.
ölbildendes Gas
955,9
Kubikfuß
leichter Kohlenwasserstoff
3321,2 „
Wasserstoff
3353,0 „
Kohlenoxyd
1727,9 „
Kohlensäure
921,0
–––––––––––––––
10279,0
Gas im Gasometer nach dem Hinzukommen des Gases vom zweiten
Tag:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendes Gas
1224,9 Kubikfuß
8,70
leichter Kohlenwasserstoff
4848,8 „
34,44
Wasserstoff
4627,8 „
32,87
Kohlenoxyd
2047,0 „
14,54
Kohlensäure
1330,5 „
9,45
Stickstoff
Spur
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
14079,0
100,00
Daher bestand das am zweiten Tag erzeugte Gas aus:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendem Gas
269,0 Kubikfuß
7,08
leichtem Kohlenwasserstoff
1527,7 „
40,20
Wasserstoff
1274,8 „
33,54
Kohlenoxyd
319,2
„
8,40
Kohlensäure
409,5
„
10,78
Sticksto
Spur
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
3800,2
100,00
Oder
Wassergas
2003,5 Kubikfuß
Harzgas
1796,7 „
–––––––––––––––
3800,2
Erzeugungskosten.
Harz, 2 1/4 Cntr. 18 Pfd., zu 3 Shill.
6 Pence
8
5 1/4
Steinkohlen, 1 1/2 Cntr., zu 6 Shill.
per Tonne 0
5 1/4
Holzkohlen, 12 Pfd.
0
3
Kalk
0
1
–––––––––––
9
2 1/2
Abzuziehen 7,8 Gallons Oel, zu 7
Pence
4 Sh. 6 1/2 P.
„
Faß
0
5
–––––––––––
4
11 1/2
––––––––––––
4
3
Daher kosten 1000 Kubikfuß = 13 1/2
Pence.
Dritter Tag.
Bei den Versuchen an diesem und den zwei folgenden Tagen
suchte man eine große Menge Gas auf Kosten des rückständigen Oels zu erhalten;
dieses Verfahren erwies sich aber, wie zu erwarten war, nicht als
vortheilhaft:
Cntr.
Pfd.
Harz
2
17
Steinkohlen
1 1/2
0
Holzkohlen
0
12
Kalk 1/4
0
Wasser
0
85
erzeugtes rückständiges Oel
4,5 Gallons
erzeugtes Gas
4157 Kubikfuß
„
per Cntr. (112 Pfd.) Harz
1932 „
Gas im Gasometer am Anfang des Versuchs:
ölbildendes Gas
1091,1 Kubikfuß
leichter Kohlenwasserstoff
4319,5 „
Wasserstoff
4122,6 „
Kohlenoxyd
1823,6 „
Kohlensäure
1185,2 „
–––––––––––––––
12542,0
Gas im Gasometer nach dem Hinzukommen des Gases vom dritten
Tage:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendes Gas
1396,8 Kubikfuß
8,38
leichter Kohlenwasserstoff
5215,4
„
31,29
Wasserstoff
6098,8
„
36,59
Kohlenoxyd
2576,9
„
15,46
Kohlensäure
1380,1
„
8,28
Stickstoff
Spur
Spur
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
16668,0
100,00
Daher bestand das am dritten Tag erzeugte Gas aus:
wirklicher Betrag.
Zusammensetzung in100
Raumtheilen.
ölbildendem Gas
305,7 Kubikfuß
7,41
leichtem Kohlenwasserstoff
895,9
„
21,71
Wasserstoff
1976,2 „
47,90
Kohlenoxyd
753,3
„
18,26
Kohlensäure
194,9
„
4,72
Stickstoff
Spur
Spur
–––––––––––––––
––––––––––––––––––
4126,0
100,00
Oder
Wassergas
2286,2 Kubikfuß
Harzgas
1839,8 „
–––––––––––––––
4126,0
Erzeugungskosten.
Harz, 2 Cntr. 17 Pfd., zu 3 Shill. 6
Pence
7
6 1/4
Steinkohlen, 1 1/2 Cntr., zu 6 Shill.
per Tonne
0
5 1/4
Holzkohlen, 12 Pfd.
0
3
Kalk, 1/4 Cntr.
