Titel: | Entgegnung auf die Kritik des Hrn. C. Schinz, unsere Untersuchungen über die Verbrennung der Steinkohlen in Dampfkessel-Feuerungen betreffend; von A. Scheurer-Kestner und C. Meunier. |
Autor: | A. Scheurer‐Kestner , C. Meunier |
Fundstelle: | Band 200, Jahrgang 1871, Nr. CXXXII., S. 459 |
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CXXXII.
Entgegnung auf die Kritik des
Hrn. C.
Schinz, unsere Untersuchungen über die Verbrennung
der Steinkohlen in Dampfkessel-Feuerungen betreffend; von
A.
Scheurer-Kestner und C. Meunier.
Scheurer-Kestner und Meunier, über ihre
früheren Untersuchungen etc.
Die Kritik, welche Herr C. Schinz im
Jahrgang 1870 dieses Journals, Bd. CXCVI S. 22, veröffentlicht hat, erfordert eine
Antwort unsererseits, um so mehr als verschiedene seiner
Einwände begründet sind, denn wir selbst haben sie ja schon im
Laufe unserer Arbeit gemacht; andere hingegen sind vollständig
überflüssig und beruhen auf einer irrigen Auffassung seitens
unseres Gegners.
Im Folgenden halten wir uns an die Reihenfolge, wie sie Herr Schinz in seiner Kritik eingeschlagen
hat.
Unser Gegner tadelt, daß die Verbrennungsgase nicht durch irgend
eine mechanische Vorrichtung gemischt wurden, bevor wir die zu
unseren Analysen dienenden Proben nahmen. Wir halten eine solche
vorhergehende Mischung, die sich übrigens nur schwierig
ausführen lassen würde, für unnöthig und haben die Ueberzeugung,
daß die von uns analysirten Gase in der That die mittlere
Zusammensetzung der Verbrennungsgase der Steinkohle darstellen.
Herr Schinz behauptet, daß die den
Canal durchstreichenden Gase, besonders in der Nähe der
Biegungen, nicht innig gemischt seyen.
Wäre dieses wirklich der Fall, so würden die von uns genommenen
Proben darum nicht minder die mittlere Zusammensetzung der
ganzen Masse der den Canal durchstreichenden Gase darstellen,
weil wir dieselben nicht durch eine einzige Oeffnung, sondern
durch einen Spalt aufsaugten, der den Canal in seiner ganzen
Breite durchzog.
Uebrigens wurden die Proben genommen, nachdem die
Verbrennungsgase bereits zweimal unter dem Kessel hergestrichen
waren und drei Canalbiegungen passirt hatten. Man kann also wohl
annehmen, daß sie in einem Zustande vollständiger und
gleichmäßiger Mischung waren. Wenn Hr. Schinz unsere Untersuchungen wiederholen wollte, würde
er finden, daß unsere Methode zu sich sehr der Wahrheit
nähernden Resultaten führt. Wir haben zu wiederholten Malen zu gleicher Zeit Gasproben vor und
hinter den Vorwärmern genommen. Nach der Ansicht des Hrn. Schinz hätten wir in diesem Falle von
einander sehr verschiedene Resultate erhalten müssen, was aber
ganz und gar nicht der Fall war. Wir haben uns sogar dieser
Methode bedienen können, um die Menge der durch die Fugen und
Spalten des Mauerwerkes in die Canäle eindringenden Luft zu
bestimmen.
