Titel: | Ueber Concentration von Schwefelsäure 60° B. und über Denitrirung der nitrosen Schwefelsäure des Gay-Lussac'schen Apparates; von Friedr. Bode, Civilingenieur in Hannover. |
Fundstelle: | Band 223, Jahrgang 1877, S. 290 |
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Ueber Concentration von Schwefelsäure 60°
B. und über Denitrirung der nitrosen Schwefelsäure des Gay-Lussac'schen
Apparates; von Friedr.
Bode, Civilingenieur in Hannover.
Mit Abbildungen.
(Fortsetzung von S. 195 dieses
Bandes.)
Bode, über Concentration von Schwefelsäure.
Der Arbeitslohn für die Verstärkung der Kammerschwefelsäure auf Röstöfen oder auf
Schwefelöfen wird der Einfachheit halber in den Fabriken meist gar nicht besonders
ausgeworfen, da die Aufsicht über die Bleipfannen in diesem Falle theils von den
ohnedies vorhandenen Arbeitern an den Oefen, theils von den Kammerwärtern mit
besorgt wird. In einer Vergleichung der verschiedenen Methoden zum Concentriren,
welche besondere Rücksicht auf die ökonomischen Resultate zu nehmen hat, ist
indessen die völlige Beiseitesetzung des Arbeitslohnes nicht zulässig. Man muß daher
den Betrag für die Bewartung der Pfannen abschätzen und wird nun gewiß noch
reichlich rechnen, wenn man (auf die vorliegenden beiden Oefen bezogen) im
Verhältniß 1/10 Tagelohn (zu 2,5 M. für die Bewartung der Bleipfannen auf 24 Stunden
in Ansatz bringt. Alsdann gestaltet sich die Berechnung des Geldaufwandes für die
Concentration auf den beiden in Rede stehenden Oefen folgendermaßen.
a) Der Lohnbetrag in 320 Arbeitstagen pro Jahr beträgt
0,25 × 320 = 80 M.
b) Instandhaltung. α)
Blei. Nach den gemachten Angaben werden jährlich zwei Pfannen abgesetzt, die aber
theilweise noch anderweit verwendbar sind. Um den beim Auswechseln erwachsenden
Löhnen und der Abnutzung derjenigen Pfannen Rechnung zu tragen, welche die kalte
Säure aufnehmen und nach dreijährigem Betriebe noch keiner Auswechslung bedurften, soll der Rest von
Brauchbarkeit an den abgesetzten Pfannen außer Acht gelassen und der Erlös für das
alte Blei der ausrangirten Pfannen nur dem Kaufwerthe einer halben neuen Pfanne
gleichgesetzt werden. Es bleiben dann zur Berechnung 1 1/2 neue Pfannen jährlich
oder 7qm,79 Bleiblech zu 40k,6, im Ganzen daher 6 1/3 Ctr. Walzblei.
Setzt man 1 Ctr. davon mit 24 M. an, so ergibt sich die jährliche Quote an
Instandhaltung für Blei zu 152 M. β) Endlich kann
man den Mehraufwand an Anlagekapital für die Einrichtung zur gegenseitigen
Absperrung der Oefen und für sonstige Theile (gegen 36 Ctr. eiserne Platten und
Mauerwerk), welche lediglich der Pfannen wegen vorhanden sind, auf 800 M.
veranschlagen und den Betrag für Instandhaltung dieser Theile mit 10 Proc. ansetzen.
Es ergeben sich hieraus für Instandhaltung fernere 80 M. Die gesammten Auslagen für
45 × 325 = 14400 Ctr. 60°-Schwefelsäure, welche jährlich
erhalten werden, belaufen sich somit auf 80 + 152 + 80 = 312 M. oder für 1 Ctr.
60°-Säure auf etwa 2,2 Pf.
Ich habe diese Berechnung an die beschriebene Ofenanlage angeknüpft, weil mir davon
die detaillirten Angaben und Notizen zugänglich warm. Bei dieser Anlage haben die
Pfannen nun grade eine sehr erhebliche Leistung. Ich glaube jedoch, daß man in
andern Fällen, wo die Leistung nicht in dem Maße vorhanden ist, immerhin nicht mehr
als 3 bis 5 Pf. Concentrationskosten pro Ctr. 60°-Säure zu rechnen
braucht.Die beiden Kiesöfen, von welchen im Vorstehenden die Rede war, nach
Zeichnungen des Verfassers ausgeführt, befinden sich auf der chemischen
Fabrik von G. Reichard in Döhlen bei Dresden, und
die betreffenden Angaben über den Betrieb der Oefen, Leistung der Pfannen
und Abnutzung derselben verdankt der Verfasser dem freundlichen
Entgegenkommen der dortigen Werksdirection.