0
1 1/2
––––––––
8
0
Abzuziehen 4,5 Gallons Oel,
zu 7 Pence
2 7
1/2
„ Faß
0 5
–––––––––
3
1/2
–––––––––
5
3 1/2
Folglich kosten 1000 Kubikfuß
= 15 1/4 Pence.
––––––––––
Die Versuche wurden noch zwei Tage fortgesetzt, aber das
erzeugte Gas nicht analytisch untersucht. Man erhielt folgende Resultate:
Vierter Tag.
Cntr.
Pfd.
Harz
2
0
Steinkohlen
1 1/2
0
Holzkohlen
0
10
Kalk
1/4
0
Wasser
0
68
erzeugtes rückständiges Oel
4,5
Gallons
erzeugtes Gas
3378 Kubikfuß
„
per 112 Pfd. Harz
1689 Kubikfuß.
Erzeugungskosten.
Harz, 2 Cntr., zu 3 Shill. 6
Pence
7
0
Steinkohlen, 1 1/2 Cntr., zu 6 Shill.
per Tonne
0
5 1/4
Holzkohlen, 10 Pfd.
0
2 1/2
Kalk, 1/1 Cntr.
0
1 1/2
––––––––––
7
9 1/4
Abzuziehen 4,5 Gallons rückständiges
Oel,
zu
7 Pence
2 7
1/2
„ Faß
0
5
––––––––––
3
1/2
––––––––––
5
8 3/4
Daher kosten 1000 Kubikfuß = 16 1/2
Pence.
Fünfter Tag.
Cntr.
Pfd.
Harz
2 1/4
4
Steinkohlen
1 1/2
0
Holzkohlen
0
11
Kalk
0
20
Wasser
0
77 1/2
erzeugtes rückständiges Oel
6,8 Gallons
erzeugtes Gas
3688 Kubikfuß
„
per Cntr. (112 Pfd.) Harz
1613 Kubikfuß.
Erzeugungskosten.
Harz, 2 1/4 Cntr. 4 Pfd., zu 3 Shill.
6 Pence
8
0
Steinkohlen, 1 1/2 Cntr., zu 6 Shill.
per Tonne
0
5 1/4
Holzkohlen, 11 Pfd.
0
2 3/4
Kalk
0
1
–––––––
8
9
Abzuziehen 6,8 Gallons rückständiges
Oel,
zu
7 Pence
3
11 1/2
„
Faß
0
5
––––––––
4 4
1/2
–––––––––
4 4
1/2
Folglich kosten 1000 Kubikfuß = 14 1/4
Pence.
Die vorstehenden analytischen Resultate liefern uns eine genügende Erklärung
sowohl der in den Wasser- als der in den Harzgasretorten vorgehenden
Processe. In den Wasserretorten finden zwei verschiedene Zersetzungen statt;
nämlich erstens die Zersetzung des Wasserdampfs durch Holzkohle, wobei gleiche
Volume Wasserstoff- und Kohlenoxydgas entstehen; und zweitens die
Zersetzung des Wasserdampfs durch Holzkohle unter Bildung von zwei Volumen
Wasserstoff und einem Volumen Kohlensäure.
Dieses Gemisch von Wasserstoff, Kohlenoxyd und Kohlensäure geht mit einem großen
Ueberschuß von Wasserdampf in die Harzretorte über, wo es sich mit dem Dampfe
des sich zersetzenden Harzes vermischend, zweimal die ganze Länge der
rothglühenden Retorte durchzieht. Es ist kein Zweifel, daß der größte Theil des
Wassergases durch die Zersetzung dieses Dampfüberschusses in der Harzretorte
erzeugt wird, weil das Gewicht Holzkohle, welches zur Bildung des, bei jedem der
obigen Versuchen erzeugten Volums Wassergas erforderlich ist, über zweimal so
groß ist, als das aus der Wasserretorte verschwundene. Dieser Umstand macht uns
die Vortheile einleuchtend, welche der Durchgang dieses mit Dampf vermischten
Gases durch die Harzretorte gewährt; die rußartige Materie, welche sich sonst in
dieser Retorte anhäufen und sie an ihrem Austrittsrohr verstopfen würde, wie
dieß bekanntlich der Fall ist, wenn man Harz allein anwendet, wird in
permanentes brennbares Gas verwandelt, welches, obgleich keine Leuchtkraft
besitzend, in nachfolgender Weise schätzbare Dienste leistet.
