Titel: | Polytechnische Schau. |
Autor: | O. Arendt |
Fundstelle: | Band 340, Jahrgang 1925, S. 233 |
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Polytechnische Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Die Aussichten der Braunkohlenschwelerei in
Frankreich. Im Zusammenhang mit der Frage der Versorgung Frankreichs mit
flüssigen Brennstoffen wird die Möglichkeit der Gewinnung von Heiz- und Treibölen
aus einheimischen Rohstoffen in letzter Zeit eifrig erörtert. So wurden denn die
verschiedenen Braunkohlenvorkommen, deren Gesamtvorrat auf 2 Milliarden t geschätzt
wird, in amtlichem Auftrag eingehend untersucht. Die Braunkohlenförderung, die im
Kriege bis auf 1,36 Mill. t gesteigert worden ist, beträgt gegenwärtig nur etwa
900000 t; hiervon werden über ⅔ im Bezirk Fuveau gewonnen. Schwelversuche wurden
bisher in der Hauptsache mit den im Departement Aude vorkommenden Braunkohlen
vorgenommen, und zwar unter Verwendung eines von Salerni gebauten Schwelofens, der
aus einer liegenden, drehbaren Retorte mit Rührwerk besteht. Die Retorte ist 6 m
lang, hat 50 cm Durchmesser und macht 20 Umdrehungen in der Minute. Mit diesem Ofen
sollen 130 bis 140 kg Teer je Tonne Rohkohle und 500 kg Grudekoks von 6900 WE
Heizwert erzielt worden sein. (Braunkohle, Bd. 22, S. 250–252.)
S.
Der Spritzbeton und seine Anwendung im Bergbau. Seit
langer Zeit ist man im Bergbau bemüht, die teuren Holzzimmerungen, die zur Stützung
des Gebirges oder der Kohle dienen, durch einen billigeren Baustoff zu ersetzen. Man
hat daher versucht, Betonmörtel von Hand auf die losen Gesteinmassen oder die Kohlen
aufzutragen, um durch diese „Berappung“ eine luftdichte Isolierung gegen die
Atmosphäre zu erreichen. Wenn sich dieses Verfahren auch als geeigneter Ersatz für
die Holzzimmerung erwies, so war es doch nicht billiger als diese, da das
sorgfältige Verputzen aller Unebenheiten und Risse von Hand recht mühevoll und
zeitraubend war. Durch die Einführung der mit Preßluft betriebenen
Betonspritzmaschinen wurde jedoch eine erhebliche Verbilligung des Verfahrens
erzielt, da die Maschine in wesentlich kürzerer Zeit, dabei aber ebenso gründlich
wie von Hand alle Spalten und Vertiefungen mit einer gleichmäßigen und
widerstandsfähigen Mörtelschicht überzieht. Namentlich die nach dem
Naßverfahrenarbeitende Moser-Kraftbau-Spritzmaschine zeichnet sich, wie
„Kohle und Erz“ berichtet, durch einfachen und billigen Betrieb aus, da
sie fertig gemischten und angefeuchteten Beton verspritzt und so die beim
Trockenverfahren durch Staubentwicklung und Rückprall entstehenden Materialverluste
auf ein Mindestmaß beschränkt.
Das Naßverfahren gibt eine Gewähr dafür, daß der Verputz völlig gleichmäßig ist und
keine Sandnester oder zementarmen Stellen aufweist. Die mit den
Moser-Kraftbau-Maschinen berappten Strecken benötigen keinerlei Zimmerung und stehen
seit Jahren fest, ohne einer Nacharbeit zu bedürfen. Diese Maschinen sind auf einer
Reihe von oberschlesischen Gruben sowohl auf deutschem wie auf polnischem Gebiete in
Betrieb. Während die ältere Bauart 560 kg wog und einen Kraftbedarf von 5 PS hatte,
ist es neuerdings gelungen, eine Maschine zu bauen, die nur noch 28 kg wiegt und
keinerlei bewegte Teile mehr aufweist. Da die Abmessungen dieser neuen Maschine nur
100 × 60 × 50 cm betragen, läßt sie sich auch in den engsten Stollen und auf den
schwierigsten Arbeitsstellen anwenden. Montage und Bedienung der Spritzmaschine sind
äußerst einfach, zu ihrem Betrieb ist lediglich Preßluft notwendig, die in den
Gruben überall zur Verfügung steht. Die Kosten für Ausbau und Unterhaltung der
Strecken werden durch das Spritzverfahren erheblich erniedrigt, auch bei der
Bekämpfung von Grubenbränden leistet es vorzügliche Dienste.
Sander.
