Titel: Ueber Kesselsteinbildungen und deren Verhütung.
Autor: F.
Fundstelle: Band 237, Jahrgang 1880, S. 392
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Ueber Kesselsteinbildungen und deren Verhütung. Ueber Kesselsteinbildungen und deren Verhütung. Im Anschluſs an die früheren Mittheilungen (1876 220 172. 261.* 367. 1879 231 58) sollen die neuerdings gemachten Beobachtungen und Vorschläge besprochen werden. Abnutzung der Dampfkessel. Roland berichtet im Bulletin de Rouen, 1880 S. 37 wieder über eine sehr groſse Anzahl innerer und äuſserer Corrosionen der Kesselbleche. Die Aufgabe, dieselben zu verhüten, ist somit noch immer sehr wichtig (vgl. 1878 230 38). Nach W. Gyſsling (Berichte des Bayerischen Dampfkesselvereines, 1880 S. 22) wurde ein Siederohr beim Speisen zersprengt, weil das Verbindungsrohr zwischen diesem und dem Dampfkessel völlig mit Kesselstein verstopft war. In einer Waschanstalt befanden sich zwei gleiche, abwechselnd benutzte Dampfkessel, liegende Walzenkessel mit einem unterhalb angeordneten Siederohr und Zwischenfeuerung, 18qm Heizfläche und 0qm,75 Rostfläche. Der Kohlenverbrauch für 1qm Rostfläche schwankte stündlich zwischen 45 und 135k Ruhrkohle. Beide Kessel waren seit 5 Jahren abwechselnd täglich 13 Stunden im Betrieb, ohne daſs sich irgend welche auffallende Erscheinung gezeigt hätte. Eines Tages jedoch lieſs der Wasserstandsvorkopf des in Betrieb befindlichen Kessels eine Aufwärtsbewegung erkennen, welche sich bis zu 20mm steigerte und das oberhalb befindliche Mauerwerk lockerte. Ueber Nacht kehrte der Kessel in seine ursprüngliche Lage zurück, um am anderen Tage bald nach dem Anheizen wieder das gleiche Steigen zu zeigen. Gleichzeitig trat ein Undichtwerden der 1. und 2. Rundnaht des Oberkessels ein, welches sich bald dermaſsen steigerte, daſs man genöthigt war, den Kessel auſser Betrieb zu setzen. Da der herbeigerufene Kesselschmied an der Feuerplatte einen übrigens unbedeutenden Schiefer und einen Nietlochriſs entdeckte, so beschloſs man kurzer Hand, die Platte auszuwechseln. Es wurde nunmehr der andere Kessel in Betrieb gesetzt, an welchem jedoch nach etwa 3tägigem Betriebe die gleichen Erscheinungen eintraten. Bisher fand sich nach ¼jährigem Betriebe im Oberkessel eine 1mm,5 dicke Kruste mit gleichmäſsig darüber vertheiltem Schlamme. Jetzt aber war über den Niederschlägen noch eine flocken artige Masse vorhanden, welche nicht vom Wasser benetzt wurde. Mittels Aether konnte aus diesem Schlamm eine fettartige Masse ausgezogen werden, weniger aus der festen Kruste. Lufttrocken bestanden sie aus: Schlamm Kruste Kohlensaures Calcium 66,51   52,12 Kohlensaures Magnesium 19,55   22,55 Eisenoxyd und Thonerde   7,75   19,11 Unlöslich   4,45     7,03 ––––– ––––– 98,26 100,81. Dieser an Magnesia reiche, Fett haltige Schlamm hatte offenbar hier die Ueberhitzung der Platten verschuldet (vgl. 1878 230 134). Wahrscheinlich war in dem Behälter, aus welchem das Speisewasser entnommen wurde, fettiges Abwasser gelangt. Durch Verlegung des Speiserohres aus dem Oberkessel in den Unterkessel, wohl auch durch gleichzeitige Reinhaltung des Speisewassers wurde diese Erscheinung beseitigt. Bei einem Kessel in der Nähe von Düsseldorf bildete sich auf dem ersten Blechring des rechten Flammrohres eine 1m,8 lange, 35cm breite und 6cm tiefe Beule. Der Kessel wurde ziemlich stark angestrengt, da stündlich auf 1qm Rostfläche etwa 90k Kohle verbrannt wurden; der Kesselstein war auf beiden Flammrohren nur 11mm stark. Es ist noch bemerkenswerth, daſs der Kessel 11m laug, das Flammrohr 90cm weit war, daſs ferner der Abstand des Flammrohres vom Kesselmantel nur gering war, daſs sich das Flammrohr daher nach der Mitte des Kessels durchbiegen muſste. Dem Referenten wurde ein gelbliches Pulver, welches sich unten im Kessel ablagerte, sowie Proben der auf beiden Flammrohren 5mm starken Kruste und des Speisewassers eingeschickt. Dieselben hatten folgende Zusammensetzung: Unten Linkes Flammrohr Beule Kalk (CaO) 50,92   35,28 35,36 Magnesia (MgO)   0,92     6,14   5,76 Eisenoxyd und Thonerde   0,75     0,52   0,81 Schwefelsäure (SO3)   2,16   42,40 44,12 Kohlensäure (CO2) 38,83     4,48   3,90 Unlösliches   2,24     3,55   3,67 Wasser bis 130°   1,02     2,71   0,96 über 130°   0,63     3,26   2,61 Alkalien, Organisch, Verlust   2,53     1,66   2,81 ––––––––––––––––––––––––––––– 100,00 100,00 100,00 entsprechend: Kohlensaures Calcium 88,25     9,98   8,09 Schwefelsaures Calcium   3,67   72,08 75,00 Magnesiumhydrat   1,33     8,90   8,35 Das verwendete Speisewasser enthielt im Liter: Kalk 186mg, davon durch Kochen Magnesia   11 fällbar 125mg Schwefelsäure   71 Chlor   25 Salpetersäure Spur entsprechend: Kohlensaures Calcium als Bicarbonat 223mg Schwefelsaures Calcium 121 Chlormagnesium   26 mit etwas Chlorcalcium und salpetersaurem Calcium. Das in den Kessel eintretende Speisewasser setzt also zunächst unten im Kessel einen gelblich weiſsen Schlamm von vorwiegend kohlensaurem Calcium ab, auf den Flammrohren scheidet sich dann das schwefelsaure Calcium als Anhydrid mit kohlensaurem Calcium und Magnesiumhydrat, letzteres durch Zersetzung des Chlormagnesiums gebildet (vgl. 1876 222 244. 1879 233 217), ab. Das Pulver von allen drei Proben war leicht benetzbar mit Wasser und frei von Fett, so daſs die vorhin erwähnten Erscheinungen wohl nicht in Frage kommen. Da ferner die Krusten beider Flammrohre im Wesentlichen dieselbe Zusammensetzung haben, nur daſs die von der Beule stark erhitzt ist, so konnte Referent die Entstehung der Beule nur durch zu starke Feuerung bei gleichzeitig vorhandenem Kesselstein erklären; vielleicht lag das fragliche Flammrohr dem Heizer bequemer als das andere und wurde daher stärker gefeuert. Die Wiederkehr dieser Zerstörung läſst sich nur durch gute Reinigung des Speisewassers sicher vermeiden, und zwar empfiehlt sich hier die Anwendung von Soda mit Kalk als besonders vortheilhaft.Vgl. F. Fischer: Chemische Technologie des Wassers, (Braunschweig 1880) S. 279. Hier ist Z. 2 v. o. leider ein Satzfehler stehen geblieben, da es statt 40 selbstverständlich 80g Schwefelsäure heiſsen muſs. W. F. K. Stock berichtet in der Chemical News, 1879 Bd. 39 S. 5, daſs der Kessel eines Eisenwerkes in Cleveland hochgradige Corrosionen zeigte. Derselbe wurde mit einem sehr reinen, durch den Abdampf vorgewärmten Wasser gespeist. Auf den Blechen abgesetzte schwammige Massen bestanden aus: Eisenoxyd 66,91 Eisenoydul 23,69 Thonerde Spur Kalk 0,60 Magnesia 0,70 Schwefelsäure 0,22 Phosphorsäure 0,24 Wasser 1,60 Organisch (Fettsäuren) 5,31 Unlöslich 1,30 ––––– 100,57 Hier hatten die Fettsäuren demnach die Oxydation des Eisens sehr stark begünstigt (vgl. 1878 230 136). Eine eigenthümliche Kesselsteinbildung hat A. Smethan (Chemical News, 1879 Bd. 39 S. 236) untersucht. Dieselbe bestand aus: Eisenoxyd 24,72 Bleioxyd 8,41 Zinkoxyd 44,39 Kalk 0,99 Magnesia 0,77 Schwefelsäure 1,22 Kohlensäure 3,34 Unlösliches 5,60 Wasser, organische Stoffe 10,56 –––– 100,00 Dieselbe stammte aus dem einen galvanisirten Kessel einer Wasserheizung, dessen Cylinder mit dem Sieder merkwürdiger Weise durch ein Bleirohr verbunden war. Das verwendete Speisewasser war sehr weich (vgl. 1876 219 457. 526). Um die Bildung fester Krusten im Dampfkessel zu verhindern, schlägt Davis in der Revue industrielle, 1879 S. 238 vor, dem Speisewasser phosphorsaures Natrium zuzusetzen, welches bekanntlich schon von Müller (1876 220 267) vorgeschlagen wurde. – E. Hunter in Leeds will nach dem Englischen Patent Nr. 2855 vom 26. Juli 1877 in den Kessel ein Gemisch von 182 Th. Soda, 23 Th. Carraghenmoos und 34 Catechu bringen, deren Anwendung weder neu, noch empfehlenswerth ist (vgl. 1876 220 179). A. Cords und A. Deininger in Berlin (* D. R. P. Kl. 12 Nr. 9185 vom 20. Juni 1879) behaupten, der Kesselstein in Landdampfkesseln bestehe vorherrschend aus kohlensaurem Kalk, der in Schiffsdampfkesseln dagegen aus Chlormagnesium und schwefelsaurem Kalk. Um die Bildung dieser Niederschläge zu hindern, wollen sie den im Kessel angeblich wirksamen galvanischen Strom durch Einführung von Eisenvitriol aufheben. Fast noch sonderbarer wie diese Behauptungen selbst ist die Begründung derselben in einer im Selbstverlag der Patentinhaber erschienenen Schrift, in welcher auſserdem sämmtliche chemische Formeln falsch sind. Für Speisewasser, welches als Kesselsteinbildner ausschlieſslich oder vorwiegend Gyps enthält, ist Eisenvitriol einerseits wirkungslos, andererseits gefährlich für die Kesselbleche wegen Begünstigung des Röstens, so daſs jedenfalls Vorsicht gerathen ist. Nach A. Stock in Guben (D. R. P. Kl. 12 Nr. 8019 vom 27. Juli 1878) sollen Kesselsteinbildungen dadurch verhütet werden, daſs man in die Dampfkessel Borsäure oder Borax einbringt unter Zusatz von etwas Chlornatrium. Wird Meerwasser zum Speisen der Dampfkessel verwendet, so soll der Borax die angeblich vorhandene Salzsäure nebst Schwefelsäure neutralisiren, während sich die Borsäure mit dem Kalk, der Magnesia und Thonerde verbindet. Bei Anwendung von Grubenwasser, welches nach Angabe Stockes freie Schwefligsäure enthalten soll, wird auſser Borax noch Natriumhydrat zugesetzt. B. Clegg (Scientific American, 1879 Bd. 40 S. 358) hat eine Kesselspeisepumpe construirt, welche gleichzeitig mit dem Speisewasser bestimmte Mengen entsprechender Salzlösungen in den Dampfkessel befördert. – Die Fällung der Kesselsteinbildner im Kessel selbst bleibt immer ein nicht empfehlenswerthes Hilfsmittel. Zur Reinigung des Speisewassers vor Einbringen in den Kessel empfiehlt O. Bourjau in Schöningen (* D. R. P. Kl. 12 Nr. 8492 vom 25. März 1879), das Wasser mit einer Lösung von rohem Schwefelbarium in heiſsem Wasser zu versetzen. Die Schwefelsäure fällt als Bariumsulfat, das gebildete Schwefelcalcium wird durch die im Speisewasser vorhandene Kohlensäure oder Bicarbonate gefällt, während Schwefelwasserstoff entweicht. – Unter Umständen dürfte die Entwicklung von Schwefelwasserstoff unangenehm sein; sonst ist der Vorschlag beaehtenswerth. F.