Man hat behauptet, daß der Wasserstoff des Wassergases in Verbindung tritt mit
den in der Harzretorte gebildeten kohlenstoffhaltigen Substanzen und
Kohlenwasserstoffgase erzeugt, welche große Leuchtkraft besitzen; diese Ansicht
rührt von der Thatsache her, daß wenn die Vermischung des Harz- und
Wassergases nicht in der Harzretorte geschieht, sondern im Gegentheil die zwei
Gase getrennt in den Gasometer geleitet werden, das erhaltene Gas in Qualität
und Quantität viel geringer ausfallen wird. Vorstehende Versuche liefern jedoch
für diese Ansicht keine Begründung, sondern beweisen vielmehr, daß gar kein Theil des
Wasserstoffs vom Wassergas irgend eine chemische Verbindung eingeht, denn, wie
erwähnt, wenn Dampf auf Holzkohle bei hoher Temperatur wirkt, erzeugt jeder
Kubikfuß des entstandenen Kohlenoxyds ein gleiches Volum Wasserstoff, während
jeder Kubikfuß gebildeter Kohlensäure zwei Kubikfuß Wasserstoff frei macht; wenn
daher das Volum des im Kohlenwasserstoffgas enthaltenen Wasserstoffs gleich ist
dem Volum des Kohlenoxyds plus dem doppelten Volum
der Kohlensäure, so haben wir den vollsten Beweis, daß kein Wasserstoff eine
Verbindung einging, und dieß hat sich durch die Versuche des ersten und zweiten
Tages herausgestellt; denn das am ersten Tag erzeugte Gas enthielt:
Wasserstoff
39,38 Proc.
Kohlenoxyd
28,98 –
Kohlensäure
6,31 –
Also Wasserstoff: Kohlenoxyd + 2 Kohlensäure = 39,38 : 41,60.
Das am zweiten Tag erzeugte Gas enthielt:
Wasserstoff
33,54 Proc.
Kohlenoxyd
8,40 –
Kohlensäure
10,78 –
Also Wasserstoff: Kohlenoxyd + 2 Kohlensäure = 33,54 : 29,96.
Am dritten Tag wurde ein großer Ueberschuß von Wasserstoff erzeugt, ohne Zweifel
in Folge der Zersetzung des leichten Kohlenwasserstoffs durch die viel größere
Hitze, welche an diesem Tag angewandt wurde.
Obwohl aber hiermit dargethan ist, daß das Wassergas auf keine Weise eine
chemische Verbindung eingeht mit den Bestandtheilen des Harzgases, sehe ich doch
nicht ein, daß deßwegen sein Werth bei diesem Proceß geringer wäre. Ich habe
schon seinen Nutzen durch die Aufnahme einer großen Menge Rußsubstanz und deren
Verwandlung in permanentes Gas nachgewiesen, welche Substanz außerdem die
Harzretorten und ihre Austrittsröhren verstopfen würde; aber selbst dieß ist von
sehr untergeordnetem Belang im Vergleich mit dem Dienst, welchen es dadurch
leistet, daß es die durch die Zersetzung des Harzes erzeugten permanenten
Leuchtgase rasch aus der rothglühenden Retorte fortreißt und sich mit den
verschiedenen flüchtigen Kohlenwasserstoffen sättigt, von welchen die
Leuchtkraft aller Gase so sehr abhängt und die außerdem großentheils mit dem
Theer und dem Wasser in den Condensatoren zurückbleiben würden. Es ist wohl
bekannt, wie schnell das ölbildende Gas und alle reichen Kohlenwasserstoffe in Kohle und
Gase von geringer oder keiner Leuchtkraft zersetzt werden, wenn sie mit den
Wänden einer rothglühenden Retorte in Berührung sind, und aus diesem Grunde kann
der Werth des Wassergases, insofern es sie rasch von diesem zerstörenden
Einflusse entfernt und sie in permanenter Gasform erhält, gar nicht zu hoch
angeschlagen werden; es wurde dieses Princip auch wirklich von den
Steinkohlengasfabrikanten nicht gänzlich vernachlässigt, indem einige Compagnien
Saugapparate an ihren Retorten anbrachten, die aber im Vergleich mit dem
Wassergas ihren Dienst nur sehr unvollkommen verrichten.