Ueber das Arbeiten mit tiefen Temperaturen im
Kältelaboratorium. Bisher stellte man nur in dem Laboratorium von
Kammerlingh-Onnes in Leiden flüssiges Helium mittels der niedrigsten Temperaturen
her, seit einiger Zeit besitzt aber auch die Physikalisch-technische Reichsanstalt
in Charlottenburg ein Kältelaboratorium, das sich u.a.
mit der Verflüssigung des Heliums beschäftigt. Dazu sind sehr niedrige Temperaturen
nötig, befindet sich das Gas aber in flüssigem Zustande, so läßt es sich als
Kältequelle für andere Zwecke verwenden und gibt zugleich der Wissenschaft die
Möglichkeit, dem absoluten Nullpunkt, also – 273 Grad, recht nahezukommen, ebenso aber auch die
Veränderungen verschiedener anderer Stoffe bei sehr niedrigen Temperaturen zu
studieren. Sind doch bis jetzt die Erscheinungen der Materie bei ungewöhnlichen
Kältegraden teilweise noch unbekannt und alles, was man bisher ermitteln konnte,
deutet nur auf möglicherweise praktisch verwertbare Daten hin.
Jedenfalls erfordert das Arbeiten mit den betreffenden Temperaturen große Erfahrung
und bedeutende experimentelle Hilfsmittel und wird schon deshalb nur einzelnen
Laboratorien möglich sein. Im Leidener Kältelaboratorium erreichte man schließlich
Temperaturen, die dem sogen, absoluten Nullpunkt sehr nahe liegen, man war nur noch
0,9 Grad von den – 273 Grad entfernt (in der Physikalischen Reichsanstalt fehlten
noch 2 ¼ Grad). Bei diesen ungeheuer tiefen Temperaturen ist die Wärmebewegung
bereits so schwach (bei dem absoluten Nullstand soll jede Bewegung aufhören), daß
der Stoff ganz fremdartige Eigenschaften aufweist und darunter ist die merkwürdigste
das fast völlige Verschwinden des elektrischen Widerstandes. Sonst ändert sich doch
der Widerstand eines elektrischen Leiters gegenüber dem Strom nur sehr wenig mit der
Temperatur, er sinkt aber in der Nähe des absoluten Nullpunktes bei einigen Metallen
bis auf mindestens ein Millionstel seines Wertes; man nennt die Erscheinung die
„Ueberleitfähigkeit“ eines Metalles. Diese tritt bei Blei schon bei 7
Grad, bei Quecksilber bei 4,7 Grad, bei Indium bei 3,4 Grad, bei Zinn bei 3,7 Grad
und bei Thallium bei 2,5 Grad über dem absoluten Nullpunkt ein. Unbekannt ist, woher
diese Verschiedenheit kommen mag und ob etwa in dem noch unerforschten Gebiet von
0,9 – 0 Grad noch andere Metalle diese Ueberleitfähigkeit besitzen. Jedenfalls
konnte man einen elektrischen Strom tagelang ohne Zufuhr von neuer Energie aufrecht
erhalten und somit hat man wenig Aussicht, Elektrizität durch Kälte zu konservieren,
denn die Ueberleitfähigkeit verschwindet bei hohen Stromstärken, wofür man
ebensowenig eine Erklärung finden konnte.
In dem Kältelaboratorium der Reichsanstalt sieht der Besucher zunächst ein großes
Gewirr von allerlei Röhrenleitungen mit Hähnen, Ventilen usw., in denen schrittweise
sehr tiefe Temperaturen erzielt werden, die von derjenigen flüssiger Luft ihren
Ausgang nehmen, liegt doch ihre Temperatur etwa 90 Grad über dem Nullpunkt. Mit ihr
kühlt man Wasserstoff vor und kühlt ihn dann durch Ausdehnung weiter ab; der
abgekühlte Wasserstoff dient zur weiteren Vorkühlung des nachströmenden, bis der
Verflüssigungspunkt des Wasserstoffs endlich erreicht, der etwa 20 Grad über dem
absoluten Nullpunkt liegt.
Nun beginnt die Verflüssigung des Heliums, dessen Beschaffung schwierig ist. Die
Amerikaner gewinnen es aus Gasen, die dem Erdboden entströmen, und schenkten einst
30000 l dem Leidener Laboratorium, das deutsche besitzt nur 700 l, des seltenen
Gases, das es sich selbst herstellen muß.
Das Arbeiten bei tiefen Temperaturen ist nicht ungefährlich, kann es dabei doch
vorkommen, daß durch an irgend einer undichten Stelle ausströmender Wasserstoff sich
selbst entzündet und dann die mit Sauerstoff in konzentrierter Form erfüllte
flüssige Luft erreicht, in der nun statt der gewünschten Kälte eine Knallgasflamme
von ungeheurer Hitze und Gefährlichkeit entsteht. Nach der Mitteilung von K. Ruegg
auf Seite 187 des Jahrbuchs der Technik 10. Jahrg. (erschienen 1924 im Verlag von
Dieck & Co., Stuttgart) wurde in der amerikanischen Physikalisch-Technischen
Reichsanstalt eine Wasserstoff-Verflüssigungsmaschine gebaut, die
inregelmäßigem Betriebe und ohne besondere Schwierigkeiten stündlich etwa 2 1
verflüssigten Wasserstoffes liefert und so die Möglichkeit läßt, leicht und
praktisch zu Temperaturen zu gelangen, die nur wenige Grad über dem absoluten
Nullpunkt von – 273 Grad liegen. Das in solchen verflüssigten Wasserstoff
eingetauchte Thermometer zeigt – 252 Grad C. und der durch rasche Verdunstung
erzielte feste Wasserstoff eine solche von – 262 Grad. Das Verfahren zur Umwandlung
des gasförmigen in flüssigen Wasserstoff ähnelt der Luftverflüssigung und beruht auf
dem sogen. Gegenstrom-Prinzip, unterscheidet sich davon aber darin, daß zu Beginn
des Arbeitsverfahrens das Wasserstoffgas zunächst auf – 200 Grad abgekühlt wird und
zwar durch beschleunigte Verdampfung flüssiger Luft unter verringertem Druck. Nötig
ist zur Erzeugung flüssigen Wasserstoffes unbedingt reines Gas, denn ganz geringe
Beimengungen von Luft frieren aus und verstopfen als feste Luft sehr schnell das
Drosselventil der Verflüssigungsmaschine. Sobald der Wasserstoff einmal in den
flüssigen Zustand übergeführt ist, läßt er sich sehr einfach in einen festen Körper
verwandeln, indem die Flüssigkeit einfach durch rasches Verdampfenlassen in einem
Vakuum unterkühlt wird und gefriert; in festem Zustand sieht der Wasserstoff ähnlich
wie Flocken aus, ist der leichteste aller bekannten festen Körper und läßt sich nur
kurze Zeit aufbewahren.