Hr. Schinz scheint vollständig
übersehen zu haben, daß wir die Gase in der ganzen Breite des
Canales aufsaugten, denn er sagt auf Seite 39 erster Absatz:
„Es ist demnach ganz dem Zufalle überlassen, ob diese
Aspirationsröhre wirklich in den eigentlichen Strom
hineinrage oder ganz oder theilweise in die stagnirenden
Gase.“
Weiter unten werden seine Einwände noch sonderbarer. Wir haben
unser Vertrauen in unsere Aspirationsapparate hauptsächlich aus
der Regelmäßigkeit der erhaltenen Resultate geschöpft. Unser
Gegner hingegen findet letztere ganz unzusammenhängend, indem er
wie oben einen wesentlichen Umstand unberücksichtigt läßt. Er
baut eine ganz willkürliche Tabelle, auf der er alle unsere
Gasanalysen zusammenwirft, dabei aber unberücksichtigt läßt, daß
diese Analysen von durchaus verschiedenen Versuchen
herrühren. Die einen dieser Untersuchungen dienten dazu, den
Einfluß mehr oder weniger häufiger Kohlenchargen bei gleicher
Quantität verbrannter Kohlen zu bestimmen, die anderen wurden
gemacht, indem man die Menge verbrannter Kohlen per Quadratdecimeter Rostfläche
variiren ließ. Hr. Schinz vergleicht
die erhaltenen Resultate, genau als ob sie von identischen
Untersuchungen herrührten, während doch bei jeder dieser
letzteren die sie charakterisirenden Unterschiede angegeben
sind. Um eine solche Vergleichung zu machen, muß man diejenigen
Untersuchungen weglassen, welche unter zu verschiedenen
Umständen angestellt sind, um eine Vergleichung zu gestatten,
und man muß nicht so blindlings verfahren, wie das Hr. Schinz gethan hat. Wir können den für
unsere Entgegnung in diesem Journal beanspruchten Raum nicht
mißbrauchen, und müssen uns also, wenn auch zu unserem Bedauern,
auf die wesentlichen Punkte beschränken. Es genüge, den Augen
des Lesers und des Hrn. Schinz die
folgende Tabelle als Auszug unserer Untersuchungen vorzuführen.
Dieselbe ist aus der von Hrn. Schinz
selbst construirten Tabelle entnommen, jedoch mit den durch die
Gewissenhaftigkeit gebotenen Weglassungen.Wir lassen den Wasserstoff fort, da derselbe nur in fünf
Untersuchungen bestimmt wurde, von denen eine ein nur
zweifelhaftes Resultat gab. Bezüglich der drei anderen
Untersuchungen setzt Hr. Schinz einfach Wasserstoff = 0, welches sagen
würde, daß kein Wasserstoff vorhanden ist. Man kann sich
jedoch nicht irren, wenn man unsere Tabelle Nr. 5 in's
Auge faßt.
Liter Luft perKilogramm Brennstoff.
Kohlenstoffgehalt
derverbrennlichen Producte.
8393
18,5
8389
18,8
8550
11,9
8728
6,19
9525
5,85
9920
6,80
9919
6,30
15313
3,21
16182
4,97
Kein Chemiker wird den Werth dieser Zahlen bestreiten, noch
behaupten, daß die daraus zu ziehenden Folgerungen nicht
begründet seyen, trotzdem die zwei letzten Zahlen nicht
übereinstimmen. Wir kennen zu gut die, bei solchen
Untersuchungen sich darbietenden zahlreichen Schwierigkeiten, um
zu hoffen eine größere Genauigkeit zu erreichen. Wir würden es
schon für ein nicht unwichtiges Resultat halten, nachgewiesen zu
haben, daß eine gewisse Steinkohle bei einer Luftzuführung von
8300 Liter per Kilogramm Kohle einen
Verlust von 18 Proc. Kohlenstoff in Form von brennbaren Gasen
gibt, bei 9000–10000 Liter Luft 5 bis 7 Proc. und bei
noch mehr Luft 3 bis 5 Proc., denn man darf nicht vergessen,
daß, wenn die Bildung von brennbaren Gasen auch hauptsächlich
von der Menge der durch den Rost streichenden Luft abhängt,
dieselbe doch auch variirt, freilich in geringerem Verhältnis je
nach der Häufigkeit der Kohlenchargen, und je nach der Höhe des
Brennstoffes und der vollkommeneren oder unvollkommeneren
Vertheilung desselben auf dem Rost, – Bedingungen, welche
selbst die größte Aufmerksamkeit nicht im Stande ist immer in
gleichem Grade zu erfüllen. Es ist das besonders erwähnt in dem
letzten Satz der von Hrn. Schinz
kritisirten Arbeit:
„Um die Bildung brennbarer Gase je nach der Menge der
zugeführten Luft zu bestimmen, muß man das Chargiren des
Rostes mit noch größerer Sorgfalt
besorgen, als man das gewöhnlich selbst bei
Kohlenuntersuchungen thut.“
Wir wollen uns nicht weiter über diese Seite der Frage
verbreiten, und verweisen den Leser auf unsere
Originalabhandlungen.