Die Erzeugung von Kohlensäure freien Wassergases ist ein Problem von großer
Wichtigkeit, welches bezüglich des neuen Leuchtgases alle Aufmerksamkeit
verdient. Die relative Menge der entstehenden Kohlensäure wechselt ohne Zweifel
je nach dem Hitzegrad, bei welchem die Zersetzung stattfindet, und
wahrscheinlich auch je nach der Schnelligkeit, womit das Wasser in die Retorten
eingelassen wird, so bedeutend (von 10,78 bis 4,72 Proc.), daß es durch
veränderte Umstände nicht unmöglich wäre, das Leuchtgas ganz frei von
Kohlensäure zu erhalten; die Menge derselben scheint in dem Maaße abzunehmen,
als die Temperatur zunimmt, doch konnte ich bisher die Bildung der Kohlensäure
nicht ganz verhüten; es ist daher nothwendig, ein wirksames Mittel zu besitzen,
sie aus dem Gasgemisch zu entfernen, ehe dasselbe in den Gasometer gelangt, weil
die Kohlensäure nicht nur als vollkommen unverbrennlich ganz unnütz ist, sondern
auch einen entschieden nachtheiligen Einfluß auf die Verbrennung des Leuchtgases
hat, indem sie die Flamme abkühlt und dadurch deren Leuchtkraft sehr verringert.
Kalkhydrat, sowohl in feuchtem als trockenem Zustand, ist für die Entfernung
dieser Kohlensäure ganz unwirksam, weil der zuerst gebildete kohlensaure Kalk
die weitere Berührung zwischen dem Gas und dem reinigenden Agens verhindert. Ich
empfehle daher das Aetznatron, durch Vermischen von gebranntem Kalk mit einer
Auflösung von Soda bereitet, als ein sehr wirksames und wohlfeiles
Reinigungsmittel, wenn es folgendermaßen angewendet wird: – Man löse 1
Cntr. Soda in nicht weniger als 120 Gallons (1200 Pfd.) Wasser (in diesem
Verhältniß auch für kleinere Mengen) auf, setze 70 oder 80 Pfd. gebrannten Kalk
zu, menge das Ganze wohl durcheinander und bringe es dann in den
Reinigungsapparat, worin es von Zeit zu Zeit gut umgerührt werden muß; nachdem
etwa 8000 Kubikfuß Gas hindurchpassirt sind, läßt man die Mischung auslaufen und
in einem passenden Gefäß sich setzen, aus welchem dann die über dem Bodensatz
von kohlensaurem Kalk stehende klare Flüssigkeit in den Behälter gepumpt werden muß, welcher den
Reinigungsapparat speist, in welchem Behälter ihr dann wieder eben so viel Kalk
zugesetzt wird wie vorher. Es geht hierbei wenig oder kein Natron verloren, weil
es lediglich den Dienst eines Ueberträgers der Kohlensäure vom Gas auf den Kalk
verrichtet. Der Bodensatz von kohlensaurem Kalk kann zwischen jeder Operation
beseitigt werden. Die Kosten der Reinigung nach dieser Methode würden höchstens
3/4 Pence per 1000 Kubikfuß betragen.
–––––––––––
Folgender Versuch wurde mit dem in besagter Weise gefüllten
Reinigungs-Apparat angestellt, jedoch nur 75 Pfd. Soda angewandt:
Sechster Tag.
Cntr.
Pfd.
Harz
2
7
Steinkohle 1 1/2
1 1/2
0
Holzkohle
0
10
Kalk etc.
1/4
0
Wasser
1/2
6 1/2
rückständiges Oel
8,75 Gallons
Gas
3090 Kubikfuß
„ auf 112 Pfd.
Harz
1520
„
Erzeugungskosten des Gases.
Shill.
Pence
Harz
2
Cntr. 7 Pfd. à 3
Shill. 6 Pence
7
2 1/2
Steinkohle
1
1/2 „
0 „ à
6 „
per Tonne
0
5 1/4
Holzkohle
0 „
10 „
0
2 1/2
Reinigung
0
2
––––––––––
8
0 1/4
Shill. Pence
Abzuziehen 8,75 Gall. Oel à 7 Pence
5 1
1/4
„ Faß
0 5
––––––––––
5
6 1/4
––––––––––––
2
6
Folglich kosten 1000 Kubikfuß
= 9 1/2 Pence.