Auf Grund der eingehenden Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften der
flüssigen Gase, besonders der Edelgase im Kryogenlaboratonum in Leyden und der
Fortschritte in der technischen Anwendung der Gasverflüssigung vermag man heute in
großem Umfange Sauerstoff wie Stickstoff aus verflüssigter Luft zu gewinnen und zwar
in den größten dafür erbauten Rektifikationsanlagen stündlich 600 cbm Sauerstoff
bzw. 2500 cbm Stickstoff und verarbeitet dabei mehr als 1 Sekundenliter flüssiger
Luft. In erheblichem Maße verwendet man Sauerstoff zur Herstellung von Aceton aus
Azetylen, flüssige Luft für Gewinnung von Argon, durch mehrfach wiederholte
fraktionierte Kondensation der Luft mit Rückfluß des Kondensats in höheren
Konzentrationen die Edelgase Neon und Helium, denen Siedepunkte weit unterhalb
demjenigen des Stickstoffes liegen. Nach einer Mitteilung im 9. Jahrgang des
Jahrbuches der Technik unterscheiden sich diese beiden Gase in physikalischer
Beziehung sehr stark von den übrigen Bestandteilen der Atmosphäre, sind viel
schwerer zu verflüssigen als diese, und dieser Umstand läßt sich technisch für die
Gewinnung ausnutzen, sind doch beide Edelgase heute Nebenprodukte der
Luftverflüssigungsindustrie.
Der Erdgasquelle in Petrolia, Texas, mit 0,9 Volumenprozent Helium entnimmt man
täglich 560000 cbm Gas und gewinnt daraus eine große Menge Helium, die nach den
Grundsätzen der Lindeschen Luftverflüssigung abgeschieden wird. Dadurch wird das
Erdgas unter hohem Druck zusammengepreßt unter gleichzeitiger Wärmeentziehung,
durchströmt einen Wärmeaustauscher, in dem ihm von dem entgegenströmenden
expandierten Gas weitere Wärme entzogen wird. So wird das Gas weiter abgekühlt und
dann verflüssigt, das wieder verdampfende Gas wird durch fraktionierte Destillation
in seine Bestandteile zerlegt; die ursprüngliche Reinheit des Heliums betrug 67%,
jetzt 92%. Nach Blüchers Auskunftsbuch für die chemische Industrie (12. Aufl.
erschienen in 2 Bd. 1923 bei Walter de Gruyter, Berlin) geschieht die Verarbeitung
jenes Erdgases so, daß man es zunächst verbrennt (unter Gewinnung der zum Betriebe
der Kompressoren und Kältemaschinen erforderlichen Energie) und nach der Verbrennung
ein Gasgemisch
aus C 02 N, Argon, Neon und Helium erhält. Daraus wird dann durch Verflüssigung ein
heliumreiches Rohgas gewonnen, das durch fraktionierte Destillation auf reines
Helium verarbeitet wird, Von den verschiedenen Fraktionierverfahren seien genannt
dasjenige nach Linde, nach Claude und die besondere Methode von Norton.
Das Arbeiten mit den tiefsten Temperaturen bis in die Nähe des absoluten Nullpunktes
gibt die Aussichten auf manche wichtigen Aufschlüsse über das Wesen der Materie,
ihre Eigenschaften und Veränderungen unter dem Einfluß so tiefer Temperaturen,
vielleicht auch solche über das Wesen der Elektrizität, der Atome, der Spektroskopie
u.a.m., benutzte doch Vegaard zu seinen Versuchen über die Natur des Polarlichtes
die mit festem Stickstoff erreichbaren höchsten Kältegrade.
Für Kälteerzeugungsmaschinen, die Temperaturen unter – 50 Grad C herstellen sollen,
nimmt man neuerdings flüssiges Aethan und erreicht mit einer Aethanmaschine leicht –
100 Grad C.
Dr. Bl.
