DE4105404A1 - Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pump - Google Patents
Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pumpInfo
- Publication number
- DE4105404A1 DE4105404A1 DE19914105404 DE4105404A DE4105404A1 DE 4105404 A1 DE4105404 A1 DE 4105404A1 DE 19914105404 DE19914105404 DE 19914105404 DE 4105404 A DE4105404 A DE 4105404A DE 4105404 A1 DE4105404 A1 DE 4105404A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cooling
- temperature
- pump
- chemical reaction
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00103—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor in a heat exchanger separate from the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein mit einer Pumpe aufgebautes Heiz- und Kühlsystem, das durch entsprechende Druckregelung in mehre re Kreisläufe mit unterschiedlichem Temperaturniveau aufgeteilt wird.The invention relates to a heating system constructed with a pump. and cooling system, which by appropriate pressure control in several re circuits with different temperature levels divided becomes.
Zur Herstellung diverser Produkte werden in Rührbehältern unterschiedliche physikalisch-chemische Prozesse im Batch-Ver fahren durchgeführt. Bei der Durchführung dieser Reaktionen ist eine genaue Temperaturführung notwendig, da die Qualität des Produktes sowie die Reproduzierbarkeit des Ansatzes entschei dend davon abhängig sind. Der Temperaturbereich durchläuft dabei Werte von -25 bis +200°C (bei Wärmeträgeranlagen auch noch wesentlich höher).For the production of various products are in stirred tanks different physico-chemical processes in batch ver driving done. When performing these reactions is precise temperature control is necessary because the quality of the Decide the product and the reproducibility of the approach depend on it. The temperature range runs through values from -25 to + 200 ° C (also with heat transfer systems much higher).
Für die Beheizung und Kühlung solcher Chargenprozesse werden folgende Verfahren angewandt:For heating and cooling such batch processes The following procedures were used:
- - Dampfbeheizung und Wasserkühlung- Steam heating and water cooling
- - Warmwasserkreisläufe mit Einfahren von Dampf oder Wasser entsprechend der Regelung (offene Systeme)- Hot water circuits with steam or water intake according to the regulation (open systems)
- - Druckwasserkreisläufe mit Einblasen (Düse) von Dampf und direkter Zuführung von Kühlwasser. Die Ausschleusung er folgt über eine Niveausteuerung- Pressurized water circuits with injection (steam) and steam direct supply of cooling water. The ejection follows via a level control
- - Druckwasserkreislauf mit Einblasen (Düse) von Dampf und in direkter Wasserkühlung- Pressurized water circuit with blowing (nozzle) of steam and in direct water cooling
- - Druckwasserkreislauf mit zwei primären Kreislaufsystemen (heiß und kalt) sowie einem Sekundärkreislauf- Pressurized water circuit with two primary circulation systems (hot and cold) and a secondary circuit
Die offenen Heiz- und Kühlsysteme sind durch zahlreiche Nach teile gekennzeichnet:The open heating and cooling systems are characterized by numerous after parts marked:
- - hohe Korrosionen im System- high corrosion in the system
- - beim Auftreten von Leckagen können Schadstoffe aus dem Reaktor (wassergefährdenden Stoffe) un kontrolliert über das Kühlwassersystem in das Gewässer gelangen- If leakages occur, pollutants from the reactor (water hazardous substances) un controlled via the cooling water system in the Waters
- - ungünstiges Regelverhalten (Zweiphasensystem)- unfavorable control behavior (two-phase system)
Bei den Druckflüssigkeitskreisläufen mit direkter Dampf- und Kühlwasserzufuhr sind die erwähnten Nachteile ebenso vorhanden. Erfolgt die Kühlung indirekt über Wärmeaustauscher, so verbes sern sich zwar die Korrosionsverhältnisse, es bleibt jedoch die unter Druck vorzunehmende Ausschleusung (Standregelung) des überschüssigen Wassers. Außerdem ist dieses System nur auf Druckwasser begrenzt und damit im Bereich tieferer Temperatu ren (Wasser-Glykol-Gemisch) nicht einsetzbar.For hydraulic fluid circuits with direct steam and Cooling water supply, the disadvantages mentioned are also present. If cooling takes place indirectly via heat exchangers, so verbes Corrosion conditions change, but it remains discharge to be carried out under pressure (level control) of the excess water. Besides, this system is only on Limited pressure water and thus in the area of lower temperatures (water-glycol mixture) cannot be used.