Die in Fig. 19
bis 21 Tafel
V [a.b/1] dargestellte Anlage von zehn
Schwefelkiesröstöfen gehört zu einem Kammersystem, welches täglich gegen 330 Ctr.
Kammersäure von 50° B. erzeugt. Bei Anlage der Oefen sollte auf möglichste
Ausnutzung der Abhitze gesehen werden und wurden daher die Oefen in ausgiebigstem
Maße mit Bleipfannen besetzt. Wie der generelle Grundriß ausweist, sind die 10
Röstöfen in zwei Batterien angeordnet, aus welchen sich die Röstgase durch Canäle,
die ebenfalls noch mit Bleipfannen a₁ bis a₃ versehen sind, nach dem gemeinschaftlichen
Gasabführungsrohr begeben und in die Bleikammern strömen. Beide Batterien liegen
symmetrisch zu einander, und die beiden Querschnitte in größerem Maßstabe (Fig. 21)
zeigen noch besonders, wie auch der zwischen den Oefen angelegte Mittelcanal mit
Bleipfannen besetzt ist. Die über den Oefen selbst placirten Pfannen, für jeden Ofen
2 Stück, bilden mit den vorher genannten in jeder Batterie 5 Pfannensysteme, die sich, wie folgt,
zusammensetzen: I. System: a₁, a₂, a₃, c₁, c₂ II.
System: b₁, d₁, d₂ – III. System: b₂ e₁, e₂ – IV. System: b₃, f₁, f₂ und V. System: b₄, g₁, g₂.
Die Kammersäure tritt in den Pfannen b resp. a₁ herzu, a₁
hat einen separaten Zulauf, für die übrigen 4 Pfannen b₁ bis b₄ ist bei h ein besonderer Topf aufgestellt, in welchen die
Kammersäure mit ca. 0m,80 Gefälle eintritt.
Aus diesem Topfe, der etwas erhöht über den Pfannen aufgestellt ist und nicht
überlaufen kann, geht die Kammersäure, durch Hähne regulirt, in vier besondern
Rohrleitungen nach den Pfannen b. Die fertige
60°-Säure tritt aus den Pfannen c₂,
d₂, e₂
aus, fließt in am Rande des Ofens angebrachte Bleitöpfe, die unter sich durch eine
Rohrleitung verbunden sind, welche die heiße Säure nach dem Kühler und dem
Sammelkasten bringt. Zu beiden Seiten der Batterie geht etwa 0m,5 unterhalb der Oberkante der Pfannen
eine Gallerie, welche an den Dachbalken aufgehängt ist, so daß man leicht die
Pfannen übersehen und Proben nehmen kann, während nach dem Topfe h und den vier daneben befindlichen Regulirhähnen eine
Treppe führt, so daß auch die Regulirung des Zulaufs an Kammersäure bequem (von
einem Punkte aus) besorgt werden kann.
Von den 10 vorhandenen Kiesbrennern sind gewöhnlich acht im Gange, welche in 24
Stunden 160 bis 180 Ctr. norwegischen Schwefelkies von 44 bis 45 Proc. Schwefel
verarbeiten und hierbei bis zu 240 Ctr. Schwefelsäure auf 60° B. verstärkt
zur Düngerfabrikation abgeben, während vorher der Bedarf für den
Gay-Lussac-Thurm bereits zurückbehalten ist. Derselbe beträgt für das
vorliegende Bleikammersystem 104 Ctr., und es würde somit hier eine Leistung der
Bleipfannen von 340 Ctr. 60°-Säure in 24 Stunden zu verzeichnen sein.
Die erwähnte Anlage befindet sich in Burght bei Antwerpen.
