Titel: | Die Zugutebringung der Behandlungsabfälle bei der Aufbereitung des Torftheeres auf Paraffin und Leuchtöle; von Dr. J. J. Breitenlohner, Chemiker der erzherzoglichen Torfproductenfabrik zu Chlumetz in Böhmen. |
Autor: | J. J. Breitenlohner |
Fundstelle: | Band 175, Jahrgang 1865, Nr. CXX., S. 459 |
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CXX.
Die Zugutebringung der Behandlungsabfälle bei der
Aufbereitung des Torftheeres auf Paraffin und Leuchtöle; von Dr. J. J. Breitenlohner, Chemiker der erzherzoglichen
Torfproductenfabrik zu Chlumetz in Böhmen.Wir verweisen auf die zwei vorhergehenden Abhandlungen des Verfassers
„über Aufbereitung des Torftheeres“ im polytechn.
Journal Bd. CLXVII S. 378 und Bd. CLXXI S. 59. A. d. Red.
Ueber Zugutebringung der Abfälle bei der Aufbereitung des
Torftheeres auf Paraffin etc.
Die überschwänglichen Vortheile, welche dem Unternehmen, den Torf auf Kohle, Paraffin
und Leuchtöle auszubeuten, seinerzeit verheißen wurden, haben sich am wenigsten in
den so lohnend vorgespiegelten Erträgen verwirklicht. Viele Fabriken, welche
daraufhin gegründet. wurden, scheiterten schon nach Kurzem an der Schwierigkeit der
Ausführung. Bald fehlte es an der Menge und Güte des Rohmaterials und des Theeres,
bald war es die Kohle, welche nicht zur erwarteten Verwerthung gebracht werden
konnte. Die Vorrichtung des Torfes ist mit verhältnismäßig zu großen Auslagen
verbunden, und das Theerausbringen viel zu gering, als daß man, wie bei guten
Braunkohlen, auf die Kohksrückstände verzichten könnte. Die Kohlenrente muß hierbei
den Ausschlag geben. So geschieht es denn nicht selten, daß auf Kosten des Theeres
eine möglichst große Production von Kohle angestrebt wird, was dann um so
nachtheiliger für den erstere ausfallen muß, wenn sowohl die Construction der
Verkohlungsöfen als die Leitung des Verkohlungsprocesses ohnehin in der Erreichung
des Hauptzweckes präponderiren.
Schwer wurde schon hin und wieder die so wenig beherzigte Lehre gebüßt, daß weniger
die Aufbereitung als die Erzeugung des Theeres die wichtigste und schwierigste
Operation der ganzen Industrie ausmacht. Liegt das Gesammte in einer Hand vereinigt,
so kommt man mit den Bemängelungen von Seite der Kohleconsumenten namentlich dort,
wo dieses Surrogat der Holzkohle nicht entschiedene Vortheile bietet, an kein Ende;
ist hingegen die Fabrik Käuferin des Theeres, dann hat die chemische Technik schwere
Noth, die zur Darstellung daraus beabsichtigten Producte von dem Uebermaaß der
Verunreinigungen zu befreien. Derivate und Stellvertreter der normalen Bestandtheile
des Theeres, entstanden durch Zersetzung anläßlich hoher Temperatur, stark gekohlte
Oele, empyreumatische
Körper und gasige Verbindungen, welche die Reinigungsprocesse hartnäckig überdauern,
sind die unausbleibliche Folge einer einseitigen Verschwelung. Gegenwärtig
entspringt daraus eine Lebensfrage für die Fabrication von Paraffin und Leuchtölen
aus Torf., nachdem durch eine rasch hervorgerufene und sich tagtäglich mehrende
Concurrenz vornämlich der Naphta vorgenannte Producte thatsächlich um die Hälfte
ihres früheren Werthes gewichen sind, eine Erscheinung, welche in Hinblick auf die
Kürze des Zeitraums ohne allen Vergleich in den productiven Kreisen dasteht, durch
die ungeahnte Verallgemeinerung der Consumtion gleichwohl aufgeklärt ist. Angesichts
dieser Verhältnisse ist somit die sorgfältigste Ausnützung des zu verarbeitenden
Rohstoffes nach allen Seiten und Richtungen und eine wie immer geartete, lohnende
Rückgewinnung der angewandten Hülfsstoffe die Hauptbedingung der Prosperität dieser
Industrie.
Es kann nicht meine Absicht seyn, auch die Nutzbarmachung der Abgänge bei der
Verkohlung des Torfes zu besprechen. Was insbesondere die Theerwässer anbelangt, so
war die Entfernung der Torfwerke voneinander und ihre Abseitigkeit von der Fabrik
ein allzu schwer zu besiegendes Hinderniß, als daß sie in die Productionssphäre
hätten aufgenommen werden können. Diese Abhandlung soll sich daher auf jene
Nebennutzungen beschränken, welche sich bei der Aufbereitung des Theers auf Paraffin
und Leuchtöle ermöglichen lassen. Sie betreffen die Abfälle
bei der Behandlung der Theerfractionen mit Schwefelsäure und
Natronlauge.