Das Druckflüssigkeitskreislaufsystem mit primären und sekundä ren Kreisläufen, das mit einem Einstoffmedium (z. B. Wasser/Gly kol) arbeitet, vermeidet zwar die Nachteile der erwähnten Verfahren, ist jedoch apparativ, rohrleitungs- und regelungs technisch aufwendig. Da es sich hier außerdem um eine zentrale Erzeugung der Primärenergien (heiß/kalt) handelt, ist der Einsatz nur sinnvoll bei mehreren an den Energieschienen ange schlossenen Reaktoren. (Thier, B.: Temperiersysteme für Chargenprozesse mit integrierter Käalteanlage. 3R international 29 (1990) 12, S. 644-648.)The hydraulic fluid circuit system with primary and secondary circuits that are mixed with a single substance medium (e.g. water / Gly kol) works, avoids the disadvantages of the mentioned Process, however, is apparatus, piping and control technically complex. Since this is also a central one Generation of primary energies (hot / cold) is the Use only useful with several on the energy rails closed reactors. (Thier, B .: Temperature control systems for batch processes with integrated cold system. 3R international 29 (1990) 12, pp. 644-648.)
Bei dem entwickelten Verfahren werden in dem Kreislaufsystem mit einer Pumpe durch entsprechende Schaltungen und Druckregel ungen Haupt- und Nebenkreisläufe gebildet, die unterschiedliche Temperaturen haben und somit für eine zyklische Heiz- und Kühltechnik eingesetzt werden können.In the developed process, the circulatory system with a pump through appropriate circuits and pressure control Main and secondary circuits are formed, which are different Have temperatures and thus for a cyclical heating and Cooling technology can be used.
In dem Fließschema Zeichnungs-Nr. T10-01-01 ist das Verfahren und die Schaltung des Heiz- und Kühlkreislaufes näher erläu tert. In the flow diagram drawing no. T10-01-01 is the procedure and the circuit of the heating and cooling circuit tert.
Mit Hilfe der Pumpe P1 wird der Hauptkreislauf aufgebaut, der über die Druckregelung (PC) und das Ausdehnungsgefäß B1 läuft und zu einem Stickstoff überlagerten Drucksystem (Systemdruck) ausgebaut wird. Entsprechende Regelungen und Druckabsicherungen sowie die Standmessung sind am Behälter B1 eingezeichnet.The pump P 1 is used to set up the main circuit, which runs via the pressure control (PC) and the expansion tank B 1 and is expanded to a nitrogen-superimposed pressure system (system pressure). Corresponding regulations and pressure safeguards as well as the level measurement are shown on container B 1 .
Am Druckstutzen der Pumpe P1 werden drei Nebenkreisläufe ange schlossen, die zu den Wärmeaustauschern W1, W2 und W3 führen, in denen unterschiedliche Temperaturen eingestellt werden (Beispiel 180°C; 40°C; -15°C). Die Beheizung oder Kühlung der Wärmeaustauscher W1, W2 und W3 erfolgt durch Energieschienen (HD-Dampf; Kühlwasser; Sole) mit Vor- und Rücklaufleitungen durch entsprechende Temperatursteuerung (TIC). Die drei Wärme austauscher W1, W2, W3 befinden sich in einem abgeschlossenen Strang des Nebenkreislaufes, wobei der untere Abschluß durch eine Rückschlagklappe, während der obere Abschluß durch die Regelventile (Stellventile) RV1, RV2 und RV3 erfolgt. Somit wird verhindert, daß die drei unterschiedlichen Temperatur systeme sich austauschen. Zur Absicherung des Druckes z. B. bei temperaturbedingten Volumenausdehnungen sind Sicherheitsventile (SV) vorgesehen.At the pressure port of the pump P 1 , three secondary circuits are connected, which lead to the heat exchangers W 1 , W 2 and W 3 , in which different temperatures are set (example 180 ° C; 40 ° C; -15 ° C). The heat exchangers W 1 , W 2 and W 3 are heated or cooled by energy rails (high-pressure steam; cooling water; brine) with supply and return lines using appropriate temperature control (TIC). The three heat exchangers W 1 , W 2 , W 3 are located in a closed branch of the secondary circuit, the lower end being made by a non-return flap, while the upper end is made by the control valves (control valves) RV 1 , RV 2 and RV 3 . This prevents the three different temperature systems from exchanging. To secure the pressure z. B. with temperature-related volume expansion safety valves (SV) are provided.