Ich führe schließlich noch einige weitere Angaben über die Leistungen von Bleipfannen
an, welche auf oder hinter Röstöfen gestellt sind.
a) 8 Oefen zu 10 Hamburger Fuß 1 1/2 Zoll (2m,90) auf 4 Fuß 8 Zoll (1m,34) Rostfläche, jeder Ofen mit 3
Bleipfannen zu 4 Fuß 9 Zoll (1m,36) auf 5
Fuß 2 Zoll (1m,48) Grundfläche versehen,
verbrennen in 24 Stunden 150 bis 160 Ctr. norwegischen Schwefelkies von 40 bis 41
Proc. Schwefel und liefern ca. 175 Ctr. 60°-Schwefelsäure aus
Kammersäure von 50 bis 51° B.
b) Eine Anlage von 4 Oefen, in einer Reihe erbaut, mit
einem Gascanal hinter den Oefen, verbrennt 100 Ctr. westphälischen Kies von der
Grube Sicilia bei Altenhundem und gibt in 24 Stunden 60 Ctr. Schwefelsäure von
60° B. Nur der Gascanal ist mit Pfannen besetzt.
c) 2 Oefen zu 9 Fuß rheinisch (2m,82) auf 3 Fuß 9 Zoll (1m,18) Rostfläche, jeder Ofen mit 2
Bleipfannen zu 6 Fuß 3 Zoll (1m,96) auf 4
Fuß 3 Zoll (1m,33) versehen, verbrauchen in
24 Stunden 32 Ctr. schwedischen Schwefelkies mit 43 bis 44 Proc. Schwefel und
liefern 35 Ctr. eingedampfte Säure von 60°.
d) Bei Verbrennung von 55 bis 60 Wiener Centner (zu
56k) Laming'scher Masse in 24 Stunden
erzielt man in Bleipfannen, welche auf den Oefen stehen, 65 Wiener Centner
60°-Schwefelsäure. Der vorhandene Raum ist für die Aufstellung von
Bleipfannen noch nicht vollständig ausgenutzt. Der Schwefelgehalt der Laming'schen
Masse beträgt 50 Proc.
Einen mit Bleipfannen zum Abdampfen versehenen Schwefelofen findet man in Fig. 22 bis
29 Tafel
V [c.d/1.2] dargestellt. Derselbe ist ausgeführt auf der
chemischen Fabrik von Popp und Comp. in Prag. Der Ofen, welcher wohl zu den kleinsten seiner Art zählt,
besteht aus zwei Abtheilungen, welche abwechselnd mit Schwefel beschickt werden.
Letzterer verbrennt auf einer als Rollschicht hergestellten Sohle von feuerfesten
Steinen, welche auf eiserne Platten gelegt sind. Jede Abtheilung ist 3 Wiener Fuß 10
Zoll (1m,21) lang und hat bei 2 Fuß 6 Zoll
(0m,79) Breite eine Grundfläche von
9,57 Quadratfuß (0m,956.) Es sind also auf
beide Abtheilungen 1qm,9 Brennfläche
vorhanden. Man verbrennt in diesem Ofen in 24 Stunden 768 Wiener Pfund (850
Zollpfund = 425k) (Secunda-)
Rohschwefel in 24 stündlichen Portionen von 32 Pfund und erzielt hierbei in den 4
Bleipfannen des Ofens nahezu 18 Zollcentner Schwefelsäure von 60° B. aus
Kammersäure von 50° B. Da das Ausbringen auf 850 Pfd. verbrannten Schwefel,
in Schwefelsäure von 60° B. ausgedrückt, etwa 32 1/3 Ctr. beträgt, so macht
die Leistung der Pfannen in 24 Stunden 5/9 von der täglichen Production aus. Man
kann jedoch als sicher annehmen, daß mindestens 2/3 der täglichen Production in Form
von 60°-Schwefelsäure würden erhalten werden, wenn man den Bleipfannen
eine größere Ausdehnung der Zahl oder der Größe nach hätte geben können, was im
vorliegenden Falle wegen der Beschaffenheit des gegebenen Locals nicht thunlich
war.
Die Abtheilungen des Ofens sind mit je zwei Bleipfannen versehen, von denen die
kleinere, höhergestellte die kalte Kammersäure, durch einen Hahn regulirt, aufnimmt,
während die größere fertige 60°-Säure ausgibt. Zufluß und Abfluß
finden ununterbrochen statt. Die großen Pfannen haben je 3 × 6 = 18
Quadratfuß oder 1qm,8 Grundfläche bei 12
Zoll (316mm) Tiefe; die kleinen Pfannen
haben je 3 1/2 × 2 1/2 = 8 3/4 Quadratfuß oder 0qm,874 Grundfläche bei 9 Zoll oder 237mm Tiefe. Ueberlauf und Ablauf der Säure,
in früher angegebener Weise eingerichtet und angeordnet, sind in der Zeichnung
außerdem noch besonders in Fig. 27 bis 29 in
vergrößertem Maßstabe angegeben.
