mehr
hinreichend erniedrigt wurde. Derartige Apparate fanden, wesentlich verbessert, seit 1850 besonders durch Tischbein und Robert Verbreitung. Man konstruierte mehrere im Detail voneinander abweichende Apparate mit drei Körpern, leitete in den ersten direkten Dampf [* 2] und heizte mit dem Dampf des ersten Körpers den zweiten und mit dem in diesem sich entwickelnden Dampf den dritten Körper.
Einen
Schritt weiter geht das Rittingersche
System, bei welchem eine und dieselbe Wärmemenge wiederholt ausgenutzt wird. Eine
gewöhnliche Abd
ampfpfanne mit doppeltem
Boden ist durch einen Deckel luftdicht verschlossen, und der über der
Flüssigkeit
befindliche
Raum steht mit dem
Raum im doppelten
Boden durch
Röhren
[* 3] in
Verbindung, zwischen welche eine doppelt
wirkende
Luftpumpe
[* 4] eingeschaltet ist. Der ganze
Apparat ist mit schlechten Wärmeleitern umgeben und wird aus einem
Dampfkessel
[* 5] mit
Dampf gefüllt, bis die zu verdampfende
Flüssigkeit die
Temperatur dieses
Dampfes angenommen hat.
Dann beginnt das Spiel der Luftpumpe, welche den Dampf aus dem Raum über der Flüssigkeit in den hohlen Boden treibt. Während also der Dampf über der Flüssigkeit verdünnt wird, findet zwischen den Wänden des Doppelbodens eine Verdichtung statt, und infolgedessen wird aus der Flüssigkeit lebhaft Dampf entwickelt, und ein Teil des im Doppelboden befindlichen Dampfes gibt seine gebundene Wärme [* 6] durch den Pfannenboden an die Flüssigkeit ab und verdichtet sich dadurch zu Wasser.
Die abgegebene
Wärme aber dient zur weitern
Entwickelung von
Dampf aus der
Flüssigkeit. Durch fortgesetzte
Arbeit der
Luftpumpe
tritt ein gewisser Beharrungszustand ein, während dessen sich ein konstanter Unterschied zwischen der
Temperatur des im Bodenraum
verdichteten
Dampfes und jener der darüber befindlichen
Flüssigkeit herstellt. Während dieses Zustands
gibt der im Bodenraum verdichtete
Dampf genau so viel
Wärme ab, wie der im Pfannenraum entwickelte
Dampf zu seiner
Bildung bedarf.
Es ist aber notwendig, die
Luftpumpe durch Wasserkraft zu betreiben, da die Anwendung von Dampfkraft die Vorteile der Brennmaterialersparung
mehr als aufheben würde. Das diesem
System zu
Grunde liegende
Prinzip ist durch Piccard weiter ausgebildet
worden, und sein
Apparat hat auf
Salinen bereits vorteilhafte Anwendung gefunden.
Sollen beim Abd
ampfen die entweichenden
Dämpfe wieder
kondensiert werden, um das Lösungsmittel nicht verloren gehen zu lassen (bei alkoholischen, ätherischen
Lösungen), so wird
die
Operation in Destillationsgefäßen ausgeführt, und das Abd
ampfen verwandelt sich somit in
eine
Destillation.
[* 7]
In den gewöhnlichen Abd
ampfapparaten kann die
Arbeit intermittierend oder kontinuierlich betrieben werden. Im ersten
Fall füllt
man die
Gefäße mit der abzudampfenden
Flüssigkeit und erhitzt, bis die gewünschte
Konzentration erreicht ist, bisweilen
unter Nachfüllen von
Flüssigkeit, um zuletzt eine vollständige
Füllung des
Gefäßes mit konzentrierter
Flüssigkeit zu erreichen. Bei kontinuierlichem Betrieb dagegen fließt beständig konzentrierte
Flüssigkeit ab, während
frische an einer andern, möglichst entfernten
Stelle des
Gefäßes zugeleitet wird.