Einfluß der Trocknung auf die Teerausbeute. Ueber diese
für die Praxis der Braunkohlenverschwelung recht wichtige Frage hat Dr.-Ing. O.
Hubmann jüngst nähere Untersuchungen angestellt, durch die die in früheren Arbeiten
über diesen Gegenstand aufgetretenen Widersprüche eine erwünschte Klärung erfahren
haben. Die bekannte Erscheinung, daß eine vorgetrocknete Kohle bei der Verschwelung
eine geringere Teerausbeute liefert als eine grubenfeuchte Kohle, kann verschiedene
Ursachen haben: 1. kann infolge der Trocknung die teerbildende Substanz eine
Aenderung erfahren und 2. können durch die Wegnahme der Feuchtigkeit die Bedingungen
der Teerbildung verändert werden. Zu 1 bemerkt Verfasser, daß eine Verflüchtigung
von Teerbildnern bei der Trocknung der Kohle kaum in Frage kommt, wohl aber kann die
chemische Zusammensetzung der Teerbildner durch die Einwirkung sowohl des
Luftsauerstoffs als auch der erhöhten Temperatur eine Veränderung in der Richtung
erfahren, daß bei der Verschwelung weniger Teer entsteht, dafür aber eine Steigerung
der übrigen Erzeugnisse eintritt. Diese Aenderung der chemischen Zusammensetzung
wird nicht so sehr bei dem Bitumen, als bei der übrigen Kohlesubstanz auftreten. Zu
2 ist zu bemerken, daß die Schwelung, auch wenn man keine Aenderung der.
Kohlesubstanz bei der Trocknung annimmt, nach Wegnahme des Wassers unter wesentlich
ungünstigeren Bedingungen verläuft als bei der Erhitzung von grubenfeuchter Kohle.
Hier kommt einmal die Spülwirkung des Wasserdampfes in Frage und ferner die
Beeinflussung der Temperaturverhältnisse innerhalb des Schwelraumes.
Die Ergebnisse vergleichender Schwelanalysen, die im Mülheimer
Kohlenforschung-Institut unter wechselnden Bedingungen ausgeführt worden sind,
lassen erkennen, daß die Verminderung der Teerausbeute aus getrockneter Kohle
hauptsächlich auf die Einwirkung des Luftsauerstoffs während der Trocknung
zurückzuführen ist; diese Wirkung ist von der Zeitdauer, von der Oberfläche der
Kohle sowie von der Höhe der Temperatur abhängig. Hierzu kommt noch der Einfluß der
Temperatur allein, die auch ohne Zutritt von Luftsauerstoff eine innere Oxydation
der Kohlesubstanz bewirkt; diese Wirkung ist gleichfalls von der Zeitdauer und der
Höhe der Temperatur abhängig. Die höchste Teerausbeute wird man somit erzielen, wenn
man einmal die Einwirkung des Luftsauerstoffs auf die Kohlesubstanz sowohl bei
gewöhnlicher als auch bei erhöhterTemperatur ausschließt und die Kohlesubstanz
möglichst schnell auf die zur Verflüchtigung des Teeres notwendige Temperatur
bringt. Die Abweichungen der bisherigen Versuchergebnisse glaubt Verfasser in erster
Linie auf die Verschiedenheit der Anheizzeiten zurückführen zu sollen.
Weiter bespricht Verfasser die Verhältnisse bei den technischen Schwelapparaten
(Rolle-Ofen, Drehofen, Oefen mit Innenheizung), sowie die Bedingungen, unter denen
der Trocken- und Schwelvorgang hier vor sich geht. In allen drei Fällen ist die
Trocknung von der Schwelung zeitlich getrennt; wenn trotzdem die Teerausbeute im
Rolle-Ofen hinter der im Drehofen sowie bei Innenheizung erzielten Teerausbeute
wesentlich zurückbleibt, so ist dies nach Ansicht von Hubmann einmal in dem Fehlen
jeglicher Spülwirkung des zentral abziehenden Wasserdampfes, vor allem aber in der
langen Erhitzungsdauer der Kohle in den einzelnen Stadien begründet, die im
Drehrohrofen sowie bei Innenheizung wesentlich abgekürzt ist. Daß bei Innenheizung
Teerausbeuten von 110–115 v. H. gegenüber der Schwelanalyse im
Aluminium-Schwelapparat erhalten werden, erklärt Verfasser mit der durch das Spülgas
bewirkten Erniedrigung des Teildruckes, wodurch die Schwelung bei niedrigeren
Temperaturen als sonst vor sich geht.
Versuche an einem Schachttrockner, durch den ein Gemisch von Verbrennungsgasen mit
etwa 60 v. H. Wasserdampf bei verschiedenen Temperaturen hindurchgeleitet wurde,
während die Kohle kontinuierlich mit einem Wassergehalt von 2–3 v. H. abgezogen
wurde, zeigten, daß die Kohleschicht bei Temperaturen von 230° aufwärts den in den
Rauchgasen enthaltenen Sauerstoff bindet und geringe Mengen von Kohlensäure abgibt.
