Ueber Chlorkalkerzeugung mittels eines Mehrkammersystemes; von Ludwig Jahne in Petrowitz. Mit Abbildung. Jahne, über Chlorkalkerzeugung. Die meisten Fabriken benutzen zur Chlorkalkerzeugung niedere Bleikammern in verschiedener Gröſse, deren jede mit einem oder mehreren Chlorkalkentwicklern verbunden ist, so daſs eine bestimmte Menge Gas von dem Rohkalke der Kammer absorbirt werden soll. Beim Oeffnen der Kammer kann dann noch nicht aufgenommenes Gas vorhanden sein, welches die Arbeiter sehr belästigt und selbst im Falle einer entsprechenden Beseitigung einen wirklichen Verlust bedingt. Es ist nun eine naheliegende Idee, mehrere Chlorkalkkammern derart zu verbinden, daſs eine vollständige Ausnutzung des Gases stattfindet und der Kalk nach und nach regelmäſsig angereichert wird. Ein solches Kammersystem wurde in der Gräflich Larischen Sodafabrik zu Petrowitz in Oesterr.-Schlesien vom Betriebsleiter Hrn. Ritter v. Lachnit nach einer Skizze des Civilingenieurs G. Delplace in Namur eingerichtet, steht bereits seit 1½ Jahren in fast ununterbrochenem Betriebe und bewährt sich vollständig, so daſs einige Mittheilungen, innerhalb der mir gestatteten Grenzen, über die Art der Arbeit, sowie über sonstige dabei gemachte Beobachtungen in Fachkreisen Interesse erregen dürften. Das System besteht aus einer gröſseren Bleikammer von 2m Höhe, welche durch sich kreuzende Wände in vier völlig gesonderte Abtheilungen getrennt ist. Die Gaszuleitung erfolgt aus drei in geeigneter Entfernung aufgestellten Sandsteinentwicklern, welche eine gemeinsame Zuleitung besitzen und deren Füllen und Entleeren in gleichen Zeitabschnitten vorgenommen wird, so daſs stets ein gleichförmiger Strom Chlorgas zur Kammer kommt. Jede der 4 Kammern A bis D besitzt nun an jener Ecke der Decke, welche der Mitte des Systemes zu liegt, ein Gaseintrittsrohr und an der diagonal entgegengesetzten Ecke ein längeres Gasaustrittsrohr. Ferner befindet sich an jeder Kammer, auſser der Arbeitsthür und der Oeffnung im Boden zum Ziehen des fertigen Chlorkalkes, eine Glocke zur Beobachtung der Gase, ein Thermometer und eine Oeffnung zum Probenehmen. Die Enden dieser 8 Zuleitungs- und Ableitungsrohre münden nun in eine Umschaltevorrichtung, ebenso das Hauptgaszuleitungsrohr und, entsprechend angeordnet, 3 Absaugrohre (Hauptabsaugrohre), welch letztere durch eine Bleirohrleitung in einen Abzugskamin münden. Es erfolgt die Verbindung der einzelnen Rohrenden durch Aufsetzen von Bleiglocken, welche mittels Wasser oder besser einem dünnen Breie aus Leinöl und Thon abgesperrt werden, über je 2 Oeffnungen, so zwar, daſs das in der Mitte befindliche Hauptgasrohr mit dem Einströmungsrohre von A, das Abströmungsrohr von A mit dem Einströmungsrohre B, die Abströmung B mit der Einströmung C, die Abströmung C mit der Einströmung D und endlich die Abströmung D mit einem der drei Hauptabsaugrohre verbunden ist. Die Aufnahme des Chlorgases erfolgt dabei unter Zug und nicht wie bei dem gewöhnlichen Einkammersysteme unter Druck. Beistehendes Schema zeigt die Lage der Kammern. Textabbildung Bd. 263, S. 388 Wird mit der Arbeit begonnen, so läſst man das Gas auf A einwirken, bis nach einer herausgenommenen Probe die gewünschte Stärke des Chlorkalkes erreicht ist, und verbindet dann das Hauptgasrohr mit der Einströmung von B. Bei regelmäſsig fortgesetzter Arbeit erfolgt