Teknisk tidskrift

TEKNISK TIDSKRIFT

TRETTIOÅTTONDE ÅRGÅNGEN

AFDELNINGEN

KEMI

Stockholm 1908.

FÖR

och BERGSVETENSKAP

Redaktörer: G. H. HULTMAN och K. A. WALLROTH

Central t rycker let.

Häft. 5

Afd. för Kemi och Bergsvetenskap

utkommer fjärde lördagen i hvarje månad. Prenumerationspris, incl. postp., 6 kr. pr år.

Maj

Meddelanden i Kemi sändas till Ingeniör G. //. Hultman, Värtan (R. T. 29 51, A. T. 74 26), i Bergsvetenskap till Kontrolldirektör K. A. Wallroth, Kungl. Myntet (R.T. 37 04).

1908

TEORETISKA UNDERSÖKNINGAR RÖRANDE KOLNING AF VED.;

Af Peter Klason, Gust. v. Heidenstam och Evert Norlin.

Ingår som led i de kemiska undersökningar af olika gagnvirkessorter, hvilka utföras med anslag af K. Maj: t.

I. Om torrdestillation af cellulosa.

Termokemiska resultat.

Den allmänna uppfattningen är, att torrdestillation ved sker under upptagande af värme från den yttre irmekällan. Ville man uppfatta torrdestillationen såsom 1 verklig dissosiationsprocess, borde den visserligen också ira endotermisk, men man må erinra sig, att därvid erilles till cirka halfva vikten kolsyra och vatten, alltså, i imnda bemärkelse energilösa kroppar, och det kol man håller är långt ifrån elementet kol.

Om cellulosa i slutet rum utsättes för en temperatur cirka 2750, så undergår den en torrdestillationsprocess, diken kan betraktas som en ofullgången reaktion enligt rmeln :

C„H10Os = C, + 5 H.O.

Då cellulosans mol. vikt är 164 och dess förbränngsvärme 42 hektokalorier (hk.) pr kg., så är förbränngsvärmet af r mol. kg. cellulosa = 164X42 = 6888 hk. å å andra sidan 6 atomkg. kol representera 6x972 = T2 hk., har man alltså ekvationen :

i C6H10O5 = cc + 5 HsO

6888 hk. = 5832 hk. + 1056 hk. (fritt).

Vid denna process blifva följaktligen 1056 hk. eller rka 1 5 procent af cellulosans totala förbränningsvärme fria.

Tänker man sig därefter temperaturen stegrad till cirka poo°, så sker en ny reaktion i hufvudsak enligt formeln

c6 + 5 H40 = 5 CO + 5 Hs + C.

Då nu förbränningsvärmet hos ett mol. kg. koloxid såväl . m af ett mol. kg. vätgas är 680 hk., får man ekvationen

I C, + 5 H,0 = 5 CO + s Hs + c

1056 hk. (fritt) + 5832 hk. + 884 hk. (utifrån tillfördt)

( : 5 . 680 hk. + 5 . 680 hk. + 972 hk.

Reaktionen blir alltså i detta senare fall endotermisk, det utifrån måste tillföras 884 hk. eller cirka 13 proc. af llulosans förbränningsvärme.**

* Föredrag vid Sv. Teknologföreningens afd:s för Kemi och rgsvetenskap sammanträde den 12 mars 1908 af Peter Klason.

** Vid dessa beräkningar äro ej införda kolningsmaterialets ocli 1 odukternas upptagna värme vid temperaturdifferenserna 20° — 2750 vh 20 3 — 1000°, enär de äro svåra att exakt beräkna och ej afserdt influera på slutresultaten. De erhållna differenserna blifva ; ndre, men ändra ej tecken.

fForts. fr. sid. 50.)

Då nu den torra destillationen af cellulosa förlöper vid en 400° icke öfverstigande temperatur, en värmegrad vid hvilken ofvannämnda reaktion N:o 2, som har endotermiskt förlopp, alls ej kan ske, inses utan vidare, att torrdestillationen af cellulosa måste hafva ett exotermiskt förlopp. Huru mycket värme därvid i verkligheten utvecklas, kan tydligen experimentellt bestämmas genom att beräkna destillationsprodukternas mängd och förbränningsvärme, om än ej resultatet kan blifva synnerligt exakt.

Genom antagandet af kolningen som en exotermisk process kan en hel del företeelser lätt förklaras. Till dessa höra milans »slagning» och »koket» i de stora murade ugnarna. Dessa bero båda på en häftig kolningsreaktion, hvarvid de i stora mängder uppträdande gaserna atkasta milans betäckning eller luckorna på ugnarna.

Det termokemiska förloppet kan beräknas med ledning af de erhållna kolningsprodukternas sammansättning och värme värden.

Kolningsmaterialets såväl som de erhållna produkternas förbränningsvärme pr gr. vid 20° C. är dels direkt bestämdt, dels hämtadt ur Landolt-Börnsteins fysikalisk-kemiska tabellverk. Som kolningsreaktionen i medeltal äger rum vid 2750, beräknas reaktionsvärmet vid denna temperatur och har härför det värme, som kolningsmaterialet och de erhållna produkterna upptaga vid en temperaturstegring från 2 0° till 2750 införts. De härför erforderliga värdena på spec. värmet i resp. fast, flytande och gasform såväl som förgasningsvärme vid resp. vätskors kokpunkter äro äfvenledes hämtade ur nyssnämnda tabellverk. Det sökta reaktionsvärmet erhålles, då från summan af kolningsmaterialets förbränningsvärme och upptagna värme dragés summan af produkternas förbränningsvärme och upptagna värme. I tabell I , som är ett exempel pa dessa kalkyler, betecknas

spec. värme i fast form med spvf,

» » » flytande » spvfl,

» » » gasform » spvg

och förgasningsvärme » ångv.

Vid beräkningarna tages ej hänsyn till det värme, som på grund af volymförändringar omsättes i arbete, ty detta utgör endast 0,2 kalorier enligt följande öfverslag. En liter kolningsmaterial ger vid 20 c:a 90 liter produk-