Bei weiteren Dauerversuchen an einem 15-t-Trockner, der direkt durch
Verbrennungsgase beheizt wurde, konnte festgestellt werden, daß bei Ausschluß von
Sauerstoff selbst bei Temperaturen, die schon deutliche Verluste an Kohlensäure
ergeben, keine merkliche Einbuße an Teer eintritt. Somit ist bewiesen, daß eine
Trocknung von Braunkohle ohne Beeinträchtigung der Teerausbeute möglich ist. Man muß
hierbei nur möglichst den Sauerstoff ausschalten, bei Temperaturen unterhalb 250°
arbeiten, die Erhitzungsdauer möglichst abkürzen und bei der nachfolgenden Schwelung
die fehlende Spülwirkung des aus der Brennstoffeuchtigkeit stammenden Wasserdampfes
durch die eines Spülgases ersetzen. Die geringen Verluste, die bei 250° durch innere
Oxydation oder Zersetzung des extrahierbaren Bitumens entstehen, sind praktisch ohne
Bedeutung. (Braunkohle, Bd. 23, S. 885–889.)
Sander.
Ueber die Erzeugung von Gas aus Oelschiefer in Rußland.
Rußland besitzt mehrere Lagerstätten bituminöser Schiefer, mit deren Ausbeutung erst
kürzlich zwecks Befriedigung des Brennstoffmangels begonnen wurde. Es handelt sich
dabei um riesige Schiefermengen im Wolgabezirk, in Kachpursky, Pugatckorsky und
Buculuksky. Das Gebiet von Kachpursky eignet sich dabei wegen der günstigen
Gewinnungsbedingungen am besten für die Ausbeutung, so daß hier mit einer schnellen
Entwicklung der Schieferindustrie zu rechnen ist. Außerdem sind die vor dem Kriege
bereits bekannten und zum Teil ungenutzten Schiefervorkommen des Baltikums jetzt
ebenfalls Gegenstand des Interesses geworden und werden ebenfalls zur Vergasung
herangezogen. Für jene Länder, die über keine bedeutenden Petroleumquellen verfügen
– und dies dürften die meisten sein – stellen die bituminösen Schiefer ein sehr
geschätztes Ersatzmittel für Petroleum dar. Trotzdem Rußland keinen Mangel an
Petroleum leidet, ist der Schiefer dort sehr begehrt und man betrachtet ihn als den Brennstoff,
der in der Lage ist, die Kohle zum Teil zu ersetzen. Wissenschaftliche
Untersuchungen über die Eigenschaften und die Verwendungsmöglichkeiten der Schiefer
von Kachpursky und des Baltikums in ihrer Eigenschaft als Brennstoff hat
Grigorowitch angestellt in der Absicht festzustellen, ob diese sich in Gaserzeugern
für Martinstahlwerksöfen zur Gewinnung von Gas verwenden lassen. Da diese
Ergebnisse, die in den Annalen der Bergakademie Moskau bekanntgegeben werden, auch
für deutsche Verhältnisse mit Rücksicht auf die deutschen Vorkommen an bituminösen
Schiefern und auf die Notwendigkeit der Verfeuerung minderwertig erscheinender
Brennstoffe von Interesse sind, sollen sie im folgenden in ihren wichtigsten Punkten
kurz aufgeführt werden.
Die Schiefer von Kachpursky haben die Zusammensetzung:
FlüchtigeBestandteile
Feuchtig-keit
Schwefel
Kohlenstoff
Kohlen-dioxyd
Asche
23,4%
12,2%
2,17%
10,6%
5,03%
46,6%
Unter der Voraussetzung, daß der Schwefel in Form von Gips vorhanden ist, kann man
annehmen, daß er gänzlich in der Asche bleibt und an der Verbrennung nicht
teilnimmt. Weiter ist festgestellt worden, daß von dem Anteil an festem Kohlenstoff
von 10,6% 5,6% auf dem Roste verbrannt werden, 1,23 % in Reaktion zu der Kohlensäure
des Kalksteins treten und schließlich daß 3,77% in die Asche verloren gehen. Von
diesen Voraussetzungen ausgegangen, war es möglich die Stoffbilanz eines mit
Kachpursky-Schiefern beschickten Gaserzeugers aufzustellen, die in Zahlentafel I
wiedergegeben ist.
Die Angaben in gr beziehen sich auf 100 gr Ausgangsschiefermaterial.
Zahlentafel I.