das Umlegen des Gasstromes auf die nächste Kammer in regelmäſsigen Zeitabschnitten. Die gesättigte oder „fertige“ Kammer wird zunächst einige Stunden sich selbst überlassen, wobei sie noch Gas absorbirt, wie aus dem Blässerwerden der Beobachtungsglocken deutlich zu ersehen ist. Dann aber verbindet man das Abströmungsrohr derselben mit dem Einströmungsrohre der zuletzt mit frischem Kalk beschickten Kammer und deren Abströmungsrohr mit einem der 3 Hauptabsaugrohre, während welcher Zeit (es genügen 2 bis 3 Stunden) das Gas nur durch zwei Kammern streicht. Ist z.B. A „fertig,“ so wird ihr nicht absorbirtes Gas über die letzt beschickte Kammer D abgesaugt; ist B „fertig,“ so leitet man ihr Gas über A, von C über B und von D über A. Ist diese Absorption vor sich gegangen, so wird die letzt beschickte Kammer wieder als letzte ins System eingeschaltet, worauf man gut thut, die fertige Kammer vor dem Oeffnen noch einige Zeit mit einem Hauptabsaugrohre zu verbinden, um Luft in dieselbe zu bringen. Aus verschiedenen Gründen, insbesondere um die Gasvertheilungsvorrichtung nicht in zu groſsen Abmessungen ausführen zu müssen und um die Handhabung der Sperrglocken zu erleichtern, wurde der Durchmesser sämmtlicher Einströmungs- und Abströmungsrohre mit 5cm gewählt. Es genügt dies zur Gasaufnahme völlig, da die Kammern Zug haben und bei geeigneter Vorsicht nie ein Ueberdruck in der Kammer entsteht. Es zeigte sich jedoch, daſs diese verhältniſsmäſsig engen Rohre zum Absaugen der „fertigen“ Kammer nicht entsprechen; denn will man nicht zu lange Zeit das Absaugen fortsetzen, so sind Gasverluste und Belästigung der Arbeiter unvermeidlich. Deshalb richtete man hier noch für jede der 4 Kammern eine besondere Absaugevorrichtung ein, bestehend aus je zwei 12cm weiten Bleirohren, welche oben in einem Muffe mit einem Ringe zur Aufnahme von Wasser oder Oelkitt enden. Für gewöhnlich sind diese Muffen mittels einer Bleiglocke oder Kappe verschlossen; ist jedoch eine Kammer fertig, so werden, im gleichen Sinne wie früher die engen Gasleitungsrohre, nun die weiten durch geeignete Kniestücke, welche in die Muffen passen, verbunden. Ist also bei A die Absorption vorbei, so wird das weite Absaugrohr derselben mit dem weiten Einströmungsrohre der Kammer D, welche frischen Kalk enthält, verbunden; ferner öffnet man die Kappe des weiten Einströmungsröhres von A, um den Zutritt von Luft zu ermöglichen. Alle übrigen Oeffnungen der weiten Rohre bleiben verschlossen. Jede der 4 Kammern besitzt ferner an einer geeigneten Stelle der Wand einen kleinen Kasten aus Bleiblech, der oben eine verschlieſsbare Oeffnung besitzt, welche ebenfalls durch ein Kniestück mit dem Muffe einer in den Kamin mündenden Gasleitung aus Thonrohren zu verbinden ist. In dem erwähnten Falle geht also das verbleibende Gas aus A nach D, wird hier seines Chlorgehaltes beraubt und streicht dann durch die Kastenöffnung aus D in den Abzugskamin. Es ist gut, vor dem Oeffnen der Kammer unmittelbar aus ihr mit den entsprechenden Rohren abzusaugen. Diese Einrichtung bewährt sich vollkommen, die Reinigung der Kammer von Gas geht rasch und vollständig vor sich und, wie der Braunstem verbrauch ergibt, fast ohne Verluste an Chlorgas. Der Betrieb des Systemes kann nun auf zweierlei Art geleitet werden, einmal mit einem den Gröſsenverhältnissen der Kammer entsprechenden