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umgebogenen Rand, welcher eine Rinne bildet, die mit Wasser gefüllt ist und beim Aufsteigen den in gleicher Weise nach innen umgebogenen Rand der äußern Trommel unter hydraulischem Verschluß aufnimmt [* 1] (Fig. 7). Man rechnet, daß der kubische Inhalt der Glocke dem 2-2,5fachen Betrag des täglichen Mittels aus dem Jahreskonsum entsprechen muß. Ist das Gasometer gefüllt, d. h. steht die Glocke so hoch, daß ihr unterer Rand nur noch etwa 20 cm tief in das Wasser taucht, und schließt man dann die Zuleitungsröhre, so strömt das Leuchtgas [* 2] durch die geöffnete Ableitungsröhre unter einem Druck aus, welcher dem Gewicht der Glocke entspricht.
Da aber dieser Druck in der Regel stärker ist als erforderlich, so leitet man das Gas zuletzt noch durch einen Druckregulator, [* 3] welcher den durch ein Manometer [* 4] angezeigten Druck entsprechend herabmindern soll. Ein häufig benutzter Apparat dieser Art besteht aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Gefäß [* 5] aa [* 1] (Fig. 8), in welchem die Blechglocke b, an Rollen [* 6] beweglich, hängt; sie ist unten mit einem hohlen Schwimmer c versehen und senkt sich durch Auflegen von Gewichten d. Im Innern der Glocke hängt der Kegel e, welcher, wenn die Glocke nicht beschwert ist, so hoch steht, daß er die Öffnung ii in der Röhre ff vollständig schließt und damit den Austritt des Gases in die Röhren [* 7] g und h völlig hindert. Je nach der Belastung der Glocke entfernt er sich mehr oder weniger aus der Öffnung l und läßt einen breitern oder schmälern Ring offen. Nach Maßgabe lokaler Verhältnisse gibt man in den Gasanstalten einen Druck von 2,5-5 cm Wassersäule und reguliert denselben nach dem im Lauf des Tags schwankenden Konsum. Abhängig ist der zu gebende Druck aber auch von der Beschaffenheit der Röhrenleitung. Jede Steigung derselben um 3 m entspricht einer Druckzunahme von 2,5 mm Wassersäule und umgekehrt, und weitere Hauptröhren machen einen geringern Druck erforderlich als engere.
Zur Leitung benutzt man gußeiserne Röhren, seltener solche aus geteerter Pappe, Zement-, Thon-, Glas-, Asphaltröhren. Zur Dichtung der Röhrenverbindungen dienen geschmolzenes Blei [* 8] oder Gummiringe. Im allgemeinen gibt man den Röhren eine Steigung von 0,5-1:100; wo man aber des Terrains halber von dieser Regel abweichen muß, bringt man an der tiefsten Stelle jedes abfallenden Röhrenstranges zur Ansammlung der sich durch nachträgliche Kondensation im Innern der Röhren noch bildenden Flüssigkeiten (meist Wasser) einen Syphon oder Wassertopf an, aus welchem man die Flüssigkeit von Zeit zu Zeit auspumpt.
Der Gesamtdruckverlust, welchen das Gas von der Anstalt bis zu den Brennern der Konsumenten erleidet, beträgt im günstigsten Fall 5-8 mm Wassersäule. Da das Gas leichter ist als atmosphärische Luft, so hat es das Bestreben, aufzusteigen; man legt deshalb die Gasanstalten gern am niedrigsten Punkte des Terrains an und beobachtet, daß die Flammen in den höher gelegenen Stadtteilen besser brennen als in den niedrigern Lagen. Der Gasverlust durch Leckage beträgt auch bei gut ausgeführter Leitung etwa 5-7 Proz. der Jahresproduktion und erreicht bisweilen 15 Proz. und mehr.
Holz [* 9] liefert bei der Verkohlungstemperatur wesentlich nur Kohlenoxyd, Kohlensäure und Methan; um nun ein mit leuchtender Flamme [* 10] verbrennendes Gas zu erhalten, muß man die aus dem Holz sich entwickelnden Teerdämpfe stärker erhitzen, damit sie in Gase [* 11] zerlegt werden, welche mit leuchtender Flamme brennen. Man destilliert deshalb Holz aus sehr weiten Retorten mit kleiner Beschickung, so daß die heißen Retortenwände in der angedeuteten Weise wirken können.
