Fast alle heute in Betrieb befindlichen Anlagen dieser Art in England, Böhmen und bei uns sind als Vergasungszentralen für Maschinengas, speziell für die chemische Industrie mit ihrer guten Dauerbelastung ausgeführt und erst in neuester Zeit ist man dem analogen Heizgasbetrieb für die Martin- und Wärmöfen der Hüttenwerke nähergetreten.

Für die gemischten Werke lag das System von vornherein in den meisten Fällen abseits; für solche, die organisch außerdem mit Zechenkokereien verbunden. waren, ist die wirtschaftliche Anwendungsmöglichkeit der verschiedenen Nutzgase ihrer Verarbeitungsprozesse ohnedies kompliziert genug. Hierzu kamen auch die Bedenken über die Zweckmäßigkeit des Gases bei den metallurgischen Schmelzzwecken. Heute stößt man sich dabei weniger an dem Wasserstoffgehalt des Gases von 20 bis 28 v. H., der ja beim Koksofen- und Wassergas noch weit größer, 50 v. H. und mehr, ist, als vor allen Dingen an dem höheren Wasserdampf- und Kohlensäuregehalt des Mondgases, wodurch infolge seines geringen Wärmewerts von 1300 bis 1450 WE für 1 m3 die Intensität des Verbrennungsprozesses geschwächt, die metallurgischen Reaktionen verzögert, der Abbrand vergrößert und die Stahlqualität als Produkt all dieser Faktoren verschlechtert werden würde. Der Verlauf des Prozesses bedingt es nun, daß der Gehalt an Wasserstoff, Wasserdampf und Kohlensäure (10 bis 16 v. H.) um so größer wird, je kleiner der Gehalt an Kohlenoxyd (20 bis 11 v. H.) ist; es wird also außer radikaler Trocknung des Gases auf die richtige Führung und Arbeitstemperatur im Gaserzeuger (etwa 500 bis 650 °) ankommen, um ein für Schmelzzwecke geeignetes Gas zu erhalten. Es liegen in dieser Hinsicht noch wenig für den praktischen Hüttenbetrieb brauchbare Betriebsangaben vor, da die Erfahrungen mit Koksofen- und Wassergas naturgemäß auf Mondgas nicht übertragbar sind. Im allgemeinen wird man auch bei gemischten Betrieben und Kohlenzechen eher dazu übergehen, die Koksöfen mit dem Mondgas der minderwertigen Kohlen und Abfälle zu vergasen, so daß das gesamte Destillationsgas, rd. 300 m3 für die Tonne Trockenkohle, zu Stahl- und Walzwerksheizzwecken, sowie für Maschinenbetrieb verfügbar wird.

Es ist nun kein Zweifel, daß es auch gelingen wird, für Schmelzprozesse ein geeignetes Gas im Dauerbetrieb bei Vergasung auf Nebenprodukte zu erzielen; für ein deutsches Hüttenwerk Baroper Walzwerk (Heizgasanlage für Martin- und Wärmöfen) ist bereits eine solche Anlage nach System Ly mm in Ausführung. In dieser Betriebsweise liegt nun gerade für einzeln stehende Werke u. U. ein großer wirtschaftlicher Vorteil, der meines Erachtens nicht wegen der hohen Anlagekosten bei Seite geschoben werden darf, ähnlich wie es wohl mit der Anlage von Abdampfturbinen für Dynamo- oder Gebläseantrieb aus diesem Grunde leider geschieht. Man kann ja in zweifelhaften Fällen und bei Abdampfanlagen ist es wiederholt in dieser Weise. durchgeführt worden der liefernden Firma den Bau einer Vergasungszentrale mit Nebenproduktengewinnung

unter der Bedingung übertragen, daß diese Firma die Anlagekosten trägt und letztere ratenweise aus den Betriebsersparnissen durch die Nebenprodukte bezahlt werden. Bei vorsichtiger Rechnung und ev. sachgemäßer Trennung der Kostenanteile liegt hierin für beide Teile kein wirtschaftliches Risiko, auch nicht für den Betrieb, wenn man sich letzten Falles die Betriebsweise auf normales Generatorgas durch kleinere, technische Veränderungen vorbehält.