Es enthält
Gesammt-mengegr
das durch Destillationdes Schiefersgewonnene
Gasgr
der Teergr
der Koksgr
KohlenstoffWasserstoffStickstoffSauerstoffSchwefelKohlendioxydWasserAsche
3,473 0,958–4,54––––
8,737 1,622 0,77 3,30 – –12,2 –
10,6 2,58 – – 2,17 5,03 –46,6
22,81 0,77 7,84 2,17 5,03 12,2 46,6
Insgesamt
8,971
26,629
64,40
100,00
Hinsichtlich der Wärmebilanz eines Gaserzeugers werden folgende Zonen
unterschieden:
1. Zone des Rostes; die Temperatur beträgt etwa 900°
(Zersetzung des Kalksteins, Verbrennung des festen Kohlenstoffes zu einem
Gemisch von Kohlendioxyd und Kohlenoxyd, dessen Zusammensetzung Funktion der
Temperatur der teilweisen Zersetzung von Kohlendioxyd ist entsprechend der
Reaktion CO2 + C = 2 CO; Erwärmung der Luft
durch die Asche bis zu 800°);
2. Zone der Schieferdestillation (Erwärmung der höher gelegenen
Schiefer; Destillation der Schiefer, Erwärmung der Destillationsprodukte); die
berechnete Temperatur dieser Zone beträgt 360°;
3. Zone der Feuchtigkeitsverdampfung (Verdampfung der
Feuchtigkeit der Schiefer, Erwärmung der Schiefer bis zu dieser Temperatur,
Erwärmung der Gase und des Dampfes ebenfalls bis zur Temperatur dieser
Zone).
Wenn aber, wie oben ausgeführt, von 10,6% Kohlenstoff nur 5,6% auf dem Roste
verbrannt werden, der Rest unbenutzt bleibt, so kann die zur Verfügung stehende
Wärme in der 1. Zone nicht einmal zur Verdampfung der Feuchtigkeit genügen. Es wird
daher der Grundsatz aufgestellt, daß die bituminösen Schiefer nur dann für die
Erzeugung von Gas verwendet werden können, wenn der durch die Asche mitgerissene
Teil an festem Kohlenstoff vermindert wird.
Grigorowitch hat daher neue Berechnungen durchgeführt und zwar für den idealen Fall,
daß von den 10,6% Kohlenstoff 9,35% auf dem Rost verbrannt werden und nur 1,25% in
Beziehlungen zu der Asche treten. Unter diesen Umständen wird die Rosttemperatur
1000° betragen und die Zusammensetzung der Gase aus dem Gaserzeuger (auf 100 gr
Schiefer bezogen) folgende sein:
Zahlentafel II.
Kohlendioxyd
0,2312
Molekularvolumen
7,34 %
Kohlenoxyd
0,9233
„
29,35 „
Wasserstoff
0,225
„
7,15 „
Methan
0,121
„
3,84 „
Aethylen
0,0057
„
0,18 „
Stickstoff
1,6422
„
52,15 „
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Gesamtmenge:
3,1482
„
100,00 „
100 gr Schiefer ergeben 0,0875 m3 Gas mit einem
Gewicht von 1,129 kg auf den m3 Gas und einem
Heizvermögen von 1178 Wärmeeinheiten/m3. Als
Vergleich seien die in Deutschland angenommenen üblichen Heizwerte für Generatorgas
aus Kohle von 1050, für Generatorgas aus Koks 845, für Mischgas aus Koks von 1110
und von Sauggas aus Anthrazit von 1230 WE. herangezogen. Die notwendige Menge von
Primärluft beträgt 0,0466 m3, von Sekundärluft
0,09 m3 und schließlich das Volumen der
Verbrennungserzeugnisse 0,2075 m3.
Wenn man nun zu dem interessanten Vergleich der Schiefer von Kachpursky mit Kohle
übergeht unter der Annahme, daß die letztere besteht aus 72,5 % Kohlenstoff, 6,35 %
Wasserstoff, 8,72 % Sauerstoff, 6°o Wasser, 1,69 % Stickstoff, 1,15 % Schwefel und
6,16 % Asche, so wurde gefunden, daß zur Erzeugung ein und derselben Menge Gas in
einem Generator 4,18 × mehr Schiefer als Kohle verbrannt werden muß und ferner, daß
das Heizvermögen eines Schiefergases 1,12 weniger beträgt als das Kohlengas. Die auf
eine Vergleichsgasmenge bezogenen Aschenmengen werden bei der Schiefervergasung 31,5
× so viel ausmachen als die Asche aus Kohle.
Hinsichtlich des Betriebes und der Ausführung von Generatoren zur Behandlung
bituminöser Schiefer ist nun von folgenden Richtlinien auszugehen:
1. Es sind alle Maßnahmen zu treffen für die Sicherung einer
vollkommenen Verbrennung des festen Kohlenstoffes. Zu diesem Zweckea) müssen die Schieferstücke bis auf Nußgröße
zerkleinert werden;b) ist der Winddruck zu erhöhen oder auch Dampf
einzuführen.Die vollkommene Verbrennung des festen Kohlenstoffes
ist das wichtigste Problem, von dessen Lösung Sein oder Nichtsein der
Schiefergaserzeuger abhängt.
2. Da die durchgeführten Berechnungen einen Wärmeverlust bei
der Vergasung von Schiefern bewiesen haben, muß man mit allen Mitteln nach einer
Ersparnis an Wärme trachten. Hierzu ist erforderlich, daßa) der Generator mit einer starken Aschenlage
zwecks Verbrennung der Luft auf 800° betrieben und die Aschen mit einer
niedrigen Temperatur von 35-40° entfernt werden, mit anderen Worten, daß
keine wertvollen Wärmemengen mit den Aschen und durch die Aschen
entweichen;b) der Verlust durch Strahlung vermindert wird durch
Erwärmung der in den Generator eingeführten Luft;c) die Schiefer getrocknet und in nicht oder wenig
feuchten Plätzen gelagert sind.
