DD219113A1 - Verfahren zur abkuehlung waessriger loesungen mit waermezwischentraegern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung kann eingesetzt werden zur Abkuehlung waessriger Loesungen, insbesondere Salzloesungen, durch direkten Waermeuebergang. Das Ziel der Erfindung besteht in der Modifizierung der Waermezwischentraeger, so dass der Waermezwischentraegeraustrag ueber das Kristallisat gegenueber bisherigen Loesungen wesentlich verringert wird. Erfindungsgemaess werden bekannten Waermezwischentraegern organische Produkte wie Ester, Ether oder substituierte Alkylamine zugesetzt. Die Erfindung kann Anwendung finden bei der Abkuehlung von waessrigen Loesungen in direktem Waermeaustausch.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Abkühlung wäßriger Lösungen mit Wärmezwischenträgern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Terfahren zur Abkühlung wäßriger Losungen, insbesondere Salzlösungen, durch direkten Wärmeübergang unter Verwendung eines durch Zusatz von Additiven besonders geeigneten und universell einsetzbaren flüssigen Wärmezwischenträgers·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Möglichkeit, wäßrige Lösungen durch direkten Wärmeübergang unter Verwendung von Wärmezwischenträgern, insbesondere von organischen Wärmezwischenträgern, abzukühlen, oder aufzuwärmen, ist bekannt und unter anderem von Weisheit im DEP 552 584 und Hoppe, Schubert im DD WP 62 818 dargestellt· In der Literatur, zum Beispiel Loutaty, E. · Le Goff, P. Chem. Eng. Scic 1969 und Crha, M·;"Chem.

prumysl 1963 wurde die Verwendung von Kerosin und Benzin beschrieben.

Im DD WP 158 102 wird eine Stoffgruppe vorgeschlagen, die innerhalb weiter Temperaturbereiche bei minimalem sicherheitstechnischen Risiko, geringer Tozizität, hoher Alte- rungsstabilität und ausreichendem Kälteverhalten univer- / seil einsetzbar ist·

Alle bisher vorgeschlagenen Verfahren besitzen den Mangel, daß insbesondere bei der Abkühlung von Lösungen, die ober-

flächenaktive Stoffe enthalten, der Wärmezwischenträgeraustrag über das Eristallisat unerwartet hone Werte erreicht und diese Prozesse nur mit hohem ökonomischen Aufwand betriehen werden können· " ' Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die im DD WP 158 102 genannte Gruppe der Wärmezwischenträger dahin_r gehend zu modifizieren, daß der Verlust dieses Stoffes beim Betreiben eines bekannten Wärmeübertragers über das Kristallisat minimal ist und die Gebrauchswerteigenschaften der organischen Phase nicht negativ beeinflußt werden·

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, einen Wärmezwischenträger zu entwickeln, der den Wärmezwischenträgeraustrag über das Kristallisat wesentlich verringert· .

Die technische Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an sich bekannten Wärmezwischenträgern erfindungsgemäß organische Produkte der Struktur I und/oder II zugesetzt werden· Pur I und II erweisen sich Ester, Ether und substituierte Alkylamine der allgemeinen Struktur

:H, Alkylreste Or bis

X: Null, -G-O-, -0-, s,7, ζ : O - 80 a; 2 oder 3 b: 4 oder 6 H₂: H, Alkylreste C^ bis

II ,

^Ει_Ν A

^-(CH₂) _n-N-(GH₂)_m-N^

XL/-\ XL-") XLf

2 3 5

ut: '2 bis 4 .

m: 2 bis 4

χ, j, ζ: 0 bis 100

als geeignet. Optimale Effekte durch Zusatz der erfindungsgemäßen Additive weiden erzielt, wenn diese im Wärmezwischenträger löslich, dagegen in der wäßrigen Phase weitgehend unlöslich sind·

I und/oder II werden in Konzentrationen von 0,1 bis 10 g/l den Wärmezwischenträgern zugesetzt· überraschenderweise wurde gefunden, daß bei Verwendung solcher Wärmezwischenträger bei der Abkühlung oberflächenaktiver Stoffe enthaltender Lösungen der Austrag dieses Stoffes ein Minimum erreicht, da die Benetzung der Kristallisatoberfläche mit den Wärmezwischenträgern stark herabgesetzt wird·

Die Erfindung soll an dem nachfolgenden Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert werden·

Ausführungsbeispiel

In einer Mehrphasensäule (direkte Wärmeübertragung durch flüssig/flüssig Wärmeübertragung) strömt von oben nach unten die abzukühlende wäßrige Salzlösung aus einem Kaliflotationsbetrieb mit 303 K, 220 m^/h, 90 g/l EOl, 125 g/l MgCl₂, 90 g/l MgSO₄, 115 g/l NaGl, 865 g/l K₂O, Dichte 1,285 g/cm^, mit Sestgehalten an Plotationsmitteln (Aminhydrochlorid, Alkylsulfate beziehungsweise -sulfonate) und Flotationshilfsmitteln (Oktandiol, Stärke) sowie Klärmittel aus der während der Abkühlung auf 273 K

14,2 t Kristallisat ausfallen. Dispers von unten nach oben strömen 600 irr/h kalter Wärmezwischenträger mit den im'DD WP 158 102 genannten Eigenschaften und einer Temperatur von 260 K·

Der am Kopf der Säule ,abgezogene Wärmezwischenträger hat eine Temperatur von 290 K, er wird im Kältesatz bei einer Verdampfer temper a tür von 253 K abgelcühlt und der Säule erneut zugeführt·

Die Menge des ausgetragenen Wärmezwischenträgers wurde fluorometrisch bestimmt· Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Werte beweisen eindeutig die Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmezwischenträgers·

Additiv

Konzen	Wärmezwischenträger	21,3
tration	austrag über das	'· 5,4 3,2 10,2 5,8 . 2,7 0,8
	Kristallisat	27,5 17,4 8,6 1,8
g/l	gAg	18,3 5,0
0,01
1 10 0,01 0,1 1 10
0,01 0,1 1 10
0,01 1

₁ η

3· PPG, MG 2000 4, DETl +15 SO, 100 PO

5. .10 % 3· + 90 % 4, 7. Vergleich

ohne

3,2 112,0

Claims (2)

Erfindungsanspruch

1· Verfahren zur Abkühlung wäßriger Lösungen mit Wärmezwischenträgern, insbesondere bei Salzlösungen, zur Minimierung des Wärmezwischenträgeraustrags.gekennzeichnet dadurch, daß dem Wärmezwischenträger Additive der Struktur I und/oder II in der Konzentration von 0,1 bis 10 g/l zugesetzt werden, wobei

E₁: H. Alkylrest Cc bis

2: Null, -C-O-, -0-,

2, y, z: O bis 80

a: 2 oder 3

b: 4 oder 6

E₂: H, Ailkylrest C^ bis

und II
E₁

ο 3 q

n: 2 bis 4
m: 2 bis 4
z, y, z: O bis 100

sein können und die Additive im Wärmezwischenträger löslich, aber weitgehend wasserunlöslich sind.