Die Destillationstemperatur liegt zwischen 700 und 850°. Die Ausbeute schwankt zwischen verschiedenen Hölzern ebenso sehr wie bei derselben Holzart. Feuchtigkeit vermehrt durch Einwirkung des Wasserdampfes auf die glühenden Kohlen den Gehalt des Gases an Kohlenoxyd und Wasserstoff, und das Holz muß daher vor dem Gebrauch gut getrocknet werden. 1 Zentner trocknes Holz liefert in 1,5-2 Stunden 18-21 cbm Gas, 8-10 kg Kohlen, 1 kg Teer und 10-13,5 kg Holzessig. Das Gas ist frei von Ammoniak und Schwefelverbindungen, aber sehr reich an Kohlensäure und bedarf daher zur Reinigung viel Kalk; es ist schwerer als Steinkohlengas.
Torfgas wird ähnlich wie Holzgas dargestellt; 1 Ztr. Torf gibt 11-15 cbm Gas, 12,5-15 kg Kohle, 1,5 bis 2,5 kg Teer und 8-14 kg Ammoniakwasser. Das rohe Gas ist ungemein reich an Kohlensäure und enthält auch Schwefelwasserstoff und Ammoniak. Braunkohlen liefern geringwertiges Gas. Aus Öl und starren Fetten erhält man große Mengen vortrefflichen Gases, welches keiner Reinigung bedarf und stärkere Leuchtkraft besitzt als Kohlengas. 1 Ztr. Samenöl liefert 70-80 cbm Gas.
Die Ölgasfabrikation eignet sich trefflich für kleine Anlagen, wird aber ihrer Kostspieligkeit halber nur für bestimmte Zwecke ausgeführt. Dagegen verarbeitet man häufiger Fettabfälle aus Schlachthäusern und die seifehaltigen Waschwässer der Streich- und Kammgarnfabriken und der Seidenentschälung auf Leuchtgas, indem man sie mit Kalkmilch mischt, den Bodensatz (suinter) sammelt, in Ziegel streicht, trocknet und in Retorten vergast. 1 kg Suinter gibt 210 Lit. Gas.
Das Gas braucht nicht gereinigt zu werden und besitzt eine dreimal stärkere Leuchtkraft als Steinkohlengas. Man benutzt Ölgas [* 12] im komprimierten Zustand zur Beleuchtung [* 13] von Eisen- und Pferdebahnwagen, Seezeichen etc. Schieferöl, Petroleum und die Rückstände von der Rektifikation des Petroleums, in Paraffin- und Mineralölfabriken abfallendes Paraffinöl liefern vortreffliches Gas. Das Paraffinöl liefert 30 cbm, Petroleum 49 cbm aus 1 Ztr. Aus Petroleumrückständen erhält man namentlich ein sehr leuchtkräftiges Gas, welches in einem höchst kompendiösen Apparat leicht für einzelne Häuser oder Etablissements dargestellt werden kann.
Wassergas [* 14] wird dargestellt, indem man eiserne oder thönerne Retorten mit Holzkohle oder Koks füllt und über diese glühenden Materialien Wasserdampf leitet. Hierbei entsteht ein Gasgemisch aus Kohlenoxyd, Wasserstoff, Kohlensäure und wenig Methan. Dasselbe brennt nach Beseitigung der Kohlensäure mit wenig leuchtender Flamme; doch wird letztere stark leuchtend, wenn man z. B. den Argandbrenner mit einem Netzwerk [* 15] von mäßig feinem Platindraht umgibt, welcher in der Flamme weißglühend wird (Platingas). Bei dem Auerschen Gasglühlicht [* 16] wird die Flamme von Wassergas oder von mit Luft gemischtem Leuchtgas (Bunsenscher Brenner, s. Heizung, [* 17] S. 339) auf ein engmaschiges Netz von Fäden geleitet, die wesentlich aus den Oxyden von Cer, Lanthan, Didym etc. bestehen. Man erhält das Netz durch Veraschen eines mit den Nitraten der genannten Metalle getränkten Baumwolldochtes und hängt es mittels eines Platindrahts über der Gasflamme auf. Das weißglühende Netz strahlt ein Licht [* 18] aus, welches an Farbe und Glanz dem elektrischen ähnlich ist, der Gaskonsum ist geringer als bei gewöhnlichem Brenner; aber das Netz ist gegen Staub empfindlich, und der Gasdruck muß größer sein als gewöhnlich. ¶
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Beim Fanejelmbrenner strömt die Wassergasflamme auf porzellanhart gebrannte Magnesiacylinder. Eine nicht leuchtende Gasflamme wird auch leuchtend, wenn man das Gas mit Dämpfen sehr flüchtiger Kohlenwasserstoffe imprägniert. Schwach leuchtendes Kohlengas kann durch solche Karburation (Karbonisation) wesentlich verbessert werden. Dies geschieht in verschiedener Weise. Man leitet z. B. bei dem Whiteschen oder Hydrokarbonprozeß Wassergas mit Wasserdampf durch eine Retorte, in welcher aus Kannel- oder Bogheadkohle ein sehr leuchtkräftiges Gas dargestellt wird.