In 100 Raumtheilen ist das Gas
zusammengesetzt aus:
ölbildendem Gas
8,22
leichtem Kohlenwasserstoff
31,09
Wasserstoff
42,06
Kohlenoxyd
15,04
Kohlensäure
3,59
––––––
100,00
Es ist daher klar, daß, während die Kohlensäure durch dieses Verfahren, wenn
genug Aetznatron angewandt und das Gas mit einer großen Oberfläche desselben in
Berührung gebracht wird, leicht vollständig entfernt werden kann, die Qualität
des Gases bei seinem Durchgang durch die Flüssigkeit nicht im Geringsten leidet,
wie dieß der größere Procentgehalt an ölbildendem Gas in obiger Analyse
beweist.
Aus folgender Tabelle ersieht man die Menge und Zusammensetzung des bei den
Versuchen des ersten, zweiten, dritten und sechsten Tages erhaltenen Gases, nach
seiner eben beschriebenen vollkommenen Reinigung.
1ster Tag
2ter Tag
3ter Tag
6ter Tag
Durchschnitt.
Volum des
aus 1 Cntr. Harz erzeugtenGases in Kubikfußen
1300
1406
1841
1465
1503
Zusammensetzung des Gases
in
100 Raumtheilen ölbildendes
Gas leichter
Kohlenwasserstoff Wasserstoff Kohlenoxyd
8,2718,7642,0330,93
7,9445,0637,59 9,41
7,7822,7950,2719,16
8,5332,2543,6215,60
8,1329,7143,3818,78
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
Um einen praktischen Vergleich zwischen dem theilweise gereinigten
Kohlenwasserstoffgas und dem Manchester Steinkohlengas, wie es der Stadt
geliefert wird, anzustellen, wurde letzteres von einem Hause in der Nähe der
Fabrik der HHrn. Clarke in das für die Prüfung der
Leuchtkraft von Gasen besonders bestimmte Local geleitet. Mittelst einer
einfachen Vorrichtung konnte jedes Gas durch einen Gasmesser geleitet werden,
welcher, eine Minute lang beobachtet, ihre Konsumtion per Stunde anzeigte. Es wurde immer dafür gesorgt, das eine Gas
vollständig aus dem Gasmesser zu verdrängen, ehe man die Leuchtkraft des andern
bestimmte. Folgendes waren die erhaltenen Resultate:
Erster Versuch.
Druck der Gase, 7/8 Zoll.
Consumtion per Stunde, äquivalent
dem Licht einer Sechser-Compositions-Kerze.
Manchester Steinkohlengas.
7 1/2 Zehntel eines Kubikfußes.
Kohlenwasserstoffgas.
7 1/4 Zehntel eines Kubikfußes.
Zweiter Versuch.
Druck der Gase, 1 Zoll.
Consumtion in der Stunde, äquivalent dem Licht einer
Sechser-Compositions-Kerze.
Manchester Steinkohlengas.
8 Zehntel eines Kubikfußes.
Kohlenwasserstoffgas.
7 3/4 Zehntel eines Kubikfußes.
Diese Methode den relativen Werth der zwei Gase zu bestimmen, schien mir indeß
nicht ganz fehlerfrei zu seyn, weil einige der in dem Steinkohlengas enthaltenen
leichtern Kohlenwasserstoffe bei ihrem Durchgang durch die sehr lange kalte
Röhrenleitung zwischen der Gasanstalt und dem zu beleuchtenden Zimmer
möglicherweise condensirt werden konnten; ein Umstand, der das
Kohlenwasserstoffgas, welches eine viel kürzere Röhre zu durchlaufen hatte, in
Vortheil gesetzt hätte. Ich verschaffte mir daher eine Probe des
Steinkohlengases aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Gasanstalt an der St.
Georges-Road Station und unterzog sie der Analyse. Sie lieferte mir
folgende Zahlen, welche ich mit der durchschnittlichen Zusammensetzung des
Kohlenwasserstoffgases vor und nach seiner Reinigung zusammenstellte.