Folgende Tabelle gibt eine Uebersicht dieser Behandlungsresultate im Mittel einer
Betriebscampagne.
Textabbildung Bd. 175, S. 461
Behandlungsstoffe;
Behandlungsweise; Reine Abfälle in Procenten:; Schwefelsäure; Lauge; im Ganzen;
Anmerkung; Theerfractionen; Theeröle; Die Theeröle gelangten zur Destillation
auf Leuchtöle; Paraffinmasse; Die Paraffinmasse wurde destillirt;
Paraffinmassefractionen; Paraffinmasseöle; Wurden auf Leuchtöle aufbereitet;
Abgepreßte Paraffinöle; Geglühte Oele; Theeröle; Paraffinmasseöle; Abgepreßte
Paraffinöle; Die Theeröle wurden, wenn sie zur Glühung kamen, früher mit 5 Proc.
Säure u. 5 Proc. Lauge behandelt; die beiden letzteren wurden ohne weiters
geglüht.
Die Bedeutung dieser Verluste wird anderen Theeren gegenüber um so größer, wenn man
erwägt, daß manche Oelpartien, nachdem sie bereits zweimal in Angriff genommen
waren, schließlich noch eine Nachhülfe mit Säure oder Lauge erheischen. Die
Verunreinigungen stehen namentlich bei den Theerölen so hoch, daß sich ihre
Aufbereitung nur dann lohnt, wenn man zur ersten Reinigung die noch verwendbaren
Abfälle von den Nachbehandlungen verwendet.
Durch die Behandlung der Theerfractionen mit Säure und Lauge werden die basischen und
säureartigen Bestandtheile derselben abgeführt. Man hat sonach in dem Abfall durch
Lauge Rosolsäure, Brunolsäure, Kreosot mit Phenylsäure und Cresylalkohol, und
vorwiegend Pyrosäuren; in jenem durch Säure die Glieder der Cespitinreihe, die Basen
der Pyrrholgruppe, Brandharze, durch die Behandlung entstandene
Substitutionsproducte und Derivate der Kreosotöle, mit Kreosot gepaarte
Schwefelsäure; in beiden noch verschiedene andere empyreumatische Körper,
mitgerissenes Oel und Paraffin. Das Kreosot findet sich vermöge seiner amphoteren
Natur in beiden Abfällen. Der größte Abgang erfolgt stets durch das zuerst
angewandte Reinigungsmaterial, mag es nun Schwefelsäure oder Aetzlauge seyn.
Theeröle, welche vorerst mit Schwefelsäure behandelt werden, enthalten in diesem
Abfall bedeutende Mengen Kreosot und mitgerissenes Oel, welche den Angriff der
Säuren abschwächen. Ungleich energischer ist ihre Einwirkung, wenn die Oele
zuvörderst mit Lauge gemischt werden; dabei entstehen, wenn man die Säure in
Ueberschuß zugibt, reichlich geschwefelte Kohlenwasserstoffe und andere
Sulfoverbindungen, welche großentheils in den Abfall übergehen.
Bei dem Zugutebringen der Abfälle können zwei Wege eingeschlagen werden, welche auf
die Gewinnung von Kreosotölen und Asphalt in beiden Fällen abzielen, jedoch
hinsichtlich des Rückerhalts der Reinigungsmaterialien entweder die Erzeugung von
Glaubersalz oder von Eisenvitriol und Soda verfolgen.
Verfahren zur Rückgewinnung der
Reinigungsmaterialien als Glaubersalz.
Die Säureabfälle werden in einem starken Wannenbottich mit der dreifachen Menge
heißem Wasser tüchtig durchgerührt, bis die vollkommene Abscheidung der wässerigen
Theile erfolgt ist. Die Anwendung heißen Wassers ist um so gebotener, als der Abfall
von den Theerölen nicht selten außerordentlich zähflüssig ist und jener von der
Paraffinmasse zu festen Klumpen erstarrt. Nach einiger Ruhe wird das rothbraune
Wasser, welches den größten Theil der Cespitin- und Pyrrholbasen enthält, abgezogen und der
Rückstand gut ausgewaschen, wobei er, weil specifisch schwerer als Wasser, zu Boden
sinkt. Die weitere Aussüßung und der Abzug der Waschwässer wird dann vermittelst der
in verschiedenen Höhen des Bottichs angebrachten Zapfen bewerkstelligt. Bei dieser
Operation scheidet sich stets eine gewisse Menge Oel und Paraffin aus, welche
sorgfältig abgehoben und der nächsten Theerdestillation einverleibt wird.