Diese Methode ist besonders bei sehr großen Pfannen anwendbar, in welchen man überdies durch Anbringung von Scheidewänden den von der Flüssigkeit zurückzulegenden Weg möglichst verlängert. Bei Benutzung kleinerer Pfannen werden mehrere zu einer Batterie vereinigt und terrassenförmig aufgestellt. Die schwache Flüssigkeit tritt in die eine am Ende der Batterie gelegene Pfanne ein und gelangt aus einer in die andre Pfanne, bis sie hinreichend konzentriert am andern Ende der Batterie abfließt. Dabei befindet sich die Feuerung unter der stärksten, resp. niedrigsten Pfanne, so daß die Feuerungsgase die schwächste Pfanne mit der frischen kalten Beschickung zuletzt bestreichen. Dieselbe Einrichtung kommt auch zur Anwendung, wenn man zum Verdampfen Retorten benutzt. Auch im Robertschen Apparat durchströmt die zu verdampfende Flüssigkeit kontinuierlich die drei Körper.
Das beim Gradieren benutzte Prinzip wird auch für höhere Temperaturen verwertet. Man läßt die zu verdampfende Flüssigkeit in einem Turm [* 8] über Koks, Steingutscherben od. dgl. herabrieseln, so daß sie eine große Oberfläche erhält, und leitet heiße Luft in den untern Teil des Turms. Der aufsteigende Luftstrom kommt dann der Flüssigkeit entgegen, und es wird eine sehr energische Verdampfung erzielt (Glover Turm der Schwefelsäurefabriken). In einem andern Apparat (Ungerers Turm) hängen mehrere Hundert Drahtseile oder Ketten von der Decke [* 9] vertikal herab, und während die Flüssigkeit an diesen herabrinnt, steigen die Feuerungsgase in dem Turm auf.
Die
Gefäße, welche man zum Abd
ampfen benutzt, bestehen aus
Metall,
Glas
[* 10] oder
Thon. Sie müssen mehr flach als
tief sein, um die
Dampfbildung zu befördern, und möglichst dünnwandig behufs leichterer
Übertragung der
Wärme auf die
Flüssigkeit.
In dieser Hinsicht sind Metallgefäße vorzuziehen, doch werden die
Metalle (mit Ausnahme der kostbarern) von vielen
Flüssigkeiten
angegriffen. Man benutzt gußeiserne (oft emaillierte), besser schmiedeeiserne
Pfannen, welche bei bedeutender
Größe aus Blechplatten zusammengenietet werden.
Kupferne
Gefäße lassen sich bei der
Dehnbarkeit des Metalls leichter aus einem
Stück treiben, sind reinlicher als
Eisen
[* 11] und
widerstehen vielen
Flüssigkeiten, welche
Eisen angreifen. Zinnkessel dienen
nur für ganz bestimmte
Zwecke, z. B. in der
Pharmazie,
und häufig verzinnt man eiserne und kupferne Abd
ampfgefäße. Bleipfannen benutzt man zum
Konzentrieren
von
Schwefelsäure
[* 12] und sauren Salzlösungen, silberne zur
Darstellung von
Ätzkali und
Ätznatron, Platingefäße zum
Verdampfen
der konzentrierten
Schwefelsäure und im kleinen zu wissenschaftlichen
Arbeiten.
Glasgefäße und namentlich Porzellan- und Steingutschalen finden ausgedehnte Verwendung. Die Feuerung muß möglichst vollständige Verbrennung des Heizmaterials und möglichst vollständige Übertragung der Wärme auf die Flüssigkeit gestatten. 1 qm Kesselfläche liefert, wenn das Wasser im Kochen erhalten wird, etwa 0,5 kg Dampf in der Minute. Erfahrungsgemäß verdichtet 1 qm dünnes Kupferblech etwa 1,5 kg Dampf in der Minute, wenn der Temperaturunterschied zu beiden Seiten des Blechs 50° beträgt.
Soll 1 qm
Heizfläche 0,5 kg
Dampf in der
Minute liefern, so muß also die
Differenz 16,66° betragen und, da das siedende
Wasser
100° besitzt, der
Dampf in der Dampfschlange 116,66° heiß sein, was einem
Druck von 1,7
Atmosphäre entspricht. Wollte man
mit
Dampf von nur 108° arbeiten, so müßte man die Oberfläche der Dampfschlange auf 2 qm bringen.
Sehr häufig benutzt man zum Heizen der Abd
ampfpfannen die heißen
Gase
[* 13] (Abhitze), welche aus andern
Feuerungen,
Öfen
[* 14] etc.
entweichen, und zum Heizen von Dampfschlangen den
Dampf, welcher in der
Dampfmaschine
[* 15] bereits
Dienste
[* 16] geleistet hat.
Vgl.
Schultz,
Die Berechnung der Abd
ampfapparate (Berl. 1863);