DE2839513B2 - Verwendung von Alkylcyclohexanen als Wärmeübertrager - Google Patents
Verwendung von Alkylcyclohexanen als WärmeübertragerInfo
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Description
Die Erfin iung bezieht sich auf ein neues fließfähiges bzw. flüssiges Wärmeübertragungsmittel. Fließfähige
Medien auf Basis von Wasser oder Wasser-GIykol Gemischen werden allgemein für die Gewinnung
von Sonnenenergie mit Hilfe von ebenen Kollektoren eingesetzt. Sehr nachteilig an diesen Medien ist jedoch,
daß sie gegenüber Metallen und Elastomeren korrodierend wirken.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß fließfähige Wärmeübertragungsmittel auf der Basis von
Alkylcyclohexan-Verbindungen diese Nachteile nicht aufweisen und dabei einen Brennpunkt oberhalb
100° C beibehalten.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Wärmeübertragungsmittel
besteht aus zumindest einem Monoalkylcyclohexan mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in
der Alkylkette. Besonders geeignet sind die Verbindungen mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere
mit 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe.
Diese fließfähigen Medien haben folgende physikalischen Eigenschaften:
- eine Viskosität bei 50° C unterhalb 3,4 mnr/s
- einen Krista'.lisationspunkt unterhalb — 25 ° C
- einen Siedepunkt oberhalb 260° C
- einen Brennpunkt im Bereich oberhalb 140° C Die Monoalkylcyclohexane werden durch Hydrieren
der entsprechenden alkylierten Benzole erhalten. Beispiele für das erfindungsgemäße flüssige Wärmeübertragungsmittel
sind vor allem die Monodecyclohexane.
Die Viskosität und der Kristallisationspunkt dieses fließfähigen Mediums können durch Zugabe von bis
zu 50% seines Volumens an Dicyclohexan verringert bzw. erniedrigt werden, ohne daß der Brennpunkt und
der Siedepunkt in nachteiliger Weise abnehmen.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Wärmeübertragungsmittel ist aufgrund seiner physikalischen
Eigenschaften und aufgrund seines nichtkorrodierenden Verhaltens gegenüber Metallen und Elastomeren
sehr gut geeignet für den Wärmeaustausch im Temperaturbereich
von -20 bis + 180° C.
Es eignet sich besonders zum Abkühlen von Motoren sowie zur Gewinnung von Sonnenenergie mit
Hilfe ebener Kollektoren.
Das Wärmeübertragungsmittel bietet den weiteren Vorteil, daß es mit energiespeichernden Stoffen wie
Hydraten anorganischer oder Mineralsalze und deren eutcktischen Gemischen verträglich ist.
Es kann verschiedene Zusätze enthalten, beispielsweise Antioxidantien wie sie üblicherweise in anorganischen
und organischen Flüssigkeiten eingesetzt werden, wie Phenole und aromatische Amine, weiterhin
färbende Stoffe wie Kohlenstoff bzw. Ruß sowie Verbrennungsrückstände allgemein und Motorenschlamm.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren τ Erläuterung der Erfindung.
In der folgenden Tabelle sind die Merkmale für verschiedene Wärmeübertragungsmittel angegeben,
ι» die erfindungsgemäß in Frage kommen.
Die Korrosion dieser Medien gegenüber Metallen wurde in der Weise bestimmt, daß man in einem Kolben
Metall-Prüfkörper mit dem im Vakuum entgasten flüssigen Wärmeübertragungsmittel während 500 h
r> bei 180° C zusammengab und die Oberflächenbeschaffenheit
und das Gewicht der Prüfkörper vor und nach dieser Zeitspanne bestimmt und miteinander
verglich.
Die Verträglichkeit der Wärmeübertragungsmittel mit Elastomeren wurde bestimmt, indem darin kleine
Elastomerstücke während 500 h bei einer konstanten Temperatur von 80° C gehalten wurden und die Abmessungen,
die Masse und die Härte der Elastomer-Prüfkörper und ihre Oberflächen vor und nach dieser
Behandlung bestimmt und miteinander verglicher, wurden.
Decylcyclohexan
Vol.-% 100 70 50
Dicyclohexan
Vol.-% 0 30 50
Dichte bei 20° C 0,832 0,849 0,859
Viskosität bei 20° C,
mmVs 9 7,2 6,2
Viskosität bei 50° C,
mnr/s 3,41 3,2 3
Flammpunkt 0C 137 108 106
Brennpunkt°C 146 113 114
Kristallisationspunkt °C -70 -30 -25
Destillation
Destillation
(NF M07-002)* 270 244 242
I 270 244 242
5 ml 248 248
95 ml 304 312 313
Korrosion
bei Kupfer
bei Aluminium
Verträglichkeit mit
den Elastomeren
Verträglichkeit mit
den Elastomeren
Nitrilkautschuk
Acrylkautschiik
fluorierte
Elastomre
vernachlässigbar
* NF = französische Norm
Wi Die verwendeten Decyclohexane wurden auf folgende
Weise durch Hydrieren von Decylbenzolen erhalten:
In einem 2-l-Autoklaven wurden 1 kg Decylbenzole,
erhalten durch Monoalkylicrung von Benzol mit hr>
einer C„ bisC^-Olcinfraktion, sowie 50 g Raney-Nikkcl
in Wasser vorgelegt.
Der Autoklav wurde verschlossen und dann das Gemisch zunächst mit Stickstoff und dann mit Was-
3 4
serstoff gespült. Anschließend wurde der Autoklav flachen Kollektors für Sonnenenergie verwendet,
unter einem Wasserdruck von 20 bar auf 200° C er- Mit Hilfe des Wärrneübertragungsmittels des Bei-
hitzt. Dann wurde während 1 h 20 min unter Rühren spiels 1 wurden 40 bis 41 % Energie gewonnen, mit
hydriert. Nach dem Abkühlen und Filtrieren erhielt Hilfe des Wärmeübertragungsmifteis des Beispiels 3
man eine farblose, klare Flüssigkeit mit Anilin-Punkt "> 43 bis 44%. Diese Werte kommen den Werten nahe,
096,5 ° C und Bromzahl 0. die mii Wasser (50%) oder mit einem 70:30 Gemisch
Die Wärmeübertragungsmittel der Beispiele 1 bis aus Wasser und Frostschutzmitteln (48 bis 49%) er-
3 wurden zum Beheizen von Wasser mit Hilfe eines zielt wurden.
Claims (2)
1. Verwendung von Monoalkylcyclohexanen mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe
als Wärmeübertragungsmittel.
2. Verwendung nach Anspruch 1 zur Gewinnung von Sonnenenergie mit Hilfe von ebenen
Kollektoren.
Applications Claiming Priority (1)
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| FR7727561A FR2402695A1 (fr) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | Nouveau fluide caloporteur a base d'alkylcyclohexanes |
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| DE2839513B2 true DE2839513B2 (de) | 1980-05-14 |
| DE2839513C3 DE2839513C3 (de) | 1981-02-26 |
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