Gleichzeitig werden auch die Laugenabfälle mit heißem Wasser gut durchgemischt, um
hauptsächlich die festen Klumpen von der Paraffinmasse zu verflüssigen. Ist das
geschehen, dann wird unter fleißigem Aufrühren das saure Wasser, sowie man es
abzieht, portionenweise hineingegeben, bis die Neutralisation eingetreten ist. Der
Arbeiter trifft diesen Punkt empirisch. Kreosotlauge löst sich in Wasser unter
Ausscheidung von Oeltröpfchen, welche zu Klümpchen vereinigt an die Oberfläche
treiben, zu einer mißfarbigen, schmutzig trüben Flüssigkeit auf. Sobald eine nur
geringe Uebersättigung mit Säure, welche absichtlich gemacht wird, hergestellt ist,
klärt sich die Glaubersalzlauge, soweit es nach dem Proceß und den Materialien
möglich ist, zu einer lichten Flüssigkeit. Man läßt nun einige Zeit absetzen, damit
sich der Hahnzulauf nicht mit Krystallen versetzt, und gibt die Salzlauge in die
Vorrathsbottiche, in welchen bereits ein Antheil herauskrystallisirt. Die
Mutterlauge wird sodann in die Abrauchpfanne übertragen und darin der Säureüberschuß
mit Kalkhydrat neutralisirt. Während der Abdampfung verflüchtigt sich unter
Ausscheidung theeriger Substanzen ein Theil der Cespitinbasen, welche sich durch
einen höchst eigenthümlichen, an frisches Opium erinnernden, gerade nicht
widerwärtigen Geruch auszeichnen. Die eingeengte Salzlauge läßt man kurze Zeit
absetzen, um den Bodensatz und die Theersubstanz wegzuschaffen, und fördert sie dann
in die Krystallisirbottiche. Das Salz ist nach der bei der Behandlung angewendeten
Sorgfalt mehr oder weniger gelblich und bedarf zum Gebrauche für Glasfabriken keines
weiteren Umkrystallisirens, da es ohnedem vor der Mengung des Glassatzes calcinirt
werden muß.
Die Kreosotmasse wird nur einmal mit warmem Wasser nachgewaschen und der Ruhe
überlassen. Sie gelangt nun, sowie die Pechmasse von dem Säureabfall, zur
Destillation. Dazu dient eine gußeiserne Blase, deren Boden auf einer flachen,
gußeisernen Schale im Sande ruht, so daß nur die um den Kessel herumgeführten
Feuergase die Wände desselben direct berühren. Die Kühlung erfolgt durch eine
kupferne Schlange, an deren gekrümmtem Ausflußende ein aufsteigendes Rohr die Gase
abführt.
Destillationsresultate der Laugenabfälle
aus Theerölen.
Die Theeröle vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Laugenabfälle
–
0,970
–
0,986
Wasser bis 190° C.
3,2
–
3,5
–
Fraction bis 190° C.
3,7
0,848
4,2
0,857
Fraction bis 260° C.
75,8
0,967
76,3
0,983
Rückstand, halbflüssig
12,6
1,008
10,7
1,044
Gase und Verlust
4,7
–
5,3
–
––––––––
––––––––
100,0
100,0
Abgezogen
82,7
84,0
Die Laugenabfälle, sowie die daraus erhaltenen Fractionen und Rückstände besitzen
durchaus eine größere Dichte, wenn die Theeröle vorerst mit Lauge behandelt werden.
Die Lauge sowohl, als die Säure nehmen, sobald sie zuerst angewandt werden,
qualitativ und quantitativ die gröbsten Verunreinigungen weg.
Die Destillation der Laugenabfälle muß anfänglich sehr sorgfältig und behutsam
geleitet werden. Die Kreosotöle können über 10 Procent Wasser verschlucken und
halten es hartnäckig zurück. Beim Anfeuern der Blase erfolgt durch die Entwickelung
und theilweise Zersetzung der Wasserdämpfe ein starkes Poltern, Stoßen und Aufwallen
der Masse, weßhalb die Destillation sehr unregelmäßig und langwierig vor sich geht.
Die Wasserdämpfe beladen sich dabei mit Oelantheilen, welche sonst erst bei höherer
Temperatur flüchtig würden. Das erste Destillat ist daher dunkelgefärbt und
specifisch schwerer, als es der Siedepunkt gestattet. Bei 190° C. wird auch
ein Theil des chemisch gebundenen Wassers frei. Dieses gibt sich durch Schäumen und
Neigung zum Uebersteigen kund, was durch das Sandbad möglichst verhütet wird. Bei
200° C. beginnt das Oel regelmäßig zu destilliren. Es besitzt eine braunrothe
Farbe, dunkelt aber alsbald in Schwarzbraun nach. Von 260° C. an ist die.
Destillation träge, die Gasentwickelung vermehrter. Das Destillat ist dickflüssig
und dunkel gefärbt.
Destillationsresultate der Laugenabfälle
aus Paraffinmasse.
