Das Verdünnen konzentrierter Schwefelsäure mit Wasser setzt eine Wärmekapazität frei, die teilweise Mischtemperaturen von über 160 °C ergibt. Die so verdünnte Schwefelsäure wird in der Regel zur Abführung der Verdünnungswärme gekühlt. Um das Mischen und Kühlen in einem Arbeitsgang vorzunehmen, wird dem Wärmetauscher ein Mischerkopf vorgeschaltet. Der mit PTFE ausgekleidete Mischer leitet die konzentrierte Schwefelsäure und das Verdünnungswasser im entsprechenden Verhältnis in den Wärmetauscher. Für diesen hochkorrosiven Einsatz sind Graphit-Blockwärmetauscher besonders prädestiniert. Graphitwärmetauscher werden nicht nur als Rohrbündel ausgeführt, sondern als runder oder rechteckiger Blockwärmetauscher. Unter den verschiedenen Bauformen ermöglicht die kubische Blockbauweise eine besonders große Wärmetauschfläche auf kleinster Stellfläche. Beispielweise ergeben 28 m² Austauschfläche äußere Abmessungen von nur 750 x 750 x 1180 mm. Der maximale Betriebsdruck kann je nach Ausführung bis zu 21 bar betragen. Die maximale zulässige Betriebstemperatur richtet sich in erster Linie nach der Art des verwendeten Imprägniermittels. Sie liegt in der Regel bei 180 bis 200 °C – bei PTFE-Imprägnierung jedoch bis 230 °C.
The dilution of concentrated sulphuric acid is creating a high heat load which increases the mixing temperature of more than 160 °C. Therefore, it is necessary to cool down the diluted sulphuric acid in order to avoid an overheating. To do the mixing and cooling online in one step a mixing head is installed at the inlet flange of the heat exchanger. The mixer is PTFE lined and transporting the acid and the water in the required composition into the heat exchanger. For this high corrosive application a heat exchanger made of graphite is the best solution. Graphite heat exchangers are available as either shell and tube or block type in round or cubic shape. The required space is very low. For example a unit with a heat exchanging area of 28 m² needs just 1 m² room. The maximum working pressure is up to 21 bar. The maximum allowed working temperature is normally in the range of 180 to 200 °C; with PTFE impregnation it can be up to 230 °C.
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