Titel: | Ueber verbesserte Methoden Kohlen zu brennen. |
Fundstelle: | Band 62, Jahrgang 1836, Nr. LXVII. LXVIII. , S. 388 |
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LXVII.
LXVIII.
Ueber verbesserte Methoden Kohlen zu
brennen.
(Aus dem American Railroad Journal.)
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Verbesserte Methoden Kohlen zu brennen.
Der große Verlust an Kohle und der gaͤnzliche Verlust der fluͤchtigen
Bestandtheile, der bei der gewoͤhnlichen Methode Kohlen zu brennen Statt
findet, fuͤhrte zur Erfindung zweier Verfahrensweisen, bei denen die
Quantitaͤt der erzielten Kohlen beinahe eben so groß ist, wie beim Verkohlen
in eisernen Cylindern, und bei denen die fluͤchtigen Bestandtheile zugleich
auch aufgefangen werden koͤnnen.
Die erste dieser Methoden, die sich hauptsaͤchlich fuͤr hartes Holz,
welches nur wenig harzige Substanzen enthaͤlt, eignet, wird in einem Ofen von
der Form eines Cylinders, oder vielmehr von der Form eines abgestuzten Kegels,
dessen Basis nach Oben gerichtet ist, vorgenommen. Dieser Ofen kann unmittelbar
uͤber dem Erdboden aus Rasen oder Lehm gebaut werden; besser ist es jedoch,
wenn man ihn so tief in den Boden einsenkt, daß die ausgeschlagene Erde zur
Vollendung des oberen Theiles des Ofens dienen kann. In einem einzigen Falle,
naͤmlich an der Gießerei von West Point, sahen wir einen derlei Ofen mit
Baksteinen ausgefuͤttert.
Um einem solchen versenkten Ofen die zur Unterhaltung der Verbrennung noͤthige
Luft zuzufuͤhren, werden von der Oberflaͤche des Bodens bis an die
Sohle des Ofens irdene Roͤhren gefuͤhrt. Diese Roͤhren, die
hinter der Fuͤtterung liegen, treten entweder in der Naͤhe des Bodens
in die Sohle, oder sie sind in kleine gemauerte Gewoͤlbe, welche mit dem
Inneren des Ofens communiciren, eingesezt. Am Scheitel kann der Ofen mit einem Dekel
aus Eisenblech geschlossen seyn; zum Aufsezen von diesem muß, wenn nicht schon die Fuͤtterung
des Ofens aus Mauerwerk besteht, wenigstens oben ein Ring aus Baksteinen gemauert
seyn. Der Dekel muß rings herum um drei bis vier Zoll uͤber den Ofen
hinausragen, und mit mehreren Oeffnungen versehen seyn, von denen sich die eine im
Mittelpunkte, die anderen hingegen im Umkreise herum befinden. Durch jede dieser
Oeffnungen fuͤhrt eine kurze Roͤhre aus Eisenblech, und jede dieser
Roͤhren ist mit einem eisernen Stopfer versehen.
Dumas gibt fuͤr diese Oefen 10 Fuß Durchmesser und
9 Fuß Tiefe an; die mittlere Roͤhre hat 9 Zoll im Durchmesser; von den 4
kleineren im Umfange befindlichen hingegen hat jede 4 Zoll im Durchmesser. Der Ofen
in West Point hat bei 9 Fuß Tiefe 12 Fuß im Durchmesser.
Zum Behufe der Verdichtung der fluͤchtigen Bestandtheile ist in der
Naͤhe des Scheitels des Ofens eine Oeffnung angebracht, in welche eine
gußeiserne oder irdene Roͤhre eingesezt ist. Diese Roͤhre communicirt
mit einer kleinen aus Baksteinen gemauerten Kammer von beilaͤufig 18 Zoll
Laͤnge auf einen Fuß in der Breite und auf 15 Zoll Hoͤhe; in diese
Kammer tritt die Roͤhre beilaͤufig in der Mitte ihrer Hoͤhe.