Die Paraffinmasse vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Laugenabfälle
–
1,005
–
1,011
Wasser bis 190° C.
6,1
–
6,8
–
Fraction bis 190° C.
16,3
0,936
18,1
0,950
Fraction bis 260° C.
48,3
0,986
36,4
0,993
Rückstand, consistent
24,5
1,115
35,2
1,118
Gase und Verlust
4,8
–
3,5
–
–––––––
–––––––
100,0
100,0
Abgezogen
70,7
61,3
Die Destillation geht außerordentlich langwierig vor sich. Sie ist um so
verlangsamter, je mehr Wasser beim Auswaschen der Masse zurückblieb. Die Neigung zum
Uebersteigen ist sehr bedeutend. Der großen Zeitversäumniß, welche durch das äußerst
vorsichtige Heizen erwächst, kann jedoch abgeholfen werden, wenn man diese Abfälle
mit jenen der Theeröle zusammendestillirt. Die Oelantheile bis 190° C. sind
bei den Abfällen, wenn die Paraffinmasse vorerst mit Lauge behandelt wird, schön
violett und werden darüber hinaus dunkelpurpurroth: eine Erscheinung, welche bei der
anderen Partie sich kaum bemerkbar macht. Das erste Reinigungsmaterial nimmt dann,
wie bereits schon erwähnt, die Hauptsumme der Verunreinigungen und darunter selbst
solche Körper hinweg, welche in nur geringer oder gar keiner Affinität zu ihm
stehen. Die Qualitätsverschiedenheit des Abfalls, je nachdem zuerst Lauge oder Säure
angewendet wird, tritt bei der Paraffinmasse besonders grell hervor.
Die Destillate sind bei 190° C. bereits dicklich und werden immer
consistenter. Die Fractionen über 200° C. erstarren schon zu einer
Krystallmasse und enthalten reichlich Paraffin.
Die entsäuerten Abfälle von der Behandlung der Theerfractionen mit Schwefelsäure
wurden anfänglich in einem offenen Kessel zur Asphaltconsistenz eingedickt. Dabei
ist ungemein viel Vorsicht erforderlich, da wegen des Entweichens des eingeschlossenen Wassers und der
Verdampfung der Oelantheile selbst bei dem kleinsten Feuer ein Ueberlaufen kaum zu
verhüten ist. Die Verflüchtigung von Schwefelverbindungen und die schließlich
abgehenden, brenzlichen Zersetzungsproducte machen den Aufenthalt beim Kessel selbst
im Freien unmöglich und erfüllen die Nachbarschaft mit höchst widerwärtigen und
erstickenden Dämpfen, welche jedem Gegenstande hartnäckig anhaften. Das Schwarzpech
ist auch wegen seiner leichten Oxydation in Berührung mit dem atmosphärischen
Sauerstoff und der ohne Druck bewerkstelligten Verkochung von geringerer Qualität
als das in geschlossenen Räumen vorbereitete. Diese Mißlichkeiten und der Umstand,
daß hierbei fast die Hälfte nicht werthloser Producte in die Luft entweicht,
bestimmten die Destillation dieser Abfälle. Man fügt der Masse etwas Kalkhydrat
hinzu, um sowohl die Säurereste zu neutralisiren, als auch die Sulfoverbindungen
möglichst zu fixiren. Der üble Geruch des Pechs wird dadurch wesentlich
verbessert.
Destillationsresultate der Säureabfälle
aus Theerölen.
Die Theeröle vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Säureabfälle
–
1,086
–
1,102
Wasser bis 150° C.
8,3
–
8,6
–
Fraction bis 150° C.
4,5
0,921
6,5
0,954
Fraction bis 225° C.
28,3
1,034
18,8
1,041
Rückstand, fast consistent
54,3
1,105
59,8
1,117
Gase und Verlust
4,6
–
6,3
–
–––––––
–––––––
100,0
100,0
Abgezogen
41,1
33,9
Die Destillation dieser Abfälle ist sehr behutsam einzuleiten. Zwischen 110°
und 150° C. erscheint das übergehende Wasser milchig getrübt.
Schwefelwasserstoff und schweflige Säure treten auf. Das Wasser färbt sich nach
längerem Stehen blau bis grün, und Schwefel scheidet sich als pulverige graue Masse
und in gelben, nadelförmigen Krystallen aus. Diese Erscheinung ist in viel
geringerem Grade bei jenen Abfällen zu beobachten, wenn die Säure zuerst angewendet wird. Die
Temperatur steigt sehr langsam bis 225° C. Die Destillate besitzen eine
dunkelbraune Farbe, einen eigenthümlich aromatischen Geruch und dickliche
Consistenz. Schüttelt man sie mit Lauge, so scheidet sich ein Oel aus, welches nach
den Cespitinbasen riecht.
Destillationsresultate der Säureabfälle
aus Paraffinmasse.