Kalkeinsatze, wobei alle 12 Stunden eine Kammer gezogen wird; dann aber mit dem 1½fachen normalen Einsatze, wobei alle 24 Stunden eine Kammer fertig ist und natürlich die Beschickung der Entwickler in geeigneter Weise abgeändert werden muſs. Die erste Arbeitsart bringt manches Unangenehme mit sich; es tritt namentlich ein höchst widerlicher, senfölartiger Geruch besonders bei hochgradigem Chlorkalk auf, der sich durch Absaugen und Lüften nicht vollständig beseitigen läſst; dann ist aber auch die Handhabung des Ziehens und Einsetzens bei Nacht mit Umständen verbunden, so daſs in der hiesigen Fabrik die zweite Methode, wobei alle Vormittage eine Kammer frisch beschickt wird, die zumeist übliche ist. Einige von mir über die Aufnahme von Chlorgas angestellte Beobachtungen mögen die Vorgänge beider Arbeitsarten in allgemeinen Umrissen darlegen. 1) Arbeit bei normalem Einsatze und 12stündigem Zuge. Das System stand bereits mehrere Wochen in ununterbrochenem Betriebe, als Kammer A: Montags 6 Uhr Morgens entleert, frisch gefüllt und Mittags wieder geschlossen wurde; dieselbe blieb bis 4 Uhr Nachmittag als vierte im System. Gasweg: B-C-D-A. Dann saugte man das übrig gebliebene Gas von B nach A. Abends 6 Uhr: Probe aus A 22° = 7 Proc. bleichendes Chlor. Nun wurde A als dritte Kammer eingeschaltet. Gasweg: C-D-A; B geöffnet und frisch beschickt. Nachts 12 Uhr: Probe aus A 36° = 11,5 Proc. bleichendes Chlor. Um 4 Uhr früh kam A als zweite ins System. Das nicht absorbirte Gas aus C nach B abgesaugt. Gas weg: D-A. Dienstag 6 Uhr Morgens: Probe aus A 38° = 12 Proc. bleichendes Chlor. Gasweg: D-A-B; C geöffnet und frisch beschickt. Mittags 12 Uhr: Probe aus A 43° = 13,7 Proc. Chlor. Um 4 Uhr Nachmittags wurde D ausgeschaltet und ihr nicht aufgenommenes Gas nach C übergesaugt. A erhielt nun als erste Kammer unmittelbar Gas. Gasweg: A-B-C. Abends 6 Uhr: Probe aus A 45° = 14,5 Proc. Chlor. D geöffnet und frisch beschickt. Nach 9 Uhr wieder als letzte eingeschaltet. Gasweg: A-B-C-D. Donnerstag 12 Uhr Nachts: Probe aus A 112° = 35 Proc. Chlor. A blieb im direkten Gas bis 4 Uhr früh, wurde dann ausgeschaltet und ihr nicht absorbirtes Gas nach D übergesaugt. Morgens 6 Uhr: A geöffnet und gezogen. Durchschnitt vom Boden der Kammer und den sogen. Etagen 112°. Diese Beobachtungen sowie wiederholt vorgenommene weitere Untersuchungen der Kammern in den verschiedenen Stadien zeigen, daſs durch das Absaugen des Gases eine ziemliche Menge desselben vom frischen Kalke absorbirt wird, so daſs ein Chlorkalk bis über 30° gebildet werden kann. Steht die Kammer als dritte und zweite im Systeme, so schreitet die weitere Gasaufnahme nicht wesentlich vorwärts und erst bei unmittelbarer Zufuhr erfolgt die Anreicherung des Kalkes auf hohe Grade. Es geht daraus hervor, daſs der richtigen Handhabung des Absaugens ein besonderes Augenmerk zuzuwenden ist. 2) Arbeit bei 1½fachem Einsatze und 24stündigem Zuge. Das Kammersystem befand sich in mehrmonatlichem ununterbrochenem Betriebe, als ich an 4 auf einander folgenden Tagen jedesmal um 8 Uhr Morgens eine Probe aus sämmtlichen Kammern nahm. Montag. Gasweg: C-D-A; B fertig. C Probe von der Etage 97° D     „ vom Boden 16° A     „ von der Etage 38° B Durchschnitt nach dem Oeffnen 117°. Dabei wurde der unmittelbare Gasstrom um 12 Uhr Nachts von B auf C überlegt, welche zur Zeit der Probenahme