Vom Scheitel der Kammer laͤuft eine Roͤhre aus Eisenblech aus, die,
nachdem sie 4 bis 5 Fuß hoch senkrecht emporgestiegen, eine wagrechte Richtung
annimmt und in dieser noch 15 Fuß weit fortlaͤuft. Da in dieser Entfernung
keine Gefahr der Entzuͤndung mehr Statt findet, so kann die Roͤhre von
hier an aus Holz bestehen. Die Verlaͤngerung der Roͤhre communicirt
mit einem nach dem Woolf'schen Principe eingerichteten
Verdichtungsapparate, der jedoch aus gewoͤhnlichen Faͤssern
zusammengesezt werden kann.
Wenn man den Ofen fuͤllen will, so pflanzt man in dessen Mitte zuerst einen
Baum auf, der an Hoͤhe der Tiefe der Aushoͤhlung gleichkommt, und der
mittelst eines um ihn gelegten Haufens Holzkohlen an Ort und Stelle aufrecht
erhalten wird. Hierauf waͤhlt man eine Anzahl groͤßerer Scheite aus,
und legt diese in solcher Art auf den Boden des Ofens, daß sie
strahlenfoͤrmige Zuͤge bilden, welche sich da endigen, wo die
Luftroͤhren durch die Fuͤtterung dringen. Quer uͤber diese
Scheite wird dann eine horizontale Schichte von Scheiten gelegt. Die
strahlenfoͤrmigen Scheite duͤrfen weder den mittleren Pfosten, noch
die Fuͤtterung des Ofens beruͤhren. Die auf sie gelegten Schichten
hingegen muͤssen sich von dem einen bis zur anderen erstreken. Die weiteren
Schichten muͤssen auf solche Welse auf einander gelegt werden, daß so wenig
freier Raum als moͤglich zwischen ihnen bleibt; besonders ist in der
Naͤhe des Umfanges hierauf zu sehen. Wenn der Ofen sonach gefuͤllt
ist, so wird der mittlere Baum ausgezogen, der Dekel aufgesezt, und dieser auf zwei Zoll Hoͤhe mit
trokener Erde bedekt.
Nachdem man die Stopfer aus den in dem Dekel befindlichen Roͤhren ausgezogen
hat, werden durch die mittlere Roͤhre gluͤhende Kohlen eingetragen,
die auf den Kohlenhaufen fallen, womit der mittlere Pfosten umgeben wurde, und
welche denselben anzuͤndet. Hierauf wird die mittlere Roͤhre
verstopft, damit der Zug gegen die Außenseite der Holzmasse hin geleitet wird. Die
uͤbrigen Roͤhren beginnen dann Rauch auszustoßen, der mit einer Flamme
umgeben ist. Sobald diese Flamme jedoch ihre blaue Farbe verliert und weiß und
wolkig zu werden beginnt, so werden die Feuerzuͤge leicht verstopft, damit
die Muͤndungen der absteigenden Luftstroͤme solcher Maßen verkleinert
werden, und damit der Zug gegen den Verdichtungsapparat hin geleitet werde. Wollte
man keine Saͤure auffangen, so muͤßten die Roͤhren in dem Dekel
nur zum Theil verstopft werden. Die innerhalb des Ofens von Statten gehende
Verbrennung kann mittelst der Luftroͤhren und der in den Dekel eingesezten
Roͤhren regulirt werden. So laͤßt sich eine zu rasche Verbrennung,
welche an irgend einer Stelle Statt findet, unterbrechen, indem man die einzelnen
Luftroͤhren und den ihnen gegenuͤber liegenden Zug vollkommen
verschließt; sollte die Verbrennung hingegen zu traͤg seyn, so muͤssen
diese Roͤhren moͤglichst weit geoͤffnet werden, bis die
gehoͤrige Lebhaftigkeit hergestellt ist.