Die Steuerung des Heiz- und Kühlsystems erfolgt über die Tempe ratur-Kaskade (TRCSA) des Reaktors R1 und der zyklischen Öff nung der Stellventile (RV1, RV2, RV3).The heating and cooling system is controlled via the temperature cascade (TRCSA) of the reactor R 1 and the cyclical opening of the control valves (RV 1 , RV 2 , RV 3 ).
Durch den Druckaufbau der Pumpe P1 liegt der Druck im Haupt kreislauf (Druckregelung PC) und in den Nebenkreisläufen ca. 1-3 bar höher als im Drucksystem, das durch die N₂-Druckrege lung eingestellt wird.Due to the pressure build-up of pump P 1 , the pressure in the main circuit (pressure control PC) and in the secondary circuits is approx. 1-3 bar higher than in the pressure system, which is set by the N₂ pressure regulator.
Durch Schaltung und Druckregelung kann also folgende Betriebs fahrweise erreicht werden:By switching and pressure control, the following operation can can be achieved:
- - der Hauptkreislauf über Pumpe P1 läuft ständig über die Druckregelung (PC) um (generelle Betriebsphase) - the main circuit via pump P 1 runs continuously via the pressure control (PC) (general operating phase)
- - wird der Reaktor R1 über die Regelung (TRCSA) angefahren, öffnet das Stellventil RV1 und das Heizmedium strömt über den Wärmeaustauscher W1 in den Mantelraum des Reaktors R1 ein (Heizphase)- If the reactor R 1 is started up via the control (TRCSA), the control valve RV 1 opens and the heating medium flows through the heat exchanger W 1 into the jacket space of the reactor R 1 (heating phase)
- - ist die Temperatur im Reaktor R1 erreicht, setzt die Re aktion ein und es entwickelt sich Wärme (exotherme Reak tion). Das bedeutet, daß das Heiz-Stellventil RV1 schließt und das Kühlventil RV2 öffnet und sich somit ein entspre chendes Δt einstellt, um die Wärmemengen abzuführen (Kühlphase)- When the temperature in the reactor R 1 is reached, the reaction starts and heat develops (exothermic reaction). This means that the heating control valve RV 1 closes and the cooling valve RV 2 opens, thus setting a corresponding Δt to dissipate the heat (cooling phase)
- - für die Temperaturführung des Prozesses unter Kühlwasser niveau (z. B. Kristallisation) steht ein weiterer Neben kreislauf mit -15°C zur Verfügung (W3), wobei das Regel ventil RV3 im Zyklus der Temperatur-Kaskade öffnet und ent sprechende Kaltflüssigkeit einströmt (Tiefkühlphase)- For the temperature control of the process below the cooling water level (e.g. crystallization) there is an additional secondary circuit with -15 ° C (W 3 ), whereby the RV3 control valve opens in the cycle of the temperature cascade and corresponding cold liquid flows in (Freezing phase)
Als Heiz- und Kühlmedium wird dabei im gesamten System nur ein Stoff (z. B. Wasser-Ethylenglykol) benutzt, so daß alle Kreis läufe durchfahren werden können (Einstoffsystem).Only one is used as heating and cooling medium in the entire system Substance (e.g. water-ethylene glycol) is used so that all circles runs can be run through (single-substance system).
Das erfindungsgemäße Heiz- und Kühlsystem weist folgende Vor teile auf:The heating and cooling system according to the invention has the following share on:
- - Geschlossenes, unter Stickstoff stehendes Druck flüssigkeitssystem- Closed pressure under nitrogen fluid system
- - keine Korrosion- no corrosion
- - Auffangsystem für evtl. wassergefährdende Schadstoffe aus dem Reaktor (beim Auftreten von Leckagen) - Collection system for any water-polluting pollutants from the reactor (if leaks occur)
- - gute Regelmöglichkeiten durch Mehrfachkomponenten mit unterschiedlichen Temperaturwerten (Mischregelung)- Good control options with multiple components different temperature values (mixed control)
- - Kreislaufsystem mit einer Pumpe- circulatory system with one pump
- - Aufteilung dieses Systems in Haupt- und Nebenkreisläufe mit unterschiedlichem Temperaturniveau- Division of this system into main and secondary circuits with different temperature levels
- - individuelle Temperatursteuerung für eine Kesselanlage im Grenzbereich von ca. -20°C bis +200°C.- Individual temperature control for a boiler system in the limit range from approx. -20 ° C to + 200 ° C.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914105404 DE4105404A1 (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914105404 DE4105404A1 (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4105404A1 true DE4105404A1 (en) | 1992-08-27 |
Family
ID=6425557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914105404 Withdrawn DE4105404A1 (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4105404A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0723808A1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-07-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for controlling reaction temperature |