Die Paraffinmasse vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Säureabfälle
–
1,125
–
1,099
Wasser bis 150° C.
13,3
–
13,1
–
Fraction bis 150° C.
4,2
0,932
5,3
0,946
Fraction bis 180° C.
17,4
1,017
26,1
0,968
Rückstand, spröde
57,5
1,131
48,2
1,126
Gase und Verlust
7,6
–
7,3
–
––––––
––––––
100,0
100,0
Abgezogen
34,9
44,5
Die Destillation dieser Abfälle ist ebenfalls sehr schwierig. Auch treten dabei
äußerst widerwärtige Gase auf, welche nach schwefliger Säure und brenzlichen
Producten riechen. Das Wasser ist nur schwach milchig getrübt. Bis 150° C.
sind die Oele bereits dicklich. Von da an geht ein gelbbrauner, paraffinreicher
Körper über, welcher schon im Kühlrohr erstarrt und klumpenweise abläuft. Bei
180° C. wird das Destillat dünnflüssig und specifisch leichter, und besteht
aus übelriechenden Gasen von der beginnenden trockenen Destillation des Rückstandes.
Es sind nur 30 Procent, beziehungsweise 40 Procent abzuziehen, da sonst der
Rückstand zu spröde ausfallen würde. Man arbeitet kürzer und sicherer, wenn man die
Säureabfälle der Theeröle und Paraffinmasse zusammen destillirt.
Sämmtliche Rückstände von der Destillation der Abfälle werden mit etwas Kalk in einem
Kessel zusammengeschmolzen und versotten. Die Mischung im Verhältniß der
Destillationsergebnisse ist nothwendig, um die abweichenden Eigenschaften der einzelnen Rückstände
auszugleichen, namentlich die Magerkeit, Kürze, Sprödigkeit und Brüchigkeit jener
aus den Laugenabfällen aufzubessern. Ist der Asphalt zur nöthigen Consistenz, welche
durch zeitweilige Proben ermittelt wird, gebracht, so zieht man das Feuer weg und
läßt, ehe man ihn in die Kübel vergießt, gehörig auskühlen. Abgesehen von dem
brenzlichen Geruche, wodurch er sich von zu seinen Ungunsten
unterscheidet, besitzt er schon vermöge seines großen Paraffingehaltes ganz
vorzügliche Eigenschaften. Bei gewöhnlicher Temperatur ist er hart und spröde,
erweicht jedoch in der Handwärme, läßt sich dann kneten und im zähflüssigen Zustande
in klafterlange Fäden ausziehen, welche weder zerreißen noch abbrechen. Durch seinen
Glanz ist er als Eisenlack und Schmiedepech, durch seine Geschmeidigkeit zum
Kalfatern der Schiffe und als Holzüberzug je nach der Consistenz gut zu
verwenden.
Die Retorten für die Theerdestillation waren ursprünglich derart eingerichtet, daß
durch ein seitlich am Boden angebrachtes Rohr der Rückstand im flüssigen Zustande
abgezogen werden konnte. Dieser Vorgang ist aber mit vielen Uebelständen verknüpft.
Das Rohr verstopft sich, und man trifft selten den richtigen Moment, die
Destillation abzubrechen; im günstigsten Falle ist jedoch immer der Verlust an
Paraffin größer, als der Werth des gewonnenen Asphalts beträgt. Zudem sind die
Retorten äußerst schwer zu reinigen, während gut abgetriebene Theerkohks sich ohne
viel Beschwerde herausnehmen lassen und ein hochwerthiges Heizmaterial liefern.
Folgende Tabelle gibt eine Uebersicht der Dichten und Schmelzpunkte der einzelnen
Asphaltarten. Die correspondirenden Rückstände wurden zusammengeschmolzen. So
enthält der Asphalt von den Laugenabfällen der Theeröle beide Rückstände von der
Destillation der Kreosotmasse, wenn die Theeröle vorerst sowohl mit Säure als mit
Lauge behandelt werden. Flüssig ist die Masse, sobald die Tropfen von dem
eingetauchten Thermometerstabe noch rasch und sphäroidisch abfallen; sie werden dann
birnförmig und ziehen sich in Fäden aus. Es tritt nun ein Moment ein, wo diese Fäden
schon träge sich ausdehnen und auf der Oberfläche der Masse bleibend aufrollen.
Dieser Zustand heißt weich. Zähe wird die Masse, wenn der Widerstand, welchen sie
der drehenden Bewegung des Thermometers entgegensetzt, schon schwierig zu bewältigen
ist.
Tabelle zur Charakteristik des
Asphalts.
Bezeichnung
Dichtebei 14° R.
Flüssig
Weich
Zähe
Anmerkung
bei Graden Celsius
Theeröle.
Laugenabfälle
1,102
130
70
45
Mattbrüchig, mager, kurz, spröde.
Säureabfälle
1,128
135
75
50
Glanzbrüchig, fett, lange, dehnbar.
