Titel: | Neuerungen in der Gasindustrie. |
Fundstelle: | Band 288, Jahrgang 1893, S. 162 |
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Neuerungen in der Gasindustrie.
(Fortsetzung des Berichtes S. 140 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen in der Gasindustrie.
Ueber die Fortschritte in Koksofeneinrichtungen mit besonderer
Berücksichtigung der Gewinnung der Nebenerzeugnisse von F.
W. Lürmann.
Vor 35 Jahren wurden die ersten Versuche bei der Vergasung von Steinkohlen behufs
Herstellung von Koks auf die Gewinnung von Theer und Ammoniak angestellt. Aber die
Einrichtungen hierzu sind nicht einfach und erfordern aufmerksame Betriebsführung.
Erst vor 10 Jahren hat sich deshalb diese Gewinnung wesentlich eingeführt.
Die grösste Anwendung haben bis jetzt die Koksöfen „Hoffmann-Otto“ bei der
Gewinnung der Nebenproducte gefunden; es sind dies Oefen mit
Siemens-Regeneratoren.
In Deutschland waren solche
im Betrieb
im Bau
1884
40
120
1885
210
140
1889
605
–
1892
1205
–
Von diesen 1205 Oefen sind 470 im Ruhrgebiet, 705 in Oberschlesien, 30 im
Saargebiet.
Die Firma Dr. C. Otto und Co. in Dahlhausen a. Rh. baut
eine Gruppe von 60 Hoffmann-Otto-Oefen mit Einrichtung für die Gewinnung der
Nebenproducte, Betriebsmaschine, Gassauger, Ventilator und Pumpen doppelt geliefert,
für 720000 M.; davon treffen 300000 M. auf die Oefen, 420000 M. auf die
Condensationseinrichtungen. Dabei ist angenommen, dass der nöthige Dampf geliefert
wird, dass aber
das überschüssige Gas zu dessen Erzeugung benutzt wird. In Westphalen hat ein
solcher Ofen 6250 k Ladungsfähigkeit an Kohle und gebraucht 48 Stunden zur
Entgasung.
In einem Jahre entgasen:
1 Hoffmann-Otto-Ofen
Eine Gruppevon 60 Oefen
im Ruhrgebiet
1125 t
67500 t
Kohle
in Oberschlesien
1170 t
70200 t
„
im Saargebiet
960 t
57600 t
„
Das Ausbringen aus der trockenen Kohle beträgt:
Proc. Koks
Proc. Theer
Proc. schwefel-saures Ammoniak
im Ruhrgebiet
75
bis
77
2,5
bis
3
1,1
bis
1,2
in Oberschlesien
65
„
70
4
„
4,5
1
„
1,25
im Saargebiet
68
„
72
4
„
4,3
0,8
„
0,9
Aus 1 t trockener Kohle werden somit erzeugt:
Koks
Theer
schwefelsauresAmmoniak
im Ruhrgebiet
760 k
27,5 k
11,5 k
in Oberschlesien
680 k
42,5 k
12,0 k
im Saargebiet
700 k
41,5 k
8,5 k
Die jährliche Erzeugung eines Ofens beträgt demnach:
Koks
Theer
schwefelsauresAmmoniak
im Ruhrgebiet
855 t
31000 k
13000 k
in Oberschlesien
800 t
50000 k
14000 k
im Saargebiet
675 t
40000 k
8200 k
Die jährliche Erzeugung einer Gruppe von 60 Oefen beträgt demnach:
Koks
Theer
schwefelsauresAmmoniak
im Ruhrgebiet
51300 t
1860 t
780 t
in Oberschlesien
48000 t
3000 t
840 t
im Saargebiet
40500 t
2400 t
492 t
Die Erzeugung, der Verbrauch und der Ueberschuss an Gas stellt sich im Tag:
Erzeugung
Verbrauch
Ueberschuss
im Ruhrgebiet
1000
cbm
600
cbm
400
cbm
in Oberschlesien
1150
„
650
„
500
„
im Saargebiet
1000
„
600
„
400
„
Für 60 Oefen stellt sich diese Production im Tag:
Erzeugung
Verbrauch
Ueberschuss
im Ruhrgebiet
60000
cbm
36000
cbm
24000
cbm
in Oberschlesien
69000
„
39000
„
30000
„
im Saargebiet
60000
„
36000
„
24000
„
Man rechnet, dass 100 cbm dieser überschüssigen Gase beim Heizen der Dampfkessel 87,5
k Heizkohle entsprechen. Für 60 Oefen ist deshalb eine Ersparniss für Heizkohlen in
Ansatz zu bringen:
im Tag
im Jahr
im Ruhrgebiet
21000 k
7560 t
in Oberschlesien
26250 k
9450 t
im Saargebiet
21000 k
7560 t
Von dieser Ersparniss an Kohle ist jedoch noch etwa ⅓ für den Bedarf der Condensation
in Abzug zu bringen, so dass für die Berechnung des Gesammtgewinnes nur ⅔ in Ansatz
zu bringen sind.