3. Die Konstruktion eines Schiefergenerators soll sich von
derjenigen eines Kohlengenerators unterscheiden.a) durch eine größere Höhe, die den Kohlengenerator um
die Höhe der Aschenschicht übertrifft;b) durch ein größeres Volumen, das für eine gleiche
Leistung 4,5 × so groß sein soll als das Volumen des Kohlengenerators
(das Volumen der Kohlenlage nicht einberechnet);c) durch besondere Maßnahmen zur regelmäßigen
Entfernung der gewaltigen Aschenmengen, deren Menge 30 – 35 × so groß
ist, als die der Kohlengeneratoren.
Neben diesen Untersuchungen über die bituminösen Schiefer von Kachpursky hat sich
Grigorowitch auch mit den Schiefern des Baltikums befaßt, die sich zusammensetzen
aus:
FluchtigeBestandteile
Feuchtigkeit
Kohlenstoff
Kohlendioxyd
Asche
29%
15%
13%
8,5%
34,5%
Die Zusammensetzung der baltischen Schiefer ist also wesentlich günstiger, als die
der Schiefer von Kachpursky, da der Kohlenstoffgehalt 2,4% höher und der
Aschengehalt 12,1% niedriger ist. Zur Erzeugung der gleichen Gasmenge aus baltischem
Schiefer und aus Kohle der oben aufgeführten Zusammensetzung, muß ein 3,53fach
höheres Schiefergewicht als das Kohlengewicht verbrannt werden, während die
Aschenmengen des baltischen Schiefers 19,7x mehr betragen als diejenigen der
Kohlenasche. Die Ergebnisse mit Üen baltischen Schiefern sind also erheblich besser
ausgefallen als diejenigen mit den Kachpursky Schiefern. Sehr belastend auf den
Betrieb wirken die gewaltigen Aschenmengen. Die Wirtschaftlichkeit bei der Vergasung
bituminöser Schiefer kann nur dann begünstigt werden, wenn bei Vermeidung von
Handarbeit mechanische Fördermittel für gleichmäßigere und dauernde Entfernung der
Aschen Sorge tragen. (Revue de Metallurgie.)
Dr.-ing. Kalpers.
Naphthalin-Motoren. In dem Bestreben, die gebräuchlichen
Treibmittel für Verbrennungsmotoren durch billigere Stoffe zu ersetzen, hat man
schon vor längerer Zeit auch Versuche mit Naphthalin angestellt, dessen Heizwert
9700 WE je kg beträgt, also nicht viel hinter dem des Benzols zurückbleibt. Da
jedoch das Naphthalin bei gewöhnlicher Temperatur fest ist und erst bei 80° C.
schmilzt, so war man gezwungen, es vor der Verbrennung in den flüssigen Zustand zu
überführen. Dies kann auf zweierlei Weise geschehen, entweder indem man das
Naphthalin in Alkohol, Benzin oder Benzol auflöst und diese Lösung in gewöhnlicher
Weise im Motor verbrennt, oder indem man das Naphthalin zunächst schmilzt und in
geschmolzenem Zustande vergast und danach verbrennt. Das erstgenannte Verfahren hat
jedoch im Betriebe mancherlei Schwierigkeiten gezeitigt, weshalb es sich nicht in
die Praxis einführen konnte, wogegen man mit der Verbrennungvon geschmolzenem
Naphthalin im Motorenbetriebe recht gute Erfahrungen gemacht hat.
Zum Schmelzen des Naphthalins benutzt man einen Teil der heißen Auspuffgase des
Motors oder auch das ablaufende warme Kühlwasser, indem man den mit Naphthalin
gefüllten Brennstoffbehälter mit einem Mantel umgibt. Das geschmolzene Naphthalin
gelangt durch eine ebenfalls geheizte Rohrleitung in einen Vergaser von besonderer
Bauart, dem die Mischluft gleichfalls in vorgewärmtem Zustande zugeführt wird. Das
Anlassen des Motors erfolgt mit Hilfe einer kleinen Menge Benzin oder Benzol, dessen
Zufuhr sofort abgestellt wird, wenn der Motor mit Naphthalin zu laufen beginnt.
Derartige Motoren werden, wie das „Archiv für Wärmewirtschaft“ 1925, S. 54,
berichtet, sowohl bei uns als auch in Frankreich gebaut, und zwar mit 1 und 2
Zylindern für Leistungen von 4 bis 24 PS; sie finden in der Landwirtschaft und im
Gewerbe, ferner zur Erzeugung von elektrischem Strom Anwendung, da ihr Betrieb sehr
billig ist. Der Naphthalinverbrauch beträgt nämlich nur etwa 325 g für 1 PSst, so
daß sich der Betrieb drei- bis viermal billiger als bei Anwendung von Benzin
stellt.
Sander.
Internationaler gewerblicher Rechtsschutz. Argentinien: Das Patentamt wird in Zukunft auf
Patentzeichnungen eine maßstäbliche Skala verlangen, die der Zeichnung
entspricht.