also bereits 8 Stunden als erste im Systeme war. Bis 4 Uhr Morgens blieb dann B sich selbst überlassen zur vollständigeren Absorption; darauf übersaugte man das übrig gebliebene Gas bis 7 Uhr Morgens nach A, welche Kammer sich also in 3 Stunden bis auf 38° anreicherte. Durch B wurde noch bis 10 Uhr Vormittags unmittelbar Luft gesaugt und endlich diese Kammer geöffnet und gezogen. Dienstag. Gasweg: D-A-B: C fertig. D Probe vom Boden 70° A     „ von der Etage 47° B     „ „ „ „ 15° C Durchschnitt 121°. Dabei erhielt D seit 8 Stunden unmittelbar Gas und über B wurde durch 8 Stunden das nicht absorbirte Gas von C abgesaugt. Mittwoch. Gasweg: A-B-C: D fertig. A Probe von der Etage 108° B „ „ „ „   20° C „ „ „ „   33° D Durchschnitt 124°. Hier erhielt A seit 8 Stunden unmittelbar Gas und über C wurde durch 3 Stunden nicht aufgenommenes Gas aus D gesaugt. Donnerstag. Gas weg: B-C-D: A fertig. B Probe von der Etage 102° C „ „ „ „   53° D „ „ „ „   12° A Durchschnitt 116°. B seit 8 Stunden im direkten Gas, über D durch 3 Stunden aus A nicht absorbirtes Gas abgesaugt. A zeigte also in 4 Tagen: 38° 47° 108° 116° B „ „ „ „ „ 15° 20° 102° (119°) C „ „ „ „ „ 33° 53° – (120°). Es muſs dabei hervorgehoben werden, daſs die einzelnen Proben von den Etagen durch die Oeffnung der Beobachtungsglocke genommen wurden. Da auf dem lockeren Kalk besonders bei niederen Graden eine leicht verschiebbare Kruste ruht, so erfordert es groſse Vorsicht, eine richtige Probe heraus zu bekommen. Diese Untersuchungen lieferten also ein gleiches Ergebniſs wie die früher mitgetheilten. Auch bei dieser Art zu arbeiten, bleibt die durch das Absaugen des nicht absorbirten Gases angereicherte Kammer als dritte und zweite des Systemes so ziemlich gleich in den Graden und nimmt erst die Hauptmenge Chlorgas auf, wenn sie dasselbe als erste im Systeme unmittelbar bekam. Ich erhielt wiederholt Chlorkalk über 120°, was bei dem Einkammersysteme bei demselben Kalk-, Braunstein- und Salzsäureeinsatz nicht so leicht zu erzielen ist. Es spricht dies für eine vollständige Ausnutzung des Chlorgases. Von meinen sonstigen auf den Betrieb bezüglichen zahlreichen Beobachtungen will ich bloſs einige mittheilen. Um vortheilhafte Betriebsergebnisse zu erhalten, ist die Bedienung des Systemes äuſserst regelmäſsig vorzunehmen, d.h. man muſs stets in den gleichen Zeiträumen das Umschalten der Gaszuleitung, das Füllen, Entleeren und Dämpfen der Entwickler vornehmen. Wurde das Arbeitspersonal einmal daran gewöhnt, so sind nicht leicht Störungen des Betriebes zu fürchten. Der fertige Chlorkalk zeigt meist eine ziemlich, jedoch nicht übermäſsig harte Kruste, hat aber bei der zweiten Arbeitsmethode (1½ facher Einsatz und 24stündiger Zug) nie den senfölartigen, belästigenden Geruch. Das Ziehen der Kammern erfordert einige Vorsicht, wegen der in dieselben ragenden Bleirohre; doch kam hier während eines bereits 1½jährigen Betriebes erst einmal der Fall vor, daſs bei der Arbeit ein Rohr eingebogen wurde. Da das System in einem leichten Holzgebäude untergebracht ist, so unterscheidet sich die Temperatur jener Kammern, welche nicht direktes Gas erhalten, wenig von der Lufttemperatur; an kalten Wintertagen beobachtete ich sogar schon – 15°. Dagegen steigt in der ersten Kammer des Systemes die Temperatur während des Winters bis + 22°, im Sommer bis 34°, sinkt aber