Titel: | Aus dem Berichte der englischen Sodafabriks-Inspection; von G. Lunge. |
Autor: | Georg Lunge [GND] |
Fundstelle: | Band 236, Jahrgang 1880, S. 54 |
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Aus dem Berichte der englischen
Sodafabriks-Inspection; von G. Lunge.
Lunge, über den Berichte der englischen
Sodafabriks-Inspection.
Nach längerer Pause ist zu Weihnachten 1879 wiederum ein amtlicher BerichtAlkali Acts, 1863 and 1874. Fourteenth and fifteenth Annual
Reports by the Inspector of his Proceedings during the years 1877
and 1878.des Inspectors der
englischen Sodafabriken, Dr. R. Angus Smith,
erschienen, welcher mir von demselben freundlichst mitgetheilt worden ist. Dieser
Bericht enthält so viele auch für die deutsche Sodafabrikation wichtige und
interessante Dinge, daſs ich keiner weiteren Entschuldigung zu bedürfen glaube, wenn
ich einen Auszug daraus hier wiedergebe, aus den ziemlich zerstreuten Materialien
des Berichtes systematisch zusammengestellt und zum Theil von eigenen erläuternden
oder kritischen Bemerkungen begleitet.
Es sei hier daran erinnert, daſs die zweite Alkali-Acte, diejenige vom J. 1874, sehr
wichtige Neuerungen einführte. Zunächst wurde die Bestimmung der ersten Acte, wonach
von dem entwickelten Salzsäuregase nur 5 Procent uncondensirt entweichen durften,
dahin erweitert, daſs in 1 Cubikfuſs der aus der Fabrik (durch den Kamin)
entweichenden Gase nicht über ⅕ Gran Salzsäure (HCl) enthalten sein solle; dies
entspricht 0g,454 HCl in 1cbm, oder etwa drei Zehnmillionstel dem Volumen
nach. Ferner wurden aber auch alle anderen „schädlichen Gase“ (noxious vapours) der Inspection unterworfen, wobei in
der ersten Linie an schweflige Säure, Schwefelsäure, Schwefelwasserstoff,
Stickstoffsäuren und Chlor gedacht war. Bestimmte Grenzen wurden aber hier nicht
gesteckt, weil dafür das Material fehlt, und es wurde nur im Allgemeinen
vorgeschrieben, daſs die Fabrikanten sich der besten bekannten Mittel zur
Verhinderung des Entweichens solcher Gase bedienen sollten.
Der Bericht stellt nun zunächst fest, daſs in Bezug auf Salzsäure den Anforderungen der neuen Acte vollauf
Genüge geschehen ist. Ein Gehalt von 0,2 Gran im Cubikfuſs der Kamingase, wie ihn
das Gesetz noch als Maximum gestattet, kommt nur noch ausnahmsweise vor; der
Durchschnitt ist bedeutend darunter, und in vielen Fabriken, ja in ganzen Districten unter der
Hälfte des gesetzlichen Grenzbetrages, wie aus folgenden Zahlen sich ergibt:
Gran imCubikfuſs
1)
District von St. Helens, Widnes und West-England überhaupt
0,13
2)
Ost-Lancashire, Yorkshire und Midland Counties
0,098
3)
District von Newcastle-on-Tyne
0,095
4)
Schottland und Irland
0,106.
Im dritten District betrug der Gehalt der Abzugsgase aus den Pfannencondensatoren,
welche dort regelmäſsig nicht mit Schornsteingasen vermengt, sondern für sich allein
in die Luft gehen, für sich allein 0,15 Gran im Cubikfuſs. Es wird berechnet, daſs
die 0,13 Gran des ersten Districts 2,28 Proc., die 0,96 des zweiten 2,57 Procent der
gesammten Salzsäure entsprechen. Doch möchte ich diese Berechnungen für ziemlich
unsicher halten; eine absolute genaue Bestimmung der Menge des entweichenden
Salzsäuregases ist, vor allem wegen der Schwierigkeit anemometrischer Messungen,
kaum möglich, und ist ja gerade aus diesem Grunde das neue Gesetz auf ein anderes
leichter mit Zuverlässigkeit zu handhabendes Princip gegründet worden, nämlich die
Ermittlung des Gewichtes von HCl in einem bestimmten Volumen der Abzugsgase. Dies
hat freilich wieder den Uebelstand, daſs die Fabriken, welche alle ihre Rauchgase in
einen groſsen Kamin ableiten, bevorzugt erscheinen gegenüber denjenigen, welche für
die Sulfatöfengase einen oder mehrere besondere Kamine besitzen, und es hat dahin
geführt, daſs die letzteren Fabriken, um innerhalb des Gesetzes zu bleiben,
absichtlich in die betreffenden Kamine Luft oder andere Rauchgase eingeführt haben;
aber ein Ausweg aus diesem an sich doch gewiſs nicht richtigen Zustande ist bis
jetzt noch nicht gefunden worden.