ManchesterSteinkohlengas
Kohlenwasserstoffgas vorder Reinigung.
Kohlenwasserstoffgasnach der
Reinigung.
ölbildendes Gasleichter
KohlenwasserstoffWasserstoffKohlenoxydKohlensäureStickstoff
5,5040,1245,74 8,23 0,41Spur
7,4126,5040,2718,55 7,27Spur
8,1329,7143,3818,78–Spur
100,00
100,00
100,00
Da die Leuchtkraft des Steinkohlen- sowohl als des Harzgases beinahe
ausschließlich von der Menge ihrer durch rauchende Schwefelsäure condensirbaren
Bestandtheile abhängt, welche fast in allen Gas-Analysen unter der etwas
ungeeigneten Benennung „ölbildendes Gas“ erscheinen, so
geht der Vorrang des Kohlenwasserstoffgases über das Manchester Steinkohlengas
aus obiger Vergleichung genugsam hervor; es fragt sich aber noch, von welcher
Beschaffenheit die Substanzen sind, welche das ölbildende Gas in jeder Probe
bilden, und die Beantwortung dieser Frage war daher nöthig, um endgültig über
die relative Güte der beiden Gase sich aussprechen zu können.
Die Leuchtkraft der in obiger Analyse unter der Benennung „ölbildendes
Gas“ zusammengruppirten Kohlenwasserstoffe hängt direct von dem
Gewicht des in einem gegebenen Volum enthaltenen Kohlenstoffs ab; durch
Ermittelung der Kohlensäure-Mengen, welche dieser Antheil der zwei Gase
bei der Detonation mit überschüssigem Sauerstoff liefert, läßt sich folglich ihr
relativer Werth leicht berechnen. Meine Versuche führten zu folgendem
Verhältniß:
Leuchtkraft gleicher Volume der ölbildenden Gase.
Das ölbildende Gas des Manchester Steinkohlengases verhält
sich:
ölbildenden Gas des Kohlenwasserstoffs = 3,62 :
2,8.
Die ölbildenden Bestandtheile im Manchester Steinkohlengas haben sonach einen
höheren Werth als dasselbe Volum des im Kohlenwasserstoffgas enthaltenen
ölbildenden Gases, was also bei Berechnung des relativen Werths der beiden Gase
berücksichtigt werden muß.
Obiger Proportion gemäß ist der wahre Werth der 5,5 Procente ölbildenden Gases
7,11; daher stellt sich die Leuchtkraft des durchschnittlichen
Kohlenwasserstoffgases zum Manchester Steinkohlengas wie folgt:
I. Relative Leuchtkraft des ungereinigten
Kohlenwasserstoffgases und Manchester Steinkohlengases:
Kohlenwasserstoffgas.
Manchester Steinkohlengas.
7,41
7,11
oder 100
95,90
II. Relative Leuchtkraft des gereinigten
Kohlenwasserstoffgases und Manchester Steinkohlengases:
Kohlenwasserstoffgas.
Manchester Steinkohlengas.
8
7,11
oder 100
88,90
welche Zahlen die durch die früheren Versuche über die
Leuchtkraft der beiden Gase erhaltenen Resultate genau bestätigen.
Obige Thatsachen beweisen, daß 1000 Kubikfuß Kohlenwasserstoffgas vor der Reinigung gleich sind 1042 Kubikfuß des
Manchester Steinkohlengases, und 1000 Kubikfuß Kohlenwasserstoffgas nach der Reinigung äquivalent sind 1125 Kubikfuß des
Manchester Kohlengases; ferner daß bei den gegenwärtigen Marktpreisen der für
jenes erforderlichen und dabei erzeugten Artikel 1000 Kubikfuß
durchschnittlichen Kohlenwasserstoffgases vor der
Reinigung, abgesehen von Zinsen, Steuern, Miethe und Abnutzung der
Apparate, zu den Kosten von 9 1/4 Pence bis 1 Shill. 1 1/2 Pence je nach der
Betriebsart erzeugt werden können, während 1000 Kubikfuß desselben Gases in gereinigtem Zustande auf 10 1/4 Pence bis 1 Shill. 2
1/4 Pence zu stehen kommen.
