Tieftemperatur-Kühlsystem Typ TG-RID für Reaktionsgefäße aus Glas Temperaturbereich von +100°C bis -180°C gemessen am internen Temperaturfühler

Indirekte Tieftemperaturkühlung für Reaktionsgefäße von + 100°C bis – 180°C

Um den Forderungen nach hohen Abkühlgeschwindigkeiten und tiefen Temperaturen nachkommen zu können, kann man mitunter von der konventionellen Thermostatenkühlung auf eine für diese Aufgabe entwickelte Flüssiggaskühlung wechseln. Für diesen Anwendungsfall hat KGW-ISOTHERM eine neue KALTGAS–Applikation konzipiert. Hierbei wird der Reaktor mittels tiefkaltem Stickstoffgas gekühlt und ermöglicht somit eine hohe Ábkühlgeschwindigkeit. Die einfache Handhabung und hohe Betriebssicherheit vereinfachen den Einstieg in diese Kühltechnologie.

Kaltgas-Anlagen – TG-RID
KALTGAS ist ein Temperierungssystem, das auf der tiefen Temperatur des flüssigen Stickstoffes als Kältemittel aufbaut. Der flüssige Stickstoff wird in einem Kryobehälter mittels einer Heizung (Jet) verdampft. Hierdurch wird ein konstanter, tiefkalter Gasstrom erzeugt. Durch Variieren der Heizung (Jet) am Sicherheits-Controller (SC5) kann sowohl die Kühlleistung, als auch das Gasstromvolumen verändert werden , ebenso kann man durch Variieren der Jet-Leistung der LN2-Verbrauch auf ein Minimum reduzieren. Der tiefkalte Gasstrom wird anschließend durch eine vakuumisolierte, flexible Metallleitung zu einem Wärmetauscher (Heater) geführt. Der Wärmetauscher hat die Aufgabe, den kalten Gasstrom auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Somit steht am Ausgang des Wärmetauschers ein fest definierter Gasstrom mit einer fest definierten Temperatur als Kühlmittel zur Verfügung. Dieser konstante Gasstrom wird durch den Temperiermantel des Reaktionsgefäßes geleitet und kühlt das im Gefäß befindliche Medium ab. Dieses KALTGAS-System bezeichnet man als eine indirekte Temperierung von Reaktionsgefäßen. Bei diesem KALTGAS-System erreicht man die hohe Abkühlgeschwindigkeit des Mediums im Reaktionsgefäß durch die großen Temperaturunterschiede zwischen dem kalten Gas und dem zu temperierenden Medium. Eine KALTGAS-Anlage erzeugt innerhalb von wenigen Minuten einen –180°C kalten Gasstrom. Dieser extrem kalte Gasstrom ermöglicht eine schnelle Abkühlung des Mediums im Reaktionsgefäß. Mit dem Standard Sicherheits-Controller (SC5) wird eine Temperaturstabilität des Gasstromes kleiner +/-0,2°C im ausgeregelten Zustand erreicht.

Durch den Einsatz eines Kaskadenreglers, kann nicht nur die Gastemperatur, sondern auch die Mediumtemperatur im Reaktionsgefäß geregelt werden. Bei Annäherung der Ist- zur Sollwerttemperatur wird diese Temperaturdifferenz durch den Temperaturregler kontinuierlich verringert, so dass im ausgeregelten Zustand eine Temperaturstabilität von ca. +/-0,1°C erreicht werden kann. Neben der hohen Abkühlgeschwindigkeit und der guten Regelstabilität, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil von KALTGAS-Anlagen der modulare Aufbau. Durch Austauschen einzelner Bauteile wie z.B. der Gasleitung, des Jet oder des Heater, kann die Kühlleistung wie auch die Abkühlgeschwindigkeit verändert werden. Die Grundmodule, wie LN2-Behälter, Vakuumpumpe oder Temperaturregelung, bleiben unverändert.

Ein weiterer Vorteil liegt im Kältemittel selbst. Das Stickstoffgas ist innert und somit ist ein Wechseln des Reaktionsgefäßes ohne den üblichen Problemen des Thermostatenöls möglich. Auch die Reinigung des Reaktionsgefäßes beschränkt sich nur noch auf den Reaktionsraum des Gefäßes und nicht mehr die auf zusätzliche Reinigung des Temperiermantels.

In einem Reaktionsgefäß werden 1,5 Liter Methanol innerhalb von ca. 50 Minuten von +20°C auf –95°C abgekühlt. Der LN2-Verbrauch während der Abkühlphase liegt bei 5 – 6 Liter LN2. Um das Methanol auf –95°C zu halten, benötigt der Reaktor nur noch ca. 1,2 Liter LN2 pro Stunde.

Technische Daten für:

Typ TG-RID
Jet = 500 Watt
Heater = 630Watt
Reaktor = 2 Liter Volumen vakuumisoliert mit einem Sichtstreifen
Deckel = 3 x NS 29/32 seitlich /mittig 1 x NS 29/32 ; vakuumisoliert
Gestell aus Aluminium
Rohrleitung aus V2A , Länge 1,5 Meter, evacuierbar mit Vak. Pumpe
Heber für LN2-Behälter mit KF NW 50
Best. Nr:TG-RID 63/50

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Zubehör

LN2-Behälter von 20 Liter bis 300 Liter Volumen
Rührer , Rührwerk und Rührverschluß
Reaktoren mit größeren Volumen

Weitere Leistungen von KALTGAS-Systemen auf Anfrage
Technische Änderungen vorbehalten