Obwohl also die Salzsäurecondensation bis zu einer weiteren Grenze getrieben worden
ist, als das Gesetz es vorsah, so bleibt doch noch mehr zu thun übrig. Es hat sich
gezeigt, daſs die Condensation für Muffelofengas so gut wie vollständig gemacht
werden kann; manche Oefen sind so gut betrieben worden, daſs nur eine ausnehmend
geringe Menge von Gas, vermuthlich durch Diffusion durch das Mauerwerk, entweicht;
aber dies ist keineswegs das gewöhnliche constante Resultat. Der früher bei den
Muffelöfen so störend auftretende Uebelstand, daſs bei der geringsten Undichtheit
des Muffelmauerwerkes saure Gase in die Feuerkanäle, deren Zug sonst immer stärker
als der im Innern der Muffel herrschende war, gesaugt wurden und somit überhaupt gar
nicht in die Condensationsapparate gelangten, ist überwunden worden durch die
„Ueberdruck“ – Oefen von Gamble, Muspratt,
Deacon u.a. (vgl. mein Handbuch der Soda-Industrie, Bd. 2 S. 83, 85 und 974). A.
Smith ist der Meinung, daſs alle Fabrikanten, welche mit Muffelöfen
arbeiten, sich dieses Systemes bedienen sollten, welches darin besteht, in den
Feuerzügen durch specielle Vorrichtungen einen gröſseren Druck als innerhalb der
Muffel herzustellen, – aber nur so lange, bis etwas Besseres aufträte. Dieses
Bessere hatte A. Smith in dem Ofen von Cammack und Walker (vgl.
Soda-Industrie, Bd. 2 S. 98) zu finden geglaubt und
er hofft noch immer auf die schlieſsliche Durchführung des darin verfolgten
Principes; aber dasselbe ist bis jetzt auf zu groſse mechanische Schwierigkeiten
gestoſsen und wieder aufgegeben worden. Wäre diese Erfindung so erfolgreich gewesen,
als man gehofft hatte, so würde alles weitere Nachdenken über diese Sache unnöthig
gewesen sein. Das richtige Princip scheine gefunden zu sein, aber die Art und Weise
es praktisch auszuführen sei bis jetzt noch nicht entdeckt worden.
Die günstige Wirkung des Ueberdruckes in den Feuerzügen geht deutlich hervor aus
vergleichenden Versuchen, welche in der Fabrik von Gaskell,
Deacon und Comp. gemacht wurden; es seien hier nur die Mittelzahlen
gegeben. In den Feuerzügen eines gewöhnlichen Muffelofens fand man im Mittel 2,17
Gran (im Maximum 12,0 Gran) HCl im Cubikfuſs = 4g,93 in 1cbm. Dagegen in drei hinter
einander gebauten Oefen nach dem Ueberdruckprincip fand sich nur durchschnittlich
0,54, 0,24 bezieh. 0,17 Gran HCl im Cubikfuſs, und zwar entspricht dieser abnehmende
Gehalt den Fortschritten in der Construction des Ofens, welche jedesmal gemacht
wurden. Der letzte Gehalt (= 0g,38 in 1cbm) ist so gering, daſs man kaum auf eine
wesentliche Verringerung desselben hoffen kann. Natürlich entspricht dieser Betrag
von HCl in den Feuerzügen einem viel geringeren Betrage in dem Kamine selbst, wo
mindestens noch das Heizgas der Pfannen dazu kommt, selbst wenn gar keine
anderweitigen Oefen, Dampfkesselfeuerungen u. dgl. hinein münden.
Man hat oft gefragt, warum man so viel Werth auf die Herabminderung des
Salzsäureverlustes auf noch weniger als 0,1 Gran im Cubikfuſs lege, während doch die
seit Inkrafttreten des neuen Gesetzes gemachten Beobachtungen zeigen, daſs im
Allgemeinen ein weit höherer Betrag an Säuren des Schwefels in die Luft geht.