Gemisch
1,153
140
80
55
Durch die Laugenabfälle merklich modificirt.
Paraffinmasse.
Laugenabfälle
1,122
135
75
30
Aehnlich den Laugenabf. der Theeröle,
nur glänzender, fetter u. länger.
Säureabfälle
1,135
140
80
55
Nähert sich hinsichtl. der Eigenschaften
den Säureabfällen der Theeröle.
Gemisch
1,139
145
85
60
Die Qualität etwas geringer als die von
dem correspondirend. Abfallen der
Theeröle.
Gesammtabfälle.
1,146
150
90
65
Bereits erwähnte, allgemeine Eigenschaften.
Die Gemische und Gesammtabfälle wurden in dem Verhältniß der Destillationsergebnisse
und des Abganges bei der Behandlung der Theerfractionen gemengt. Bei dem
Zusammenschmelzen der Abfälle von den Theerölen findet eine bedeutende Verdichtung
statt, wornach die Brandsäuren mit den Brandharzen gleichsam eine chemische
Verbindung einzugehen scheinen. Diese Verdichtung ist ungleich geringer bei den
Abfällen von der Paraffinmasse. Die Schmelztemperaturen steigen progressiv und
stehen mit der Dichte im geraden Verhältniß. Bei der Schwierigkeit, den absoluten
Schmelzpunkt solcher Körper zu bestimmen, sind die Werthe nur annähernd und durch
vielfache Vergleiche miteinander festgestellt. Der beste Asphalt resultirt von den
Theerölen. Der Geruch ist bei den Laugenabfällen entschieden schwächer, als bei
denen durch Säure.
Verfahren zur Rückgewinnung der
Reinigungsmaterialien als Eisenvitriol und Soda.
Die sauren Wässer werden in Wannenbottiche geschüttet, worin sich Eisenabfälle
befinden. Man läßt die Masse längere Zeit stehen und rührt sie öfter durcheinander.
Die körnige Salzmasse wird sodann in die Abrauchpfanne geworfen und mit der nöthigen
Wassermenge gargekocht. Da die Salzlauge noch freie Schwefelsäure enthält und
während des Kochens Eisenoxyd herausfällt, so wird unter stetem Umrühren Eisen
zugesetzt, wenn man nicht Körbe mit groben Eisenabfällen hineinhängen kann. Die
Lauge trübt sich von den sich ausscheidenden Verunreinigungen. Hauptsächlich sind es
die Cespitinbasen, welche sich als zähe, theerige Masse an der Oberfläche ansammeln
und mit ihrem stechenden Geruch den Arbeitsraum erfüllen. Ist die Hellung der Lauge
eingetreten, so wird sie in die Abklärbottiche und von da in die Krystallisirgefäße
abgelassen, in welche man zur Beförderung des Wachsens rechenartige Hölzer einlegen
kann. Die Mutterlauge kommt zum nächsten Gutsud.
Die Laugenabfälle werden sammt und sonders in die Retorte geworfen. Die Feuerung ist
mit größter Vorsicht zu leiten. Insbesondere der Abfall von der Paraffinmasse ist so
schwierig zu destilliren, daß kein anderer Ausweg bleibt, als ihn mit dem Abfall der
Theeröle zusammenzugeben. Die Destillation ist schon wegen der Wasserhältigkeit des
Materiales sehr langwierig. Nachdem das Wasser abgezogen, wird stärker nachgefeuert,
und die Hitze allmählich bis zur Trockene des Retorteninhaltes gesteigert.
Destillationsresultate der Laugenmasse
von den Theerölen.
Die Theeröle vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Wasser bis 190° C.
16,6
–
14,8
–
Fraction bis 190° C.
7,5
0,875
8,7
0,882
Fraction bis 300° C.
45,9
0,970
48,3
0,988
Rückstand
23,8
–
21,6
–
Gase und Verlust
6,2
–
6,6
–
––––––
––––––
100,0
100,0
Abgezogen
70,0
71,8
Die Dichten der ersten Antheile sind zufolge des mechanischen Transportes durch die
Wasserdämpfe größer als jene der correspondirenden reinen Abfälle. Ueber
260° C. nimmt die Dichte der Oele alsbald ab; sie werden flüssiger und
brenzlicher, und sind schließlich Producte der Destillation zur Trockene.
Destillationsresultate der Laugenmasse
aus Paraffinmasse.
Die Paraffinmasse vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Wasser bis 190° C.
27,7
–
22,9
–
Fraction bis 190° C.
3,6
0,923
2,8
0,933
Fraction bis 360° C.