Bei den Semet-Solvay-Oefen, welche in Fig. 4 bis 7 in zwei senkrechten und
einem wagerechten Schnitte dargestellt sind, sind leicht auswechselbare Seitenwände
und Sohlen ermöglicht, dass man davon vollständig unabhängige Zwischenmauern aa aufführt, welche das Ueberdeckungsmauerwerk bb tragen. Dieses Ueberdeckungsmauerwerk ist bei
anderen Koksöfen, bei welchen dasselbe von den durch Feuerzüge geschwächten Seiten
wänden der Oefen getragen werden muss, in viel geringerer Dicke ausgeführt. Durch
die stärkere Ausführung der Decke sollen die Kammern hier wesentlich wärmer als bei
anderen Oefen gehalten werden. Sie gehen deshalb sehr heiss und brauchen weder
Regeneratoren noch Lufterhitzer; es können aus diesem Grunde noch Mischungen von 73
bis 77 Proc. Fettkohle mit 23 bis 27 Proc. Magerkohle in guten Koks übergeführt
werden. Solche Mischungen geben höhereKoksausbeute als Fettkohle, schon weil
die Magerkohle höheren Kohlenstoffgehalt hat. Dem entspricht eine geringere
Gasausbeute, weniger Theer und Ammoniak.
Textabbildung Bd. 288, S. 163
Semet-Solvay-Oefen
A Gaseinführung in die Heizkanäle;
B Löschseite; C Seite der Aufstossmaschine; D Sammelkanal der Abhitze; E
Sohlkanal; F Windkanal; G Gas-Abzugöffnung; H Füllöffnung.
24 solche Oefen stehen auf der Hütte der Actiengesellschaft
Phönix in Laar bei Ruhrort in Betrieb. In Folge des heissen Ganges können
sie von der verkokten gasarmen Kohlenmischung in der gleichen Zeit mehr vergasen,
als es z.B. bei Coppée-Oefen der Fall ist. 32 Coppée-Oefen entgasen in gleicher Zeit
etwa dasselbe Quantum Kohlen, als 24 Semet-Solvay-Oefen leisten. Letztere Oefen
haben eine Ladefähigkeit von 4000 bis 4500 k. Eine Gruppe von 24 Oefen vergast im
Jahre 39420 t genannter Mischung zu gutem Koks, man erhält etwa 10 k Theer und 7,6 k
schwefelsaures Ammoniak auf 1 t.
Benzolgewinnung. Die Apparate sind von F. Brunck in Dortmund und werden noch geheim gehalten.
Aus jeder Tonne trockener Kohle soll man 3 bis 7 k Benzol gewinnen.
Trotz der stark gesunkenen Preise gibt die Gewinnung der Nebenproducte noch einen
wesentlichen Nutzen; der Gewinn derselben ergibt mehr als 40 Proc. vom Anlagekapital
für diese Einrichtung. Dieser Gewinn ist gesichert, weil der Bedarf an Theer und
Ammoniak auch dann noch nicht gedeckt wäre, wenn alle Koksöfen umgebaut und mit den
nöthigen Einrichtungen versehen würden. Die Entwickelung der Theerindustrie ist eine
stetige; auch die Steinkohlenbergwerke sind an ihrer Ausdehnung betheiligt wegen des
Bedarfes an Pech für die Briquettefabrikation. Der tägliche Bedarf daran soll in
Westphalen etwa 150 t betragen, was der Destillation von etwa 300 t Theer
bedarf.
An stickstoffhaltigen Düngemitteln wurden in den Jahren 1887 bis 1890 in Deutschland
im Mittel verbraucht rund 34000 t schwefelsaures Ammoniak, 276000 t Chilisalpeter,
57000 t Guano. Der Gehalt an Stickstoff wird im Handel für schwefelsaures Ammoniak
zu 20 Proc., für Chilisalpeter zu 15,5 Proc., für besten Guano zu 13 Proc.
angenommen. Für die Einfuhr gehen noch gewaltige Summen ins Ausland. Es ist nicht
anzunehmen, dass alle Stickstoffträger durch schwefelsaures Ammoniak ersetzt werden,
weil dieses sich nach den bisherigen Erfahrungen nicht für alle Pflanzen so gut
eignet wie Chilisalpeter und Guano.