Setzt man die Dauer der ersten (heißen) Pfannen zu 15 Monaten, die der zweiten
(oberen) zu 3 1/2 Jahren, womit man in beiden Fällen wohl noch hinter der
Wirklichkeit bleibt, so hat man zur Instandhaltung jährlich auf 7qm,54 Bleiblech, oder bei 40k,6 desselben pro 1qm auf 6,12 Ctr. Bleiblech Rücksicht zu
nehmen. Es gibt dies bei 24 M. pro 1 Ctr. Walzblei jährlich 146,88 M. Rechnet man
die Hälfte davon, also 153k, als altes
Blei, das mit einem Erlös von 18 M. pro Ctr. losgeschlagen wird, so bleiben zur
Verrechnung nur 146,88 – 55,08 gleich 91,80 M. übrig. An Extrakosten für
Aufbringen neuer und Abnehmen alter Pfannen hat man als Jahresbeitrag nicht wohl
über 18 M. und für Instandhaltung sonstiger Theile des Apparates, welche der
Concentration wegen vorhanden sind, nicht wohl über 30 M. zu berechnen. An Lohn hat
man bei Anrechnung von 1/10 Tagelohn zu 2,5 M. jährlich zu setzen 320 : 0,25 = 80 M.
Hiernach ist die Jahresausgabe für die Concentration: 91,80 + 18 + 30 + 80 = 219,80
M.
Die jährliche Leistung bei 320 Betriebstagen beläuft sich auf 5760 Ctr.
60°-Schwefelsäure, und die Concentrationskosten stellen sich somit auf
3,8 Pf. pro 1. Ctr. 60°-Säure.
Von einer österreichischen Fabrik, die gegenwärtig noch Schwefelöfen im Gange hat,
kann ich noch anführen, daß bei einem Verbrande von 40 Ctr. Schwefel in 24 Stunden
62 Ctr. Schwefelsäure von 60° B. in Pfannen erhalten wurden, welche ganz frei
auf die ursprünglich gar nicht für Aufstellung von Bleipfannen angelegten
Schwefelöfen gestellt sind. Der Betrieb dieser Pfannen ist intermittirend, und man
zieht unter Abstellung des Säurezuflusses in gewissen Zeiten einen Theil des
Pfanneninhaltes als 60°-Säure ab und füllt dann die zum Theile
entleerte Pfanne wieder mit Kammersäure an, von welcher man je nach stattgehabter
Verdunstung noch einige Male bis zur nächsten theilweisen Entleerung der Pfanne
zufügt. Die Ausbeute an verstärkter Schwefelsäure von 60° B. beträgt hier
40,9 Proc. von der aus dem verbrannten Schwefel in den Kammern erhaltenen, auf
60° bezogenen Säuremenge. Bei dem zuerst beschriebenen Schwefelofen betrug
diese Ausbeute 55,8 Proc.
3) Concentration mit gespanntem
Wasserdampf in Bleischlangen.
Auf Tafel V Fig.
30 und 31 [b/2] ist eine Vorrichtung zur
Concentration von Schwefelsäure auf 60° B. mittels in einer Bleischlange circulirenden,
gespannten Wasserdampfes abgebildet. Der Kasten, in welchem die Verstärkung vor sich
geht, ist 3m,20 breit, 4m,50 lang und an den Rändern 0m,30 tief. Der Boden fällt von allen vier
Seiten nach der Kastenmitte gleichmäßig ab, und die lichte Tiefe erreicht hier 0m,40. Die etwa 45m lange Dampfschlange hat 40mm innern und 54mm äußern Durchmesser und ist an der
Stelle, wo sie in die Säure eintaucht, mit einer angelötheten Glocke versehen, deren
Zweck Hasenclever (1875 217
141) bereits angibt. Ich habe überhaupt den Angaben, welche Hasenclever daselbst über das Verfahren liefert, nur wenig mehr
hinzuzusetzen. Der gezeichnete Apparat, welcher mit Dämpfen von 2at,5 Spannung arbeitet, liefert in 24
Stunden 100 Ctr. 60°-Schwefelsäure mit einem Aufwande von 10 Ctr.
schlesischer Steinkohle, d.h. 5k pro 1 Ctr.