Zwischen ungereinigtem Steinkohlengas und ungereinigtem Kohlenwasserstoffgas muß
jedoch ein Unterschied gemacht werden; das erstere enthält viele schädliche
Bestandtheile, welche es ganz unanwendbar machen; das letztere hingegen hat
keinen schädlichen Bestandtheil, nur ist seine Leuchtkraft durch die Gegenwart
von Kohlensäure vermindert.
Auch ergibt sich, daß eine mäßige Hitze geeigneter ist, um gutes
Kohlenwasserstoffgas ökonomisch zu gewinnen, als eine stärkere, welche, obschon
sie viel mehr Gas erzeugt, dieß auf Kosten des Harzöles thut, wovon man viel
weniger erhält, wodurch dann das Gas viel höher zu stehen kommt, während auch
seine Güte darunter etwas leidet. Dieß ist aus den Versuchen des 1sten, 2ten und
6ten Tages zu ersehen, an welchen eine mäßigere Hitze angewandt wurde, als am
3ten, 4ten und 5ten Tag, wo die Hitze viel höher war; obgleich die Ausbeute an
Gas beträchtlich geringer war als an den letztern Tagen, war es doch an Qualität
etwas besser, und da das Ergebniß an Oel viel größer war, verminderten sich die
Kosten des Gases in diesem Verhältniß.
Es scheint mir ein Irrthum zu seyn, daß man glaubt für das Kohlenwasserstoffgas
sey eine andere Form der Brenner erforderlich als für Steinkohlengas, denn ich
konnte keinen Unterschied in der Leuchtkraft jenes Gases finden, wenn
Steinkohlengasbrenner anstatt der gewöhnlich für Kohlenwasserstoffgas
angewandten Brenner verwendet wurden; möglich wäre es indessen, daß, wenn das
Gas viel Kohlensäure enthält, ein weiterer Brenner erforderlich ist. Eine
sorgfältige Bestimmung der specifischen Gewichte des Kohlenwasserstoff-
und Manchester Steinkohlengases, welche ich hier beifüge, zeigt, daß sie in
dieser Hinsicht nicht wesentlich differiren und bestätigt also meine Meinung, daß, wenn das
Gas gehörig bereitet ist, keine anderen Brenner dafür erforderlich sind.
Specifisches Gewicht.
Kohlenwasserstoffgas
vor der Reinigung
0,65886.
Manchest. Steinkohleng.
0,52364
nach
„
0,59133.
Schließlich bemerke ich, daß das neue Kohlenwasserstoffgas wegen der Reinheit
seiner Zusammensetzung und da es frei von allen Stoffen ist, welche während
seiner Verbrennung den Mödeln, Waaren etc. nachtheilige Verbindungen erzeugen
können, große Vorzüge vor dem Steinkohlengas besitzt, das stets mehr oder
weniger Schwefelkohlenstoff enthält, eine flüchtige Substanz, von welcher man es
durch die Reinigungsmethoden weder ganz noch theilweise zu befreien vermag und
die während der Verbrennung des Gases schweflige Säure erzeugt, jene Verbindung,
welcher wahrscheinlich alles durch Steinkohlengas hervorgebrachte Unheil
zuzuschreiben ist. Der Geruch des Kohlenwasserstoffgases ist hinlänglich stark,
um, wenn es irgendwo austritt, es anzuzeigen, und bei weitem kein so widriger,
wie derjenige des Steinkohlengases, für manche Personen sogar ein angenehmer,
während das Verfahren das neue Leuchtgas zu bereiten so einfach ist, daß es
jeder verständige Mensch gleich auf das erstemal auszuführen vermag.Man arbeitet also in England ernstlich darauf hin, das Steinkohlengas,
welches niemals vom Schwefelkohlenstoff vollständig gereinigt werden
kann, und daher bei seiner Verbrennung stets die den gefärbten Zeugen,
den Pflanzen etc. so nachtheilige schweflige Säure bilden muß, durch ein
anderes Leuchtgas zu ersetzen. White hat zu
diesem Zweck das Princip des Selligue'schen
Wassergases auf die Harzgasbereitung angewandt; in Deutschland wurde das
Problem durch Pettenkofer's Holzgas
(polytechn. Journal Bd. CXXI S.
141) auf eine für alle holzreichen Gegenden ökonomischere
Weise gelöst.A. d. Red.
Manchester, 23. Juni 1851.