Das Wassergas führt hierbei die leuchtenden schweren Kohlenwasserstoffe schnell aus der Glühhitze fort, so daß sie sich weniger zersetzen, und der Wasserdampf gibt zur Bildung von Wasserstoff Veranlassung, welcher die Temperatur und damit die Leuchtkraft der Flamme erhöht. Man kann auch das Gas am Konsumtionsort durch ein Gefäß leiten, welches sehr flüchtiges Mineralöl (Benzin, Ligroin) oder erwärmtes Naphthalin (Albokarbonlampe) enthält. Das Gas reißt von diesen Körpern so viel Dampf [* 20] mit fort, daß es mit leuchtender Flamme verbrennt.
Selbst atmosphärische Luft kann man mit Dämpfen flüchtigster Öle [* 21] imprägnieren und derartiges Luftgas sogar in eigentümlich konstruierten Lampen [* 22] direkt für den Gebrauch bereiten. Bei geringwertigem Leuchtgas kann die Leuchtkraft durch Karburation auf das Dreifache gesteigert werden. Es ist aber nicht gelungen, die Karburation im großen auszuführen, weil sich die von dem Gas aufgenommenen Dämpfe in der Röhrenleitung stets wieder kondensieren. Das karburierte Gas hat man zur Erzielung größerer Leuchtkraft mit reinem Sauerstoffgas verbrannt (Sauerstoffbeleuchtung, Karboxygenlicht); doch führten die Versuche nicht zu ökonomisch günstigen Resultaten. Philipps hat eine Lampe [* 23] konstruiert, auf welcher die Sauerstoffbeleuchtung mit Dämpfen aus einer kohlenstoffreichen Flüssigkeit (Lösung von Naphthalin in Petroleum) billiger u. bequemer ausgeführt werden kann.
Steinkohlengas ist farblos, von eigentümlichem Geruch; spez. Gew. 0,44-0,62, je nach der Beschaffenheit der Kohle und der Temperatur, bei welcher es dargestellt wurde. Es besteht aus gas- und dampfförmigen schweren Kohlenwasserstoffen (hauptsächlich Äthylen), welche mit den Dämpfen flüssiger Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, die Leuchtkraft der Flamme bedingen, leichten Kohlenwasserstoffen (Methan), Kohlenoxyd und Wasserstoff, welch letztere drei Gase mit nicht leuchtender Flamme brennen. Als Verunreinigungen finden sich Kohlensäure, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Schwefelkohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf etc. Der eigentümliche Geruch rührt von Phenylsenföl her. Quantitative Zusammensetzung verschiedener Leuchtgase:
Gasarten | Kohlenwasserstoffgas schweres | Kohlenwasserstoffgas leichtes | Kohlenoxyd | Wasserstoff | Kohlensäure | Stickstoff |
---|---|---|---|---|---|---|
Holzgas, rohes | 7.93 | 25.32 | 28.21 | 13.53 | 25.01 | - |
Holzgas, gereinigtes | 10.57 | 33.76 | 37.62 | 18.05 | - | - |
Torfgas | 9.52 | 42.65 | 20.33 | 27.50 | - | - |
aus Newcastlekohle | 9.68 | 41.38 | 15.64 | 33.30 | - | - |
Heidelberg. Kohlengas | 7.27 | 38.40 | 5.73 | 44.00 | 0.37 | 4.23 |
Bonner Kohlengas | 4.75 | 43.12 | 4.66 | 39.80 | 3.02 | 4.65 |
Chemnitzer Kohlengas | 4.91 | 36.45 | 4.15 | 51.29 | 1.08 | 1.41 |
Lesmahagow | 16.31 | 42.01 | 14.18 | 26.84 | 0.66 | - |
Boghead | 24.50 | 58.38 | 6.58 | 10.54 | - | - |
Petroleumgas | 31.60 | 45.70 | - | 32.70 | - | - |
Paraffinölgas | 28.29 | 54.92 | 8.94 | 5.65 | 0.82 | - |
Leuchtgas erfordert zur Entzündung nur helle Rotglut, eine viel niedrigere Temperatur als Grubengas, weshalb die Sicherheitslampe, um in Leuchtgas sicher zu sein, mit einem sehr dichten Drahtnetz versehen werden muß. Die Explosionsfähigkeit des Leuchtgases beginnt bei einer Mischung von 1 Volumen Gas auf 13-16 Vol. Luft, hört auf bei 4 Vol. Luft auf 1 Vol. Gas und ist am stärksten bei 1 Vol. auf 10 bis 12 Vol. Luft. Ein Gemisch von 1 Vol. und 4 Vol. Luft verbrennt ruhig, mit 5 Vol. Luft schnell, aber ohne Knall, mit 6-10 Vol. Luft bereits mit starker Detonation.
Eine Beimischung von wenig Luft zum Leuchtgas zerstört die Leuchtkraft desselben. Das lufthaltige Gas brennt mit blauer, nicht rußender Flamme wie Spiritus. [* 24] Leuchtgas wirkt unter Umständen giftig auf Pflanzen und Tiere, wozu wohl in erster Linie das Kohlenoxyd und die Dämpfe der Teerbestandteile beitragen. Eine Beimischung von 3 Proz. Leuchtgas zur Zimmerluft soll einen Menschen töten können, doch ist schon 1/10,000 durch den Geruch erkennbar. Im Boden wirken die im L. enthaltenen Dämpfe schädlich auf die Wurzeln, namentlich im Winter, wo das Gas schwieriger aus dem Boden entweichen und weniger Sauerstoff zutreten kann; nach andern Erfahrungen besonders in der Wachstumsperiode.
Eine Ausströmung von nur 0,772 cbm pro Tag, auf 17,8 qm Boden verteilt, tötet die Wurzelspitzen der Bäume jeder Art in kurzer Zeit. Reines Leuchtgas verbrennt zu Kohlensäure und Wasser, enthält es aber Schwefelwasserstoff (färbt es Bleizuckerpapier braun), so verbrennt dieser zu schwefliger Säure, ein Ammoniakgehalt (erkennbar durch die Nebel, welche derselbe an einem mit verdünnter Salzsäure befeuchteten Glasstab hervorbringt) liefert salpetrige Säure, und deshalb ist die sorgfältigste Reinigung des Leuchtgases erforderlich, wenn es in geschlossenen Räumen nicht schädlich wirken soll.
Am Konsumtionsort wird das dem Konsumenten zugeführte Gas durch die Gasuhr (Gasmesser) [* 25] gemessen. Die trocknen Gasuhren beruhen im wesentlichen auf der von Defries angegebenen Konstruktion, bei welcher sich zwei Lederbälge abwechselnd füllen und entleeren und die dadurch hervorgebrachte Bewegung auf ein Zählwerk [* 26] übertragen wird, welches die Menge des hindurchgegangenen Gases nachweist. Diese Apparate, welche z. B. in Amerika [* 27] ganz allgemein, auch in England häufig angewendet werden, haben mit großen Schwierigkeiten hinsichtlich eines geeigneten Materials für die Meßkammern zu kämpfen, während sie im übrigen den nassen Gasuhren vorzuziehen sind.
Letztere bestehen aus einem cylindrischen Gehäuse, in welchem eine auf einer Welle befestige ^[richtig: befestigte] vierkammerige Trommel, die reichlich bis zur Hälfte im Wasser (um das Einfrieren zu verhüten, mit Glycerin oder Spiritus vermischt) liegt, unter dem Druck des Gases und der durch denselben zu gleicher Zeit bedingten ungleichen Wasserstände der Gas aufnehmenden und Gas abgebenden Trommelabteilungen sich dreht, wobei die Achse der Trommel eine Zählvorrichtung in Bewegung setzt, um die Zahl der Trommelumgänge, somit das durchgegangene Gas nach Kubikfuß zu zählen. Der richtige Gang [* 28] der Gasuhr hängt zunächst von der richtigen Normierung des Wasserstandes ab, und diesen überwachen besondere Vorrichtungen, die beim starken Sinken sowohl als beim Steigen des Wassers infolge des Verdunstens, resp. Eintretens von Kondensationswasser aus der Leitung die Ausströmungsöffnung verschließen. Da aber außerdem durch mancherlei Zufälligkeiten Störungen im Gang der Gasuhr eintreten können, ¶