An einem Ofen von 10 Fuß Durchmesser auf 9 Fuß Hoͤhedauert der Brand 60 bis 80
Stunden. Man erkennt die Vollendung desselben, wenn sich die obere Holzschichte in
Gluth befindet. Ist dieß der Fall, so oͤffnet man fuͤr eine kurze Zeit
saͤmmtliche Zuͤge, mit Ausnahme des mittleren, damit eine
Quantitaͤt Kohlenwasserstoffgas ausgetrieben werde, die, wenn sie auch dem
Producte in Hinsicht auf Quantitaͤt keinen Eintrag thun wuͤrde, doch
dasselbe bei den Kaͤufern in geringere Gunst zu sezen pflegt. Sobald die
eigenthuͤmliche Wasserstoffgas-Flamme verschwindet, muͤssen
saͤmmtliche Luftroͤhren und Zuͤge nicht nur mit ihren Stopfern
verschlossen, sondern auch noch mit Thon verlegt werden; auch soll man dieselben zu
noch groͤßerer Sicherheit mit Dekeln, worin Thon enthalten ist, bedeken. Von
dem großen Dekel selbst wird die trokene Erde beseitigt, damit man ihn mit Thon, der
mit Wasser angeruͤhrt worden ist, verkitten kann. Die auf diese Weise
eingeschlossene Kohle braucht 60 bis 80 Stunden zum Abkuͤhlen.
Die auf Taf. VI. beigefuͤgten Zeichnungen geben einen deutlichen Begriff von
einem Ofen dieser Art. Fig. 8 und 9 ist ein Grundriß und
Durchschnitt eines in die Erde eingesenkten Ofens. Fig. 10 und 11 zeigen einen unmittelbar auf
der Erdoberflaͤche gebauten Ofen. Fig. 12 ist der Dekel aus
Eisenblech, der sowohl auf den einen, als auf den anderen anwendbar ist.
A ist das Innere des Ofens. B die Fuͤtterung aus Erde oder der Wall. C die Kammer, worin der Theer verdichtet werden kann. d die Roͤhre, die an den fuͤr die
brenzelige Holzsaͤure bestimmten Verdichter fuͤhrt. e, e die Luftloͤcher; f,
f die Muͤndungen, bei denen die aͤußere
atmosphaͤrische Luft eintritt.
In Bennington wurde ein aͤhnlicher Ofen aus Baksteinen unmittelbar auf den
Erdboden gebaut, und mit einer Kuppel aus Baksteinen uͤberwoͤlbt. In
der Mauer war eine Thuͤre gelassen, bei der das Holz eingetragen werden
konnte, und die nach geschehener Fuͤllung des Ofens zugemauert ward.
Fuͤr Luftzuͤge wurde dadurch gesorgt, daß man einige Ziegel in dem
Gemaͤuer lose ließ. Das Ausloͤschen des Feuers nach vollendetem Brande
bewerkstelligt man mit Wasser: eine Methode, die sich unerwartet vortheilhaft
zeigte, indem die mit Wasserdaͤmpfen gesaͤttigte Kohle unmittelbar
angewendet werden konnte, und eben so gut war wie solche, die bereits vor mehreren
Monaten zubereitet wurde.
In Frankreich nimmt man an, daß Oefen dieser Art beinahe um 25 Proc. mehr Ertrag
geben, als die gewoͤhnlichen Kohlenmeiler. In West Point ergab sich ein noch
guͤnstigeres Resultat; denn man erzielte um 50 Proc. mehr als nach der
gewoͤhnlichen Methode. Dieser Unterschied erklaͤrt sich daraus, daß
man in Frankreich sein Hauptaugenmerk auf die brenzelige Holzfaͤule richtete,
waͤhrend man diese in West Point vernachlaͤssigte. Auch legt man in
Frankreich die Scheite auf die oben beschriebene Weise, waͤhrend man sie in
West Point senkrecht stellt.
In Schweden wurde von Hrn. Schwartz ein Apparat erfunden, der hauptsaͤchlich auch zur
Gewinnung des Terpenthines geeignet ist, den das dortige Foͤhrenholz liefert.
Dieser Ofen besteht aus einem Gewoͤlbe oder aus einer Kuppel, die aus
Baksteinen oder Sandsteinen mit einem Gemisch aus Thon und Sand gebaut wird.