60°-Säure. Hasenclever gibt 4k,5 Steinkohle an, Andere nennen mir 4k.
Beim Legen der Schlange muß man einige Sorgfalt anwenden, damit sich darin keine
Wassersäcke bilden können, weil sonst ein bedenkliches Schlagen des Dampfes in den
Röhren eintritt, und auch das Rücklaufrohr, welches das condensirte Wasser zum
Kessel zurückleitet, muß mit constantem Fall geführt werden und darf keine
Gelegenheit zur Bildung von Wassersäcken bieten. In dem speciellen Falle, welcher
der Zeichnung zu Grunde liegt, steht der Dampfkessel auf einer beträchlich tiefern
Sohle als der Schlangenkasten, und der constante Fall des Rücklaufrohres war leicht
herzustellen. Hat man dagegen eine derartige natürliche Niveaudifferenz nicht, so
muß der Kasten um so viel höher gestellt werden, als nöthig ist, um für das
Rücklaufrohr Fall nach dem Kessel zu erzielen. Man versieht das Dampfrohr sowohl vor
seinem Eintritte in den Kasten, als nach seinem Austritte aus demselben mit je einem
Dampfhahn oder Ventil und trägt Sorge, daß dieselben nicht zu nahe am Kasten selbst
angebracht sind, damit der Arbeiter, im Falle die Schlange berstet, den Dampf
abstellen kann, ohne Gefahr zu laufen, von der heißen Säure bespritzt zu werden. Man
bringt daher wohl, wenn mehrere solche Concentrationskästen bei einander
aufzustellen sind, hinter oder vor die Kästen einen erhöht gelegten Gang, in welchen
man sämmtliche Dampfhähne oder Ventile legt, und der nach den Kästen zu mit einer
Breterwand verschlagen ist. Auch setzt man wohl am Rücklaufrohre noch ein durch
einen Hahn verschließbares Zweigröhrchen an, durch welches man beim Anlassen des
Kastens die sich bildenden Condensationswasser so lange abfließen läßt, bis sich die
Rohre genügend erwärmt haben. Zum Ausbleien der Kästen wendet man Blei von 30 bis
50k pro 1qm an.
Ich gebe hier noch einige weitere Betriebsresultate und sonstige Notizen über die in
Rede stehenden Schlangenkästen.
In einer österreichischen Fabrik stehen 4 solche Kästen zu 10 Fuß (3m,16) lang, 5 Fuß (1m,58) breit und 14 Zoll (369mm) tief in Thätigkeit. Sie sind mit 4mm starkem Blei ausgekleidet (45k pro 1qm) und enthalten jeder etwa 40m
Bleischlange von 26mm innerm und 53mm äußerm Durchmesser, was einem
Bleigewicht der Schlange von 13,50 Ctr. gleichkommt. Die Dampfspannung beträgt
höchstens 3at,5 und das Rücklaufrohr geht
in den Kessel zurück. Jeder Kasten hat seinen besonderen Dampfeingang und Ausgang
und bildet also einen für sich bestehenden Apparat.
In 24 Stunden liefert ein Kasten 120 bis 125 Ctr. 60°-Säure, mit einem
Kohlenbedarf von etwa 9 Pfd. schlesischer Kleinkohle (von Grube Fanny).
Das Bleigewicht zum Ausbleien des Kastens ist etwa 10 Ctr., der ganze Bleibedarf für
einen Kasten mithin 13 1/2 + 10 = 23 1/2 Ctr. (zu 24 M.) = 564 M. Die Herstellung
des Kastens incl. Material und Arbeitslohn möge angesetzt werden mit 550 M. Es
kosten mithin 2 Kästen 2 (564 × 550) = 2228 M. Für Instandhaltung und
Reparatur 15 Proc. angesetzt, gibt pro Jahr 234 M.
Rechnet man auf jährlich 320 Betriebstage, so ist die Production 2 × 320
× 120 = 76800 Ctr. 60°, Säure, sonach der Kohlenbedarf 76800 ×
0,09 = 6912 Ctr. Bei dem Preist von 0,70 M. pro 1 Ctr. Kohle ist die Auslage mithin
4838 M.
Für Bedienung des Apparates dürften drei Mann in 24 Stunden bei zwei Kästen reichlich
angesetzt sein, welche in 320 Tagen an Lohn erfordern 3 × 320 × 2,5 =
2400 M.
Endlich ist noch in Rechnung zu stellen ein Antheil für die Abnutzung des
Dampfkessels, welcher die Dämpfe liefert. Hätte man für die in Rücksicht gezogenen
zwei Kästen einen separaten Kessel angelegt, so würde derselbe nach dem gegebenen
Kohlenverbrauch etwa 10pferdig sein müssen und ließe sich alsdann complet beschaffen
für etwa 3000 M. Hiervon für Abnutzung 8 Proc. genommen, gibt 240 M.
Die gesammten Concentrationskosten für 76800 Ctr. 60°-Säure würden sich
also beziffern auf 234 + 4838 + 2400 + 240 = 7712 M., d.h. pro 1 Ctr.
60°-Säure auf etwa 10 bis 11 Pf.
Ich will hier nicht verschweigen, daß man in Betreff der Concentration in
Schlangenkästen auch von den gemachten Angaben ziemlich abweichende Zahlen über den
Kohlenverbrauch nennen hört. Auf einer norddeutschen Fabrik gab man mir 7,5 bis 9k Kohlen pro 1 Ctr. 60°-Säure
an, bei 2at Dampfspannung. Ich entsinne mich nicht
mehr, ob das Rücklaufrohr in den Kessel einmündete oder nicht. Ebenfalls auf einer
norddeutschen Fabrik fand ich folgendes. Der Kasten, mit 12qm Grundfläche und 50 resp. 25cm tief, ist mit einer Schlange von etwa
35m versehen, welche 33mm innern und 53mm äußern Durchmesser hat. Man arbeitet mit
Dämpfen von 2,5 bis 3at Spannung und erhält
in 24 Stunden 40 Ctr. 60°-Säure bei 15 Pfd. Kohlenverbrauch pro 1 Ctr.
60°-Säure. Das Rücklaufrohr mündet in den Kessel. Ich bin nicht in der
Lage, diese abnormen Resultate aufzuklären. Gewiß aber ist, daß viele Fabrikanten
das Rücklaufrohr nicht zum Kessel zurückführen, sondern es entweder in ein
entsprechend geöffnetes Ventil oder Hahn endigen lassen, oder vor dem Ausgange einen
der bekannten Condensationswassertöpfe anordnen (welche nur Wasser, aber keinen
Dampf ausgeben), und das erhaltene Condensationswasser wieder in den Kessel speisen.
Hierbei ist natürlich ein Mehrbedarf an Brennstoff unvermeidlich. Als Grund dafür,
daß man vor der Anbringung des Rücklaufrohres direct am Kessel absieht, führt man
an, daß diese Anordnung zu gefahrvoll sei und Veranlassung theils zu Beschädigungen
des Kessels durch Säure, theils zu Kesselexplosionen geben könne. Diese letztere
Befürchtung ist allerdings völlig berechtigt, wenn man, wie ich mehrere Male bemerkt
habe, die Rücklaufrohre in den Wasserraum des Kessels einmünden läßt. Man lasse
daher den Rücklauf nicht in den Wasserraum des Kessels eintreten, auch nicht in den
Speiseraum, sondern in den Dampfraum und womöglich in den Dampfdom. Man hat dann mit
den Dampfrohren und der Schlange einen in sich geschlossenen Dampfraum, aus welchem
bei einem Schaden nur Dampf austreten kann. Verfährt man in angegebener Weise, so
kann ich eine besondere Gefahr in der Führung des Rücklaufrohres in den Kessel nicht
mehr erblicken, und die einzige Voraussetzung zur Ausführung meiner Forderung würde
darin bestehen, daß man den Concentrationskasten um den Betrag höher stellt, welcher
nöthig ist, wenn der Rücklauf statt in den Wasserraum in den Dampfraum des Kessels
einmünden soll.
Beschädigungen des Kessels durch Säure können nicht leicht vorkommen, weil bei einem
Schaden in der Schlange der Dampf ausbläst, mithin der Säure nicht den Eintritt
gestattet. Nach stattgehabtem Schlusse des im Rücklaufrohre befindlichen Hahnes oder
Ventils kann die Säure höchstens bis an den Hahn oder das Ventil treten, was man
aber auch verhindern kann, wenn man, so lange der schadhafte Theil der Schlange
durch Abziehen der Säure aus dem Kasten noch nicht blosgelegt ist, die Absperrung
des Dampfes nicht vollständig bewirkt. Es strömt dann immer noch etwas Dampf nach der
schadhaften Stelle hin, welcher die Säure verhindert, mit dem Absperrventil oder
Hahn in Berührung zu kommen.
Die Temperatur der Schwefelsäure bleibt bei der Eindampfung in Schlangenkästen eine
ziemlich mäßige, und ist deshalb der Säureverlust durch Verdampfung, wenn überhaupt
ein solcher stattfindet, noch geringer, als vorher für Unterfeuerpfannen angegeben
ist. Wegen der niedrigen Temperatur kann man auch in den Kästen etwas über
60° concentriren, ohne dabei für das Blei so große Gefahr zu laufen, als man
bei stark erhitzten Pfannen läuft.
Noch sei einer etwas abweichenden Einrichtung der Kästen und Schlangen gedacht,
welche in Fig.
32 und 33 Tafel V [d/4] dargestellt ist. Der Boden
des Kastens ist dabei nur einseitig geneigt und die Schlange bildet dabei keine
Spirale, sondern hin und her laufende Windungen. Der einzige Vortheil dieser
Anordnung besteht darin, daß die Kästen leichter und billiger herzustellen sind, und
die Schlangen mit weniger Sorgfalt eingelegt zu werden brauchen (man hat sogar
Kästen mit durchaus horizontalem Boden). Dagegen produciren in dieser Art
eingerichtete Kästen weniger Säure, weil sich darin auf die gleiche Grundfläche
nicht soviel Schlange legen läßt als dann, wenn man letztere als Spirale aufwickelt.
Der Betrieb der Schlangenkästen ist intermittirend.
Mein Urtheil über die Methode kann ich schließlich mit R. Hasenclever (vgl. 1875 217 141) wörtlich
übereinstimmend formuliren. „Es verflüchtigt sich wegen der niedrigen
Temperatur keine Schwefelsäure; auch hat das Verfahren noch den großen Vorzug
der Reinlichkeit, des sehr geringen Kohlenverbrauches und einer wesentlichen
Verminderung des Arbeitslohnes.“ Auch der Raumbedarf ist mäßig, wenn
man einen Dampfkessel, der noch hinreichend Dämpfe für die Concentration disponibel
hat, bereits besitzt. Wenn trotzdem das Verfahren noch nicht so allgemein eingeführt
ist, als man erwarten sollte (besonders wenn man sich die Resultate der
Unterfeuerpfannen vergegenwärtigt, die in Deutschland wenigstens noch sehr stark
vertreten sind), so dürfte dies wohl lediglich dem Umstande zuzuschreiben sein, daß
das Verfahren an das Vorhandensein eines Dampfkessels geknüpft ist und entweder in
der Nähe desselben nicht der nöthige Platz vorhanden ist, oder vorhandene
Dampfkessel überhaupt keine Dämpfe mehr disponibel haben, oder daß man endlich die
Anlage eines Dampfkessels lediglich für die Zwecke dieser Concentration scheut oder
auch nothgedrungen davon absieht, weil für eine mäßige Leistung an
60°-Säure der Kessel zu winzig genommen werden müßte.
4) Concentration in Schalen von
Platin.
Die Platinschalen von Faure und Keßler, bisher in Deutschland, soviel mir bekannt, nur zur Herstellung von
66°-Schwefelsäure angewendet, werden von den Erfindern auch zur
Erzeugung von 60°-Säure empfohlen (vgl. * 1874 213 204). Es werden daselbst 3k,5
Steinkohle Pro 1 Ctr. 60°-Säure angegeben und davon 2,25 bis 2k,5 abgezogen für den Fall, daß man den
beim Concentriren resultirenden Wasserdampf in den Bleikammern benutzt und dadurch
also den Dampfkessel entlastet. Es bliebe alsdann pro 1 Ctr. 60°-Säure
ein Kohlenaufgang von nur 1,25 bis 1k
übrig. Von anderer Seite geht mir die Nachricht zu, daß pro 1 Ctr.