Am 1. Januar 1892 waren in Deutschland in Betrieb 15726 Koksöfen, davon noch
nicht 10 Proc. mit den Einrichtungen für die Gewinnung der Nebenproducte
eingerichtet.
Die gesammte Kokserzeugung in Deutschland betrug im J. 1891 etwa 7700000 t; würden
hierbei auch Theer und Ammoniak vollständig gewonnen, so würde ein Mehrreingewinn
von 28,8 Millionen erzielt werden. (Stahl und Eisen,
1892 S. 186.)
Das neue Auer-Licht von Bössner.
Im J. 1885 wurden die v. Auer-Welsbach'schen Brenner und
Glühkörper bekannt; dieselben boten aber wenige Vortheile, so dass sie bald wieder
verschwanden. Speciell in Wien, dem Sitz der Unternehmung, gingen selbst die
öffentlichen Aemter, in denen der Brenner obligatorisch eingeführt war, wieder zur
gewöhnlichen Gasbeleuchtung über. Im Winter 1890/91 trat Auer mit verbesserten Brennern und neuen Glühkörpern hervor. Dieselben
gaben wesentlich mehr Licht als die früheren.
Die Leuchtkraft ist keine für alle Glühkörper feststehende, sondern sie wechselt je
nach dessen Grösse und Form und dessen Zusammensetzung. Bei einem Gasverbrauch von
125 l in 1 Stunde und einem Druck von 40 mm Wassersäule wurde eine Leuchtkraft von
72 englischen Normalkerzen erzielt, entsprechend 81,5 Hefner-Lichtern.
Der Gasdruck spielt eine bestimmte Rolle; auf der Versammlung deutscher Gasfachmänner
in Strassburg wurde das Experiment gezeigt, ein Gasluftgemisch unter erhöhtem Druck
zuzuführen. Es wurde dadurch eine bedeutende Steigerung des Lichteffectes erzielt;
allerdings konnte so der Glühkörper nur 50 Stunden benutzt werden.
Mit höherem Gasdruck wächst die Leuchtkraft, und zwar rascher als der Gasverbrauch,
wie folgende Versuche zeigen:
Druck in Millimeter
25
34
40
Consum in der Stunde in Liter
64
77
89
Leuchtkraft in Kerzen
26,7
59
69,5
Leuchtkraft auf das Liter Consum in Kerzen
0,417
0,766
0,781
Ein Mangel ist die allmähliche Abnahme der Leuchtkraft des Glühkörpers. Bei einem
solchen Versuche sank dieselbe von 72 Kerzen nach 410 Stunden Brenndauer auf 36
Kerzen herab, anfangs rascher, später immer langsamer, so dass sich eine Art
Beharrungszustand einstellte. Entweder tritt eine Veränderung des Glühkörpers ein,
oder Verflüchtigung oder Verstäuben der Masse; auf letzteres deutet der Beschlag,
der sich an der Innenseite des Cylinders bildet.
Die Farbe des Lichtes war früher kalt blaugrün, ist aber jetzt angenehm weiss. – Die
Zerbrechlichkeit des Glühkörpers ist ein Mangel, der allerdings nicht zu ändern ist;
directen Eingriff verträgt er nicht, aber gegen nicht zu heftige Bewegungen und
Stösse ist er ziemlich unempfindlich.
Die Cylinder springen häufig, wobei die Scherben meist den Glühkörper zerstören. Die
Ursachen sind mangelhafte Ausführung des Brenners, Fehler bei der Montirung. Wenn
der Glühkörper genau centrisch auf dem Brenner aufsitzt und keine Löcher und Risse
hat, durch welche die Flamme hindurchschlägt, wenn ferner der Glühkörper zur Flamme
richtig steht, so wird ein Zerspringen fast vermieden.
Das Publicum hat an dem Brenner den Nutzen, bei geringerem Gasconsum eine
bedeutend grössere Licht menge zu haben. Die erste Einrichtung ist indessen ziemlich
theuer.
Die Gasanstalten haben allerdings einen Entgang, weil der Auer-Brenner weniger Gas
benöthigt, aber er hat wieder den Vortheil, bei hoher Leuchtkraft wenig
Verbrennungsproducte zu liefern, so dass die Luft im Zimmer reiner bleibt. Auch
entwickelt der Brenner verhältnissmässig wenig Wärme. (Gastechniker, 1892 Bd. 18 S. 135. Vortrag, gehalten in der Versammlung des
Vereins der Gasindustriellen von Oesterreich-Ungarn zu Wien.)