FR2732128A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-27 | Toulouse Inst Nat Polytech | METHOD FOR THERMALLY CONTROLLING A VERSATILE DISCONTINUOUS REACTOR FROM A PLURALITY OF SOURCES OF THERMAL FLUIDS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD |
DE19537874A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Dyckerhoff Ag | Process and device for the production of fine cement / fine binder suspensions |
GB2358815B (en) * | 1999-11-24 | 2004-01-21 | Manrochem Ltd | A portable chemical reactor system |
CN102794142A (en) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 梧州市飞卓林产品实业有限公司 | Temperature-control heat conduction oil circulation piping system |
CN103007857A (en) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 新岸诺亚(北京)催化科技有限公司 | Industrial water-free oxygen-free production apparatus |
DE102013104327A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Glass Gmbh & Co. Kg | Tumbler for the treatment of food products |
-
1991
- 1991-02-21 DE DE19914105404 patent/DE4105404A1/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0723808A1 (en) * | 1995-01-24 | 1996-07-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for controlling reaction temperature |
US5756602A (en) * | 1995-01-24 | 1998-05-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for controlling reaction temperature |
FR2732128A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-27 | Toulouse Inst Nat Polytech | METHOD FOR THERMALLY CONTROLLING A VERSATILE DISCONTINUOUS REACTOR FROM A PLURALITY OF SOURCES OF THERMAL FLUIDS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD |
WO1996030118A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-10-03 | Institut National Polytechnique De Toulouse (I.N.P.T.) | Multi-purpose batch reactor thermal control method using a plurality of thermal fluid sources and device for implementing said process |
DE19537874A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Dyckerhoff Ag | Process and device for the production of fine cement / fine binder suspensions |
GB2358815B (en) * | 1999-11-24 | 2004-01-21 | Manrochem Ltd | A portable chemical reactor system |
CN102794142A (en) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 梧州市飞卓林产品实业有限公司 | Temperature-control heat conduction oil circulation piping system |
CN103007857A (en) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 新岸诺亚(北京)催化科技有限公司 | Industrial water-free oxygen-free production apparatus |
DE102013104327A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Glass Gmbh & Co. Kg | Tumbler for the treatment of food products |
DE102013104327B4 (en) * | 2013-04-29 | 2018-02-01 | Glass Gmbh & Co. Kg | Tumbler for the treatment of food products |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69402506T2 (en) | Thermal power generator | |
DE4105404A1 (en) | Cooling system for holding a chemical reaction at a required temperature - has three heat exchangers connected to cooling pump | |
EP0046196B1 (en) | Method for operating a monovalent alternative absorption heating installation | |
US4051888A (en) | Low temperature energy carrying apparatus and method | |
US4072184A (en) | Process and apparatus for the cyclic heating and cooling of processing equipment | |
DE2532978B2 (en) | HEAT TRANSFER SYSTEM | |
DE69120799T2 (en) | Investment activation indicator | |
US3295927A (en) | Aqua ammonia production | |
DE69304833T2 (en) | Device for generating cold and / or heat by means of a reaction between a solid body and a gas | |
US4164127A (en) | Process and device for room cooling | |
DE3520756C2 (en) | ||
EP2281467A2 (en) | Method and device for heating, in particular highly viscous products | |
CN113019270A (en) | Liquid-phase nitrobenzene hydrogenation catalyst circulation process and device thereof | |
US4146084A (en) | Process and apparatus for the cyclic heating and cooling of processing equipment | |
US2217703A (en) | Treatment of fluids | |
DE3528858C2 (en) | Process and plant for the production of synthesis gas by splitting hydrocarbons | |
US4188995A (en) | Apparatus for the cyclic heating and cooling of processing equipment | |
DE69006637T2 (en) | Process for controlling a boiler with gases produced by a bioreactor. | |
DE2028297A1 (en) | Cracking aliphatics to alkenes and aromatics - using liquefied alkali metal as heat-exchange medium | |
DE938848C (en) | Absorption refrigeration machine | |
WO2001092436A1 (en) | Heat transfer medium for low temperatures | |
US4973400A (en) | Heat exchanger for heating the charge of a catalytic reforming unit operating under low pressure | |
DE69602038T2 (en) | Device for the evaporation of the two-phase mixture of a cooling circuit with a scheduled pressure reduction | |
EP0936415A3 (en) | Hot water supply installation | |
SU1663345A1 (en) | High-quality regulating technique of heat duty |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |