Titel: | Ueber Leuchtgasbereitung; von Dr. E. Frankland, Prof. der Chemie in Manchester. |
Autor: | Edward Frankland [GND] |
Fundstelle: | Band 125, Jahrgang 1852, Nr. LXXXII., S. 345 |
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LXXXII.
Ueber Leuchtgasbereitung; von Dr. E. Frankland, Prof. der Chemie in
Manchester.
(Schluß von S. 271 des vorhergehenden
Heftes.)
Frankland, über Leuchtgasbereitung.
IV. Anwendung des White'schen Processes
auf gewöhnliche Steinkohle und Cannelkohle.
Die folgenden Versuche wurden an demselben Orte und mit denselben Apparaten gemacht,
deren man sich bei der Anwendung des Processes auf Harz bedient hatte (polytechn.
Journal Bd. CXXII S. 120). Um einen genauen
Vergleich der von den verschiedenen Steinkohlensorten bei der einfachen
Destillation, wie sie bei dem gewöhnlichen Gasbereitungsproceß angewandt wird,
gelieferten Resultate mit den bei denselben Kohlensorten unter der Hinzuziehung der
Wassergase erhaltenen, möglich zu machen, wurde jede Steinkohle zuerst für sich
destillirt, und dann nach der White'schen Methode
behandelt, wobei jedesmal gleiche Quantitäten Kohle genommen wurden. Es wurden bei
diesen Versuchen kleinere Mengen von Gas, als bei den Versuchen mit Harz gebildet,
und es konnten daher durch Beimischung der vor dem Beginne eines jeden Versuches
zwischen der Retorte und dem Gasbehälter in den kleinen Reinigungsapparaten
enthaltenen Gase leicht Fehler entstehen. Um diese Fehler zu vermeiden, wurde die
Capacität der genannten Gefäße gemessen und vor dem Anfange eines jeden Versuches
eine bedeutend größere Gasmenge als zu ihrer Füllung hingereicht hätte, und die
unter denselben Bedingungen wie das Gas des nachfolgenden Versuches dargestellt war,
durch den Apparat Hindurchgetrieben. Diese Methode, die Gefäße und Röhren zu
reinigen, wurde geprüft, indem man abwechselnd ähnliche Quantitäten von Wigan
Cannelgas und Wassergas hindurchstreichen ließ und die durch den Gasometer
angezeigte Anzahl von Kubikfußen bemerkte, welche verbraucht wurden, ehe die Flamme
eines an der zum Gasbehälter leitenden Röhre in der Nähe des letzteren angebrachten
Brenners die volle Leuchtkraft des in der Darstellung begriffenen Gases erreicht
hatte.
Nach Anwendung dieser Vorsichtsmaßregel wurde jeder Versuch begonnen, indem man eine
der vorher vollkommen rein gemachten Retorten mit 1 Centner gewöhnlicher Steinkohle
oder Cannelkohle anfüllte, welche man fast gleichmäßig auf die obere und untere
Abtheilung vertheilte; der Verschluß wurde dann so schnell als möglich wieder
hergestellt und die Destillation entweder mit oder ohne Hinzufügung der Wassergase
so lange fortgesetzt, bis alle flüchtigen Stoffe aus der Steinkohlenretorte
ausgetrieben waren. Die Wassergase wurden wie gewöhnlich dargestellt, indem man
einen dünnen Wasserstrahl auf Holzkohle, die in einer besonderen Retorte bis zum
vollen Rothglühen erhitzt wurde, fallen ließ. Die Gase strömten dann mit einem
Ueberschuß an Wasserdampf in die untere Abtheilung der Steinkohleretorte, trieben
die in beiden Abtheilungen der letzteren gebildeten Gase rasch in die Vorlage und
veranlaßten bei ihrem Durchzug durch die Retorte die Bildung einer weiteren
Quantität von Wassergasen durch die Einwirkung des Wasserdampfs auf den
Steinkohlentheer und die Kohks. Die Production der Wassergase wurde in der Art
regulirt, daß sie am raschesten im Anfange des Versuches vor sich ging, und dann
gegen das Ende zu allmählich abnahm.
Zur Reinigung der Gase wurden nur zwei kleine Reinigungsgefäße benutzt, von denen das
eine feuchten, das andere trocknen Kalk enthielt. Bei der Fabrication in großem
Maßstabe sollte man zur Entfernung des Ammoniaks sowohl als des Schwefelwasserstoffs
Anstalten treffen – es ist übrigens unter den nach der neuen Methode
erhaltenen Gasen kein Bestandtheil, welcher von den gewöhnlich in allen Gaswerken
gebrauchten abweichende Reinigungsanstalten erforderte.
Die zur Prüfung der Leuchtkraft und zur Analyse angewandten Gasproben wurden auf
folgende Weise gesammelt. In dem Rohre, welches das Gas von den Reinigungsgefäßen
nach dem Gasbehälter leitete, wurde gerade vor seinem Eintritt in den Gasometer eine
Seitenröhre angebracht, welche zu einem zweiten graduirten Gasbehälter führte, der
80 Kubikfuß faßte. Der Zufluß des Gases in diesen Behälter wurde vermittelst eines
Hahnes so regulirt, daß von der ganzen in einer gewissen Zeit producirten Gasmenge
während dem Fortgange des Processes ein bestimmter Bruchtheil in denselben eintreten
konnte, so daß, wenn man z.B. eine 10 Procent betragende Probe haben wollte, 10
Kubikfuß Gas in diesen Behälter eintraten, während 90 Kubikfuß den Gasometer
passirten. Die abgezogenen Bruchtheile wechselten in den verschiedenen Experimenten
von 3 bis zu 10 Proc., allein sie wurden immer so groß genommen, als es die Größe
des Behälters thunlich machte; das Volum derselben wurde jedesmal bemerkt, und der
von dem Gasometer angezeigten Menge zugezählt. Diese Methode ist viel bequemer und genauer, als wenn
man einen großen Behälter anwendet und mit der ganzen Gasmenge operirt, da ein
großer Behälter, selbst wenn er bis zum äußersten Maaße herabgedrückt wird, immer
noch eine beträchtliche Quantität Gas von der vorigen Operation enthalten muß,
wodurch der Versuch fehlerhaft wird. Bei einem kleineren Behälter kann dieser
Rückstand leicht weggeschafft werden, indem man immer einige Kubikfuß des zur Zeit
erzeugten Gases gleichzeitig mit dem Ansammeln der ersten Portion der Probe
hindurchstreichen läßt.
Es wurde bei allen Versuchen eine verhältnißmäßig niedrige Temperatur angewandt, da
eine solche sowohl bei der Destillation der Steinkohlen für sich, als bei Zuziehung
der Wassergase, als die vortheilhafteste erfunden wurde, und man wird die bei den
Versuchen ohne die Wassergase erhaltenen Resultate selten niedriger finden, als die
anderer Experimentatoren.
Die Temperatur der Gase, wenn sie den Gasometer erreicht hatten wurde nicht höher,
als die der umgebenden Atmosphäre gefunden. Es wurde die größte Sorgfalt darauf
verwandt, Genauigkeit in den Resultaten und vollkommene Sicherheit in der
Vergleichung der für sich und der mit Zuziehung der Wassergase destillirten
Steinkohle zu erzielen. Alle Wägungen wurden vor meinen Augen gemacht, und jeder
Versuch wurde von Anfang bis zu Ende unter meiner persönlichen Leitung
ausgeführt.
Die Leuchtkraft wurde mit dem Bunsen'schen Photometer
geprüft und es wurden eine große Zahl von Versuchen mit einem von den HHrn.
Church und Mann, bei den City Gas Works,
London, verbesserten Instrumente gemacht. In einigen Fällen wurde auch die
Schattenprobe versucht. Die Größe des Brenners und der Druck des Gases wurden in den
meisten Fällen bemerkt, und die Bestimmung der Leuchtkraft wurde jedesmal dann
vorgenommen, wenn das Gas auf die vortheilhafteste Weise, nämlich ohne Flackern und
ohne Neigung zur Bildung von Rauch verbrannte. Selbst bei der größten Sorgfalt sind
indessen derartige Versuche gewissen Fehlern unterworfen, welche auf dem
unregelmäßigen Abbrennen der Wallrathkerzen beruhen, und wodurch die Resultate nur
approximativ richtig werden. Die Abhängigkeit von dem Eintritt dieser Störungen ist
freilich durch die von King und Wright vorgeschlagene schöne Methode, der Kerze einen Gasstrom zu
substituiren, sehr vermindert worden, allein die Unmöglichkeit, den
Substanzverbrauch des Kerzenlichtes in dem Augenblick genau zu bestimmen, in welchem ihm der
Gasstrom gleich gemacht wird, läßt die Versuche immer noch kleinen Ungenauigkeiten
unterliegen. Die folgenden Resultate sind alle auf die Lichtstärke einer
Wallrathkerze, von welcher stündlich 120 Grains abbrennen, reducirt, und der
Schätzung der ganzen von einem gegebenen Gasvolum gelieferten Lichtmenge wurde eine
dieser Kerzen bei 10stündigem Brennen als Einheit zu Grunde gelegt. Wenn daher
angegeben ist, daß die Totalquantität des aus 1 Centner Steinkohle erzeugten Gases,
mit einem Verbrauch von 5 Kubikfuß in der Stunde verbrannt, 546 Kerzen gleichkomme,
so soll damit gesagt seyn, daß das von dem Gase gelieferte Licht gleich sey der von
546 Wallrathkerzen, von denen jede 10 Stunden, mit einem Verbrauch von 120 Grains
die Stunde brennt, erhaltenen Lichtmenge.
Die Resultate dieser Versuche sind im Folgenden übersichtlich zusammengestellt:
I. Wigan Cannelkohle (Ince Hall),
ohne die Wassergase.
Aus 1 Centner der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 20 Minuten 545 Kubikfuß Gas
gewonnen. Das Gewicht der zurückgebliebenen Kohks betrug 74 Pfund. Die Versuche über
die Leuchtkraft des Gases wurden mit einem Verbrauch von verschieden großen Volumen
in derselben Zeit und mit verschiedenen Brennern angestellt; der Druck wurde
jedesmal bemerkt.
Schattenprobe.
2 Kubikf. d. St.
3 Kubikf. d. St.
4 Kubikf. d. St.
5 Kubikf. d. St.
0,5 Kubikfuß
die Stunde
Fish-tailFish-tail ist die Bezeichnung für
den Brenner, von der fischschwanzähnlichen Form der
Flamme. Nr. I
Fish-tail
Nr. I.
Fish-tail
Nr. II.
Fish-tail
Nr. II.
= 1 Kerze.
Druck 0,2''
Druck 0,4''
Druck 0,6''
Druck 0,5''
= 8,77 Kerzen.
= 13,9 Kerzen.
= 18,0 Kerzen.
= 22,1 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge, zu 5 Kubikfuß die Stunde verbrannt, gelieferte Licht =
240,8 Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases betrug:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
10,81
entsprechend 15,13
ölbild.
Gases
58,05 =
81,27
Kubikfuß
ölb. Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
41,99
225,48
Wasserstoffgas
35,94
193,00
Kohlenoxydgas
10,07
54,07
Kohlensäure
1,19
6,39
Stickstoff und Sauerstoff
Spuren
WasserdampfEs wurde unausführbar gefunden, die in jedem Gase bei seinem
Durchgang durch den Gasometer enthaltene Menge Wasserdampf zu
bestimmen, da sowohl die Temperatur des Gases, als auch der Grad
seiner Sättigung während der Dauer eines jeden Versuches
Veränderungen unterworfen waren) es wurde deßhalb für die in jedem
Falle anwesende Menge von Wasserdampf der mittlere Werth von 1,47
Proc. angenommen. Obgleich diese Zahl nicht absolut genau ist, so
ist ihre Genauigkeit doch für alle praktischen Zwecke
ausreichend.
8,01
––––––––
––––––
100,00
545,00.
Die von 1 Volum der durch rauchende Schwefelsäure condensirbaren Kohlenwasserstoffe
gebildete Kohlensäure = 2,8 Volum.
II. Wigan Cannelkohle mit den
Wassergasen.
Es wurden aus 112 Pfd. der Cannelkohle in 3 Stunden 20 Minuten 806 Kubikfuß Gas
gewonnen. Das Gewicht der zurückgebliebenen Kohks betrug 68 Pfd. Die Leuchtkraft des
Gases gab folgende Werthe:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die
St.
3 Kubikf. die
St.
4 Kubik. die St.
5 Kubikf. die St.
0,575 Kubikf.
Fish-tail Nr. II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
IV.
die Stunde
Druck
0,7''
Druck 0,5''
Druck 0,6''
Druck 0,5''
= 1 Kerze.
= 8,6 Kerzen.
= 13,7 Kerzen.
= 15,8 Kerzen.
= 20,0 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge, bei 5 Kubikfuß in der Stunde, gelieferte Licht = 322,4
Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases betrug:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
10,55
entsprechend 13,72
ölbild. Gases
83,77 =
108,9 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffes
27,20
215,97
Wasserstoffgas
47,39
376,28
Kohlenoxydgas
14,86
117,99
Kohlensäure
0,00
–
Sauerstoff und Stickstoff
Spuren
Wasserdampf
11,99
–––––––
––––––
100,00
806,00.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe gab 2,60 Volume Kohlensäure.
Nach diesen Resultaten ergibt sich bei der Anwendung der Wassergase eine Zunahme:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
der Leuchtkraft um
81,6
Kerzen
1632 Kerzen
33,9
des ölbildenden Gases
um 27,63 Kubikf.
552,6 Kubikf.
34,0
der ganzen Gasmenge
um 261,00
„
5220,0 „
47,9
I. Boghead CannelkohleDie procentische Zusammensetzung dieser vorzüglichen Cannelkohle ist nach dem
Mittel aus zwei von meinem Assistenten, Hrn. Russell, sorgfältig ausgeführten
Analysen folgende:Kohlenstoff 65,34Wasserstoff 9,12Sauerstoff 5,46Stickstoff 0,71Schwefel 0,15Wasser 0,54Asche 18,68––––––100,00., ohne die Wassergase.
(Erster Versuch.)
Es wurden aus 112 Pfd. der Cannelkohle in 2 Stunden 55 Minuten 662 Kubikfuß Gas
erzeugt. Das Gewicht der zurückgebliebenen Kohks betrug 36 Pfd. Die zur Bestimmung
der Leuchtkraft bei diesem Versuche angewandten Fish-tail-Brenner waren sehr klein, und besonders für dieses
reichhaltige Gas verfertigt.
Schattenprobe.
1 Kubikf. die St.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
0,325 Kubikf.
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
Winfield's
die
Stunde
Druck 0,9''
Druck 1,2''
Druck 0,6''
Buttonbrenner
= 1
Kerze.