Ueber das Auer'sche Glühlicht von G.
Fähndrich.
Der erste Auer-Brenner vom Jahre 1885/86 bestand 1) aus dem die Hitze liefernden
Bunsen-Brenner, 2) dem Cylinderhalter mit der Vorrichtung zum Festhalten der
Glühkörper, 3) dem Glühkörper selbst. Der Bunsen-Brenner, der ein gewöhnliches
offenes Messingrohr von etwa 10 mm Weite hatte, ist geblieben. Der darüber
geschobene Cylinderhalter ist allmählich oben immer mehr erweitert worden und durch
eingelegte Messingtheile wurde die Heizflamme mehr zur Peripherie gedrängt; dieselbe
ist dadurch nicht nur wirksamer geworden, sondern erlaubt auch die Benutzung
grösserer und umfangreicherer Glühkörper. Da ausserdem diese metallene Erweiterung
der Cylinderhalter durch einen ringförmigen Specksteincylinder vom unteren Theil
isolirt wurde, daher eine geringere Wärmeableitung nach unten stattfindet, so konnte
die Höhe des Bunsen-Brenners auch verkürzt werden. Mit dem alten Glühkörper erhielt
man bei etwa 70 l Gasverbrauch 12 bis 13 Kerzen, bei 95 bis 100 l 20 Kerzen. Mit dem
neuen Glühkörper dagegen gelangt man bei letzterem Gasconsum auf 50 bis 60 Kerzen,
bei 120 l sogar auf 80 und mehr Kerzen. Auf die Kerze werden somit nur 1,5 l Gas
verbraucht und es genügt auch der übliche Gasdruck vollständig. Folgende Tabelle
zeigt die Leuchtkraft des Auer-Brenners gegenüber anderen Brennern:
Brennergattung
Gas-verbrauchin derStunde
Leuchtkraft
Eine KerzeLichtbeanspruchtGas
l
Kerzen
l
1) Hohlkopf
150
13
11,5
2) Argand, gewöhnlicher
160
16
10,0
3) Intensivlampen vonSiemens
IVIIIIII000
200 350 600140020002400
33 60130300500650
6,0 5,8 4,6 4,6 4,0 3,7
4) Alter Auer-Brenner
70 100
13 20
5,4 5,0
5) Neuer Auer-Brenner
95 120
50 80
2,0 1,5
Das Licht ist rein weiss und dieser Umstand erschwert die photometrischen Messungen
ungemein. Ein Vorzug ist die geringe Wärmeausstrahlung, zum Theil wegen des geringen
Consums; die Wärmeentwickelung steht aber nicht im Verhältniss des Gasverbrauches,
sie ist sehr viel geringer als im Argand-Brenner, weil ein grosser Theil der Wärme
in Licht umgesetzt wird und deshalb als Wärme verschwinden muss. Ein dritter Vorzug
ist die geringe Menge der entstehenden Verbrennungsproducte wegen des geringen Gasverbrauches.
Ein Russen der Flamme ist ausgeschlossen.
Die Mängel des Brenners hängen ausschliesslich am Glühkörper und seiner Aufhängung.
Ersterer ist sehr zerbrechlich, und die meisten Glühkörper erreichen deshalb keine
normale Lebensdauer; dabei spielt das Reinigen des Cylinders eine besondere Rolle.
Der Cylinder erhöht die Leuchtkraft so wesentlich, dass seine Beibehaltung nicht zu
umgehen ist. Reinigen ist nicht häufig erforderlich, könnte auch gänzlich
unterbleiben; die untere Hälfte bleibt rein, nur die obere Hälfte wird allmählich
bräunlich. Manche Consumenten klagen noch über Springen der Cylinder, doch sind
grosse Locale ohne Schutznetze mit den Brennern beleuchtet, ohne dass sich Anstände
ergeben hätten.
Die seitliche Aufhängung ist bei den in Wien ausgegebenen Brennern noch beibehalten;
bei den früheren wurde dieser Stahldraht, der die Körper trug, brüchig und zerfiel.
Die neuerdings angewandte Legirung scheint sich zu bewähren.
Ueber die Dauer eines Glühkörpers wurden Versuche angestellt; dieselben ergaben 700
und mehr Brennstunden bei fortdauerndem Brennen; in der Wohnung im Gebrauch
befindliche Brenner ergaben 460, 470, 430 Stunden; als Durchschnitt für die Praxis
wird man aber nur 350 Stunden rechnen dürfen. Die Leuchtkraft der früheren
Glühkörper nahm im Laufe der Zeit sehr ab; Versuche mit den neueren ergaben sehr
verschiedene Resultate. Ein Brenner mit 95 l Gasconsum bei 22 mm Gasverbrauch hatte
zu Anfang 48 Hefner-Lichter, nach 524 Stunden 34 Kerzen, ergab somit 29 Proc.