Hr. Schinz hat sich nicht die Mühe
gegeben, in den Bulletins de la
Société industrielle de Mulhouse alle
unsere Notizen über den von ihm kritisirten Gegenstand
nachzusuchen, sonst hätte er vermieden, eine der Wahrheit
vollständig widersprechende Bemerkung zu machen, indem er Seite
40 sagt:
„– obgleich die Versuche nur mit einer einzigen
Kohlensorte angestellt sind.“
Statt aller Antwort erwähnen wir eine Notiz, welche sich in
demselben Band wie unsere erste Abhandlung befindet und den
Titel führt: „Analysen der
gasförmigen Verbrennungsproducte der Kohlen des
Saarbrücker Steinkohlenlagers.“ Es sind
darin die Analysen der Verbrennungsproducte von 5 Sorten
Saarbrückener Kohlen (Friedrichsthal, Duttweiler, Louisenthal,
Altenwald, Heinitz) enthalten. Für die erste Sorte haben wir
selbst zwei Versuche gemacht, den einen mit viel und den anderen
mit wenig Luftzuführung.
Man begreift, daß es über unsere Kräfte ging, für jede
Steinkohlensorte die zahlreichen Versuche zu wiederholen, welche
wir mit der Ronchamper Kohle gemacht haben. Die mit der
Saarbrückener Kohle erhaltenen Resultate nähern sich den mit der
Ronchamper erhaltenen zu sehr, als daß ein solcher Zuwachs von
Arbeit, wie er uns durch Wiederholung aller Untersuchungen
geworden wäre, der Mühe werth schiene. Um den Verlust an
brennbaren Gasen darzustellen, haben wir daher annähernde Zahlen angenommen, ohne dieselben jedoch jeweilig anders denn
als Annäherungswerts hinzustellen.
Hr. Schinz nennt Leichtsinn und
Willkür das Verfahren, wie wir die Tabelle entworfen haben,
welche die durch eine größere oder geringere Luftzufuhr
entstehenden Verluste darstellt. Wenn dieser Ausspruch auf
Versuchen beruhte, die den unserigen widersprächen, würden wir
eine größere Achtung davor haben, als so. Wir müssen die
Richtigkeit und Correctheit unseres Verfahrens behaupten, bis es
Hrn. Schinz gelungen seyn wird, durch
Wiederholung unserer Untersuchungen zu beweisen, daß die Zahlen
der von uns entworfenen Tabelle sich weit von der Wahrheit
entfernen.
Nachdem wir nun auf die Bemerkungen bezüglich der Zusammensetzung
der gasförmigen Verbrennungsproducte geantwortet haben, folgen
wir Hrn. Schinz in der Kritik welche
er über unsere anderen Arbeiten macht.
Nach der Meinung des Hrn. Schinz sind
unsere calorimetrischen Bestimmungen sämmtlich mit einer
Fehlerquelle behaftet, welche dieselben werthlos macht.
Wenn wir diesen Abschnitt seiner Schrift lesen, fragen wir uns
unwillkürlich, nicht etwa ob er unsere Abhandlung gelesen,
sondern ob er überhaupt nur einen Blick darauf geworfen hat.
– Er wirft uns vor, die direct durch die Verbrennung in
dem Calorimeter entstehende Kohlensäure nicht gewogen zu haben;
der Satz ist übrigens zweideutig und läßt zweifelhaft, ob er uns
nicht auch vorwirft dem Kohlenoxyd und den Kohlenwasserstoffen,
die sich stets in größerer oder geringerer Menge bilden, keine
Rechnung getragen zu haben.
Dieser Tadel würde ebenso unbegründet seyn als wie derjenige,
welchen er darauf stützte, daß wir, wie er behauptete, keine
anderen Gasanalysen von Steinkohlen gemacht hätten als wie die
der Ronchamper Kohle.