27,9
0,958
36,7
0,964
Rückstand
36,3
–
32,7
–
Gase und Verlust
4,5
–
4,9
–
––––––
––––––
100,0
100,0
Abgezogen
59,2
62,4
Zwischen diesen Fractionen und den correspondirenden der reinen Abfälle obwalten
wesentliche Unterschiede. Das Natron hält mit ungemeiner Strenge jene Körper fest,
welche für die Dichte maaßgebend sind. Auffallend gering ist auch die Oelfraction
bis 190° C. Am schwierigsten wird die Operation, sobald das Wasser
abdestillirt ist; wenn nur ein wenig zu stark gefeuert wird, kann der ganze Inhalt
der Retorte in die Vorlage übergehen. Die Destillate sind gelbbraun und dicklich von
Paraffin. Das bei 300° C. übergehende Oel ist leicht und flüssig, der letzte
Antheil zähe und übelriechend. Das Ende der Destillation zeigt sich durch das
Auftreten unverdichtbarer, grauer Dämpfe an.
Ein Uebelstand bei der Procedur, die Laugenmassen zu destilliren, besteht darin, daß
die Retorten sehr schwierig zu reinigen sind, da sich die Wandungen des Kessels
zufolge des schließlichen Aufblähens des Rückstandes beim Beginne der Verkohlung
stark verkrusten, und der Arbeiter durch das caustische Alkali ungemein belästigt
wird.
Die Schlacke ist sehr hygroskopisch und zerfällt nach längerem Liegen an der Luft zu
feuchtem Pulver. Sie wird, sobald sich eine größere Partie angesammelt hat,
calcinirt. Dieses kann in Schachtöfen geschehen, welche wechselweise mit Spaltholz
beschickt werden. Vortheilhafter dagegen ist die Calcination in Flammöfen, wobei ein
vollkommenes Durchbrennen der Schlacke erzielt wird. Die Salzmasse wird sodann wie
in Potaschesiedereien ausgelaugt. Man kann sich die Lauge so vorbereiten, daß sie
unmittelbar zur Fabrication von Aetznatron dient.
Diese Rückgewinnung des Natrons ist offenbar lohnender, als jene durch Erzeugung von
Glaubersalz, selbst dann, wenn man in naheliegenden Glasfabriken willige Abnehmer
findet. Einigermaßen wäre es befriedigender, wenn man zur Abscheidung der Kreosotöle
eine billige Kohlensäurequelle zu Gebote hätte, da es auf die Reinheit der
darzustellenden Aetzlauge eben nicht ankommt, die Destillation des Kreosots dabei
erleichtert würde und im Rest ein gewisser Antheil auf Asphalt verbliebe.
Beim Zugutebringen der Abfälle sind vornämlich die Oele, welche bei der Behandlung
der Theeröle mechanisch mitgerissen und durch die fractionirte Destillation wieder
erhalten werden, nicht außer Acht zu lassen. Man bringt sie zur Verwerthung, indem
man sie fractionenweise destillirt, wodurch man sie von dem größten Theil der
Verunreigungen befreit. Den ersten Antheil behandelt man mit Lauge und unterwirft
ihn der Destillation. Die Oele der Abfälle von der Paraffinmasse werden ebenso
bebrochen destillirt, und die ersten Antheile gleich den Paraffinölen aufbereitet.
Der Rest von beiden Partien wird zu Kreosot oder Pechöl genommen. Manipulirt man mit
gleichartigen Gesammtabfällen, so separirt man die bei der späteren Destillation
abgehenden Oele nach ihren Dichten und nimmt sie für sich in weiteren Angriff.
Aufbereitungsresultate der ersten
Oelfractionen aus den Abfällen.
Bezeichnung.
Fractionsprocenteaus den Abfällenim
Mittel.
MittlereDichte.
Dichte nach derDestillation
undBehandlung.
Ausbringung der destillirtenund
behandelten Oele;berechnet
auf die Abfälle
auf den Theer
in Procenten
Theeröle
9,5
0,880
0,835
4,3
0,71
Paraffinmasse
22,0
0,945
0,865
5,2
0,48
Man kann somit noch einen, bei großer Production nicht zu verachtenden Antheil von
Photogen und Solaröl gewinnen. Sie sind als Lampenöle ohne Anstand verwendbar; namentlich zeichnen
sich jene von den Laugenabfällen der Theeröle durch Leichtigkeit und Geruchlosigkeit
aus.
Die letzten Fractionen der sauren Abfälle werden über Kalk rectificirt und als Zusatz
zu ordinären Wagenfetten verwendet, wozu sie sich auch durch ihre Consistenz und den
nicht unbedeutenden Paraffingehalt ganz gut eignen.
Die Kreosotöle sowohl von den Theerölen als der Paraffinmasse werden zusammen
rectificirt. In diesem raffinirten Zustande kommen sie in den Handel und werden
ausschließlich zur Conservirung verbraucht. Dieses Rohproduct ist zur
Reindarstellung von Kreosot nicht geeignet. Selbst die Kreosotöle aus den Theerölen,
welche zuerst mit Lauge behandelt wurden, sind durch bloße Rectification nicht von
den beigemengten störenden Körpern zu trennen, weil diese, wenn auch specifisch
leichter, mit dem Kreosot gleichlaufende Siedepunkte besitzen. Um sich das
Rohmaterial für reines Kreosot zu beschaffen, muß man bei der Theerdestillation,
nachdem bereits 25 Procent separirt sind, die nachfolgenden 10 bis 15 Procent
schwere Oele besonders auffangen und sie zuvörderst mit Lauge behandeln.
