CO2 / Propen-Kaskadenkälteanlage zur Kühlung eines Synthesestroms von organischen Lösungsmitteln.
Die Kaskadenkälteanlage ermöglicht mit dem natürlichen Kältemittel CO2 Tieftemperaturen von bis zu -54° C. Propen dient dabei als Kältemittel für die obere Kaskadenstufe. Mit anderen Kältemitteln (z.B. Ethan) sind Temperaturen von -85° C erreichbar.
Die ARCTOS Industriekälte AG ermöglicht mit diesem Konzept der chemischen Industrie Tieftemperaturanwendungen mit natürlichen Kältemitteln umzusetzen.
R&I SCHEMA
Ein Kaskadenprojekt, welches Im Bereich der chemischen Industrie umgesetzt wurde, wird schematisch in dem oben rechts dargestellten Fließbild gezeigt. Hierbei dient eine CO2 / Propen-Kaskadenkälteanlage zur Kühlung eines Synthesestroms von organischen Lösungsmitteln.
TECHNISCHE BESCHREIBUNG
In der von ARCTOS gebauten CO2 / Propen-Kaskadenkälteanlage sind je zwei Kältemaschinen in einer Kaskadenstufe integriert. Der Verdampfer der oberen Kaskadenstufe (Propen) ist gleichzeitig der Verflüssiger der unteren Kaskadenstufe (CO2). Das flüssige CO2 kühlt durch seine Verdampfung den chemischen Prozess auf -50° C.
| KÄLTEMITTEL | Propen R1270 | CO2 R744 |
|---|---|---|
| Füllmenge | 240 kg | 1.100 kg |
| Zul. Betriebsdruck | 16/25 bar | 25/40 bar |
| Verdampfungs-Temperatur | -10° C | -50° C |
| Kondensation-Temperatur | +39° C | -7° C |
| Kälteleistung | 2x 227kW (bei -10° C) | 2x 124kW (bei -50° C) |
| Verdichterfabrikat | GEA Grasso | GEA Grasso |
| Verdichtertyp | Kolbenverdichter 2x Grasso 610 | Kolbenverdichter 2x Grasso 45HP |
| Verflüssigerleistungsbedarf | 2x 298 kW bei Kühlwasser tEIN +31° X und tAUS +36° C | 2x 164kW bei CO2 tEIN +35° X und tAUS -7° C |
WARUM CO2?
Das natürliche Kältemittel CO2 ist ökologisch und sicherheitstechnisch gesehen ein ideales Kältemittel, das hervorragend im Tieftemperaturbereich eingesetzt werden kann.
Es ist nicht giftig, nicht brennbar, hat kein Ozonabbaupotential, ist chemisch inaktiv, preiswert, und ermöglicht eine kompakte Bauweise durch seinen geringen Volumenstrom.
AUSLEGUNG
Bei Temperaturen von -50° C müssen die technischen Komponenten hohen Anforderungen gerecht werden und bei Ex-geschützten Anlagen wie dieser (Gerätekategorie II 2 G (Zone 1, Gas), Zündgruppe II B H2) hohe Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Nur durch langjährige Erfahrung ist die korrekte Auslegung aller Bauteile möglich. Die CO2-Hochdruckstufe ist auf PN40 ausgelegt. Um Überdrücke der Tieftemperaturstufe im Stillstand zu vermeiden, wurde ein entsprechend ausreichend großer Ausdehnungsbehälter vorgesehen. Die Verflüssigung der oberen Kaskadenstufe erfolgt durch Kühlwasser aus dem zentralen Werksnetz des Betreibers.