Wir haben den aus dem Calorimeter austretenden verbrennlichen
Gasen Rechnung getragen, da wir sie durch Oxydation in Wasser
und Kohlensäure überführten, welche gewogen wurden. Was das
Wiegen der im Calorimeter sich bildenden Kohlensäure anbelangt,
so ist das eine ganz überflüssige Arbeit. Die Apparate, deren
wir uns bedienten, erlaubten uns in den Verbrennungsrückständen
die Asche und den nicht verbrannten Kohlenstoff zu
bestimmen.Favre und Silbermann verfuhren auf
dieselbe Weise, als sie die Verbrennungswärme
schwerverbrennlicher Kohlen (z.B. Graphit)
bestimmten. Als Mittel zur Kontrolle wandten wir dasselbe
Verfahren an, dessen sich alle Chemiker bedienen, und das darin
besteht, mehrere Versuche mit derselben Substanz zu machen und
die erhaltenen Resultate zu vergleichen. Wir können nicht
begreifen, wie eine Wägung der Kohlensäure den Werth unserer
Bestimmungen vergrößert haben würde. Wir haben eine abgewogene
Menge unserer Substanz verbrannt und dabei die Natur und das
Gewicht der entstehenden verbrennlichen Gase, ferner die Menge
des in den Verbrennungsrückständen bleibenden unverbrannten
Kohlenstoffes bestimmt, und wir meinen, daß diese Angaben, wenn
die erhaltenen Resultate übereinstimmen, hinreichen, um zur
Wahrheit zu gelangen. Bei solchen Arbeiten, welche so zahlreiche
Beobachtungen und 12 Wägungen für jede Operation verlangen,
vermeidet man mit Recht Alles was die Arbeit unnützer Weise noch
ermüdender macht. Unsere calorimetrischen Bestimmungen bieten
jedenfalls denselben Grad von Genauigkeit dar, als wie die
Elementaranalyse sauerstoffhaltiger organischer Körper. Man hat
nie behauptet, daß, weil in diesen Analysen der Sauerstoff nicht
direct bestimmt ist, dieselben werthlos seyen und kein Vertrauen
verdienen; gerade diesen Analysen verdanken wir die großen
Fortschritte, welche die Chemie in den letzten Jahren gemacht
hat. Möge Hr. Schinz doch die
calorimetrischen Versuche mit dem sinnreichen Apparat der HHrn.
Favre und Silbermann wiederholen, und wir werden sicher die
Ersten seyn, sich seiner Meinung unterzuordnen, wenn die von ihm
gefundenen Resultate mit den unserigen in Folge der
Nachlässigkeit, welche er uns vorwirft, nicht
übereinstimmen.
Indem Hr. Schinz zur Kritik des
dritten Theiles unserer Arbeit übergeht, wiederholt er seine
Behauptung daß wir keine andere Gasanalysen als wie die der
Ronchamper Kohlen gemacht hätten; wir protestiren nochmals gegen
diese wahrheitswidrige Angabe. Dasselbe gilt für die Bestimmung
des Rußes, welche auch mit einer der Saarbrückener Kohlen
gemacht worden ist. Die Verluste, welche man durch die
Rauchbildung erleidet, sind so unbedeutend, daß genauere
Bestimmungen derselben uns unserem Ziele nicht näher gebracht
haben würden.
Unser Gegner bestreitet unbedingt die Möglichkeit, das Volumen
der durch den Rost streichenden Luft mittelst des von uns
angewandten Wasserapparates und der Gasanalysen kennen zu
lernen. Wir bedauern, daß unsere Antwort ausführlicher wird, als
wir seyn möchten, allein wir sind von der Nützlichkeit dieser
Versuchsmethode so überzeugt, daß wir darauf halten, ein für
Allemal die dagegen vorgebrachten Einwände zu widerlegen.
Nach der Meinung des Hrn. Schinz kann
das Rohr, mittelst welchem wir unsere Gase sammelten, keine
brauchbaren Gas-Proben liefern, weil – sagt unser
Gegner – Hr. Henry Sainte-Claire Deville sich eines ähnlichen Rohres
bedient hat, um die Dissociation der Flammengase zu studiren.
