Nutzung der Wärme aus der elektrolytischen Herstellung von feuchtem Chlor mit Ionenmembran
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Unser Unternehmen stellt Natürlichzirkulations-Elektrolyseure her. Bei der Konstruktion werden die Anlagen für das Sekundärsalzwasser und die Elektrolyseanlage weit voneinander entfernt platziert. Das Salzwasser, das in den Chelatresin-Turm gelangt, wird mit Dampf erhitzt. Nach dem Verlassen des Resin-Turms gelangt das Salzwasser in den Tank mit dem gereinigten Salzwasser. Von dort aus wird es per Pumpe in den Hochbehälter mit dem gereinigten Salzwasser gepumpt. Zwischen dem Tank mit dem gereinigten Salzwasser und dem Hochbehälter gibt es keinen Wärmetauscher. Der feuchte Chlorgasstrom aus der Ionentrennmembran-Elektrolyse gelangt über die Ventil 216 in den Chlorwasserspülerturm der Chlorgetrocknungsanlage. Die Wärme dieses feuchten Chlorgases wird nicht voll ausgenutzt. Wie kann diese Wärme genutzt werden? Kann sie zum Erwärmen der Salzlösung verwendet werden, die in den Elektrolyseur eingespeist wird? Erfreut über Ihre Anregungen.
Sehr gute Empfehlung – diese spezifische Wärmekapazität kann bei der Konstruktion anderer Elektrolyseure genutzt werden. Einerseits lässt sich so die Wärme des Wasserdampfs im Chlorgas zurückgewinnen, andererseits verringert sich das Volumen des Chlorgases. Dadurch wird der Transport des Chlorgases erleichtert, der Durchmesser der Chlorgasleitungen kann verkleinert werden – was wiederum die Investitionskosten senkt. Diese Menge an Wärme kann vollständig zur Erwärmung des Salzwassers im Elektrolysebecken verwendet werden und findet außerdem erfolgreiche Anwendung bei der Konstruktion anderer Arten von Elektrolyseanlagen.
Das Erwärmen von konzentriertem Salzwasser ist nicht so effektiv wie das Erwärmen von gefiltertem Salzwasser. Durch den Austausch von Wärme zwischen dem feuchten Chlorgas, das aus der Elektrolyse stammt, und dem gefilterten Salzwasser kann ein Teil des Wassers im Chlorgas kondensiert werden. Nach dem Wärmetausch mit dem feuchten Chlorgas erreicht das gefilterte Salzwasser im Sommer in der Regel die Temperatur, die für den Eintrag in den Resinenturm erforderlich ist. Dadurch kann außerdem ein Teil des Dampfs eingespart werden. Nachteil: Wenn der Salzwasserdurchfluss plötzlich unterbrochen wird, führt das Fehlen eines Wärmetauschs mit dem feuchten Chlorgas zu Schwankungen des Chlorgaskonzentsrats im System.
Es kann durchaus zur Erwärmung des gefilterten Salzwassers verwendet werden, das in den Resin-Turm geleitet wird. Einige Unternehmen nutzen dieses Verfahren – dabei muss der Wärmetauscher von guter Qualität sein. Sollte es zu einem Durchflusswechsel kommen, sind die Folgen ernst
Mit derselben Prozesstechnologie wie der Originalautor verwenden wir momentan feuchten Chlor, um Salzwasser zu erhitzen. Als Lösung wurde ein vollständig aus Titan bestehender Rohrwärmetauscher gewählt, der vor dem Plattenwärmetauscher E-153 installiert wird. Nach theoretischen Berechnungen sollte es möglich sein, mit 50.000 Tonnen feuchtem Chlor das Volumen von 61,31 m³ Salzwasser um 5 °C zu erhöhen. Man kann etwa 0,5 t/Stunde an Dampf sparen – das ist eine Menge, die gut genutzt werden kann.
Die Idee ist gut, nur weiß man nicht, wie die tatsächliche Wirkung aussehen wird Wenn feuchter Chlorgas durch den Plattenwärmetauscher geleitet wird, muss berücksichtigt werden, ob die Abgabe von Chlorgemischung reibungslos verläuft. Sollten sich Flüssigkeitsansammlungen bilden, führt das unweigerlich zu Schwankungen des Gasdrucks im Elektrolyseur – was wiederum mehr oder weniger Auswirkungen auf die Produktion sowie die Ausrüstung hat. Deshalb sollte man diese Angelegenheit sorgfältig abwägen...
Das Verfahren zur Wärmeübertragung mit feuchtem Chlorgas wird derzeit von nur wenigen Anlagen eingesetzt; seine Zuverlässigkeit ist gering. Ein unzureichender Abfluss des Chlorwassers kann zu Schwankungen des Chlorgasdrucks oder zum automatischen Stillstand der Anlage führen. Derzeit wird an einer Verbesserung der Zuverlässigkeit dieses Verfahrens gearbeitet
Diese Verbesserung erfordert Vorsicht – man muss sich überlegen, wie mit Auftreten von Störungen umzugehen ist.