Gewoͤhnlicher Moͤrtel darf hiezu nicht genommen werden, weil er nicht
nur durch die Hize leiden, sondern von der brenzeligen Holzsaͤure ganz und
gar zerstoͤrt werden wuͤrde. Dieß Gewoͤlbe ist an den Enden von
einer senkrechten auf gleiche Weise aufgefuͤhrten Mauer geschlossen. Der
Boden des Ofens besteht aus Erde und hat die Form zweier schwach geneigter schiefer
Flaͤchen, welche in der Mitte zwischen den laͤngeren Seiten des
Gewoͤlbes in einer Rinne zusammenstoßen. In jeder Endmauer befinden sich zwei
Feuerstellen; und in einer derselben sind vier Oeffnungen angebracht, die zum
Eintragen des Holzes und
zum Herausschaffen der Kohle dienen. Der Rauch und Dampf wird in gußeisernen
Roͤhren, welche in gleicher Hoͤhe mit dem Erdboden gelegt sind, und
die von der Mitte der laͤngeren Seiten des Gewoͤlbes auslaufen,
abgeleitet; und diese Roͤhren endigen sich in Canaͤle, in denen der
Dampf verdichtet wird, waͤhrend sie den Rauch in zwei senkrechte Rauchfange
entweichen lassen. Einen Ofen dieser Art sieht man in Fig. 13 im Durchschnitt
abgebildet.
Dieser Ofen gewaͤhrt den Vortheil, daß keine Luft in ihn eintreten kann,
ausgenommen durch die Feuerstellen, die stets mit brennendem Brennstoffe
erfuͤllt erhalten werden, und daß gerade jenes Brennmaterial, aus dem keine
Kohlen bereitet werden, naͤmlich die kleinen Aeste und Zweige, am besten zur
Unterhaltung des Feuers auf den Heizstellen geeignet sind. Beim Eintragen des Holzes
werden die Scheite mit den laͤngeren Seiten des Gewoͤlbes parallel und
so gelegt, daß so wenig leerer Raum als moͤglich bleibt; ausgenommen in der
Naͤhe der Feuerzuͤge, die zum Behufe des Entweichens des Rauches und
der Daͤmpfe frei gelassen werden muͤssen. Zwei Tage Zeit reichen hin,
um das Holz in Kohle zu verwandeln; man erkennt das Ende der Operation aus dem
Erscheinen der blauen Flamme von gekohltem Wasserstoffgase an den Schornsteinen; ist
dieß eingetreten, so werden saͤmmtliche Oeffnungen verschlossen und mit Thon
verkittet. Nach Ablauf von zwei Tagen oͤffnet man zwei Oeffnungen in dem
Bogen des Gewoͤlbes, die bisher sorgfaͤltig verschlossen gewesen sind,
gießt zum Behufe des Abkuͤhlens der Kohlen Wasser ein, und verschließt dann
die Oeffnungen abermals. Nach Ablauf von weiteren drei oder vier Tagen
oͤffnet man eines der Thuͤrchen in der Endmauer, und traͤgt
noch mehr Wasser ein. Da Entleeren der Kohle kann jedoch nicht eher vorgenommen
werden, als bis saͤmmtliche aͤußere Theile des Apparates bis auf die
Temperatur der aͤußeren ihn umgebenden atmosphaͤrischen Luft
abgekuͤhlt worden sind.
Diese Art von Oefen, deren man sich in einigen Gegenden Europas haͤufig
bedient, liefert um 1/3 Kohle mehr als die gewoͤhnlichen Kohlenmeiler; auch
wird der Terpenthin und die Saͤure, die sonst verloren gingen, gewonnen. Er
duͤrfte daher in jenen Gegenden America's, in denen Eisen mit Fichtenkohlen
ausgebracht wird, gleichfalls mit Vortheil eingefuͤhrt werden
koͤnnen.
Welche Art von Oefen man auch anwenden mag, so ist zu berechnen, ob es wohlfeiler
kommt, die Kohle gleich an Ort und Stelle in den Waͤldern auf die
gewoͤhnliche Weise zu erzeugen, oder das Holz an den Ofen zu transportiren.
Das Gewicht der zu transportirenden Kohle betraͤgt allerdings nur den siebzehnten Theil
von dem Gewichte des Holzes, allein die Oefen geben dafuͤr um 1/3 Kohlen mehr
als die Meiler, so daß dieser Mehrertrag die hoͤheren Transportkosten
wenigstens ausgleichen duͤrfte. Auch ist in Betracht zu ziehen, daß die an
Ort und Stelle bereitete Kohle besser ist als solche, die auf unebenen Straßen weit
verfahren wurde; und daß bei diesem Verfahren kein Verlust Statt findet.