Rectificationsresultate der letzten
Antheile der destillirten Laugenabfälle aus Theerölen.
Theeröle vorerst behandelt
Bezeichnung.
mit Säure.
mit Lauge.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Kreosotöle
–
0,967
–
0,983
Wasser bis 190° C.
1,2
–
1,6
–
Fraction bis 190° C.
5,1
0,930
6,2
0,942
Fraction bis 260° C.
83,9
0,962
84,5
0,976
Rückstand
7,8
weich
5,9
weich
Gase und Verlust
2,3
–
1,8
–
––––––
––––––
100,0
100,0
Abgezogen
90,2
92,3
Diese Oele bestehen zum guten Theil aus kreosotartigen, brenzlichen Körpern, welche
in Bezug auf Siedepunkt und Reaction mit dem Kreosot nahezu übereinstimmen.
Resultate der Destillation und
Rectification der Laugenabfälle aus schweren Theerölen.
Destillation.
Rectification.
Bezeichnung.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Bezeichnung.
Procente.
Dichtebei 14° R.
Laugenabfälle
–
1,031
Kreosotöle
–
1,024
Wasser bis 190° C.
4,2
–
Wasser bis 190° C.
2,3
–
Fraction bis 190° C.
6,3
0,987
Fraction bis 190° C.
4,5
1,006
Fraction bis 260° C.
68,2
1,024
Fraction bis 260° C.
80,7
1,017
Rückstand
17,5
consistent
Rückstand
10,2
weich
Gase und Verlust
3,8
–
Gase und Verlust
2,3
–
––––––
––––––
100,0
100,0
––––––
––––––
Abgezogen
78,7
Abgezogen
87,5
Man kann demnach durch Fraction der Oele bei der Destillation des Theers einen
Antheil absondern, in welchem die Kreosotöle weniger von analogen Körpern alterirt
sind. Die daraus erhaltenen und rectificirten Oele besitzen den bekannten,
durchdringenden und lange anhaftenden Kreosotgeruch und enthalten ungefähr 80
Procent Kreosot. Sie haben jedoch im Verkehr eine viel zu geringfügige Bedeutung,
als daß ein Fabriksbetrieb auf ihre besondere Gewinnung Rücksicht nehmen könnte.
Dagegen steht den Kreosotölen im allgemeinen Sinne eine große Zukunft im technischen
Verbrauche bevor. Ihre antiseptische Wirkung ist für gewisse Fälle allgemein
anerkannt. Die Kreosotirung des Holzes ist stets zuverlässig bei Bauten im süßen
Wasser und auf dem Lande. Das Kreosot dürfte namentlich als Imprägnationsmittel der
Eisenbahnschwellen noch die hervorragendste Rolle spielen. Die Hölzer müssen jedoch
vollkommen lufttrocken seyn und mit erwärmtem Kreosot getränkt werden. Die Anwendung
von Kreosotnatron ist verwerflich und so manche andere Applicationsmethode
überflüssig und kostspielig.
Die Theorie nimmt es sicherlich zu strenge, in der Coagulirung des Eiweißes durch das
Kreosot ein Hinderniß seiner ersprießlichen Wirkung zu erblicken. Die fäulnißwidrige
Eigenschaft des Kreosots macht sich schon durch sein Vermögen geltend, das Wasser
des lufttrockenen Holzes chemisch zu binden. Sein Eindringen ist nur abhängig von der Art und Weise
der Tränkung. Paraffinreiches Kreosot dringt leichter in das Holz ein und erhöht
dessen Haltbarkeit durch die Unveränderlichkeit des Paraffins gegen Wasser, Säuren,
Alkalien und Hitze. Leider hat die Erfahrung gelehrt, daß das Kreosot kein
Präservativ für Meeresbauten und Seeschiffe ist; das Holzwerk ist schon in kurzer
Zeit von gewissen Seethierchen angefressen und durchlöchert. Das Kreosot dient in
diesem Falle nur insolange als Schutzmittel, als eben sein Ueberzug an der
Außenfläche des Holzes noch besteht. Die Salze des Meerwassers machen es löslich und
somit für die holzfeindlichen Insecten unschädlich.
Schlußtabelle, enthaltend die
Productionsresultate aus wasserfreiem Theer.
Aushundert
Theilen
Paraffin
Photogen0,830
Solaröl0,860
Kreosot
Pechöle
Asphalt
Kohks
Velust
wasserfreiem Theerresultiren:
4,2
5,4
26,3
12,4
6,5
10,5
12,2
22,5