= 6,48 Kerzen.
= 14,4 Kerzen.
= 25,7 Kerzen.
= 52,6 Kerzen.
Das bei 3 Kubikfuß in der Stunde von der ganzen Gasmenge gelieferte Licht = 567
Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases ist folgende:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
24,50
entsprechend 31,11
ölbild.
Gases
159,7 =
202,8 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
58,38
380,8
Wasserstoffgas
10,54
68,8
Kohlenoxydgas
6,58
42,9
Kohlensäure
0,00
Wasserdampf
9,8
––––––
–––––
100,00
662,0.
1 Vol. der durch rauchende Schwefelsäure condensirbaren Kohlenwasserstoffe gab 2,54
Vol. Kohlensäure.
II. Boghead Cannelkohle mit den
Wassergasen.
Aus 112 Pfd. der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 1908 Kubikfuß Gas gewonnen. Es
blieben 37 1/2 Pfd. Kohks zurück. Die Versuche über die Leuchtkraft des Gases gaben
folgende Resultate:
Schattenprobe
2 Kubikf. d. St.
3 Kubikf. d. St.
4 Kubikf. d. St.
5 Kubikf. d. St.
8 Kubikf.
d. Stunde
0,420 Kubikf.
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
Winfield's
die Stunde
Nr.
I.
Nr.
II.
Nr.
IV.
Nr.
IV.
Brenner
= 1 Kerze.
Druck 0,3''
Druck –
Druck 0,4''
Druck 0,6''
50,6
= 11,2 Kerzen.
= 20,0 Kerzen.
= 20,0 Kerzen.
= 29,7 Kerzen.
Kerzen.
Das von der gesammten Gasmenge bei 3 Kubikfuß in der Stunde gelieferte Licht = 1068,4
Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases betrug:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
14,12
entsprechend 19,84
ölbild. Gases
265,5 =
373
Kubikfuß
ölb. Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
22,25
418,2
Wasserstoffgas
45,51
855,5
Kohlenoxydgas
14,34
269,6
Kohlensäure
3,78
71,0
–––––––
Wasserdampf
28,2
100,00
––––––
1908,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe gaben 2,81 Vol. Kohlensäure.
Der durch die Anwendung der Wassergase erzielte Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft betrug
501,4
Kerzen
10028
Kerzen
88,4
ölbildendem Gase
170,2
Kubikf.
3404
Kubikf.
85,9
erzeugtem Gase
1246,0
„
24920
„
188,2.
Es war bei diesem Versuche unmöglich, in der mit der Steinkohlenretorte verbundenen
Wassergasretorte mehr als die Hälfte der nöthigen Quantität Wassergase zu erzeugen,
und es mußte daher eine zweite Wassergasretorte angebracht werden. Diese gab
indessen ihr Gas, anstatt in die Steinkohlenretorte, gleich in die Vorlage ab,
wodurch sowohl die in der schnellen Wegschaffung der leuchtenden Gase aus der
Steinkohlenretorte bestehende vorteilhafte Function der Wassergase beschränkt, als
auch die Entfernung einer beträchtlichen Menge Kohlensäure verhindert wurde, welche,
wie aus den Resultaten des Photometers hervorgeht, die Leuchtkraft wesentlich
verminderte.
Ich habe seitdem Gelegenheit gehabt, den Versuch mit einem neuen Apparat zu
wiederholen, der aus einer Steinkohlen- und zwei Wassergasretorten bestand,
wobei die letzteren ihr Gas in die untere Abtheilung der Steinkohlenretorte abgaben.
Die übrigen Bedingungen des Versuches waren dieselben wie vorher.
Boghead Cannelkohle. (Zweiter Versuch.) Es wurden aus 112
Pfd. Cannelkohle in 3 Stunden 15 Minuten 2586 Kubikfuß Gas gewonnen. Die Leuchtkraft
des Gases war bei:
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
5 Kubikf. d. St.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr.
IV.
Fish-tail Nr.
IV.
Leslie's Brenner.
= 6
Kerzen.
= 10,1 Kerzen.
= 15,1 Kerzen.
= 17,9 Kerzen.
= 20,0 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge bei 5 Kubikfuß in der Stunde gelieferte Licht = 1034,4
Wallrathkerzen.
Der mit den Wassergasen erhaltene Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft betrug
467,4
Kerzen
9348
Kerzen
82,4
erzeugtem Gas
1924,0 Kubikf.
38480 Kubikf.
290,6.
Es wurden mit diesem Versuche keine Analysen des Gases verbunden, allein man
überzeugte sich sicher, daß das Gas nicht mehr als bloß Spuren von Kohlensäure
enthielt.
Wir sehen aus diesem Versuche, daß bei Anwendung der Boghead Cannelkohle alle unter
den Wassergasen vorhandene Kohlensäure während ihres Durchstreichens durch die
Steinkohlenretorte aus diesen entfernt wird, und daß aus 1 Tonne der Boghead
Cannelkohle die enorme Quantität von 51720 Kubikfußen eines Gases von großer
Leuchtkraft erzeugt werden kann. Der Versuch zeigt indessen nicht, wie man hätte
erwarten sollen, daß die vermehrte Quantität der durch die Steinkohlenretorte
getriebenen Wassergase auch einen geringeren Verlust an leuchtenden
Kohlenwasserstoffen als bei dem vorigen Versuche bedingt hätte; man bemerkt im
Gegentheil, wenn man die Resultate der beiden Versuche vergleicht, eine kleine
Abnahme der Leuchtkraft, verglichen mit der ganzen Menge des erzeugten Gases. Diese
Abnahme wird erklärlich, wenn man erwägt, daß der erste Versuch im Sommer, der
letzte aber bei starkem Frost angestellt wurde, während der Gasbehälter mit Schnee
bedeckt war, so daß das Gas eine Art von Eisprobe bestehen mußte; hierdurch wurde
eine kleine Verminderung der Leuchtkraft bewirkt, deren Ausdehnung wir weiter unten
ausführlicher betrachten werden.
I. Lesmahago Cannelkohle, ohne
Wassergase.
Es wurden aus 112 Pfd. der Cannelkohle in 3 Stunden 20 Minuten 531 Kubikfuß Gas
erzeugt. Das Gewicht der zurückgebliebenen Kohks war 54 1/4 Pfund. Die Leuchtkraft
des Gases ergibt sich aus folgenden Bestimmungen:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
4 1/2 Kubikf. d. St.
0,35 Kubikf.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr. III
Fish-tail Nr. III
in der Stunde.
Druck
0,6''
Druck
0,6''
Druck
0,5''
Druck
0,6''
= 1 Kerze.
= 12,1 Kerzen.
= 23,2 Kerzen.
= 28,7 Kerzen.
= 36 Kerzen.
Die ganze Gasmenge, 4 Kubikfuß die Stunde, lieferte das Licht von 381
Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases betrug:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
16,31
entsprechend 28,30
ölbild.
Gases
85,3 =
148 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
42,01
219,8
Wasserstoffgas
26,84
140,5
Kohlenoxydgas
14,18
74,2
Kohlensäure
0,66
3,4
Sauerstoff und Stickstoff
Spuren
Wasserdampf
7,8
–––––––
–––––
100,00
531,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe gab 3,47 Volume Kohlensäure.
II. Lesmahago Cannelkohle mit den
Wassergasen.