Die Dissociation der Kohlensäure beginnt aber erst bei
1000° C., und es kann also, da die Temperatur der Gase an
dem Ort unserer Probennahme nie über 300° hinausging, von
Dissociation unserer Gase gar keine Rede seyn. Von der
Dissociation der verbrennlichen Gase brauchen wir aber gar nicht
zu sprechen, weil die Dissociation des Kohlenoxydes bei einer
noch höheren Temperatur stattfindet als wie die der Kohlensäure,
und viel zu wenig Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, als daß
eine Dissociation derselben eine merkliche Veränderung in der
Zusammensetzung der ganzen Gasmasse hervorbringen könnte. Wir
können also wohl behaupten, daß wir mittelst unseres Rohres
unzersetzte Gase aufgesammelt haben, sowie dieselben aus dem
Kamin in die Luft entweichen. Die Differenz, welche wir im
Sauerstoffgehalt der über Quecksilber und der über Wasser
aufgesammelten Gase gefunden haben, beruht deßhalb nicht auf
Dissociation, sondern auf der in unserer Arbeit angegebenen
Ursache, nämlich der Diffusion des Sauerstoffes und der
Kohlensäure im Wasser.
Wir wollen durchaus nicht behaupten, daß das Aufsammeln der Gase
mittels unserer Röhren zu ebenso genauen Resultaten führe als
wie das Aufsammeln über Quecksilber, aber nachdem wir uns dieser
Röhren während mehrerer Jahre bedient haben, wagen wir zu sagen,
daß dieselben ein unumgänglich nöthiges Hülfsmittel für Jeden
geworden sind, der Untersuchungen über den Heizeffect von
Brennstoffen bei Dampfkesselheizung machen will. Es ist dieß bis
dahin das einzige Mittel, um den Luftzug während der
Versuchsdauer zu bestimmen, und mittelst dieses Apparates kann
man sich jeden Augenblick Rechenschaft geben über das relative
Luftvolumen, welches durch den Rost streicht.
Die Zahlen, welche nach den nöthigen Correctionen die annähernde
Zusammensetzung der Gase angeben, haben wir nur aufgestellt,
nachdem die Resultate, welche mittelst unserer Röhre bei
Aufsammlung der Gase über Wasser erhalten wurden, mit den
Resultaten verglichen worden waren, welche die über Quecksilber
gesammelten Gase lieferten; d.h. wir haben den für unser Rohr
nöthigen Correctionscoefficienten durch den Versuch bestimmt,
und darauf geachtet, daß unser Apparat stets mit Wasser von
12–20° C. gefüllt wurde.
Die Kritik, welche Hr. Schinz über
unser Verfahren die Gase zu sammeln, macht, ist also unbegründet
und sein Haupteinwand, der auf die
Dissociation gegründet ist, beruht auf einem ganz entschiedenen
wissenschaftlichen Irrthum.
Wir werden uns nicht erlauben, mit Hrn. Schinz darüber zu streiten, ob unsere Arbeiten unsere
Kenntnisse erweitert und wie weit wir die Wissenschaft gefördert
haben, aber wir halten darauf, zu erklären daß wir durch den
Wunsch, uns der Wahrheit zu nähern, geleitet worden sind. Wir
sind weit entfernt zu glauben – wie Hr. Schinz voraussetzt – die Sache
vollständig erledigt zu haben. Im Gegentheil haben wir die
Ueberzeugung, daß nur neue besser geleitete Untersuchungen zu
einer Vervollkommnung der Dampferzeugungsmittel führen können,
aber wir können nicht zugeben, daß die Verbrennung oder vielmehr
Nichtbildung des Rauches ein irgendwie bedeutendes ökonomisches
Resultat hervorbringen könne.
Zum Schluß dieser langen Antwort auf die so wenig wohlwollende
und wenig höfliche Kritik des Hrn. Schinz sprechen wir die Hoffnung aus, daß recht bald
neue Untersuchungen die unserigen controlliren und berichtigen
mögen.
Thann, im August 1870.Eingesandt im Mai 1871.