rasch beim Durchlüften. Daſs der Kalk im Winter einer so niederen Temperatur durch 2 bis 3 Tage ausgesetzt ist, bringt keinen Nachtheil mit sich; ja man arbeitet auch bei diesem Systeme zur kälteren Jahreszeit verhältniſsmäſsig mit besserem Erfolge als im Sommer. Den besten Beweis der Ausnutzung des Chlorgases geben die Zahlen des Braunsteinverbrauches. Wir benöthigten bei diesem Systeme für 100k Chlorkalk von 100° (stärkere Waare auf 100° umgerechnet) im Durchschnitte 67 Th. Braunstein von 67 bis 68 Proc. MnO2, also ein äuſserst günstiges Ergebniſs bei einer ohne Weldon'schen Regenerator arbeitenden Anlage. Die ganze Einrichtung gestattet es auch, ohne Schaden Pausen von einem oder mehreren Tagen zu machen, in der Art, daſs ein z.B. Nachmittag zur Füllung kommender Entwickler erst am 2., 3.,... nten Nachmittage frisch beschickt wird. Die Kammer bleibt dabei im Gase stehen, ohne daſs an der Umschaltvorrichtung etwas geändert würde. Bei Pausen von 8 bis 10 Tagen konnte noch kein störendes Verkrusten des Kalkes beobachtet werden. Bei längerer Ruhe wird man gut thun, die schwachen Chlorkalk enthaltende dritte oder vierte Kammer unmittelbar vor der Fortsetzung der Arbeit zu öffnen und mittels eines Holzrechens die Oberfläche des Kalkes zu erneuern. Die geringe Gasmenge der Kammern wird während der Ruhe vollständig absorbirt, so daſs man sie ohne Belästigung betreten kann. Als dieses System eingeführt und die verschiedenen Arbeitsmethoden versucht wurden, übersättigten wir auch einige Male eine Kammer, d.h. sie erhielt bei einem Gehalte von höchstgrädigem Chlorkalk noch weiteres Chlorgas durch einige Stunden. Dieses trat dann in die nächste Kammer über, deren Kalk sich bis auf 80° anreicherte. Einige Chemiker wollen im Laboratorium einen Rückgang im Gehalte des Chlorkalkes beim Uebersättigen mit Chlor beobachtet haben; ich dagegen konnte dies bei diesen Versuchen im Groſsen nie bestätigt finden. Es ist nun die Frage, ob bei der Arbeit mittels Mehrkammersystemes die chemischen Vorgänge der Chloraufnahme andere sind als in den gewöhnlichen Kammern. Obwohl der auf diese Art erzeugte Chlorkalk so ziemlich dieselben Eigenschaften besitzt wie der in einer gewöhnlichen Kammer dargestellte, so liegt doch ein Unterschied darin, daſs hier auf den Kalk zuerst ganz verdünntes Gas und dann immer concentrirteres einwirkt, während sonst das Umgekehrte der Fall ist, indem bei dem Schwächerwerden der Chlorentwickelung gegen das Ende der Reaction natürlich immer verdünnteres Chlor in die Kammer tritt. Es wäre möglich, daſs durch diesen Unterschied ein verschiedenes Verhältniſs zwischen dem Gehalte an Gesammtchlor und bleichendem Chlor, sowie auch an Wasser während der einzelnen Stadien des Prozesses bedingt ist. Ich lasse diese Frage offen, mir weitere Untersuchungen darüber vorbehaltend. Wenn ich endlich noch erwähne, daſs dieses Mehrkammersystem während seines 1½jährigen Betriebes keine einzige Ausbesserung benöthigte und nach seinem derzeitigen Zustande auch in der Folge nicht so bald eine solche vorkommen dürfte, so kann es wohl mit Recht eine sich bewährt habende Einrichtung genannt werden, welche, wie hier dargelegt, manchen Vortheil den älteren Kammern gegenüber besitzt, insbesondere die Möglichkeit der Erzeugung eines hochgradigen Productes bei regelmäſsiger Arbeit und geringem Braunsteinverbrauche.