DE1519618B2 - Waermeuebertragungsmittel - Google Patents

Description

Als Wärmeübertragungsmittel werden bereits verschiedenartige Stoffe eingesetzt. So finden beispielsweise Salzschmelzen als Wärmeübertragungsmittel Anwendung. Bei der Verwendung von Salzschmelzen ist jedoch zu berücksichtigen, daß Schaden durch Korrosion verursacht werden und daß der hohe Schmelzpunkt dieser Schmelzen ihre Verwendung nur in einem höheren Temperaturbereich zuläßt. Ein anderes, häufig verwendetes Wärmeübertragungsmittel stellt das eutektische Gemisch aus Diphenyl- ίο äther und Diphenyl dar. Jedoch durch seinen relativ hohen Schmelzpunkt von +12⁰C treten Schwierigkeiten bei der Wiederinbetriebnahme von Anlagen, insbesondere Freiluftanlagen, in der kalten Jahreszeit auf. Ein weiteres Wärmeübertragungsmittel, das in der Technik Eingang gefunden hat, ist Tetrachlordiphenyl. Dieses besitzt jedoch bei Raumtemperatur eine sehr, hohe Viskosität. Außerdem sind Tetrachlordiphenyl und Diphenyl physiologisch nicht unbedenklich. Ferner werden vielfach hochsiedende Mineralöle als Wärmeübertragungsmittel verwendet. Die Verwendung solcher hochsiedender Mineralöle ist dadurch begrenzt, daß sie nicht in Dampfform verwendet werden können. Darüber hinaus treten beim Erhitzen über längere Zeit Crackerscheinungen auf. Gemische aus Diphenyläther und Diphenyl sowie hochsiedende Mineralöle besitzen weiterhin relativ niedrige Flammpunkte. In geringerem Maße werden auch Siliconöle als Wärmeübertragungsmittel verwendet.

Es wurde nun gefunden, daß die Diester aus gegebenenfalls alkylsubstituierten Cyclohexan- oder Cyclooctancarbonsäuren und geradkettigen Diolen als Wärmeübertragungsmittel geeignet sind.
. Diese Ester zeichnen sich gegenüber bereits als Wärmeübertragungsmittel bekannten Diestern der Phthalsäure oder Diestern, die sich aus Alkylendiolen und Alkylcarbonsäuren bilden, dadurch aus, daß sie infolge ihres im allgemeinen höheren Siedepunkts und Flammpunkts sowie niedrigeren Steckpunkts in einem weiten Temperaturbereich flüssig sind und daher einen erweiterten Einsatzbereich besitzen, zumal sie über einen weiten Temperaturbereich eine nahezu konstante Viskosität aufweisen. Darüber hinaus können sie auch in Dampfform als Wärmeübertragungsmittel verwendet werden, da sie auch beim Erhitzen über längere Zeit keinen nennenswerten Abbau erleiden. Physiologisch sind sie unbedenklich.

Bevorzugte Ester leiten sich von Cyclohexan- oder Cyclooctancarbonsäuren, die eine bis zwei Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen als Substituenten haben können, und geradkettigen Diolen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ab. Als Diole eignen sich auch Diolgemische, die durch Hydrierung der bei der Oxydation von Cyclohexan anfallenden Dicarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren gewonnen werden. Bevorzugt werden Diester aus Cyclohexancarbonsäure oder Methyl und/oder Dimethy!cyclohexancarbonsäuren und Diolen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen verwendet. Geeignete Verbindungen sind beispielsweise

Bis-(cyclohexancarbonsäure)-glykolester,

Bis-(cyclohexancarbonsä ure)-butandiol-(l ,4)-ester,

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-pentandiol-(l ,5)-ester,

Bis-(dimethylcyclohexancarbonsä ure)-hexandiol-(l ,6)-ester,

Bis-(1 -methylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l ,6)-ester,

Bis-(cyclohexancarbonsäüre)-hexandiol-(l,6)-ester,

Bis-(cyclooctancarbonsä ure)-glykolester,'

Bis-(cyclooctancarbonsä ure)-butandiol-(l ,4)-ester,

Bis-(dimethyloctancarbönsäure)- >

hexandiol-(l ,6)-ester.

Die Ester können als reine Stoffe oder als Gemische untereinander verwendet werden.

Die Diester aus gegebenenfalls alkylsubstituierten Cyclohexan- oder Cyclooctancarbonsäuren und geradkettigen Diolen werden mit Vorteil als Wärmeübertragungsmittel an Wärmeaustauschnachen bei chemischen Reaktionen, ferner zum Beheizen von Leitungen und Apparaten, wie Extrudern oder Spinndüsen, als Heizflüssigkeit bei flüssigkeitsbeheizten Kesseln in Küchenbetrieben verwendet.

. Die vorteilhaften Eigenschaften der Ester als Wärmeübertragungsmittel sind in folgenden Tabellen dargelegt: .

Tabelle

Siedepunkt	Stockpunkt	Flammpunkt	Dichte
C, 760 mm	0C	°C	g/cm3
345	-68	222	0,9945
350	-65 -	238	1,0018
345	-64	233	0,9774
334	-63	228	0,9978
350	-18	223	1,0232

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-

pentandiol-(l,5)-ester

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-

hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(dimethylcyclohexancarbonsäure)-

hexandiol-(l,6)-ester

Bis-( 1 -methylcyclohexancarbonsäure)-

hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(cyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Tabelle

Spezifische Wärme kcal/kg · ⁰C

2O⁰C

100⁰C 200° C Wärmeleitzahl
kcal/m · h ■ ⁰C

20⁰C 10O⁰C 200° C

Viskosität (cP) bei
20⁰C 100°C 200° C

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-pentandiol-(l,5)-ester

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(dimethylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-tmethylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(cyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

0,40 0,43 0,43 0,43 0,37

0,45 0,48 0,49 0,49 0,43

0,51 0,55 0,57 0,55 0,49

0,103 0,105 0,100 0,097 0,113

0,097
0,099
0,094
0,092
0,107

0,090
0,092
0,087
0,085
0,100

33
51
40
67
42

4,1
4,6
4,3
5,2
4,3

0,73 0,79 0,77 0,90 0,78

Zur Prüfung der Beständigkeit gegen Temperatureinflüsse wurden die Ester 576 Stunden bei 150 bis 160⁰C gehalten. Die physikalischen Konstanten ändern sich dabei folgendermaßen:

Tabelle

Siedepunkt ⁰C, 760 mm

vorher

nachher

vorher nachher 100° C
vorher nachher

Viskosität (cP) bei

200° C
vorher nachher

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-pentandiol-(l,5)-ester

Bis-(methylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(dimethylcyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(1-methylcy clohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

Bis-(cyclohexancarbonsäure)-hexandiol-(l,6)-ester

345 350 345 334 350

335 335 330 322 350

1,4701 1,4693 1,4672 1,4700 1,4726 1,4700
1,4700
1,4675
1,4704
1,4730

4,11

4,42,

4,39

5,18

4,46

4,44
4,81
4,65
5,43
4,80

1,19

1,27
1,24
1,35
1,27

1,23 1,31 1,28 1,37 1,30

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von Diestern aus gegebenenfalls alkylsubstituierten Cyclohexan- oder Cyclooctancarbonsäuren und geradkettigen Diolen als Wärmeübertragungsmittel.