Chile: Am 17. März 1925 ist ein Gesetz zum Schutz des
Urheberrechtes mit Rechtskraft vom 17. Juni 1925 erlassen worden. Zur Eintagung ist
ein Exemplar oder eine Kopie, Abschrift, Photographie o. dgl. des Werkes zu
hinterlegen und eine Gebühr zu zahlen. Der Schutz erstreckt sich auf Lebensdauer des
Urhebers und kann übertragen werden. Den Erben steht der Schutz noch 20 Jahre nach
dem Ableben des Urhebers zu.
Mexiko: Firmen, Aktiengesellschaften o. dgl. hatten bei
Patentanmeldungen bisher durch zwei Zeugen auf der Vollmacht den Nachweis zu führen,
daß sie rechtsgültig eingetragen und daß die Unterzeichner tatsächlich
zeichnungsberechtigt waren. Die Zeugenunterschriften fallen jetzt fort; das
Patentamt verlangt statt dessen einen besonderen Nachweis über die Rechtsgültigkeit
der anmeldenden Firma, z.B. Handelsregisterauszug.
Oesterreich: Durch Gesetz vom 16. Juli 1925 sind folgende
Aenderungen des Patentgesetzes vorgenommen worden. Die Patentdauer wird auf 18 Jahre
verlängert. Am 16. Juli rechtsgültig bestehende Patente mit Ausnahme der bereits um
die Kriegsdauer verlängerten genießen die verlängerte Schutzfrist. Für Lizenznehmer
und zugunsten von Personen, die bereits Vorbereitungen zur Benutzung eines
ablaufenden Patentes getroffen hatten, sind die Rechte des Patentinhabers
einschränkende Sonderbestimmungen vorgesehen. Der tatsächliche Erfinder hat ein
unbeschränktes Recht auf Nennung seines Namens in der Patentrolle, der Urkunde und
auf den Patentschriften. Entsprechende Anträge können vom Erfinder während des
Erteilungsverfahrens und in den meisten Fällen innerhalb eines Jahres vom Tage der
Bekanntmachung der Erteilung gestellt werden. Ueber Angestelltenerfindungen liegt
eine umfassende Neuregelung vor. So hat der Arbeitgeber ein Anrecht auf die
Erfindungen seines Angestellten nur dann, wenn ein Vertrag darüber vorliegt und wenn
es sich um „Diensterfindungen“ handelt, die im neuen Gesetz genau definiert
sind. Der Arbeitnehmer hat in allen Fällen Anspruch auf eine angemessene Vergütung. Die Gebühren
sind z. T. neu geregelt worden. Die Anmeldegebühr beträgt bei Beanspruchung mehrerer
Prioritäten das entsprechende Vielfache derselben. Eine Aussetzung der
Bekanntmachung über die im Gesetz vorgesehene Frist von drei Monaten für je drei
weitere Monate und Fristverlängerungsgesuche zur Aeußerung auf Prüfungsbescheide
sind gebührenpflichtig. Die neuen Bestimmungen treten mit Ausnahme der vom Tage der
Gesetzesnovelle gültigen über verlängerte Schutzdauer am 1. September 1925 in
Kraft.
Rußland: Auf Grund einer neuen Verfügung erhalten Firmen
aus solchen Ländern, in denen auch russische Firmen Warenzeichen eintragen lassen
können, ihre Zeichen eingetragen, ohne daß die Bestimmung des Warenzeichengesetzes,
nach der nur juristische Personen im Sinne der russischen Gesetzgebung zur
Eintragung ihrer Schutzmarken berechtigt sind, gegen sie geltend gemacht wird. Da in
Deutschland russische Anmelder gleichberechtigt sind – Gegenseitigkeitsvertrag vom
22.9.94 – dürfte diese Vergünstigung deutschen Anmeldern in Rußland zuteil
werden.
Schweden: Nach einer Verfügung vom 25. Juli 1925
sollen zur Vereinfachung der Vorprüfung von Patentanmeldungen nur zwei Verfügungen
vom Prüfer erlassen und die Anmeldungen dann an die Anmeldeabteilung verwiesen
werden. Es empfiehlt sich daher auf die Wünsche und Vorschläge der Prüfer
einzugehen, da die Anmeldungen von der jeweiligen Abteilung gewöhnlich ohne weitere
Zwischenverfügungen zur Entscheidung gebracht werden. Die z. Zt. des Erlasses
schwebenden Anmeldungen werden unter Berücksichtigung der neuen Bestimmungen weiter
bearbeitet.
U. S. Amerika: Ein großer Teil der auf Grund des
Markengesetzes vom Jahre 1905 angemeldeten Schutzmarken, die infolge Ablaufs der
zwanzigjährigen Schutzdauer in diesem Jahre erneuert werden müssen, ist bisher noch
nicht erneuert worden. Das amerikanische Patentamt weist besonders darauf hin, daß
Markeninhaber, die die Erneuerung nicht vornehmen, bei einer späteren Neueintragung
große Schwierigkeiten in der Geltendmachung ihrer Rechte haben werden, wenn diese
Marken nach Ablauf der Schutzdauer durch Dritte neu eingetragen worden sind.
Dr. O. Arendt.