Case study Nr. 20:
Schwefelsäureverdünnung
Ausgangsituation
Bei der Herstellung von Batterien werden große Mengen von Schwefelsäure H2SO4 als Elektrolyt benötigt. Die Säure wird der Produktion hochkonzentriert angeliefert, jedoch verdünnt abgefüllt. Während des Verdünnungsprozesses wird eine große Energiemenge frei (Verdünnungsenthalpie), so dass die verdünnte Säure bei bestimmten Konzentrationen sogar ihre Siedepunkttemperatur überschreitet und zu kochen beginnt. Dies kann für Ausrüstungskomponenten, wie z.B. den Tank, das Ende bedeuten.
Aufgabenstellung
Auslegung eines Wärmetauschers, der bis zu einer Konzentration von 90% und bis zu einer Temperatur von 80°C gegen Schwefelsäure beständig ist. Die Temperatur der Säuremischung darf jedoch zu keinem Zeitpunkt 60°C überschreiten.
Lösung
Die konzentrierte Säure wird in Abhängigkeit der Mischtemperatur in die Wasser-vorlage zu dosiert. Die bereits verdünnte Säure wird aus dem Mischtank im Kreislauf durch einen Calorplast PVDF Rohrplatten-Wärmetauscher geführt und kontinuierlich gekühlt, bis die gewünschte Säurekonzentration erreicht wurde.
Ergebnis
Der Calorplast Rohrplatten-Wärmetauscher aus PVDF wird weltweit in zahlreichen Anlagen neben dem Mischtank eingesetzt.