Abnahme; ein anderer mit 125 l Gasverbrauch bei 48 bis 50 mm Druck ergab anfangs 84
Hefner-Lichter, nach 384 Stunden 29 Kerzen; er zeigte also 65 Proc. Abnahme.
Demnach müssen die Glühkörper sehr verschieden sein. Es wird nicht zweckmässig sein,
den Brenner anfangs mit sehr hoher Leuchtkraft zu benutzen, weil diese dann weniger
schnell abnimmt. Die Lieferung der Glühkörper wird jedenfalls Vertrauenssache
bleiben, da man aus einem solchen nicht auf eine ganze
Lieferung schliessen kann.
Mit 20 bis 21 mm Druck vor dem Brenner erzielt man hinreichend befriedigenden Effect,
und kann man dabei auf längere Dauer und langsamere Abnahme der Leuchtkraft rechnen
als bei hohem Druck.
Der Effect des Brenners hängt von der erzeugten Hitze ab, und diese wieder vom
Gasdruck. Derselbe Brenner eignet sich nicht für verschiedenen Druck oder Consum.
Bei höherem Druck nimmt in vielen Fällen die Leuchtkraft ab, weil das mehr
ausströmende Gas dann kühlend wirkt. Daher kommen die verschiedenen Resultate der
photometrischen Messungen. Sehr von Einfluss ist auch die Stellung des Glühkörpers,
je nachdem er genau centrisch oder schief hängt. Dreht man den Glühkörper, so
ergeben verschiedene Stellungen eine um 12 bis 15 Proc. wechselnde Leuchtkraft.
Will man hohe Leuchtkraft, also recht billiges Licht, so ist starker Druck
anzuwenden; dabei geht aber der Glühkörper schneller zu Grunde und die Leuchtkraft
sinkt rasch; bei 2000 mm Druck hielt der Körper kaum 50 Stunden aus. Will man das
Beste herausbringen, so ist der Maximaldruck zu suchen, welcher mit Berücksichtigung
der genannten beiden Eigenschaften genommen werden kann.Von grossem Einfluss
ist die Qualität des Gases; reiches Gas gibt mehr Hitze und deshalb mehr
Leuchtkraft, so z.B. 75 Kerzen bei 75 l Consum. – Das Anzünden soll nach Auer's Vorschrift mit Spirituslampen von unten
geschehen, nach Verfassers Erfahrungen genügt aber ein Zündholz und sofortiges
Anzünden von oben ebenfalls. Manche Flammen beginnen zu tönen, besonders wenn die
Leitung etwas undicht ist und Luft enthält.
Was die Ersparniss mit dem Auer-Brenner betrifft, so gibt Verfasser diese zu etwa 17
Proc. in einem Fall an, wobei das 2½fache an Licht gegen früher erzielt wird. Für
die Gasanstalten aber liegt die Sache so, dass diese für je 1000 in Auer-Brenner
verwandelte Flammen einen Minderverbrauch von etwa 32500 cbm oder, zu 16 Pfg.
gerechnet, eine Mindereinnahme von 5200 M. im Jahre haben.
In Wirklichkeit stellte sich der Ausfall bei grossen Consumenten in Wien noch
grösser, nämlich 33 bis 47 Proc.; doch hat die Gasanstalt Interesse daran, eine gute
und billige Beleuchtung zu schaffen. Diese gewährt grossen Schutz gegen die
Erdölbeleuchtung, kostet auch nur ⅙ so viel als elektrisches Glühlicht.
Die Auer-Brenner lassen sich auch in Laternen gut anwenden; dieselben müssen dichter
und vor Zugluft geschützt sein.
Der Wunsch nach besserer Qualität des Gases verliert durch diese Brenner seine
Berechtigung; denn ein Licht von 50 Kerzen in der Einzelflamme ist gewiss
ausreichend. Es wäre nur zweckmässig, kleinere Auer-Brenner mit 18 bis 20 Kerzen und
einem Consum von 45 bis 50 l zu liefern, da man die Lichtmenge der neuen Brenner in
vielen Fällen gar nicht ausnützen kann. (Vortrag in der Versammlung des deutschen
Gas- und Wasserfachmännervereins zu Kiel; Journal für
Gasbeleuchtung, 1892 Bd. 35 S. 527.)
(Schluss folgt.)