Hierauf antwortet A. Smith, daſs allerdings die
absolute Menge der entweichenden Salzsäure nur gering gegenüber derjenigen der
Säuren des Schwefels sei, wo viele Kohlen verbrannt werden; aber es sei nicht gut,
bei einem anderen Punkte als dem absoluter Vollkommenheit sich endgültig zu
beruhigen, und es werde räthlich sein, später, wenn die jetzt in Kraft stehenden
Vorschriften sich vollkommen eingelebt haben, einen weiteren Schritt vorwärts zu
thun. Auf der andern Seite begreife das Publikum kaum, wie groſse Kosten,
Umänderungen der Apparate, Einübung von Arbeitern und Aufsehern, Mühe der Chemiker,
Beängstigung der Fabrikleiter und Eigenthümer jeder neue Schritt vorwärts koste. –
Was deutsche Verhältnisse angeht, so kann man noch hinzufügen, daſs hier nirgends
auch nur entfernt eine solche Anhäufung von chemischen Fabriken, wie an einigen
Orten in England, vorkommt und daſs mithin die absoluten Wirkungen des entweichenden
Salzsäuregases im Vergleich zu denjenigen der Steinkohlengase noch viel mehr zurücktreten als dort.
Man vergleiche hierüber, was Hasenclever in der Chemischen Industrie, 1879 S. 278 angeführt hat.
Was das Entweichen von Schwefelsäuren u. dgl. aus den Kammern betrifft, so stellte sich, als
dieser Gegenstand zuerst der amtlichen Inspection unterworfen wurde, heraus, daſs
hierin groſse Unregelmäſsigkeit bestand und in manchen Fällen sehr bedeutende Mengen
in die Luft gingen. Dies ist jetzt schon viel besser. Folgendes sind die
Durchschnittszahlen (in Gran im Cubikfuſs) für die oben angeführten vier
Inspectionsdistricte für das J. 1878:
Aus den Kammern
entweichende
Schwefelsäurenberechnet als SO3
Stickstoffsäurenberechnet als N2O5
Gesammtsäureder Kamine
Nr. 1
1,64
0,185
0,73
2
4,07
–
–
3
1,83
0,35
0,96
4
2,77
0,237
0,983.
Im December 1878 war die SO3 im dritten Districte bis
auf 0,83 herabgesunken, und keinesfalls brauche sie erheblich mehr als 1½ Gran SO3 im Cubikfuſs (= 3g,4 in 1cbm) für das aus den Kammern
entweichende Gas zu betragen, was weniger als die Hälfte davon für das Kamingas
ausmacht. Beträgt ja doch z.B. in Widnes die Säure des Kohlengases für sich zuweilen
1 Gran im Cubikfuſs, was allerdings den gewöhnlichen Betrag weit übersteigt.
Smith hat sich auch mit den Gasen von Kokesöfen beschäftigt, welche bekanntlich da, wo sie in groſser
Anzahl vorhanden sind, der Vegetation oft weit gröſseren Schaden als die
Sodafabriken thun. Allein bei der Verkokung der 15 Mill. Tonnen Kohlen, welche i. J.
1876 in der englischen Eisenindustrie verbraucht wurden, gingen 36000t Ammoniak, entsprechend 139764t schwefelsaurem Ammoniak, im Werth von 2795280
Pfund Sterling verloren, den Theer gar nicht zu rechnen. Natürlich wäre nicht diese
ganze Summe als möglicher Nutzen zu rechnen, denn die Gewinnung des Ammoniaks oder
Theeres ist mit Kosten verbunden; aber Smith schlägt
doch den möglichen Gewinn durch das Ammoniaksalz auf 2340000, denjenigen an Theer
noch auf die Hälfte davon, d. s. 1170000 Pfund Sterling an. (Wir werden unten sehen,
daſs der Gewinn, in Folge der erhöhten Kapitalanlage, sich auf ein sehr bescheidenes
Maſs reducirt.) Nach Auskunft der bekannten Autoritäten, Lawes und Gilbert, würden obige 130000t schwefelsaures Ammoniak für 1 300000 Acres (=
650000ha) ausreichen und z.B. bei Haferkultur
darauf einen Mehrertrag von Körnern und Stroh im Betrage von 6 714853 Pfund Sterling
ergeben, wenn man die J. 1869 bis 1873, oder von 8129407 Pfund Sterling, wenn man
die Jahre 1874 bis 1878 zur Grundlage nimmt! Lawes
glaubt, daſs selbst 100000t schwefelsaures
Ammoniak auf den Markt geworfen werden könnten, ohne dessen Preis oder denjenigen des
Chilisalpeters wesentlich zu beeinflussen. Der letztere ist gewöhnlich eine
billigere Stickstoffquelle als das Ammoniaksalz und für die meisten Zwecke auch
besser; aber der Preis des Ammoniaksalzes werde besonders durch die Nachfrage der
deutschen Zuckerrübenproduction hoch gehalten. – Wie man sieht, würde dem
Nationalwohlstand eine höchst ansehnliche Bereicherung zuflieſsen, wenn das Ammoniak
bei der Kokesfabrikation nicht verloren ginge, und wenn auch die Zahlen für
Deutschland viel bescheidener als die obigen ausfallen dürften, so ist die Sache
immerhin auch für uns der Erwähnung werth.
Es fragt sich nun, ob es möglich ist, die Gewinnung des Ammoniaks und Theeres mit
derjenigen der Kokes ohne Verschlechterung der letzteren zu verbinden. Die Antwort
auf diese Frage ist meist im negativen Sinne gegeben worden, wie die vielen
verunglückten und längst eingestellten Versuche in dieser Richtung zeigen. In
England (und vermuthlich auch in Deutschland) wird allenthalben die Kohle höchstens
mit Benutzung der Gichtgase zur Ersparniſs an Heizmaterial, aber ohne Condensation
des Ammoniaks und Theeres verkokt. Das englische Blaubuch enthält aber nun einen
sehr ausführlichen Bericht über die Kokesbereitung zu Bessèges, wo die Gesellschaft
von Terrenoire, Lavoulte und Bessèges eine gröſsere Anzahl von Oefen nach Knab's System (vgl. Polytechnisches Centralblatt, 1863 S. 317. Berg-
und hüttenmännische Zeitung, 1863 S. 482) betreiben, allerdings mit
wesentlichen Modificationen, welche den Vorwurf beseitigen, daſs die Koke nicht
dicht genug ausfalle. Statt die Oefen, wie Knab es
vorschrieb, 2m weit und 1m hoch zu machen, wobei man nur eine Kokesschicht
von 0m,5 Höhe hat, machte man die Oefen allmählich
nur 0,80, 0,70 und 0m,66 weit, dagegen 1m,75 hoch, so daſs die Kokesschicht 1m,4 hoch wird; eine gröſsere Höhe wäre vielleicht
noch besser. In Folge dieser veränderten Construction durchdringt die Hitze der
verbrennenden flüchtigen Bestandtheile den ganzen Ofeninhalt, so daſs sie zur
Verkokung vollständig ausreicht und ein weit gröſseres Ausbringen erzielt wird;
zugleich verhinderte die gröſsere Höhe der Schicht das Aufschwellen der Masse,
welches früher die Koke porös gemacht hatte. Ferner wurde die Anordnung der
Feuerzüge in zweckmäſsiger Weise geändert und statt des stets veränderlichen
Kaminzuges ein mechanischer Luftsauger, nämlich Beale's
Exhaustor mit beweglichen Schaufeln, angebracht. Die Construction der Oefen, die
Anlage- und Betriebskosten und die Betriebsresultate sind im Original ganz eingehend
beschrieben. Hier seien nur die Endresultate ganz kurz zusammengefaſst. Ein Ofen
lieferte:
1874
1875
t
t
Kokes
390,000
405,880
Theer
10,621
9,336
Schwefelsaures Ammoniak
2,134
1,594.
Das Ausbringen an Kokes war i. J. 1874 73, i. J. 1875 74 Procent der Kohlen, genau
das Theoretische. Die Temperatur wird am besten nicht zu hoch gehalten, weil sonst
Theer verkohlt wird; sie wechselte im Ofen selbst von 443 bis 495°, beim Beschicken
bis 760 bis 800° nach 72 Stunden. In den Zügen stieg sie bis 905°.Gewöhnlich führt man gerade die dichtere, für hüttenmännische Zwecke viel
werthvollere Beschaffenheit der Ofenkokes gegenüber den Retortenkokes auf
eine Verkohlung von Theer zurück. Das Gegentheil spräche dann nicht zum
Vortheil der Knab'schen Oefen!G. L.Die
Operation dauert 48 bis 72 Stunden, aber im ersteren Falle ist sie nicht
vollständig; doch hofft man mit 60 Stunden gut auszukommen. Jede Tonne Kokes
erfordert 0,563 bis 0,522 Arbeitstag, zuzüglich von 0,1076 Arbeitstag und 0,564
Franken für Reparaturen; ferner 0,314 Fr. für verschiedene Materialien (Oel, Cement,
Bolzen u. dgl.); im Ganzen stellt sich dies zu Bessèges auf 3,054 Fr. für 1t. Jeder Ofen kostet einschlieſslich Fundament,
Destillationsapparat und Nebenapparaten 5334,8 Fr. Der Gewinn am Theer betrug 0,048
Fr., der am Ammoniumsulfat 0,250 Fr. für 1k, also
nach obiger Aufstellung für d. J. 1874 1036,6 Fr. für den Ofen. Dies bedeutet einen
Betrag von 25 Proc. für Verzinsung und Amortisation des Mehraufwandes an Kapital für
die Knab'schen gegenüber gewöhnlichen belgischen Kokesöfen; doch wird dies durch die
Patentgebühr auf 15 Proc. verringert.
Da man in solchen Fällen stets 10 Proc. für Amortisation bezieh. Werthverringerung
rechnen muſs, so verzinst sich das Mehrkapital doch nur auf 5 Proc.; wo bleibt also
der enorme Gewinn für die Producte, welchen Smith
herausrechnet? Der sehr sanguinisch gefärbte Bericht verschweigt doch nicht, daſs
zum Gelingen des Processes eine beständige Beobachtung der Temperatur des Ofens, der
Züge, der Verbrennungskammer und des Kamins unerläſslich sei; dabei fehlt trotz
aller Ausführlichkeit eine Beweisführung, daſs die Qualität der Kokes derjenigen
gewöhnlicher Ofenkokes vollkommen gleich stehe, indem nur die Mehrausbeute speciell
behandelt wird. Diese letztere wird aber sicher nicht eine geringere Qualität
aufwiegen können, und da, wie wir eben gesehen haben, der Gewinn aus dem Ammoniak
und Theer die höheren Anlagekosten nur eben mäſsig verzinst und amortisirt, so wird
man wohl noch weitere Auskunft und Erfahrungen abwarten müssen, ehe man die Frage
der Ammoniakgewinnung bei der Kokesbereitung für gelöst halten kann.
Im Rückblicke auf die Frage der Säurecondensation wirft Smith die Frage auf, ob das Resultat der jezt schon vieljährigen
Bemühungen zum Zwecke besserer Säurecondensation ein wirklich befriedigendes sei.
Wachsen jetzt Bäume da, wo sie früher nicht fortkamen? Dies ist leider nur in einem
geringen Grade der Fall; ja in ganz Süd-Lancashire (wo St. Helens und Widnes liegen)
scheint die Pflanzenwelt weniger kräftig zu sein als je früher. Es ist eben nicht nur
Aufsicht nöthig, sondern neue Erfindungen müssen auch noch gemacht werden, um diesen
Zustand zu verbessern. Smith erklärt dem Publikum
bestimmt, daſs die bis jetzt ausgeführten Erfindungen nicht alles Wünschenswerte leisten und daſs man das letztere also
unmöglich durch neue Gesetze erzwingen könne. Die Kamingase von Sodafabriken
enthalten jedenfalls mehr Säuren als die von gewöhnlichen Feuerungen; Smith glaubt aber, daſs die Zeit vielleicht kommen
wird, wenn man auch die gewöhnlichen Kamingase weniger sauer als jetzt halten wird,
etwa durch ein Verbot, Kohle über einen gewissen Schwefelgehalt hinaus zu brennen.
Daſs dies jetzt schon möglich sei, glaubt er freilich selbst nicht. Endlich würde er
es gern sehen, wenn alle anderen Gase als die Feuergase gar nicht in Kaminen
abgeleitet, sondern so condensirt würden, daſs der etwa uncondensirte Theil in
geringer Höhe über dem Boden entweichen und sofort bemerkt werden müſste. Mittel
hierzu sind freilich bis jetzt nur in den wenigsten Fällen vorhanden und Smith gibt keine solchen an.
(Schluſs folgt.)