60°-Säure 5k,25
(Waldenburger) Steinkohle nöthig sind. Die Wasserdämpfe werden dabei nicht in die
Bleikammer entsendet, wohl aber benutzt man das erwärmte Kühlwasser zur
Dampfkesselspeisung; dasselbe kommt mit sauren Dämpfen absolut nicht in Berührung.
Es wird mir nicht mitgetheilt, welche Ersparniß an Kohle sich durch diese Benutzung
pro 1 Ctr. Säure von 60° ergibt. Dagegen beträgt sie pro 1 Ctr.
66°-Säure 5k,8. Es sind
nämlich pro 1 Ctr. 66°-Säure im Ganzen 9k,5 Kohle erforderlich, dagegen nur 3k,7, wenn man die Kühlwässer wie angegeben
benutzt. Im Uebrigen kann ich auf das angezogene Referat verweisen, worin auch die
Einwände beleuchtet sind, welche von Faure und Keßler gegen andere Methoden der Concentration, speciell
auch gegen den Gloverthurm in seiner Eigenschaft als Concentrationsapparat,
vorgebracht werden. (Vgl. 1876 221 85. 384.)
5) Andere Methoden der
Concentration.
Von andern noch vorhandenen Methoden der Concentration auf 60° B. sei hier
noch das Verfahren von Stoddard (1871 200 419) erwähnt, nach welchem man durch die bis zu
150° erwärmte Säure atmosphärische Luft bläst. Eine Art Gegenstück zu diesem
Verfahren bildet der Gloverthurm, insofern hier nämlich das Umgekehrte stattfindet
und die Säure, welche verstärkt werden soll, kalt durch heiße Gase langsam fallen
gelassen wird. Einige Bemerkungen zu dem Verfahren wurden seiner Zeit von F. Bode (1871 201 45) gemacht,
wobei derselbe irrthümlich angibt, daß man unter allen Umständen eine
60°-Säure erhalte, wenn man dieselbe aus den Pfannen mit einer
Temperatur von 185 bis 190° abfließen läßt. Schon bei 125° und
vielleicht bei noch geringerer Temperatur kann eine eingedampfte Schwefelsäure nach
dem Erkalten von 60° B. sein.
Eine besondere Ausbreitung des Verfahrens scheint bisher nicht stattgefunden zu haben. Ueber
ökonomische Resultate zu berichten bin ich nicht in der Lage.
Kurzer Rückblick. Von den beschriebenen Methoden der
Concentration auf 60° B. liefert, wenn man die unter 4 und 5 angeführten
Verfahren hier gänzlich ausscheidet, die Concentration in Kästen mit Dampfschlangen
die reinste Säure; die relativ am meisten verunreinigte Säure erhält man in Pfannen
mit Oberfeuer, und etwas günstiger sind in dieser Beziehung offene Pfannen, von
unten erwärmt.
Mit den geringsten Kosten concentrirt man auf Röstöfen und Schwefelbrennern; es
folgen dann in Bezug auf den Kostenpunkt: Schlangenkästen, Oberfeuerpfannen,
Unterfeuerpfannen, welche letzteren am meisten Kosten verursachen.
Concentrationen mit Ober- oder mit Unterfeuer muß man womöglich in eigene
Gebäude stellen. Schlangenkästen können, wenn die Höhe vorhanden ist, unter
Bleikammern oder andern Räumen untergebracht werden. Der mäßige Säureverlust beim
Concentriren dürfte in Oberfeuerpfannen am höchsten sein; es folgen dann in dieser
Hinsicht von unten erwärmte Pfannen; dann Schlangenkästen, bei welchen der Verlust
gleich Null sein dürfte.
Am leichtesten, schnellsten und billigsten herzustellen sind Schlangenkästen, wenn
bereits ein Dampfkessel vorhanden ist, welcher noch genügend Dämpfe abgeben kann.
Dagegen sind Pfannen mit Ober- oder Unterfeuer selbstständige Apparate. Ihre
Anlagekosten, in Bezug auf gleiche Leistung, sind etwa gleich. Dagegen muß bei
Oberfeuerpfannen auf die Ausführung mehr Sorgfalt verwendet werden, als bei Pfannen
mit Unterfeuer.
(Fortsetzung folgt.)