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DE4240306C2 - Verwendung von Methylcyclopentan als Wärmeträger für den Wärmeaustausch bei tiefen Temperaturen - Google Patents

Verwendung von Methylcyclopentan als Wärmeträger für den Wärmeaustausch bei tiefen Temperaturen

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DE4240306C2
DE4240306C2 DE19924240306 DE4240306A DE4240306C2 DE 4240306 C2 DE4240306 C2 DE 4240306C2 DE 19924240306 DE19924240306 DE 19924240306 DE 4240306 A DE4240306 A DE 4240306A DE 4240306 C2 DE4240306 C2 DE 4240306C2
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methylcyclopentane
heat transfer
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heat
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    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
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Description

In der Tieftemperatur-Technik sind Wärmeträger-Pumpenkreisläufe bekannt, um z. B. einen Reaktor für chemische Reaktionen bei tiefen Temperaturen oder eine Proben­ halterung für analytische Zwecke zu kühlen. Dabei wird dem zu kühlenden Objekt die Wärme durch eine Kühlkreislauf entzogen, der einen Plattenwärmeaustauscher ent­ hält, der mittels Flüssigstickstoff gekühlt wird. Das Kühlmittel bzw. der Wärmeträger wird im Kreislauf umgepumpt. Durch regeltechnische Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß ein Zufrieren des Wärmetauschers vermieden wird. Als Wärmeträger wird bei Tieftemperatur-Kühlkreisläufen häufig Toluol verwendet. Damit können Vorlauftempe­ raturen von ca. -75°G erreicht werden. Für tiefere Temperaturen ist Toluol jedoch als Wärmeträger ungeeignet.
In DE 28 39 513 B2 wird ein Wärmeträger auf der Basis cyclischer Kohlenwasser­ stoffe für den Temperaturbereich von -20°C bis +180°C beschrieben. Ferner ist die Verwendung von Cyclopropanen und Cyclobutanen als Kältemittel aus dem Buch von R. Plank, "Handbuch der Kältetechnik", 4. Band (1956), Springer-Verlag Berlin/- Göttingen/Heidelberg, Seiten 432 bis 435, bekannt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Methylcyclopentan als Wärmeträger in einem Temperaturbereich von +70°C bis -1 30°C hervorragend geeignet ist. Insbeson­ dere im Tieftemperatur-Bereich von -90°C bis -130°C zeigt Methylcyclopentan über­ legene Eigenschaften. Es hat sich herausgestellt, daß bei diesem Medium die Visko­ sität bei tiefen Temperaturen nur geringfügig zunimmt. In einem Kühlkreislauf zur Kühlung eines chemischen Reaktors konnte eine Vorlauftemperatur bis fast -130°C erreicht werden. Mit einer eingeregelten Arbeitstemperatur von -125°C im Vorlauf ließen sich ohne weiteres Reaktorinnen­ temperaturen bis -106°C einstellen. Die geringe Viskosität von Methylcyclopentan ermöglicht dabei einen optimalen Fluß des Wärmeträgers bei hohen Wärmeübertragungsraten, erheblich kürzeren Abkühlzeiten und sehr guten Kühlleistungen im gesamten Arbeitstemperaturbereich. Außerdem besteht kein Risiko mehr, daß der Wärmetauscher zufriert. Die besonderen Vorzüge von Methylcyclopentan kommen zwar überwiegend im Tieftemperaturbereich zum Tragen; es kann aber auch ohne weiteres bis zu Temperaturen von +70°C als Wärmeträger eingesetzt werden. Dieser breite Temperaturbereich ist von Vorteil, wenn Untersuchungen in entsprechend weiten Temperaturbereichen durchgeführt werden oder wenn solche Temperaturbereiche bei chemischen Reaktionen durchlaufen werden. Der Vorteil von Methylcyclopentan liegt dann darin, daß man mit einem einzigen Wärmeträger auskommt und nicht verschiedene Wärmeträger für die einzelnen Temperaturbereiche vorsehen muß.
Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von Methylcyclopentan besteht darin, daß Methylcyclopentan als biologisch abbaubarer, flüssiger Kohlenwasserstoff gegenüber Fluorchlorkohlenwasserstoffen als Wärmeträger erheblich günstiger zu bewerten ist.

Claims (2)

1. Verwendung von Methylcyclopentan als Wärmeträger im Temperaturbereich von -130°C bis +70°C.
2. Verwendung von Methylcyclopentan nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Temperaturbereich von -130°C bis -90°C.
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