In den Drehrost-Generatoren lassen sich bei angepaßter Betriebsführung alle möglichen Kohlensorten auf Mondgas vergasen; es sind z. B. Anlagen für Mischungen von Steinkohlen- und Braunkohlenbriketts, minderwertige Sorten, für Koksabfälle und Rohbraunkohlen in Betrieb. Entsprechende Konstruktion des Gaserzeugers mit Hinsicht auf Querschnitt, Kühlung, Ascheförderung, Höhe des Winddrucks usw. ist natürlich Voraussetzung; Gaserzeuger für bituminöse Kohlen und Lignite erfordern andere Behandlung und Konstruktion als solche für gasarme Brennstoffe. Man hat z. B. Anlagen, welche bei einem Stickstoffgehalt des Brennstoffs von 0,8 bis 1,3 v. H. eine Ausbeute an Ammoniumsulfat von 68 bis 77 v. H. erzielen; das sind bei einem 20 bis 25 prozentigen Salz also 20 bis 45 kg Sulfat für die Tonne Brennstoff, die nach Abzug der Schwefelsäurekosten bei dem heutigen Preis des Sulfats von 270 M %0 kg einen Wert von etwa 6 M bis 11 M darstellen. Man erkennt, daß dieser Betrag ungefähr 1/2 bis 3/4 des Kohlenpreises ausmacht unter der Voraussetzung, daß ein besonders großer Extraaufwand an Dampfkohle nicht erforderlich ist. In der Gleichmäßigkeit der Belastung würde alsdann der Schlüssel der Rentabilität liegen; eine gute Belastung aber ist ja im Martinbetrieb mit mehreren Oefen stets vorhanden. 1 m3 gewöhnliches Generatorgas aus Steinkohlen erzeugt kostet sonst 0,35 bis 0,40 Pf. an Brennstoff, während es sich bei Vergasung auf Nebenprodukte zu 0,18 bis 0,1 Pf.

ohne Berücksichtigung der Anlagekosten erzeugen ließ. Dieser Umstand aber läßt diese Vergasungsweise von ganz allgemeiner Bedeutung für die Stahlerzeugung erscheinen!

Für ein kleineres Stahlwerk, wie etwa das eingangs genannte österreichische Stahlwerk in Brüx, mit einer täglichen Rohstahlerzeugung von 200 t durch zwei basische Martinöfen à 25 t Fassung würden sich bei Verfeuerung einmal von einer Rohbraunkohle mit 30 v. H. Wassergehalt und 3000 WE bei 0,8 v. H. N Gehalt und das andere Mal von einer Steinkohle mit 7200 WE und 1,2 v. H. N Verhältnisse ergeben, wie sie aus nachstehender Tabelle hervorgehen.

Bei Steinkohlen-Vergasung ohne Gewinnung der Nebenprodukte stellt sich heute der entsprechende Wert für Reihe 27 auf 4,40 M bis 4,75 M für die Tonne Stahl. Die beiden letzten Reihen geben also die eigentlichen Vergleichswerte zu den entsprechenden Zahlen bei gewöhnlicher Vergasungsweise; aus ihnen ersieht man z. B. für Steinkohle bei sonst gleichen Verhältnissen mit 20 bis 22 v. H. Kohlenverbrauch, daß die Ersparnisse in den Gestehungskosten des Rohstahls

In der

mindestens 1,50 M für die Tonne betragen. Zahlenaufstellung ist Braunkohle zugrunde gelegt, obgleich man mit Hinsicht auf die umständlichere Trocknung und Generatorführung besser Braunkohlenbriketts anwenden wird; es ist also zu berücksichtigen, daß Betriebsergebnisse der Praxis, wonach z. B. die Gasausbeute 2 m3 für 1 kg Trockenkohle beträgt, auf Rohkohle ungerechnet werden müssen. Aus diesem Grund ist auch die zugrunde gelegte Zahl von 85 v. H. für den Ofenkohleverbrauch eine nur angenäherte. Zur Reihe 2, Dampfkohle für den Vergasungsprozeß und für die erforderliche Betriebskraft, ist zu bemerken, daß man bei dem kühl gehenden Braunkohlengenerator und dessen geringer Gastemperatur nicht mit Ausnutzung der Eigenwärme rechnen kann, höchstens mit der Ofenabhitze. Nach den mir zur Verfügung stehenden Unterlagen wird man bei 30 v. H. Wassergehalt mit etwa 2 kg Dampf für 1 kg Rohkohle bei etwa 72 v. H. Kesselwirkungsgrad rechnen müssen, was ungefähr 0,6 kg Zusatzkohle 60 v. H. entspricht. Bei Steinkohle ist eine Zusatzkohlenmenge von 10 v. H. 0,8 kg Dampf für 1 kg Kohle angenommen; der Rest von etwa 1,7 kg Dampf kann bei den hohen Vergasungstemperaturen durch Eigenwärme erzeugt werden; ev. steht ja auch hier die gesamte Ofenabhitze zur Verfügung. Der Dampf soll möglichst zuvor Gebläse und Wascher treiben und ist dann der erhitzten Luft beizumischen.

Für die Anlagekosten, Reihe 21, die sich für

Reihe 6+22+23+24-19

auf Gaspreis berechnet

die vollständige Gaserzeugeranlage nebst Ueberhitzer, Sulfatwascher, Gaskühler, Gebläse, Pumpen, Rohrleitungen, Ascheförderung, Kesseln, Gebäude usw. verstehen, hatte ich nur wenig positives Material an Hand; sie dürften jedoch in der angegebenen Höhe dem billigeren Vergasungs- und Gewinnungssystem Lymm mit stehenden Apparaten ungefähr entsprechen (s. a. „Stahl und Eisen" 1914, Nr. 14). Für Braunkohlenbetrieb schätze ich die Kosten schon infolge der schwierigeren Trocknung etwas höher. Ein schwankender Posten im Betrieb wird im letzteren Fall die Teerausbeute bleiben; man kann übrigens auch den Rohteer auf Teeröl verarbeiten und letzteres für die Kesselheizung heranziehen. Wie wesentlich ferner die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage bei Braunkohlenbetrieb von den Kosten der Rohkohle abhängt, zeigt vor allem der geringe Wirkungsgrad von 41 v. H.; lediglich der hohe Sulfatpreis bewirkt hier den Ausgleich bei großen, gut belasteten Anlagen.

1910 ist der Preis und seit 1907 die Erzeugung für die beiden Stickstoffträger, zu welchen in neuester Zeit noch. der Luftstickstoff als Kalksalpeter getreten ist, ständig gestiegen. Aber auch durch letzteren wird schwerlich eine Preisbeeinflussung bzw. eine Beschränkung der landwirtschaftlichen Absatzmöglichkeiten eintreten. Auch der geplante Neubau einer Sulfatanlage der Badischen Anilin und Sodafabriken nach dem Luftzersetzungsverfahren von Prof. H aber für 130 000 t Jahresproduktion wird zunächst nur Einwirkung haben auf die Salpetereinfuhr. In dieser Hinsicht kann daher eine weit geringere Erzeugung am Gesamtbedarf des Sulfats durch Stahlwerke oder Kraftgaszentralen nicht von Einfluß sein, beträgt sie doch z. B. je nach Kohle nur 1 bis 1,8 v. H. der Stahlerzeugung eines größeren Werkes.

mals wiederholt nicht nur der Wunsch nach Nebenprodukten der Vater des Grundgedankens solcher und ähnlicher Anlagen sein, insofern, als die Ausbeute daran gegenüber dem metallurgischen Prozeß in den Vordergrund geschoben wird. Grundgedanke muß die Stärkung unserer Industrie gegenüber dem Ausland bleiben, schon, um in solch trüben Zeiten wie heute, einen wirtschaftlichen Vorsprung zu haben am Auslandsmarkt. Zu dem Zwecke aber ist es um die Worte des Geh. Baurats Beukenberg vom „Phönix" auf der letzten Hauptversammlung des Vereins deutscher Eisenhüttenleute zu gebrauchen nötig, daß gerade auf dem wärmetechnischen Gebiet die Vertreter der Wissenschaft und der Praxis immer Hand in Hand arbeiten.

Inhaltsübersicht.

Die technischen Erfordernisse für einen möglichst störungsfreien und ununterbrochenen Betrieb von Großfilteranlagen für Trinkwasserversorgung und industrielle Zwecke werden kurz besprochen und das von Hans Reisert G. m. b. H. verwendete System der Wasser-Starkstrom-Rückspülung unter Verwendung von Preßluft beschrieben.

Die ständig fortschreitende Industrialisierung in Deutschland und die damit Hand in Hand gehende steigende Verunreinigung des Flußwassers durch Fabrikbetriebe und Kanalisationsanlagen, andererseits aber die wachsenden Ansprüche der Bevölkerung und Behörden in gesundheitlicher Hinsicht, haben zur Folge gehabt, daß die Reinigung des Trinkwassers durch geeignete Filteranlagen eine der wichtigsten Aufgaben unserer Kommunalverwaltungen bildet. Dazu kommt noch, daß die Industrie selbst große Mengen von geklärtem Wasser verbraucht, und für gewisse Betriebe der große Einfluß der Verwendung gereinigten Wassers längst erkannt worden ist. Die rascheste und gründlichste Methode zur Gewinnung reinen trinkbaren Flußwassers besteht nun in seiner Filtration unter Verwendung meist größerer Filteranlagen, die es ermöglichen, ohne nennenswerte Betriebsunterbrechungen fortlaufend gleichmäßig gereinigtes Wasser zu erhalten.

Die in technischer und hygienischer Hinsicht geeignetste Art der Filtration erfolgt unter Verwendung von feinstem Perlkies als Filtermaterial. Die Hauptschwierigkeiten, die sich der Erzielung eines gleichmäßigen und möglichst ununterbrochenen Filterbetriebes. entgegenstellen, bestehen in der zunehmenden Verunreinigung des Filterkieses durch das Rohwasser, wodurch anfangs ein zu schnelles und gegen Ende der Verunreinigungsperiode ein zu langsames Filtrieren resultiert, andererseits aber durch die Notwendigkeit, die verunreinigte Filterinasse von Zeit zu Zeit zu reinigen und den Betrieb deshalb oft halbe Stunden lang zu unterbrechen. Die bisher üblichen Auswaschungsmethoden bedienten

sich meist eines mechanischen Rührwerks oder dergleichen, welches im allgemeinen eine mindestens halbstündige Unterbrechung des Filterbetriebes und außerdem eine nur oberflächliche Reinigung des Filterkieses zur Folge hatte, da nur die obere Filtermasse durch das Rührwerk in Bewegung gesetzt werden konnte. Außerdem wird bei Verwendung derartiger Rechen und Rührwerke die Filterhaut, die sich bei jedem gut arbeitenden Filter an der Oberfläche des Filterkieses durch die Ablagerung der im Wasser suspendierten feinsten Teilchen von Plankton und dergleichen bildet, gefährdet. Dies ist von außerordentlicher Wichtigkeit, da gerade diese feine Filterhaut die wichtigste Vorbedingung für ein gutes Filtrat bildet und zur Filtration selbst mehr beiträgt als die ganze übrige Kiesmasse.

Einen wesentlichen Fortschritt auf diesem Gebiete stellt das Verfahren der Filterreinigung mittels Wasserstarkstrom-Rückspülung unter Verwendung von Preßluft dar, wobei außerdem die Geschwindigkeit des Wassers im Filter durch einen neuartigen Geschwindigkeitsregler derart reguliert wird, daß weder eine beständige Abnahme, noch ein plötzlicher Wechsel in der Filtriergeschwindigkeit eintreten kann. Da mittels der neuen Starkstrom-Rückspülung das Auswaschen des ganzen Filterbettes innerhalb der außerordentlich kurzen Zeit von nur 20 Sekunden möglich ist, so kann gegenwärtig von der so lästigen Unterbrechung des Filterbetriebes kaum mehr gesprochen werden. Weitere wichtige Vorteile sind der außerordentlich geringe Wasserverbrauch für die Reinigung, die Vermeidung aller mechanischen Rührwerke und sonstigen beweglichen Teile innerhalb des Filterbettes und die außerordentlich gründliche Reinigung des Kieses durch das neue Verfahren.

Die Konstruktion und Wirkungsweise dieser modernen Filteranlagen geht aus der Abb. 1 deutlich hervor, die den Filter während des Betriebes veranschaulicht. Das Rohwasser tritt durch das Einströmrohr und Ventil A an

der Oberkante des Filterbettes ein und gelangt zuerst in einen aus den beiden Blechstreifen M und N gebildeten ringförmigen Hohlraum von dreieckigem Querschnitt, aus dem es in einem gleichförmig starken Wasserschleier austritt, so daß die Kiesmasse durch den einfallenden Wasserstrahl nicht einseitig aufgewühlt wird. Am Eintrittstutzen ist außerdem eine Klappe / vorgesehen, die durch den Schwimmer G einerseits und einen in die Abflußleitung eingeschalteten patentierten Geschwindigkeitsregler E andererseits unter Vermittlung des Hebelarmes H betätigt wird. Dieser Regulator E, der weiter unten näher beschrieben wird, ist genau auf die gewünschte Leistung

Die Reinigung des Filtersandes erfolgt in einfachster Weise dadurch, daß man vorerst durch Niederschrauben der über dem Hebel H befindlichen Schraubenspindel die Zuflußklappe sowie den Geschwindigkeitsregler E abschließt und hierauf das Ventil L der am höchsten Punkt des Behälters R einmündenden Preßluftleitung öffnet. Die Druckluft bewirkt, daß das gereinigte Wasser im Behälter R den Filterboden Q und den Filterkies F mit großer Gewalt von unten nach oben durchdringt, wobei die gesamte Filtermasse zuerst emporgehoben wird und hierauf entgegen der Wasserströmung wieder auf den Filterboden herabsinkt. Bei diesem Vorgange werden die schweren

eingestellt, so daß die Filtergeschwindigkeit unabhängig vom Grade der Verunreinigung des Filters stets gleichmäßig bleibt, was eine unerläßliche Bedingung zur Erzielung eines guten Filtrates ist; andererseits sorgt der Schwimmer G dafür, daß die Wasseroberfläche im Filterbett niemals bis unter die Filteroberfläche herabsinkt und wirkt seinerseits auf den Geschwindigkeitsregler E ein. Der Filterkies F ruht auf einem aus gelochten Blechen mit zwischengelegtem Bronzedrahtgewebe bestehenden Filterboden Q. Sobald das Rohwasser den Filterboden. durchdrungen hat, gelangt es in gereinigtem Zustande durch den ringförmigen Schacht zwischen den beiden Zylindern C und D in den Sammelraum R und von hier durch den Abflußkrümmer B und den Geschwindigkeitsregler E in den Reinwasserbehälter.

Kiesteilchen von dem Wasser nicht mitgerissen, während dasselbe den gesamten Schmutz und Schlamm mit sich nach der Oberfläche reißt und dann durch die breite zylindrische Röhre C in der Mitte nach der Kammer Z herunterbefördert, von welcher aus das Schlammwasser durch den Stutzen S nach dem Schlammkanal abfließt.

Der Grad der Verschmutzung des Filterkieses und damit der Zeitpunkt einer erforderlichen Reinigung wird durch das am Behälter R angebrachte Vakuummeter X angegeben, welches durch seinen Ausschlag anzeigt, daß trotz vollständig geöffnetem Regulator der Filterdruck nicht mehr hinreicht, um das Wasser durch die Filtermasse zu drücken, so daß im Raume R ein Unterdruck entsteht. Nach erfolgter Reinigung des Filters wird der frühere Betriebszustand in einfacher Weise wieder dadurch

hergestellt, daß das Luftventil geschlossen, die Drosselklappe und der Regulator wieder langsam geöffnet und die Druckluft im Behälter R durch ein Ventil entweichen gelassen wird.

Abb. 2.

Die Konstruktion des patentierten Geschwindigkeitsreglers geht aus der Abb. 2 hervor. Hierbei wird der Unterschied der Wasserdrücke vor und hinter der Durchgangsöffnung aus einem leicht gedrosselten Ventil benutzt, um dieses mehr oder weniger zu öffnen. Zu diesem Zwecke steht einerseits die Hochdruckseite h des Ventils mit dem Schwimmerbehälter e in Verbindung, während anderseits das Wasser auf der Niederdruckseite des Ventils durch die hohle Ventilspindel c mittelst der Oeffnungen o in das Innere des Schwimmers f dringen kann. Ausgang des Ventils befindet sich bei keine Kaliberscheibe, welche auch den Wasseraustritt aus dem Ventilgehäuse drosselt, so daß in der Austrittskammer / stets ein gewisser Ueberdruck vorhanden ist. So lange dieser Druck konstant bleibt, ändert sich auch die Ausflußgeschwindigkeit bei k nicht. Sobald jedoch infolge zu geringen Filterwiderstandes der Druck bei steigt, nimmt auch der Wasserstand im Innern des Schwimmers ƒ zu. Derselbe senkt sich und bewirkt, daß die Ventilteller b sich dem Ventilsitz nähern. Auf diese Weise wird selbsttätig der Druck im Raum und damit die Ausflußgeschwindigkeit bei k konstant gehalten.

Der Schwimmer besitzt in einer gewissen Höhe mehrere Löcher i, welche das Ansteigen des Wasserstandes im Schwimmerbehälter begrenzen. Zu erwähnen ist noch die Membrane m, welche das Innere der Spindel c gegen den Schwimmerbehälter wasserdicht abschließt, ohne die Bewegung des Schwimmers zu verhindern.

Das beschriebene Filter (Abb. 1) ist aus starkem Eisenblech mit Betonsockel ausgeführt und hat eine runde Gestalt. Große Filteranlagen werden schon mit