Aus 112 Pfd. der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 18 Minuten 1459 Kubikfuß Gas
erhalten. Die zurückbleibenden Kohks wogen 49 Pfund. Die Leuchtkraft des Gases
verhielt sich folgendermaßen:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
0,5 Kubikfuß
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
IV.
in der Stunde
Druck 0,5''
Druck 0,6''
Druck 0,6''
Druck 0,5''
= 1 Kerze.
= 9 Kerzen.
= 13,2 Kerzen.
= 19,1 Kerzen.
= 28,7 Kerzen.
Die ganze Gasmenge, zu 4 Kubikfuß in der Stunde verbrannt, lieferte das Licht von
696,7 Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases betrug:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
10,89
entsprechend 19,05
ölbild. Gases
156,5 =
2739 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
18,94
272,3
Wasserstoffgas
55,09
791,9
Kohlenoxydgas
15,02
215,9
Kohlensäure
0,06
0,9
––––––
Wasserdampf
21,5
100,00
––––––
1459,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe gab 3,50 Volume Kohlensäure.
Der durch die Wassergase bewirkte Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft betrug
315,7
Kerzen
6314
Kerzen
82,8
ölbildendem Gase
125,9
Kubikf.
2518
Kubikf.
85,1
erzeugtem Gase
928,0 „
18560 „
174,8.
I. Methyl Cannelkohle, ohne
Wassergase.
Aus 112 Pfd. der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 478 Kubikfuß Gas erhalten. Die
zurückgebliebenen Kohks wogen 51 Pfund, Ueber die Leuchtkraft des Gases wurden
folgende Resultate erhalten:
1 Kubikf. d. St.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
III.
= 3,7 Kerzen.
= 10,1 Kerzen.
= 17,4 Kerzen.
= 21,5 Kerzen.
= 27,8 Kerzen.
Die ganze Gasmenge, zu 5 Kubikfuß in der Stunde verbrannt, gab das Licht von 265,8
Kerzen.
Die Zusammensetzung des Gases war:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
14,48
entsprechend 18,53
ölbild. Gases
68,2 =
87,3
Kubikfuß
ölb. Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
38,75
182,5
Wasserstoffgas
33,32
156,9
Kohlenoxydgas
13,40
63,1
Kohlensäure
0,05
0,3
Stickstoff und Sauerstoff
Spuren
Wasserdampf
7,0
–––––––
–––––
100,00
478,0.
Die von 1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe erzeugte Menge von Kohlensäure
betrug 2,56 Volume.
II. Methyl Cannelkohle, mit den
Wassergasen.
112 Pfd. der Cannelkohle gaben in 3 Stunden 1320 Kubikfuß Gas. Das Gewicht der
zurückgebliebenen Kohks betrug 51 Pfd. Die Leuchtkraft des Gases war bei:
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikfuß die St.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
IV.
= 7,2 Kerzen.
= 10,7 Kerzen.
= 15,3 Kerzen.
= 21 Kerzen.
Die Leuchtkraft der ganzen Gasmenge, zu 5 Kubikfuß die Stunde verbrannt, war = 554,4
Kerzen.
Die Zusammensetzung des Gases war:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
11,06
entsprechend 14,05
ölbild. Gases
143,8 =
182,6
Kubikfuß
ölb. Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
22,89
297,8
Wasserstoffgas
45,58
592,7
Kohlenoxydgas
20,44
265,8
Kohlensäure
0,03
0,4
Stickstoff und Sauerstoff
Spuren
Wasserdampf
19,5
––––––
––––––
100,00
1320,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe bildete 2,54 Vol. Kohlensäure.
Der mit den Wassergasen erzielte Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft betrug
288,6
Kerzen
5772
Kerzen
108,6
ölbildendem Gase
95,3
Kubikf.
1906
Kubikf.
109,2
erzeugtem Gase
842,0 „
16840 „
176,2.
I. Newcastle Cannelkohle (Ramsays), ohne die
Wassergase.
Aus 112 Pfd. der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 25 Minuten 515 Kubikfuß Gas erzeugt.
Die zurückgebliebenen Kohks wogen 74 1/2 Pfd. Ueber die Leuchtkraft des Gases wurden
folgende Resultate erhalten:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
0,575 Kubikf.
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
II.
die Stunde
Druck 0,4''
Druck 0,5''
Druck 0,8''
Druck 0,8''
= 1 Kerze.
= 8,4 Kerzen.
= 11,9 Kerzen.
= 20,0 Kerzen.
= 24,5 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge, zu 5 Kubikfuß die Stunde verbrannt, gelieferte Licht
betrug 252,3 Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases war:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
9,68
entsprechend 16,94
ölbild. Gases
49,1 =
85,9 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
41,38
210,0
Wasserstoffgas
33,30
168,9
Kohlenoxydgas
15,64
79,4
Kohlensäure
0,00
Wasserdampf
7,6
––––––
–––––
100,00
515,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe bildete 3,50 Vol. Kohlensäure.
II. Newcastle Cannelkohle mit
Wassergasen.
112 Pfd. der Cannelkohle gaben in 3 Stunden 25 Minuten 751 Kubikfuß Gas und
hinterließen 74 Pfd. Kohks. Die Leuchtkraft des Gases verhielt sich wie folgt:
Schattenprobe.
2 Kubf. d. St.
3 Kubf. d. St.
4 Kubf. d. St.
5 Kubf. d. St.
6 Kubf. d. St.
0,725 Kubikf.
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
Fish-tail
die Stunde
Nr. II.
Nr. II.
Nr. II.
Nr. IV.
Nr. IV.
Druck 0,4''
Druck 0,6''
Druck 0,6''
Druck 0,8''
Druck 0,7''
= 1 Kerze.
= 5,8 Kerzen.
= 10,3 Kerz.
= 14,1 Kerz.
= 18,8 Kerz.
= 23,2 Kerz.
Die Leuchtkraft des ganzen Gases, zu 5 Kubikfuß in der Stunde verbrannt, = 282,3
Wallrathkerzen.
Die Zusammensetzung des Gases war:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
9,04
entsprechend 13,15
ölbild.
Gases
66,9 =
97,3 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
26,84
198,6
Wasserstoffgas
44,26
327,5
Kohlenoxydgas
19,39
143,5
Kohlensäure
0,47
3,4
––––––
Wasserdampf
11,3
100,00.
–––––
751,0.
Die Menge Kohlensäure, welche bei der Verbrennung von 1 Vol. der condensirbaren
Kohlenwasserstoffe gebildet wurde, war 2,91 Vol.
Hieraus ergibt sich, bei der Anwendung der Wassergase, ein Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft von
30
Kerzen
600
Kerzen
11,2
ölbildendem Gase von
11,4
Kubikf.
228
Kubikf.
13,3
erzeugtem Gase von
236,0
„
4720 „
45,8.
Die von dieser Kohle gelieferten Resultate sind sehr abweichend von denen, welche mit
demselben Material in den Western Gas Works, London, erhalten werden. Wright, der ausgezeichnete Techniker der Western Gas
Company, hat kürzlich eine mit großer Sorgfalt und Genauigkeit durchgeführte Reihe
von Versuchen über das daselbst erzeugte Gas angestellt, wobei er fand, daß das
Licht einer Flamme die 3 Kubikfuß Gas in der Stunde verbraucht, dem Lichte von
16,6–20 Kerzen gleichkomme, und meine eigene Untersuchung einer am 15. Juni.
1851 genommenen Probe des Gases der Western Company bestätigt Wright's Angaben vollkommen. Da ich bis jetzt
keine Gelegenheit hatte die praktische Untersuchung zu wiederholen, so kann ich mir
diese widersprechenden Ergebnisse nur erklären, indem ich annehme, daß die mir zur
Untersuchung zugeschickte Probe der Newcastle Cannelkohle von untergeordneter
Qualität war, oder daß bei meinem Versuche irgend ein mir unbekannter Umstand
störend einwirkte Man sollte annehmen, daß aus dieser Cannelkohle, wenn man dieselbe
Qualität nimmt, wie sie in den Gaswerken der Western Gas Company, Paddington,
verarbeitet wird, bei der Anwendung von Wassergasen wenigstens 29,000 Kubikfuß Gas
auf die Tonne, mit einer Leuchtkraft von wenigstens 20 Kerzen, bei einem Verbrauch
von 5 Kubikfuß die Stunde, müßten erhalten werden können.
I. Wigan Cannelkohle (Balcarres),
ohne die Wassergase.
Es wurden aus 112 Pfund der Cannelkohle in 3 Stunden 25 Minuten 522 Kubikfuß Gas
gewonnen; 68 1/4 Pfund Kohks blieben zurück. Die Versuche über die Leuchtkraft
hatten folgende Ergebnisse:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
0,675 Kubikf.
Fish-tail Nr
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
IV.
die Stunde
Druck 0,4''
Druck 0,5''
Druck 0,6''
Druck 0,6''
= 1 Kerze.
= 6 Kerzen.
= 10,9 Kerzen.
= 14,7 Kerzen.
= 19,9 Kerzen.
Die Leuchtkraft der Gasmenge, zu 5 Kubikf. die Stunde, = 207,8 Kerzen.
Von den aus der Wigan Cannelkohle mit und ohne die Wassergase dargestellten
Leuchtgasen wurden keine Analysen gemacht.
II. Wigan Cannelkohle (Balcarres),
mit den Wassergasen.
Aus 112 Pfund der Cannelkohle wurden in 3 Stunden 15 Minuten 775 Kubikfuß Gas
erhalten; es blieben 67 3/4 Pfd. Kohks zurück. Die Leuchtkraft des Gases verhielt
sich folgendermaßen:
Schattenprobe.
2 Kubikf. die St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
0,7 Kubikfuß
Fish-tail Nr.
I.
Fish-tail Nr.
III.
Fish-tail Nr.
III.
Fish-tail Nr. IV.
die Stunde
Druck 0,4''
Druck 0,4''
Druck 0,5''
Druck 0,6''
= 1 Kerze.
= 5,6 Kerzen.
= 9,5 Kerzen.
= 14,1 Kerzen.
= 19,1 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge, zu 5 Kubikfuß in der Stunde, gelieferte Licht = 296
Kerzen.
Mit den Wassergasen ergab sich ein Gewinn an:
auf den Centner
auf die Tonne
Procent
Leuchtkraft von
88,2
Kerzen
1764
Kerzen
42,4
erzeugtem Gase von
253
Kubikf.
5060
Kubikf.
48,8.
Newcastle Kohle (Pelton), ohne Wassergas.
Ich konnte die Resultate, welche diese Steinkohle bei der Behandlung mit den
Wassergasen gibt, nicht erhalten, weil der von mir deßhalb angestellte Versuch durch
eine schädliche Oeffnung, die an dem Apparat entstanden war, nutzlos wurde. Der mir
zur Verfügung stehende Vorrath von Kohle wurde dadurch so sehr erschöpft, daß zur
Wiederholung des Versuchs nicht genug übrig blieb. Die folgende Untersuchung des aus der Kohle ohne
die Zuziehung der Wassergase gewonnenen Productes ist indessen vielleicht doch nicht
ganz ohne Interesse.
Aus 112 Pfund der Steinkohle wurden 504 Kubikfuß Gas erhalten und es blieben 70 Pfd.
Kohks zurück. Folgendes sind die Ergebnisse in Bezug auf die Leuchtkraft des
Gases:
2 Kubikf. d. St.
3 Kubikf. die St.
4 Kubikf. die St.
5 Kubikf. die St.
6 Kubikf. die St.
Fish-tail Nr. I.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
II.
Fish-tail Nr.
IV.
Fish-tail Nr.
IV.
Druck
0,6''
Druck 0,6''
Druck 0,4''
Druck 0,4''
Druck 0,6''
= 4,6 Kerzen.
= 8,8 Kerzen.
= 12,15 Kerzen.
= 14,9 Kerzen.
= 17 Kerzen.
Das von der ganzen Gasmenge, zu 5 Kubikfuß die Stunde verbrannt, gelieferte Licht =
150,2 Kerzen.
Die Zusammensetzung des Gases ist:
in 100 Thln.
im Ganzen, Kubikfuß
Kohlenwasserstoffe und
ölbilden- des Gas
3,87
entsprechend 7,16
ölbild.
Gases
19,2 =
35,5 Kubikfuß ölb.
Gases
leichtes Kohlenwasserstoffgas
32,87
163,2
Wasserstoffgas
50,05
248,5
Kohlenoxydgas
12,89
64,0
Kohlensäure
0,32
1,6
Stickstoff und Sauerstoff
Spuren
Wasserdampf
7,5
–––––––
––––––
100,00
504,0.
1 Volum der condensirbaren Kohlenwasserstoffe bildete 3,70 Volume Kohlensäure.
V. Theorie des Vorgangs bei der neuen
Methode der Gasbereitung.
Diese Versuche mit Steinkohle geben uns in die neue Methode der Gasbereitung eine
viel vollständigere Einsicht als die früheren über das Harzgas, und bringen mehrere
für dieselbe sehr günstige Vorgänge zu unserer Kenntniß, welche ohne die Ausführung
der Versuche kaum hätten vorausgesagt werden können. Der erste und wichtigste dieser
Vorgänge ist, das Verschwinden der unter den Wassergasen vorhandenen Kohlensäure
während des Durchganges dieser Gase durch die Steinkohlenretorte. Dieses Verschwinden ist so
vollständig, daß das resultirende Gasgemenge in der That einen viel kleineren
Procentgehalt an Kohlensäure besitzt, als das bei der Destillation der Steinkohle
für sich gewonnene Gas. Der Umstand, daß die bei unseren Versuchen untersuchten Gase
vorher kleine, mit feuchtem und trocknem Kalke angefüllte Reinigungsgefäße passiren
mußten, kann hier nicht in Betracht kommen, da wir bei der Gaserzeugung aus Harz
gesehen haben, daß der in den Reinigungsgefäßen enthaltene Kalk zur Entfernung der
Kohlensäure fast nutzlos war, und daß selbst bei der Anwendung von caustischem
Natron immer noch 3,59 Proc. dieses Gases zurückblieben. Es geht hieraus mit
Gewißheit hervor, daß die Kohlensäure der Wassergase durch irgend einen, während
ihres Verweilens in der Steinkohlenretorte vor sich gehenden Proceß zerstört werde,
wodurch wir aller Mühe und Kosten für ihre Wegschaffung durch beliebige
Reinigungsmethoden überhoben werden. Es unterliegt kaum einem Zweifel, daß hierbei
die Entfernung der Kohlensäure auf ihrer Verwandlung in Kohlenoxydgas durch die
Einwirkung der in der Steinkohlenretorte enthaltenen kohlenstoffreichen Substanzen
beruhe, von denen wahrscheinlich die Kohks der wirksamste Bestandtheil sind, da sich
die flüchtigen Stoffe von den bei der Destillation des Harzes erzeugten, die ja, wie
wir gesehen haben, die Kohlensäure nicht wegschaffen können, nicht wesentlich
unterscheiden.
Ein anderer für diesen Proceß sehr günstiger Umstand ist die verhältnißmäßig kleine
Menge des dabei erhaltenen Kohlenoxydgases. Ein großes Verhältniß dieses Gases
würde, was die Quantität der bei seiner Verbrennung erzeugten Kohlensäure betrifft,
ebenso sehr zu verwerfen seyn, als ein hoher Procentgehalt an leichtem
Kohlenwasserstoffgas. Ein Blick auf die Zusammensetzung unserer Gase zeigt uns
indessen, daß die Menge der bei ihrer Verbrennung gebildeten Kohlensäure in allen
Fällen geringer ist, als die bei der Verbrennung eines gleichen Volums des aus
denselben Kohlen nach der gewöhnlichen Methode bereiteten Gases erhaltene, und in
einigen Fällen selbst kleiner, als die von einer reinen Steinkohlengasflamme von
gleicher Leuchtkraft erzeugte Quantität. Die folgende Tabelle gibt eine
vergleichende Uebersicht dieser Verhältnisse:
Gas.
Bei der Verbrennung von 100
Kubikfuß Gas
erzeugte Kohlensäure.
Von einer Flamme = 20 Kerzen in
1 Stunde
erzeugte Kohlensäure.
Ince Hall Cannelkohle
83,5
Kubikf.
3,76 Kubikf.
Dieselbe Kohle mit Wassergasen
69,5
–
3,47
–
Methyl Cannelkohle
89,3
–
3,32
–
Dieselbe Kohle mit Wassergasen
71,5
–
3,40
–
Ramsay's Newcastle Cannelkohle
90,9
–
3,64
–
Dieselbe Kohle mit Wassergasen
72,8
–
3,86
–
Lesmahago Cannelkohle
113,9
–
2,95
–
Dieselbe Kohle mit Wassergasen
72,1
–
3,02
–
Boghead Cannelkohle
127,2
–
2,96
–
Dieselbe Kohle mit Wassergasen
76,3
–
3,05
–
Die nach der neuen Methode bereiteten Gase würden die günstige Stelle, welche sie in
dieser Tabelle behaupten, nicht einnehmen können, wenn die ganze Menge, oder selbst
nur ein sehr großer Theil der Wassergase in der Holzkohlenretorte wäre dargestellt
worden. Die Wassergase bestehen, für sich dargestellt, aus Wasserstoffgas und
Kohlenoxydgas, vermischt mit Kohlensäure, deren Quantität, je nach der angewandten
Hitze und anderen Umständen, von 0 bis zu 15 Procent wechselt. Wenn der
Procentgehalt an Kohlensäure = 0 ist, so sind sich die Volume des Wasserstoffgases
und des Kohlenoxydgases gleich, und wir können daher bei unseren Versuchen, da wir
in den dabei gewonnenen Gasen schließlich keine ins Gewicht fallende Quantität von
Kohlensäure fanden, die in die Steinkohlenretorte eintretenden Gase als aus gleichen
Volumen Wasserstoff und Kohlenoxydgas zusammengesetzt betrachten. Wäre nun der durch
die Anwendung des neuen Processes auf irgend eine gegebene gewöhnliche oder
Cannelkohle in der Totalmenge des producirten Gases gewonnene Zuwachs bloß den in
der Holzkohleretorte gebildeten Wassergasen zuzuschreiben, so ist es klar, daß dann
der Gewinn an Kohlenoxydgas dem an Wasserstoffgas gleich seyn müßte; allein ein
Blick auf die analytischen Resultate zeigt uns, daß dieser Fall in keinem Beispiele
eintritt.
Bei der Boghead Cannelkohle betrug der Gewinn an:
Wasserstoff
786,9 Kubikfuß
Kohlenoxydgas
226,7
„
und der Gewinn an Wasserstoff verhält sich daher zu dem Gewinn
an Kohlenoxydgas wie 3,5 : 1.
Bei der Lesmahago Cannelkohle betrug die Zunahme an:
Wasserstoff
651,2 Kubikfuß,
Kohlenoxydgas
141,6
„
der Wasserstoff verhält sich also hier zu dem Kohlenoxydgase
wie 4,6 : 1.
Die Ince Hall Cannelkohle gab einen Zuwachs an:
Wasserstoff von
183,0 Kubikfuß
Kohlenoxydgas
von
63,9
„
und das Verhältniß der Wasserstoffmenge zu der des
Kohlenoxydgases ist daher hier wie 2,9 : 1.
Ramsay's Newcastle Cannelkohle lieferte einen Mehrbetrag an:
Wasserstoff von
158,7 Kubikfuß,
Kohlenoxydgas
von
64,2
„
Die Quantität des gewonnenen Wasserstoffs verhält sich demnach zu der des
Kohlenoxydgases wie 2,5 : 1.
Bei der Methyl Cannelkohle ergab sich ein Ueberschuß an:
Wasserstoff von
435,6 Kubikfuß,
Kohlenoxydgas
von
202,6
„
und es verhält sich also hier das Volum des Wasserstoffs zu
dem des Kohlenoxydgases wie 2,2 : 1.
Hieraus wird es klar, daß eine große Quantität der Wassergase durch die Einwirkung
des Wasserdampfs auf die kohlenstoffreichen Substanzen in der Steinkohlenretorte
gebildet werden muß, und daß das auf diesem Wege gewonnene Wassergas einen viel
größeren Procentgehalt an Wasserstoff besitzt, als das in der Holzkohlenretorte
producirte. Obgleich wir die Art der Wirkung, welche der Wasserdampf bei hohen
Temperaturen auf organische Substanzen ausübt, noch nicht hinreichend genau kennen,
um die Ursache dieses Ueberschusses an Wasserstoffgas mit Bestimmtheit angeben zu
können, so können wir kaum daran zweifeln, daß es von der Einwirkung des
Wasserdampfs auf die Kohlenwasserstoffe des Theers herrühre. Wie der Wasserdampf, in
Berührung mit Kohlenstoff, seinen Sauerstoff auf dieses Element übertragt und
Kohlenoxyd nebst einem gleichen Volum Wasserstoff bildet, so veranlaßt er auch bei
seiner Einwirkung auf eine Verbindung von Kohlenstoff und Wasserstoff die Bildung
von Kohlenoxydgas; er setzt aber zugleich, indem er dieses thut, nicht nur seinen
eigenen Wasserstoff, sondern auch den des Kohlenwasserstoffs in Freiheit. So kommt
es, daß die Volume des Kohlenoxyds und des Wasserstoffs nicht länger gleich bleiben
können, sondern das Volum des Wasserstoffs erreicht das Doppelte, das Dreifache,
oder selbst das Vierfache des Volums des Kohlenoxydgases.
Auf diese Weise enthalten die nicht leuchtenden Gase ein sehr großes Verhältniß von
Wasserstoffgas, welches, wie wir schon gezeigt haben, dem Kohlenoxydgas und dem
leichten Kohlenwasserstoffgas, wegen des verhältnißmäßig geringen Grades in welchem
ein gegebenes Volum davon die Atmosphäre verdirbt und die Zimmer, in denen es
verbrannt wird, erhitzt, bei weitem vorzuziehen ist.
VI. Ueber den Verlust des Gases an
leuchtenden Stoffen unter dem Einflusse der Kälte.
Es wurde angenommen, daß die mit dem neuen Proceß erzeugten Gase bis zu einem
gewissen Grade die Natur von mit Naphthalin beladenen Gasen hätten, und daß sie
daher bei längerem Verweilen in dem Gasbehälter und besonders unter dem Einflüsse
einer dem Gefrierpunkte nahen Temperatur viel von ihrer Leuchtkraft verlieren
würden. Da es von Wichtigkeit war, sich über die Erheblichkeit dieses Einwurfes
genau zu versichern, so ließ ich eine Probe des Boghead Kohlenwasserstoffgases in
einem Gasbehälter 48 Stunden hindurch über Wasser stehen, allein es fand sich nach
Verlauf dieser Zeit, daß die Leuchtkraft des Gases nicht im mindesten abgenommen
hatte. Außerdem wurden verschiedene Sorten des Gases mehrere Stunden lang der
Temperatur des schmelzenden Eises ausgesetzt. Der gewöhnlich hierbei eingehaltene
Weg, daß man das Gas durch eine gewundene und mit Eis umgebene Röhre streichen läßt,
ist beinahe unbrauchbar, da die Temperatur des Gases nur dann auf 0° gebracht
werden kann, wenn die Röhre einen unbequemen Grad von Länge erreicht, und wenn der
Gasstrom sehr langsam ist. Werden hierbei auch einige Kohlenwasserstoffe condensirt,
so haben sie nicht Zeit sich vollständig abzusetzen, sondern es bleibt ein Theil
davon suspendirt und wird fortgeführt, bis er beim Austreten aus dem Kälteapparat
durch die höhere Temperatur wieder gasförmig wird. Um diese Fehlerquellen zu
vermeiden, wandten wir bei unseren Versuchen einen Apparat an, welcher gestattete,
das Volum des mit Wasserdampf gesättigten Gases bei 15,5° C. genau zu messen
und das Gas dann ohne Verlust in den Abkühlungsraum zu bringen, wo es wenigstens
eine Stunde lang einer Temperatur von 0° ausgesetzt wurde. Darauf brachte man
das Gas wieder in den Meßraum des Apparates zurück, wobei der Druck dem der äußeren
Atmosphäre immer gleich gehalten wurde, und sobald es sich wieder vollständig mit
Wasserdampf gesättigt hatte, wurde sein Volum bei 15,5° abermals gemessen.
Die Differenz der beiden Messungen gab den im Abkühlungsraume erlittenen Verlust an
Kohlenwasserstoffen. Ich habe nicht alle Gase dieser Operation unterworfen, aber es
wurde eine hinreichende Anzahl derselben auf diese Weise geprüft, um zeigen zu
können, daß die mit dem neuen Proceß dargestellten, weit entfernt unter dem Einfluß
der Kälte mehr leuchtende Stoffe zu verlieren, als die entsprechenden, nach
gewöhnlicher Methode mit Steinkohle allein erzeugten, in allen Fällen weniger
einbüßen, als diese. Folgendes sind die Ergebnisse dieser Versuche.
Die Menge der aus 100 Kubikfußen Gas bei 0° condensirten Kohlenwasserstoffe
betrug bei der:
Boghead Cannelkohle
4,42 Kubikfuß
Deßgleichen mit den
Wassergasen
0,24
„
Methyl Cannelkohle
0,33
„
Deßgleichen mit den Wassergasen
0,07
„
Ince Hall Cannelkohle
0,37
„
Es ist zweifellos, daß alle Sorten von Steinkohlengas bei 0° etwas von ihren
leuchtenden Bestandtheilen verlieren, allein die verhältnißmäßig größten Verluste
werden im Allgemeinen diejenigen Gase erleiden, welche an Kohlenwasserstoffen am
reichsten sind; daher ist es vortheilhaft, solche Gase zu verdünnen, um dadurch den
Dämpfen dieser Kohlenwasserstoffe mehr Raum zu geben, und so ihre Kondensation zu
verhindern. Dieser Vortheil zeigt sich am schlagendsten in dem Verhalten des
Bogheadgases mit und ohne die Wassergase, wenn es der Kälte ausgesetzt wird. Bei dem
Lesmahagogase würde der Unterschied wahrscheinlich noch auffallender seyn, da man
bei der viel größeren Dichtigkeit seiner Kohlenwasserstoffe erwarten kann, daß es,
im reinen Zustande der Einwirkung der Kälte unterworfen, eine große Menge derselben
verlieren muß.
VII. Untersuchung der Gassorten, welche
die Compagnien in London und Manchester dem Publicum liefern.
Ich habe, zum Zwecke einer Vergleichung mit den obigen Versuchen, die von der
Manchester Corporation und mehreren Londoner Gascompagnien dem Publicum gelieferten
Gassorten analysirt. Die Proben sammelte ich in Manchester im Juni, und in London
den 15. Juli 1851 alle selbst; in einigen Fällen nahm ich sie aus dem Brenner des
Consumenten, in andern auf den Gaswerken selbst. Zwei der Londoner Compagnien
erlaubten mir die Leuchtkraft ihres Gases an Ort und Stelle mit dem Bunsen'schen Photometer zu bestimmen, für die andern Gase
wurde der Leuchtwerth aus den analytischen Resultaten abgeleitet. Die bei diesen
Versuchen verwandten Wallrathkerzen brannten nach meiner Schätzung mit einem
Verbrauch von 130 Grains Wallrath in der Stunde, und ich habe deßhalb die Resultate mit Zugrundelegung des
Normalverbrauchs von 120 Grains in der Stunde corrigirt.
Die Namen der Compagnien, welche die untersuchten Gase lieferten, führe ich aus
begreiflichen Gründen nicht an. In der folgenden Tabelle sind die Resultate dieser
Versuche zusammengestellt.
Das Gas A ist aus Hulton Cannelkohle, die Gase B, C, E aus Newcastle Steinkohle, und das Gas F aus Newcastle Cannelkohle gewonnen. Die Kohle, welche
zur Darstellung des Gases D diente, wurde mir nicht
bekannt.
Die Leuchtkraft der verschiedenen Gase, die für A, D, E,
F aus der Analyse berechnet, für B und C mit dem Photometer gemessen wurde, betrug für einen
Verbrauch von 5 Kubikfuß in der Stunde:
A
B
C
D
E
F
14,3 Kerzen.
13 Kerzen.
14,1 Kerzen.
11,5 Kerzen.
14,4 Kerzen.
34,4 Kerzen.
Die procentische Zusammensetzung der Gase war folgende:
Gas.
A
B
C
D
E
F
Kohlenwasserstoffe
5,50
3,05
3,56
3,67
3,53
13,06
leichtes Kohlenwasserstoffgas
40,12
41,50
35,28
40,66
35,25
51,20
Wasserstoffgas
45,74
47,60
51,24
41,15
51,81
25,82
Kohlenoxydgas
8,23
7,32
7,40
8,02
8,95
7,85
Kohlensäure
0,41
0,53
0,28
0,29
0,00
0,13
Stickstoff
Spur
Spur
1,80
5,01
0,38
1,51
Sauerstoff
Spur
Spur
0,44
1,20
0,08
0,43
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
Das den Kohlenwasserstoffprocenten entsprechende Volum ölbildenden Gases
A
B
C
D
E
F
9,96
6,97
7,21
6,15
7,70
22,98.
Der in dem Peltongase und den in dieser Tabelle mit B und
C bezeichneten Gasen, lauter Gasen aus gewöhnlicher
Steinkohle, anwesende Procentgehalt an ölbildendem Gase könnte uns auf die
Vermuthung bringen, daß ihre Leuchtkraft geringer seyn müsse als sie in Wirklichkeit
gefunden wird. Es ging aus den Versuchen über die Gase aus Cannelkohle hervor, daß
ein Gas, welches bei einem Verbrauche von 5 Kubikfuß die Stunde das Licht von 20
Kerzen gibt, 13,72 Procent ölbildendes Gas oder sein Aequivalent an reicheren
Kohlenwasserstoffen enthält, und man sollte daher erwarten, daß ein Gas, welches nur
einen halb so großen Procentgehalt besitzt, auf dieselbe Weise verbrannt, das Licht
von 10 Kerzen und nicht von 13, wie es in der That gefunden wird, geben müßte.
Dieser bei den aus gewöhnlicher Steinkohle gewonnenen
Gasen vorgefundene Ueberschuß an Leuchtkraft über den durch die Analyse angezeigten Betrag,
beruht wahrscheinlich auf der Gegenwart solcher leuchtenden Bestandtheile, die weder
durch rauchende Schwefelsäure, noch durch Chlor condensirt werden können, und über
deren Natur, sowie über die Ursache welche ihre Entdeckung bei unserer gegenwärtigen
analytischen Methode verhindert, ich mich bereits anderen OrtsAnnalen der Chemie und Pharmacie, Bd. LXXIV S 41. ausgesprochen habe. Die folgende Tabelle macht diesen Unterschied zwischen
dem Leuchtwerthe des ölbildenden Gases in gewöhnlichem Steinkohlengas, verglichen
mit seinem Leuchtwerthe in dem Gase aus Cannelkohle, deutlich, und zeigt zugleich
daß bei dem letzteren die Leuchtkraft sich immer der Menge ölbildenden Gases,
welcher der Procentgehalt an condensirbaren Kohlenwasserstoffen äquivalent ist,
direct proportional verhält. Ich halte die Feststellung dieser Regel mit Bezug auf
Gase, die einen so verschiedenen Procentgehalt an leichtem Kohlenwasserstoffgas
besitzen, wie die der Boghead Cannelkohle mit und ohne die Wassergase, für einen
schlagenden Beweis, daß das leichte Kohlenwasserstoffgas keine höhere Leuchtkraft
habe als Wasserstoffgas oder Kohlenoxydgas.
Die Tabelle gibt den Leuchtwerth eines Kubikfußes des in den folgenden Gasen
enthaltenen ölbildenden Gases, ausgedrückt in Wallrathkerzen, von denen jede 10
Stunden mit einer Consumtion von 120 Grains in der Stunde brennt.
Gase aus Cannelkohle.
Ince Hall Cannelkohle
2,95 Kerzen
Dieselbe mit den Wassergasen
2,96 „
Boghead Cannelkohle
2,80 „
Dieselbe mit den Wassergasen
2,83 „
Lesmahago Cannelkohle
2,58 „
Dieselbe mit den Wassergasen
2,54 „
Ramsay's Newcastle Cannelkohle
2,88 „
Dieselbe mit den Wassergasen
2,86 „
Methyl Cannelkohle
3,04 „
Dieselbe mit den Wassergasen
3,03 „
Gase aus
gewöhnlicher Steinkohle.
Pelton Kohle
4,23 Kerzen
Gas B
3,73 „
Gas C
3,91 „
Die folgende Tabelle enthält die Gewichtsmengen der gewöhnlichen Steinkohle oder
Cannelkohle, welche jedesmal nöthig sind, um das Licht von 1000 Wallrathkerzen, von
denen jede 10 Stunden mit 120 Grains die Stunde brennt, zu produciren:
Alter Proceß
White's Proceß
Wigan Cannelkohle (Ince Hall)
465,1 Pfd.
347,4
Pfd.
Wigan Cannelkohle (Balcarres)
539,0 „
378,4
„
Boghead Cannelkohle
197,5 „
104,8
„
Lesmahago Cannelkohle
293,9 „
160,7
„
Methyl Cannelkohle
421,4 „
202,0
„
Newcastle Cannelkohle
443,9 „
396,7
„
Gewöhnliche Newcastle Kohle (Pelton)
745,7 „
– „
Ich gebe zum Schluß eine Uebersicht der experimentellen Resultate:
Gas auf die
Tonne, Kubikfuß
Leuchtkraft auf
dieTonne, Wallrathkerzen
Gewinn auf die Tonnebei White's Proceß
Gewinn auf 100
Theile bei White's
Proceß
nach dem
altem Proceß.
nachWhite's Proceß.
nach dem
altem Proceß.
nachWhite's Proceß.
an GasKubikfuß.
anLeuchtkraft.
Gasmenge.
Leuchtkraft.
Wigan Cannelkohle
(Ince Hall)
10900
16120
4816
6448
5220
1632
47,9
33,9
Wigan Cannelkohle
(Balcarres)
10440
15500
4156
5920
5060
1764
48,5
42,4
Boghead Cannelkohle
13240
38160
11340
21368
24920
10028
178,2
88,4
Dieselbe, 2ter Versuch
–
51720
–
20688
38480
9378
290,6
82,4
Lesmahago Cannelkohle
10620
29180
7620
13934
18560
6314
174,8
82,8
Methyl Cannelkohle
9560
26400
5316
11088
16840
5772
176,2
108,6
Newcastle Cannelkohle
(Ramsay)
10300
15020
5046
5646
4720
600
45,8
14,2
VIII. Vortheile von White's Proceß in
Anwendung auf Steinkohlen.
Wir können die Vortheile, welche White's „Hydrocarbonproceß“ in seiner Anwendung
auf gewöhnliche Steinkohle und Cannelkohle darbietet, in folgenden Sätzen kurz
zusammenfassen:
1) die Gasproduction aus gegebenen Gewichtsmengen gewöhnlicher Steinkohle oder
Cannelkohle wird bedeutend vermehrt, und der Zuwachs beträgt, je nach der Qualität
des angewandten Materials, von 46 bis zu 290 Proc.;
2) die Leuchtkraft der ganzen, aus einem gegebenen Gewicht Kohle erhaltenen Gasmenge
wächst bedeutend, sie nimmt um 12 bis 108 Proc. zu, und die Zunahme ist am größten,
wenn man Steinkohlen anwendet, welche Gase von hoher Leuchtkraft erzeugen;
3) die Quantität des zurückbleibenden Theers nimmt ab, indem ein Theil desselben in
Gase von starker Leuchtkraft verwandelt wird;
4) der Proceß macht es uns möglich, die Leuchtkraft von Gasen, die aus solchen
Kohlen, wie die Boghead und Lesmahago Cannelkohle und andere gewonnen werden, zu
reduciren, und die Gase dadurch zum Brennen ohne Rauch oder Verlust an Licht
geschickt zu machen;
5) der Procentgehalt an Wasserstoff wird vermehrt und der an leichtem
Kohlenwasserstoffgas vermindert, wodurch die schädliche Einwirkung auf die
Atmosphäre und die drückende Hitze der mit Gas beleuchteten Räume beschränkt
wird;
6) zu diesen positiven Vortheilen kommt noch, daß die Anwendung dieses Processes
keine weiteren Ausgaben erfordert, um die Apparate in Gang zu setzen, um die
Abnutzung an Retorten zu ersetzen, oder um das Gas rein darzustellen, und daß er,
außer einem Wechsel in den Retorten keine Veränderung in der gegenwärtig für die
Gasfabrication nach der alten Methode gebräuchlichen Construction der Oefen und
Apparate nöthig macht.